Файл: Томилов А.П. Адиподинитрил и гексаметилендиамин.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 164

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

24.

G o u l d F. E.,

J o h n s o n G. S.,

F e r r i s

A. F., J. Org. Chem.,

25,

 

1658

(1960).

 

 

 

 

 

 

 

25.

Ф p e ii д л и и

Л . X . ,

Б а л а н д и н

 

А. А.

и др., Изв . АН СССР, О Х Н ,

 

1957,

166.

 

 

 

 

 

 

 

26.

Пат. США 2502348 (1950); С. А., 44, 4607 (1950).

 

 

27.

С и л ь ч е н к о

Е- И.,

К р о л и к

Л . Г. Труды В Н И Г И .

Вып. 1. М.,

 

Гостоптехиздат,

1948. См. с. 133.

 

 

 

 

 

28.

Англ. пат. 526496 (1940); Zbl . , 112, № 6, 809 (1941).

 

 

29.

Ф р е й д л и н

Л . X . ,

С л а д к о в а

Т. А.,

Э н г л и н а

Ф. Е.,

Ки­

 

нетика и катализ, 3, 417 (1962).

 

 

 

 

 

30.

Пат. США 2166150 (1939); С. А., 33, 8211 (1939).

 

 

31.

Англ. пат. 490922 (1938); С. А., 33, 993

(1939).

 

 

 

32.Пат. США 3152184 (1964); С. А., 62, 427 (1965).

33.Яп. пат. 78 (1962); С. А., 58, 448 (1963).

34.

М о ш к и н П. А.,

П р е о б р а ж е н с к а я

Е. А"., П е р ц о в

Л . Д . ,

 

Хим. пром., № 7, 399 (1958).

 

 

 

 

35.

Б и з х а н о в Ф.,

С о к о л ь с к и й

Д .

В . ,

Изв . АН КазССР,

Сер.

 

хим., № 1, 72 (1962).

 

 

 

 

 

 

37.

Яп. пат. 23157 (1963); С. А., 60, 2755 (1964).

 

 

 

38.

П о л к о в н и к о в

Б . Д . ,

Ф р е й д л и н

Л . X . , Б а л а н д и н

А- А.,

 

Изв . АН СССР, О Х Н , 1959,

1488. Авт. свид. № 125571 (1960); Бюлл . изобр.,

 

№ 2 (1960).

(1971); С. А., 76, 46655 (1972).

 

39.

З а я в к а ФРГ 2110431

 

40.

В а н ю ш и н a B . C . , В и л е с о в а

М. С ,

Ч и с т я к о в а Г. А.,

 

Хим. пром., № 4, 205 (1958).

 

 

 

 

41.

Пат. ФРГ 1072972 (1960); С

А., 55, 11707 (1961).

 

42.Пат. США 2776315 (1957); С. А., 51, 3876 (1957).

43.Пат. Ф Р Г 957035 (1957); С. А., 53, 12182 (1959).

44.Пат. ФРГ 964864 (1957); С А., 53, 15987 (1959).

45.Англ. пат. 1123530 (1968); С. А., 69, 76614 (1968).

46.Пат. США 3558709 (1971); С. А., 74, 87346 (1971).

47.Франц. пат. 1483300 (1967); С. А., 68, 21513 (1968). Англ. пат. 1214035 (1970) ; С. А., 74, 124788 (1971). Пат. ФРГ 1593796 (1971); С. А., 74, 140929

(1971) . З а я в к а Ф Р Г 2042760 (1972); С. А.

, 76, 112660 (1972).

48. Пат. Ф Р Г 848498 (1952); С. А., 47, 11230

(1953).

49.Франц . пат. 1347648 (1963); С. А., 60, 10546 (1964).

50.Англ . пат. 728599 (1955); С. А . , 50, 5729 (1956).

51.

Голланд. заявка 6405681 (1964); С. А., 62, 13902 (1965).

 

 

 

 

52.

Пат. США 2284525 (1942); С. А., 36, 6548 (1942).

 

 

 

 

 

53.

Я к у ш к и н М. И . ,

Г а л ь п е р и н

Л . Б .

Авт. свид. № 276915 (1970);

 

Открытия. Изобр. Пром. образцы. Товарн. знаки, № 24, 21 (1970).

