книги из ГПНТБ / Томилов А.П. Адиподинитрил и гексаметилендиамин
.pdfПри действии концентрированных кислот 1-циано-2-иминоцикло- пентан.на холоду превращается в 2-цианоциклопентанон:
U "CN н+; Н 2 0 и -CNО
В дальнейшем установлено1 5 4 , что, используя эквимольное ко
личество этилата натрия, |
получают два |
кристаллических продукта |
||||||
(см. табл. 13, вещество |
1 и 2): |
39% |
1-циано-2-иминоциклопентана |
|||||
и 25% |
вещества, |
отвечающего |
брутто-формуле C 1 2 H l e N 4 . |
Увели |
||||
чение |
продолжительности нагревания до 20 ч позволило пол |
|||||||
ностью |
превратить |
адиподинитрил |
в |
эти продукты. |
Наилучший |
|||
выход |
второго продукта, достигающий |
76%, получен |
при |
нагре |
вании адиподинитрила в растворе mpem-бутилового спирта с ката литическим количеством бутилата калия. Этот же продукт с выходом ~20% приготовлен1 *2 при нагревании смеси адиподинитрила с твер дым едким кали при 50 °С в течение 90 ч. Под действием минеральных кислот этот продукт разрушается, образуя 1-циано-2-иминоцикло- пентан (29 %) и соединение (~66 % ) , содержащее пиримидиновое коль цо. Реакции, приводящие к образованию пиримидинового кольца,
могут быть |
представлены |
следующей схемой1 5 3 : |
|
.CN |
C N |
H N - |
+ HCI |
|
|
|
|
N H |
N H , |
( H ? N C N |
|
|
|
NC-' |
|
C I
|
N |
N |
N C - ( C H 2 ) 4 - C ^ |
NaOH |
N C - ( C H 2 ) - C ^ |
|
- H C ! |
' |
Описан1 6 3 процесс циклизации адиподинитрила при |
кипячении |
его с этиловым спиртом и едким натром в течение 4 ч при |
120 °С. При |
50
этих условиях получают 2,2' -тетраметилен-бис-(4,5- триметилен-6- аминопиримидин) и 2-(цианобутил)-4,5-триметилен-6-аминопирими- дин. Последний может быть также приготовлен при нагревании ади подинитрила с тонкоизмельченным едким натром до 180 °С. Выход вещества1 6 5 достигает 78,0%.
|
Полимеризация адиподинитрила |
|
Адиподинитрил при |
нагревании до 255—475 °С |
и давлении |
40 ООО кгс/см2 образует |
полимер, структура которого |
не установ |
лена1 6 6 . |
|
|
Полимеризация адиподинитрила была также осуществлена при нагревании до 150 °С в запаянных ампулах под действием катализа торов, в качестве которых использовали щелочные металлы (0,5— 1,0%) и их гидроокиси или метилаты (3%). В этих условиях обра зуется до 50—70% полимера. Это порошок белого цвета с желтым оттенком, не растворимый в большинстве органических растворителей и щелочах, но растворимый в кислотах; на воздухе окисляется; при нагревании выше 180—200 °С чернеет. Повышение температуры от 100 до 200 °С практически не влияет на состав полимера.
Установлено, что первой стадией полимеризации является обра зование продуктов циклизации — 1-циано-2-иминоциклопентанаш и его димера. Полимер образуется путем последовательного при соединения молекул продукта циклизации адиподинитрила и диме ра этого продукта по анионному механизму. Первоначально образо вавшийся полимер в условиях реакции претерпевает дальнейшие превращения в результате внутримолекулярного взаимодействия функциональных групп, и в итоге образуется полимер, представляю щий собой систему конденсированных азотсодержащих шестичленных гетероциклов:
4* |
51 |
Полимер |
имеет полосы поглощения 3340 и 3176 с м - 1 (NH2 -rpyn- |
па), а также |
сильное поглощение в области 1600—1660 с м - 1 , отве |
чающее, вероятно, деформационным колебаниям N H и C = N , а так же валентным колебаниям С=С-связи.
