由1-亞胺基-2-氰基環戊烷製取環戊酮的製作方法

2023-05-28 08:06:31

專利名稱：由1-亞胺基-2-氰基環戊烷製取環戊酮的製作方法
技術領域：
本發明所屬領域為有機化合物中間體。
環戊酮，英文名稱Cyclopentanone結構式
沸點130℃;比重d204＝0.949環戊酮是一種重要的有機化工原料，也是醫藥、農藥、香料的重要中間體，也廣泛用於橡膠及生物製品工業中。
在製藥工業中，用環戊酮為原料製備長效環戊利福黴素、達美康等藥物;在香料工業中利用環戊酮為原料製備二氰茉莉酮酸甲酯等。另外，環戊酮又是一種非常好的溶劑。
Organic Synthses 5，37-38(1925);化學大辭典4-216-217共立出版株式會社昭和56年報導是以己二酸為原料，採用Ba(OH)2為催化劑，在290-300℃反應3-4小時生成環戊酮，收率94%左右。化學大辭典4-216-217共立出版株式會社昭和56年曾報導從天然木焦油的輕質餾份中提取環戊酮。遼化科技86年第三期第53頁中報導從尼龍66生產中付產「輕組分」廢液中回收分離環戊酮。
上述方法有以下不足之處1、採用己二酸為原料生產環戊酮，原料己二酸價格較高，該法生產的環戊酮成本較高。
2、從木焦油中提取環戊酮和從生產己二腈排出的殘液中提取環戊酮，若想使這兩種方法生產的環戊酮達到較高的質量標準，要求的工藝過程比較複雜，且不經濟。
本發明的目的是為解決上述存在的問題，而提出了一種新的製備環戊酮的方法，利用生產己二腈時，產生的廢渣中含的1-亞胺基-2-氰基環戊烷(簡稱ICCP)製取環戊酮。
本發明的優點是解決了ICCP殘渣排放造成的環境汙染以及有效地進行了綜合利用。
1-亞胺基-2-氰基環戊烷(ICCP)是己二腈的異構體。
結構式為
沸點275℃熔點148℃由ICCP製取環戊酮的反應方程式
+(NH4)2SO4+CO2↑本發明是採用下述方法實現的1、粗ICCP的精製己二腈生產中排出的殘渣，其中主要成分為ICCP，還含有少量的己二腈及其它雜質，採用醇類，如乙醇、丙醇為溶劑重結晶精製，粗ICCP與溶劑用量比為1∶0.8-3.0(重量)，溶解溫度為70-100℃。
2、由ICCP製取環戊酮本發明是使用硫酸作為酸性催化劑，以水為溶劑，在常壓下，在反應溫度為110-160℃，硫酸濃度在25-50%的範圍內進行反應，生成的環戊酮和水以恆沸物的形式從反應釜中不斷地蒸出，冷凝分層後，取出油層，油層主要是環戊酮，其中含有少量的水。
3、環戊酮的精製將粗環戊酮放入精餾釜中，在常溫下精餾，收取129-131℃餾分的環戊酮，測得比重d204＝0.949，n204＝1.4368，環戊酮含量98.38%(wt%)。
本發明的特點1、對己二腈生產中產生的含ICCP殘渣進行了綜合利用。
2、採用重結晶法精製ICCP，用乙醇為溶劑，乙醇無毒、無腐蝕，且價格便宜，易得，又可循環利用，也可用丙醇、乙二醇等溶劑。
3、製造環戊酮是在反應蒸餾釜中進行的，一邊進行反應，一邊使生成的環戊酮迅速地蒸出，防止了環戊酮產生的聚合反應，提高了環戊酮的收率和質量。
實施例1A、在500立升溶解罐中，加入150公斤粗ICCP，再加入150公斤工業乙醇，加熱，攪拌使ICCP全部溶解，然後，將溶解液放入結晶槽中緩慢冷卻晶，待結晶全部析出後，離心分離，結晶用乙醇洗滌、乾燥，得ICCP精品120公斤，重結晶收率為80%，母液和洗液合拼，回收乙醇循環使用。
B、在500立升的反應釜中加入105公斤水，然後慢慢加入150公斤的98%H2SO4，待溫度降至60℃以下，向反應器內加入160公斤精製的ICCP，邊加熱邊攪拌，反應時間為2-6小時，反應溫度在110-160℃，隨著反應的進行，反應生成不斷地被蒸出，得到粗環戊酮120公斤，收率81%。
反應後殘液用氨水(或液氨)中和，經蒸發濃縮後，得到硫銨結晶。
C、將反應得到的粗環戊酮120公斤送入一間歇精餾塔釜中，加熱蒸餾，截取128-131℃餾分，得精環戊酮97公斤，產品為無色透明液體，比重d204＝0.949，折光率n200＝1.4368，產品收率為90%左右。128℃以前的餾分及132℃以後的餾分分別送入中間貯罐，待積累到一定數量後，重新送入精餾釜中，蒸餾回收其中所含的環戊酮。
權利要求
1.環戊酮的製備方法，其特徵是由粗1-亞胺基-2-氰基環戊烷(簡稱ICCP)為原料，用乙醇、丙醇等醇類為溶劑，用量比為1∶0.8-3.0(重量比)，在70-110℃下重結晶精製後，在水存在下，用硫酸作為酸性催化劑，在110-160℃反應2-8小時，隨著反應同時，將生成的環戊酮不斷地蒸出，殘液用氨水或液氨中和製取硫銨，粗環戊酮再經精餾，截取128-131℃的環戊酮精製品。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵是重結晶所用的最佳溶劑為乙醇。
3.根據權利要求1和2所述的方法，其特徵是粗ICCP和乙醇的最佳用量比為1∶1-2.0(重量)。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵是重結晶所用的溶劑可循環使用。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵是反應最佳溫度為110-140℃。
全文摘要
由1-亞胺基-2-氰基環戊烷(簡稱ICCP)製取環戊酮，環戊酮結構式如下
文檔編號C07C45/42GK1080281SQ92106250
公開日1994年1月5日 申請日期1992年6月16日 優先權日1992年6月16日
發明者胡國良, 李茂林, 趙秉臣, 郭恩平, 李棟林, 修煜, 梁光興, 金林 申請人:瀋陽化工學院, 遼陽市拖拉機配件廠