 

 

54.

Франц . пат. 1386911 (1965); С А-, 62, 14499 (1965).

 

 

 

 

55.

Ф р е й д л и н Л . X . ,

С л а д к о в а

Т. А.,

Усп. химии, 33,

6,

664

 

(1964) .

 

 

 

 

 

 

 

и др., Ж П Х , 38,

 

 

 

56.

Л а з а р и с А. Я-, 3

и л ь б е р м а н

Е. Н.

№ 5,

1097

 

(1965) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

3 и л ь б е р м а н

Е. Н . ,

К а л у г и н

 

А. А-,

П е р е п л е т ч и к е -

 

в а Е. М.

Ж О Х , 32,

905

(1962).

 

 

 

 

 

 

61,

 

 

58.

S c h w o e g l e r

Е. J., A d k i n s

Н.,

J. Am . Chem.

Soc,

3499

 

(1939).

 

 

 

 

75,

 

 

 

 

 

 

 

 

59.

З а я в к а Ф Р Г 2101911 (1971); С. A . ,

109829 (1971). Пат. США 2166151

 

(1939); С. А., 33, 8211 (1939). Пат. США 2225059 (1941); С. А., 35,

 

2159

 

(1941). Канад. пат. 408981 (1942); С. А., 37, 1447 (1943). Канад. пат. 436992

 

(1946) , С

А., 41,

480 (1947). Б е л ы .

пат.

448902

(1943);

С. А.,

41,

 

6577

 

(1947) . Пат. США 3461167 (1969); С. А., 71, 80655 (1969).

 

 

 

60. Итал . пат. 431571 (1948);-С. А., 44, 1132 (1950).

 

 

 

 

 

61.

Итал. пат. 439947 (1948); С. А., 44,

5915

 

(1950).

 

 

 

 

 

62.Франц. пат. 1376091 (1964); С. А., 62, 13045 (1965).

63.Голланд. заявка 6600260 (1966); С. А., 65, 16862 (1966).

64.Голланд. заявка 6600563 (1966); С. А-, 65, 16862 (1966).

236


65.Франц . пат. 1463409 (1966); С. А., 67, 108191 (1967).

66.М о ш к и н П. А. В сб. «Вопросы использования пентозансодержащего сырья». Труды Всесоюзного совещания. Рига, Изд. АН ЛатвССР, 1955. См. с 225.

67.Яп. пат. 21353 (1963); С. А., 60, 2756 (1964).

68.Итал . пат. 479151 (1953); С А., 50, 4202 (1956).

69.Франц . пат. 866545 (1941); С. А., 43, 5033 (1949).

70.Пат. США 2220282 (1940); С. А., 34, 5860 (1940). Англ. пат. 526495 (1940);

С.А., 35, 6980 (1941).

71. Ф р е й д л и н Л . X . , С л а д к о в а

Т. А. В сб. «Синтез

и свойства мо­

 

номеров». М., Изд. АН СССР, 1962. См. с. 229.

 

 

 

72.

Ф р е й д л и н

Л . X . , С л а д к о в а

Т. Е-,

Э н г л и н а

Ф. Е . ,

Изв .

 

АН СССР, Сер. хим.,

1965,

1248.

 

 

кагаку дзасси, 81,

 

73.

N i s h i m u r a

S.,

S u g i m o r i

А-, Нихон

314

 

(1960); С. А.,

56, 364

(1962).

 

 

 

 

 

74.

Пат. Ф Р Г 1027202 (1958); С. А., 54,

10864 (1960).

 

 

75.

Голланд. заявка 6600443 (1966); С. А., 65, 16862 (1966).

 

 

76.

Швейц. пат. 290891 (1956);

Р Ж Х и м . ,

1956, №

4, 10732.

 

 

77.Пат. США 2166152 (1939); С. А., 33, 8211 (1939).

78.Канад. пат. 408983 (1942); Canadian Patent Office Record a. Register, 70, 3244 (1942).

79.

Пат. США 2166183 (1939); С. A-, 33, 8211

(1939).

 

80.

BIOS, Final Report 368/22.

 

 

81.