Обрыв цепи при полимеризации, вероятно, прежде всего осущест вляется под действием воды или аммиака. Появление аммиака в реакционной смеси можно объяснить побочными реакциями конден сации, сопровождающими циклизацию адиподинитрила и его по следующую полимеризацию.
Полимер |
адиподинитрила |
с мол. весом ~1 1 ООО получен1 6 7 при |
||||||
обработке мономера перекисью трет-бутяла |
при |
200 °С, выход |
||||||
50%, |
т.разм. |
100—110°С. |
Предполагается, |
что |
полимеризация |
|||
в этом |
случае |
протекает по схеме полирекомбинации: |
|
|||||
|
|
|
C N |
|
C N C N |
C N |
C N |
|
C N |
|
I |
|
|||||
|
(сн3 )3 соон |
R I R I R I R | R |
||||||
, ( с н 2 ) 4 |
|
- с — |
|
|
|
|
||
^ с о о н > |
|
|
|
|
|
|||
|
|
- 2 п Н - |
|
^ |
/ Ч , ^ Ч - ^ |
|||
|
|
|
( С Н 2 ) ; |
|
||||
C N |
|
|
|
N |
N N |
N |
||
|
|
|
|
|
|
|
C N
п
где п ~ 100; R = - ( C H 2 ) 3 - C N ;
I
R' = ( C H 3 ) 3 C - 0 - C H - ( C H 2 ) 2 - C N
В тех же условиях с выходом 48,9% получен сополимер малононитрила и адиподинитрила1 6 8 (мол. вес. 11 500; т. разл. 600 °С) такого предполагаемого строения:
|
- C = N — C = N |
" |
|
|
I Г |
I |
I |
|
[ I |
CH 3 |
HCOC(CH3 )3 |
I
CN
R= - ( C H 2 ) 3 - C N
Врезультате полимеризации адиподинитрила под действием метилата натрия 1 6 9 образуется твердый черный продукт, содержа щий триазиновые циклы. Сообщается об образовании полимеров при нагревании адиподинитрила и его гомологов с эфирами адипи новой кислоты""170
52
Линейный высокомолекулярный продукт получен при взаимо действии адиподинитрила с гидразином1 7 1 . Предполагается, что на первой стадии реакции образуется полимер I , который потом пере ходит в более стойкий продукт I I :
|
С—(СН2 )4 — ~ |
|
|
N |
N |
N / |
\ NH |
^ _ ( С Н 2 |
) 4 |
—IIС |
II С— ~ |
I |
I |
|
|
Ч |
/ |
HN |
N |
|
|
|
N |
\ |
/ |
|
|
|
I |
|
С— ~ |
|
|
|
N H 2 |
|
I |
|
|
|
н |
Низкотемпературный полимер |
получен при нагревании адиподи |
нитрила с триэтилбором при 140—200 °С. Полученный твердый про дукт на ИК-спектре имеет полосы поглощения в области 3200— 3400 см"1 , указывающий1 7 2 на наличие групп = N — и — N H 2 .
Полимерные соединения получены конденсацией цинковой соли 3-цианофенола с адиподинитрилом1 7 3 . Этому полимеру приписывает ся хелатная структура.
В настоящей главе описаны физические и химические свойства и важнейшие химические превращения адиподинитрила. Реакции, которые используют для переработки адиподинитрила, рассмотре
ны |
в главе |
«Промышленное |
применение |
адиподинитрила». |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л И Т Е Р А Т У Р А |
||||
1. |
H e n r y |
L . , |
Zbl . , 1901, ( I I ) , 807. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2. |
З н л ь б е р м а н |
Е. Н . , |
Ж П Х , 26, |
941 |
(1953). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
3. |
W o o d m a n |
A . L . , M u r b a c h |
W. J., |
|
K a u f m a n |
М. Н., |
J. Phys. |
||||||||||||||||
|
Chem., 64, 658 (1960). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
4. |
Англ . пат. 667207 (1952); |
С. А., 47, 5430 |
|
(1953). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
5. |
Англ. пат. 568941 (1945); |
С. А., 41, 4511 |
(1947). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
6. |
Англ. пат. 728522 (1955); |
С. А., 50, 5729 |
|
(1956). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
7. |
К у л и к о в а |
А. Е . , |
3 |
|
б е р |
а |
|
|
Е. Н. |
|
др., Ж П Х , |
32, 227 |
|||||||||||
|
(1959). |
|
|
|
et al., Ann . , 596,И Л Ь127 (1955)М |
.Н |
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
||||||||
8. |
R е р р е |
W. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
9. |
К a t s u п о I . , |
B u l l . Chem. Soc. Japan, |
21, 67 (1948). |
|
|
|
|
||||||||||||||||
10. |
Е ф р е м о в а |
Г. Д . , |
П р я н и к о в а |
|
Р. О., |
Ж Ф Х , |
38, |
686 |
(1964). |
||||||||||||||
11. |
S e a r s |
|
P. G., |
C a r u s o |
J. A . , P o p o v |
|
A . I . , J. Phys. Chem., |
71, 905 |
|||||||||||||||
|
(1967). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12. |
G r z e s k о w i a k |
R., |
J e f f e r y |
G. |
|
H . , V o g e l |
A . |
I . , J. |
Chem. |
||||||||||||||
|
Soc, I960, |
4728. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
13. |
К о p ш а к |
В. В . , |
П а х о м о в |
И. И., |
|
Ж П Х , |
14, 632 |
(1941). |
|
|
|||||||||||||
14. |
Т г u п е 1 |
P., |
Ann. chim., Ser. 11, 12, ПО (1939). |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
15. |
Т г u n е 1 |
Р . , |
С. г., 205, 236 (1937). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
16. |
T h o m p s o n |
Н. В . , |
H a n s o n |
S. L . , |
J. Phys. Chem., 65, 1105 (1961). |
||||||||||||||||||
17. |
Ш о т т - Л |
ь в о в а |
Е. А., |
С ы р к и н |
|
Я- |
К-, |
Изв. АН |
СССР, |
О Х Н , |
|||||||||||||
|
1954, 381. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
18. |
М a t s u b а г a |
I . , |
B u l l . Chem. Soc. Japan, |
35, |
27 |
(1962). |
|
|
|
||||||||||||||
19. |
K i n o s h i t a |
Y . , M a t s u b a r a |
I . , |
|
H i g u c h i |
|
Т., |
B u l l . |
Chem. |
||||||||||||||
|
Soc. Japan, 32, 1221 (1959). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
20. |
С т p у |
к о в О. Г., |
С м и р н о в |
С. К- |
и др . , Ж- орг. хим., 7, 693 |
(1971). |
|||||||||||||||||
21. |
A m г |
Е 1 |
S а у е d |
М. F., |
S h е 1 i n е |
|
R., |
J. |
Inorgan. a. Nucl. Chem., |
53
|
6, 187 (1958); |
|
J e s s о n J. P., |
|
T h o m p s o n |
H . W., Spectrochim. acta |
||||||||||||||
|
13, 217 (1958). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
22. |
H i d a l g o |
|
A . , An . R. soc. esp. fis. у quim., |
Ser. |
Fis., |
58, |
№ 3—4, 71 |
|||||||||||||
|
(1962). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23. |
H i d a l g o |