В а н ю ш и н а 3. С , Ч и с т я к о в а

Т. А. и др. Авт. свид. №

339541

 

(1972); Открытия. Изобр. Пром. образцы.

Товарн. знаки, № 17, 69

(1972).

82.Англ. пат. 848786 (1960); С. А., 55, 6374 (1961).

83.Нем. пат. 741683 (1940).

84.Пат. США 3523973 (1970); С. А., 73, 88397 (1970). Франц. пат. 1579763

 

(1969);

С. А.,

72, 110769 (1970). З а я в к а ФРГ

2053799 (1971); С. А.,

75,

 

64572

(1971).

 

 

 

 

 

85.

А р т е м ь е в

А. А.,

В о л ь ф с о н

Б . М.

и др. Авт. свид. № 257507

 

(1969); Изобр . , пром. образцы. Товарн. знаки,

№ 36, 28 (1969). Б е л ы . пат.

 

718515 (19 9); С. А., 71,

90784 (1969). Англ. пат. 1177595 (1970); С. А.,

72,

 

66366 (1970).

 

 

 

 

 

86.

З а я в к а

Ф Р Г 2124988 (1971); С. А., 76,

100315

(1972).

 

87.Пат. США 2504024 (1950); С. А., 44, 6428 (1950).

88.Англ. пат. 653348 (1951); С. А., 45, 8551 (1951).

89.Пат. ФРГ 850615 (1952); С. А., 47, 5429 (1953).

90.Англ. пат. 619577 (1949); С. А., 43, 5796 (1949). Итал. пат. 539058 (1956); С. А., 52, 4681 (1958).

91.

K u r t z P.,

Ann . , 572, 55, 69 (1951).

92.

F a i r b a i n ,

C h e n e y , C h e r n i a v s k y , Chem. Eng. Progr., 43,

280 (1947).

93.Г о л ь д ш т е й н P. Химическая переработка нефти. Пер. с англ., под ред. В. И. Исагулянца . М., Издатинлит, 1961. 423 с.

94.Голланд. заявка 6612426 (1967); С. А., 67, 63734 (1967).

95.Голланд. заявка 6615140 (1967); С. А., 68, 21509 (1968).

96.Пат. США 3450767 (1969); С А., 71, 60676 (1969).

97.Франц. пат. 1507260 (1967); С. А., 70, 19560 (1969). Англ. пат. 1167717 (1969); С А., 72, 3008 (1970).

98.Пат. США 3456014 (1969); С. А., 71, 70086 (1969).

99.Пат. США 3337630 (1967); С. А., 67, 90384 (1967).

100.Пат. США 3492354 (1970); С. А., 72, 67492 (1970).

101.Пат. США 2079414 (1932); Пат. США 2137407 (1934).

102.Нем. пат. 869053 (1942); Zbl . , 1953, 9305.

103.Пат. США 2412209 (1946); С. А., 41, 1237 (1947). Пат. США 2754330 (1956); С. А., 50, 14810 (1956). Пат. США 3215742 (1965); С. А., 64, 4939 (1966). Англ. пат. 1062335 (1967); С. А., 67, 11195 (1967).

104.Пат. ФРГ 848195 (1952); С. А., 47, 5429 (1953).

105.Англ. пат. 1185310 (1970); С. А., 72, 132026 (1970). Яп. пат. 11886 (1969);

237


С.А., 71, 123528 (1969). Голланд. заявка 6410476 (1965); С. А., 63, 11732 (1965).

106.Пат. США 2234566 (1941); С. А., 35, 3650 (1941). Датск . пат. 94358 (1960);

С.А., 55, 14309 (1961).

107.Яп. пат. 5844 (1969); С. А., 71, 80664 (1969). Яп. пат. 5845 (1969); С. А., 71, 12521 (1969). Яп. пат. 14767 (1970); С. А., 73, 120125 (1970).

108.Цены на химические товары в капиталистических странах. Справочник. Под ред. Г. А. Коренькова. М., НИИТЭхим, 1968. 878 с.

109.Канад. пат. 907060 (1972); С. А., 77, 152827 (1972).

ПО.

Яп. пат. 31445 (1970); С. А., 74, 41888 (1971).

111.