|
А., С. г., 249, 395 (1959). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
24. |
Ш о p ы г и н |
П. П., |
Ж Ф Х , 21, 1125 |
(1947). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
25. |
J е s s о n |
J. P., |
T h o m p s o n |
Н. W. , |
Ргос. R. Soc, |
London, |
Ser. |
А, |
||||||||||||
|
268, 68 (1962). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
26. |
Р a g е г е у |
P. F. |
S t |
C l a i r |
|
С. R., |
S i b b |
i t |
t |
W. L . , Trans. |
ASME, |
|||||||||
|
Ser. A, 78, 1169 (1956). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
27. |
M e p ц л и н |
P. В . , |
Ж О Х , 6, |
1828 |
(1936). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
28. |
Х о м я к о в |
|
В. Г., |
Г у с а к о в а |
Д . |
Я . , |
П о д б е р е з и н а |
А. С. |
||||||||||||
|
Труды М Х Т И |
им. Д . И. Менделеева. Вып. X X X I I . |
М., 1961. См. с. |
144. |
||||||||||||||||
29. |
З и л ъ б е р м а н |
Е. Н., Ф е д о с е е в а |
Г. Т., |
Хим. пром., |
№ |
6, |
53 |
|||||||||||||
|
(1958). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30. |
S a u n d e r s |
|
К- W., |
Ind. Eng. Chem., 43, |
121 |
(1951). |
|
|
|
|
|
|||||||||
31. |
Англ. пат. 812114 |
(1959); С. А., 53, 15545 (1959). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
32. |
Р h i b b s |
M . K-, |
J. Phys. Chem., 59, 346 (1955). |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
33. |
F r a n с i s |
A . , J. Chem. Eng. Data, |
10, № |
3, |
260 (1965). |
|
|
|
|
|
||||||||||
34. |
P r o k i c |
R., |
S a t u r n a c |
V . , |
R e n o n |
H . , |
Rev. Inst. |
fr. |
petrole, |
|||||||||||
|
25, № 3, 327 |
(1970); C. A . , 74, 103686 (1971). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
35. |
Т ю р и н |
Ю. M . , |
К о р о т а е в с к и й |
К. H . |
и др., Хим. пром., |
№ |
10, |
|||||||||||||
|
746 (1971). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36. |
К о р о л ь |
|
А. Н . , Ж Ф Х , 39, |
555 |
(1965). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
37. |
С о р 1 е у |
М. J., |
Z е 1 1 h о е f е г |
G. F., |
M a r v e l |
С. S., |
J. A m . Chem. |
|||||||||||||
|
Soc, 62, 228 |
(1940). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
38. |
С о р 1 е у |
М. J., |
G i n s b e r g |
Е. |
et al., |
J. |
A m . Chem. Soc, |
63, |
254 |
|||||||||||
|
(1941). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
39.Пат. США 3007956 (1960); С. A . , 56, 4794 (1962).
40.Пат. США 3153662 (1964); С. А., 61, 16094 (1964).
41. W a l k e r Е. Е., J. Appl . Chem., 2, 470 (1952).
42.Пат. США 2617777 (1952); С. А., 47, 4625 (1953).
43.Франц. пат., 1445555 (1966); С. А., 66, 30768 (1967).
44.Голланд. заявка 6505187 (1966); С. А., 66, 48045 (1967).
45. |
L a t i m е г |
G. W., |
F u г m а п |
N . Н . , |
J. Inorgan. a. Nucl. Chem., |
24, |
||||||
|
729 (1962). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
46. |
K a y R. L . , |
Z a w o y s k i |
C , |
E v a n s |
D. F., |
J. Phys. Chem., |
69, 4209 |
|||||
|
(1965). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
47. |
Д е й з е н р о т |
И. В . , |
К о г а н |
В. Б . , |
Ф р и д м а н В. М., Хим. пром., |
|||||||
|
№ 3, 178 (1965). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48. |
Е ф р е м о в а |
Г. Д . , |
П р я н н к о в а |
Р . О., |
Ж Ф Х , 39, 1938 (1965). |
|||||||
49. |
М е х т и е в |
С. Д . Нитрилы. Баку. «Азернешр», |
1966. |
468 с. |
|
|
||||||
50. |
З и л ь б с р м а н |
Е. Н . |
Реакции нитрилов. |
М., |
«Химия», |
1972. |
См. |
с9—23.
51. |
3 и л ь б е р м а н |
|
Е. Н . , |
Усп. хим., 29, |
709 (1960). |
|
|
|||||||||
52. |
С т р у к о в |
О. Г., |
С м и р н о в С. К- |
и др. Тезисы совещания по при |
||||||||||||
|
менению |
новейших |
физических |
методов к исследованию |
координационных |
|||||||||||
|
соединений. Кишинев, |
Изд. А Н МолдССР, 1968. См. с. 40. |
||||||||||||||
53. |
D u п s t |
a u |
I . , |
G r i f f i t h s |
J., |
J. Chem. Soc, 1962, |
1344. |
|||||||||
54. |
E x п e r |
L . , |
H u r w i t z |
M . , |
B e n n e w i l l e |
P., |
J. A m . Chem. Soc, |
|||||||||
|
77, |
1103 |
(1955). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
55. |
S с h а о f e r |
F., |
P e t e r s |
G., |
J. Org. Chem., 26, 412 (1961). |
|||||||||||
56. |
З и л ь б е р м а н |
|
E. H . , |
T а й к о в а |
Н . К-, |
Ж О Х , 30, 2506 (1960). |
||||||||||
57. |
Ф р е й д л и н |
Л . X . |
и др . , Изв . А Н СССР, О Х Н , № 2, |
166 (1957). |
||||||||||||
58. |
N i s h i m u r |
a |
S h., |
Нихон кагаку |
дзасси, |
78, |
1741 |
(1957). |
||||||||
59. |
H о s h i n о |
K - , |
N о i s s i k i |
K-, |
J. Chem. Soc. Japan, |
62, 1215 (1941). |
||||||||||
60. |
З и л ь б е р м а н |
|
E. H . , |
С к о р и к о в а |
3. Д . Материалы Всесоюзно |
|||||||||||
|
го |
совещания |
по гетерогенному |
катализу |
в |
химической |
промышленности. |
|||||||||
|
М., |
«Химия», |
1955. См. с. 471." |
|
|
|
|
|
|
|
54
61 З 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 о - |
||||||||||||||||||
62. |
в а Е. М . ( |
Ж О Х , 32, |
905 |
(1962). |
|
|
Е. Н. и др . , Ж П Х , 38, |
1097 |
|||||||||||||
Л а з а р и с |
А. Я . , |
З и л ь б е р м а н |
|||||||||||||||||||
|
(1965). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
63. |
С и л ь ч е н к о Е. И., |
К р о л и к |
А. Г. Труды В Н И Г И . Вып. I . М., |
||||||||||||||||||
|
Госхимиздат, |
1948. |
См. с. |
133. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
64. |
Ф р е й д л и н |
Л . X . , |
С л а д к о в а |
Т. А., |
Изв . А Н СССР, О Х Н , |
1962, |
|||||||||||||||
|
336. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
65. |
3 и л ь б е р м а н |
Е. Н . , |
П е р е п л е т ч и к о в а |
Е. М. |
и др. Труды |
||||||||||||||||
|
по химии и химической технологии. Вып. 3. Горький, |
1960. См. с. 601. |
|
||||||||||||||||||
66. |
С а г |
o t h e r s |
W. , |
J o n e s |
G., |
J. A m . Chem. Soc, |
47, |
3051 (1925). |
12, |
||||||||||||
67. |
П р е о б р а ж е н с к и й |
В. А., |
П о л я к о в а |
A . M . |
и др., Ж О Х , |
||||||||||||||||
|
518 (1942). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50, 3370 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
68. |
H a r t u n g |
W., J. A m . Chem. Soc, |
(1928). |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
69. |
F l u c h a r e , |
|
C h a m b e r t , |
B u l l . |
Soc. chim. |
France, |
Ser. 5, |
I I , |
26 |
||||||||||||
|
(1944). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70. |
Пат. США 2532277 (1950); С. A . , 45, 3413 (1951); Швейц. пат. 290891 |
(1953); |
|||||||||||||||||||
|
Р Ж Х и м . , № |
4, |
10732 |
(1956). |
|
|
|
|
|
|
|
61, |
|
|
|
|
|||||
71. |
S c h w o e g l e r |
Е., |
A d k i n s |
Н . , |
J. A m . Chem. Soc, |
3499 |
(1939). |
||||||||||||||
72. |
Пат. США 2284525 (1942); С |
А., 36, 6548 (1942). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
73. |
К о р ш а к В. В . , |
Р а ф и к о в |
С. Р . , Ж О Х , 14, 974 (1944). |
|
|
|
|
||||||||||||||
74. |
S a s a k i |
Sh., |
S h u n n е i , |
B u l l . Sci. Fakultat. |
Terkuet, |
Kyushu |
Imp. |
||||||||||||||
|
Univ . , Fukuoka, |
11, 86 (1944); C. A . , 43, 5367 (1949). |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
75. |
B r o w n |
H . , |
Rao |
В . , J. A m . Chem. Soc, |
82, |
681 |
(1960). |
|
|
|
|
|
|||||||||
76. |
A p б у з о в |
Б . А., |
П о ж и л ь ц о в а |
Е. А., |
Изв . А Н СССР, |
О Х Н , |
|||||||||||||||
|
1946. |
65. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
77.Пат. США 2208598 (1940); Англ. пат. 753616 (1956), С. А., 51, 8776 (1957); Пат. Ф Р Г 957035 (1957).