G u y e r

A . , B i e l e r

A . , G e r l i c z y

G., Helv. Chim. Acta, 38,

 

1949 (1955). Франц. пат. 1532063 (1968); С. А., 71, 49228 (1969).

112.

Франц . пат. 1506043 (1967); С. А., 70, 11146

(1969).

113.

Б е л ы . пат. 660505 (1965);

С. А., 64, 1957 (1966). Голланд. заявка 6614825

 

(1967); С. А., 67, 63731 (1967).

 

114.

Англ. пат. 824419 (1959); С. А., 54, 12995 (1960).

115.

Пат. Ф Р Г

1180757 (1964); С А-, 62, 3936 (1965).

116.Яп. пат. 217 (1969); С. А., 58, 448 (1963).

117.Англ. пат. 1178389 (1970); С. А., 72, 66416 (1970).

118.В г о с k m а п F. J., Can. J. Chem., 33, 507 (1955).

119. В г о w п R., J o n e s W. Е . , J. Chem. Soc, 1946, 781.

120.Пат. США 3189651 (1965); С. А., 63, 6860 (1965). Англ. пат. 924422 (1963) .

С.А., 59, 13822 (1963).

Глава X

ВЫДЕЛЕНИЕ И АНАЛИЗ ТОВАРНОГО ГЕКСАМЕТИЛЕНДИАМИНА

Технический гексаметилендиамин обычно содержит незначи­ тельные количества гексаметиленимина, 1,2-диаминоциклогексана, шиффовых оснований, е-аминокапронитрила, пентаметилендиамина и др. Эти*примеси могут в значительной степени влиять на качество АГ-соли (гексаметилендиаммонийадипата) и полиамидного волокна найлон 6,6.

Так, моноамины, например е-аминокапронитрил, при конденса­

ции способны обрывать

цепи и приводить к образованию

низкомоле­

кулярных! полиамидов.

В продуктах реакции е-аминокапронитрил

может появиться при

неполном гидрировании, а также

находиться

в очень малых количествах в последней фракции перегнанного гек­ саметилендиамина.

Содержащийся в гексаметилендиамине 1,2-диаминоциклогексан способен окисляться на воздухе с образованием окрашенных про­ дуктов (даже небольшое количество 1,2-диаминоциклогексана изме­ няет не только цвет АГ-соли, но и молекулярный вес полиамидов).

Относительная скорость окрашивания АГ-соли возрастает с увеличением содержания 1,2-диаминоциклогексана в гексаметилен­ диамине:

Содержание

1,2-диаминоциклогексана

в гексаметиленди­

 

 

амине, %

 

0

0,02

0,04

Относительная скорость окрашивания АГ-соли на возду­

 

 

хе при 35

°С

0

0,16

0.41

'238


При содержании 1,2-диаминоциклогексана в гексаметилендиамине ~1,0% полимер и пряжа из таких волокон имеют исключи­ тельно низкое качество1 .

Технический продукт может быть также загрязнен аминогексилиденимином и продуктами его конденсации с гексаметилендиамином

(см. схему на стр.

25).

 

 

 

Не исключается

также,

что аминогексилиденимин подвергается

конденсации

типа

альдольной, образуя

сложную

смесь продуктов:

 

 

 

H2 N—(СН2 )6 —СН—NH2

 

2 H 2 N — ( С Н 2 ) 6 — C H = NH

>

]

>

 

 

 

H2 N—(СН2 )4 —СН—CH=NH ; - NH3

У

( ^ 2 ) 5 СН

 

Высокомолекулярные

 

H 2 N - ( C H 2 ) 4 - C - C H = N H

смолистые

продукты

Полиамиды, получаемые из гексаметилендиамина, загрязненного указанными выше веществами, имеют пониженный молекулярный вес и плохие характеристики по цветности, плохо окрашиваются и дают волокна и пленки низкой прочности2 .

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ГЕКСАМЕТИЛЕНДИАМИНА

Прежде чем перейти к обсуждению различных технологических схем очистки*и выделения гексаметилендиамина, целесообразно рассмотреть методы, которые могут быть использованы для очистки технического продукта от индивидуальных примесей.

Ректификация

Ректификация является наиболее распространенным и эффек­ тивным методом очистки технического гексаметилендиамина, позво­ ляющим очистить гексаметилендиамин практически ото всех при­ месей.