78.R е р р е W. et al., Ann . , 596, 128 (1955).
79. |
M u r a h a s u h i |
Sh., |
T a k i z a w a |
Т., |
J. Soc. Chem. Ind. Japan, |
47, |
|
|
784 (1944); C. A . , 43, 4857 (1949). |
|
|
|
|
||
80. |
Пат . Ф Р Г 848654 (1952); С. A . , 47, 11230 |
(1953). |
|
||||
81. |
Ф р е й д л и н |
Л . X . , |
Б а л а н д и н |
А. А. |
и др . , Ж П Х , 32, 1600 (1959); |
||
|
Ф р е й д л и н |
Л . X . , |
С л а д к о в а |
Т. А., |
Изв . А Н СССР, О Х Н , |
1961, |
|
|
151. |
|
|
|
|
|
|
82. Н u b е г W., Z. anal. Chem., 197, 236 (1963).
83.Франц . пат. 1040306 (1953); Р Ж Х и м . , № 4, 10727 (1956). Пат. ФРГ 855263 (1952); Zbl . , 124, № 46, 7924 (1953).
84. Н а з а р о в Н. И., Ш в е й х г е й м е р Г. А., Р у д е н к о В. Н . ,
Ж О Х , 24, 329 (1954).
85.Франц. пат. 866545 (1941); С. А., 43, 5033 (1949). Пат. США 2504027 (1950);.
|
С. А., 44, 6428 |
(1950). |
Пат. США 2657239 (1953); |
С. А., 48, |
12793 |
(1954). |
||||||
86. |
Ф р е й д л и н |
Л . X . , |
С л а д к о в а |
Т. А., |
Э и г л и н а |
Ф. Е. |
Кине |
|||||
|
тика и катализ, № 3, 417 (1962). |
|
|
Org. Chem., 25, |
|
|||||||
87. |
C o u l d F., |
J o h n s o n |
G., |
F e r r i s A . , |
J. |
1658 |
||||||
|
(1960). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Chem. Soc. Japan, 27, |
||
88. |
U r u s 11 i b a r |
a Y . , |
N i s h i m u r a |
Sh., B u l l . |
||||||||
|
480 (1954); C. A . , 49, |
10549 |
(1955). |
|
|
|
|
|
||||
89. |
М о ш к и н |
П. А., |
П р е о б р а ж е н с к а я |
E. А., П e p ц о в |
Л . Д . , |
|||||||
|
Хим. пром., № 7, 399 (1958). |
|
|
|
|
|
|
|||||
90. |
В а н ю ш и н а |
В. С , |
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). |
|
|
|
|
|
|
|||||
91. |
P l i e n i n g e r |
Н . , W e r s t |
G., Вег., 88, 1956 |
(1955). |
|
|
92.Т о м и л о в А. П., М а й р а н о в с к и й С. Г. и др. Электрохимия органических соединений. Л . , «Химия», 1968. См. с. 274.
93. О h t а М., J. Chem. Soc. Japan, 63, 1762 (1942); С. А., 41, 3752 (1942).
94. |
X о м я к о в |
В . Г. |
и др. Труды М Х Т И им. Д . И. Менделеева. Вып. 32. |
|
М., 1961. См. с. 141, |
172. |
|
95. |
Ч в а н к и н |
И. В. |
Кандидатская диссертация. М Х Т И им. Д . И. Менде- |
55
|
леева, |
1965. |
|
Г у с а к о в а |
Д . Я . |
Кандидатская |
|
диссертация. |
М Х Т И |
|||||||||||||||
|
им. Д . И. Менделеева, 1965. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
96. |
Т о м и л о в А. П . , |
В а р ш а в с к и й |
С. Л . , |
и др . , Хим. пром., № 5, |
||||||||||||||||||||
|
329 |
(1965). |
Т о м и л о в |
А. П., |
В а р ш а в с к и й |
С. Л . , |
С м и р |
|||||||||||||||||
|
н о в |
|
Ю. Д . |
Авт. свид. № |
132214 (I960); Бюлл . изобр., № 19 (1960). |
|
||||||||||||||||||
97. |
Пат. Г Д Р |
10352 (1955); Р Ж Х и м . , № 19, 64478 (1957). |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
98. |
Б е к к е р |
Г. |
Введение |
в электронную |
теорию |
органических |
реакций. |
|||||||||||||||||
|
Пер. с нем., под ред. А. И. Кнунянца . М., «Мир», |
1965. См. с. 338 - 3 4 1 . |
|
|||||||||||||||||||||
99. |
3 |
и л |
ь б е р м а н |
Е. Н . , |
И в ч е р |
Т. |
|
С , |
П е р е п л е т ч и к е - |
|||||||||||||||
|
в а |
Е. М., |
Ж О Х , 31, 2037 |
(1961). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
100. |
Яп. пат. 5672 (1953), |
Р Ж Х и м . , |
№ |
23, 56422 (1955). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
101. |
Пат. Г Д Р |
10504 (1955); Р Ж Х и м . , № 9, 32059 (1957). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
102. |
Швейц. пат. 335650 (1959); |
Р Ж Х и м . , |
№ 15, 62400 |
(1960). |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
103. |
Швейц. пат. 333174 (1958); Р Ж Х и м . , № 12, 48834 (1960). Пат. США 2913478 |
|||||||||||||||||||||||
|
(1959); С. А., 54, 5478 (1960). |
J. Org. Chem., 15, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
104. |
W i l e y |
R., |
M o r g a n |
Н . , |
800 |
(1950). |
|
|
|
|
||||||||||||||
105. |
Англ. пат. 800875 (1958); С. А., |
53, |
5402 (1959). |
Ж О Х , 29, |
|
|
|
|
||||||||||||||||
106. |
3 |
и л ь б е р м а н |
Е. Н . , |
К у л и к о в а |
|
А. Е . , |
1694 |
(1959). |
||||||||||||||||
107. |
3 |
и л ь б е р м а н |
Е. Н . , |
Ж О Х , 30, |
1277 |
(1960). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
108. |
3 |
и л ь б е р м а н |
Е. Н., |
Т а й к о в а Н. К- и др . , Ж О Х , 31, |
2040(1961). |
|||||||||||||||||||
109. |
Яп. пат. 1276 (1954); |
Р Ж Х и м . , |
№ |
3, |
8903 (1958); |
Яп. пат., 1277 (1954); |
||||||||||||||||||
|
С |
А., 49, 11694 (1955). Яп. пат. 4415 |
(1954); Р Ж Х и м . , № |
2, |
5741 |
(1957). |
||||||||||||||||||
|
Яп. пат. 8678 (1954); |
Р Ж Х и м . , |
№ 22, 72604 |
(1957). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
110. |
3 |
и л ь б е р м а н |
Е. Н . , |