Очистка от гексаметиленимина. Гексаметиленимин представляет собой бесцветную жидкость (df = 0,8801; n2J = 1,4658), кипящую при атмосферном давлении при 138 °С, т. е. значительно ниже, чем гексаметилендиамин, и не образующую с ним азеотропной смеси, что позволяет наиболее эффективно выделить его методом ректификации3 . В табл. 39 (см. стр. 187) приведены данные по фазовому равновесию

жидкость — пар

в системе гексаметилендиамин — гексаметилен­

имин при разных

температурах.

Эффективность очистки можно увеличить, применяя азеотропную дистилляцию — гексаметиленимин образует азеотропную смесь с водой (т. кип. 95—95,5 °С при 760 мм рт. ст.), содержащую 50,5% гексаметиленимина. В этом случае к гексаметилендиамину перед перегонкой добавляют 15—20% воды3 - 4 .

Чтобы избежать образования гексаметиленимина во время рек­ тификации (в результате частичного дезаминирования гексаметилен-

239


диамина, процесс рекомендуют4 проводить в атмосфере аммиака. Например, при перегонке гексаметилендиамина-сырца (аминное число 86,8; т. пл. 36,0 °С), содержащего 11,3% гексаметиленимина, 1,9% е-аминокапронитрила, 1,5% 1,2-диаминоциклогексана и 0,05% шиффовых оснований, на колонке периодического действия без ам­ миака и в токе аммиака получены4 следующие результаты:

Фракции

 

 

Водная

Головная

Целевая

Кубовая

Температура

кипения, °С

 

60—65

105—110

ПО

Остаточное

давление, мм рт. ст. . . .

100

37—40

37—40

 

П е р е г о н к а б е з а м м и а к а

 

 

Количество,

%

 

15

10

60

15

Аминное число

 

99,4

99,4

Содержание гексаметиленимина,

% . .

0,7

0,5

 

П е р е г о н к а в т о к е а м м и а к а

 

 

 

(2 г аммиака на 100 г гексаметилендиамина)

 

Количество,

%

 

15

10

67

8

Аминное число

 

99,5

99,8

Содержание

гексаметиленимина,

% . .

Как видно из приведенных результатов, при перегонке гексаме­ тилендиамина в токе аммиака гексаметиленимин не образуется. Кроме того, в присутствии N H 3 уменьшается смолообразование (количество кубовой фракции почти в два раза меньше, чем без аммиака).

Очистка от 1,2-диаминоциклогексана. 1,2-Диаминоциклогексан представляет собой бесцветные кристаллы и существует в виде двух изомеров.

Цис изомер — т. пл. 6 °С, т. кип. 103 °С при 40 мм рт. ст.. транс-изомер — т. пл. 14,8 °С, т. кип. 80—82 С С при 12 мм рт. ст.

В техническом гексаметилендиамине присутствует обычно до 1,5% 1,2-диаминоциклогексана, преимущественно цис-изомера1 . Раз­

ница

в температурах кипения цис- 1,2-диаминоциклогексана и гек­

саметилендиамина (ПО

112 °С при 40 мм рт. ст.) весьма

невелика

и составляет

7—9 °С. Поэтому очистку проводят на ректификацион­

ной

колонне

высокой

эффективности (40 теоретических

тарелок)

при

флегмовом числе

15—25.

 

Сообщается5 , что эффективность очистки от 1,2-диаминоциклогек­ сана можно увеличить с помощью предварительной обработки гек­ саметилендиамина периодной кислотой или периодатами. Для этого перед ректификацией к гексаметилендиамину прибавляют Н Ю 4 или К Ю 4 в количестве 2 моль на 1 моль 1,2-диаминоциклогексана и перемешивают 10—15 мин при 40 °С.

Очистка от е-аминокапронитрила и адиподинитрила. Продукт неполного восстановления адиподинитрила — е-аминокапронитрил, а также исходный адиподинитрил, кипящие выше гексаметилендиамина (соответственно 235 и 295 °С при 760 мм рт. ст., а гексаметиленди­ амин при 204-—205 °С при том же давлении), могут находиться в

240