К у л и к о в а |
|
А. Е . , |
Авт. свид |
№ |
115895 |
|||||||||||||||
|
(1958); Бюлл . изобр., № 11 (1958); |
Р Ж Х и м . , |
№ 5, |
18935 (1960). |
|
|
|
|||||||||||||||||
Ш . |
Г у б е н |
И. |
Методы органической |
химии. Т. I V . Вып. I . М.-Л., |
Госхимиз- |
|||||||||||||||||||
|
дат, 1949. См. с. 55. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
112. |
H a n t z s c h |
|
Д., |
Вег., 64, 667 (1931). |
|
|
|
|
|
29, |
|
|
|
|
||||||||||
113. |
3 |
и л ь б е р м а н |
Е. Н . , |
К у л и к о в а |
|
А. Е . , |
Ж О Х , |
3039 |
(1959). |
|||||||||||||||
114. |
К у л и к о в а |
А. |
Е., З и л ь б е р м а н |
|
Е. Н . , |
Ж О Х , |
30, |
596 |
(I960). |
|||||||||||||||
115. |
3 |
и л ь б е р м а н |
Е. Н . , |
Т е п л я к о в |
|
Н. М., |
Высокомол. |
соед., |
1, |
|||||||||||||||
|
934 |
(1959). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
116. |
3 |
и л ь б е р м а н |
Е. Н . , |
Т е п л я к о в |
|
Н. М., |
Высокомол. |
соед., |
2, |
|||||||||||||||
|
133 |
(1960). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
117. |
З и л ь б е р м а н |
Е . Н . , |
К у л и к о в а |
|
А. Е . , |
Т е п л я к о в |
Н. М., |
|||||||||||||||||
|
J. Polymer Sci., 56, |
417 |
(1962). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
118. |
З и л ь б е р м а н |
Е. Н . , |
К у л и к о в а |
|
А. Е., |
Т е п л я к о в |
Н. М. |
В сб. «Международный симпозиум по макромолекулярной химии. Секция I . М., Изд. АН СССР, 1960. См. с. 64.
119.Y a m a s h i t a М., Sci. Repts Tohoky Univ . , Ser. I , 24, 192 (1935^; C. A . , 29, 7316 (1935).
120. |
П ы р я л о в а |
П. С , З и л ь б е р м а н |
Е. Н. |
Труды |
по химии |
и хими |
|||||||||
|
ческой технологии. Вып. 2. Горький, 1963. См. с. 353. |
|
|
||||||||||||
121. |
3 и л ь б е о м |
а н |
Е. Н . , |
Ж О Х , 29, |
3350 |
(1959). |
|
|
|
||||||
122. |
Яп. пат. |
5112 |
(1959); Р Ж Х и м , |
5Л97 |
(1962). |
|
|
|
|||||||
123. |
М u g a t |
Е . , |
|
C h a n d l e r |
|
L . |
et al., J. A m . Chem. Soc, |
73, 1031 |
(1951). |
||||||
|
Итал. пат. 492442 (1954); С. A . , 51, 10085 |
(1957). |
|
|
|
||||||||||
124. |
K u h n |
R., |
D r a w e r ! |
E., |
Ann . , 590, 55 (1954). Пат. ФРГ 937231 |
(1955); |
|||||||||
|
Z b l . , |
127, № 45, 12349 (1956). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
125. |
O d a |
P., |
M o p u t a U . , |
Когё кагаку дзасси, 64, |
№ 4, A38 (1961); Р Ж Х и м |
||||||||||
|
14Ж260 (1962). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
126. |
Т i е m a n n |
|
F., |
Вег., |
17, |
128 |
(1884). |
|
Ж О Х , 29, 3347 |
|
|||||
127. |
З и л ь б е р м а н |
Е. Н . , |
Р ы б а к о в а |
Н. А., |
(1959). |
||||||||||
128. |
R a m p |
F., |
J. Polymer |
Sci., |
Part A - l , 3, |
№ 5, 1877 (1965). |
|
||||||||
129. |
Пат. США 2628216 (1953); С. A . , 47, 5129 (1953). Пат. США 2628217 (1953); |
||||||||||||||
|
С. А., 47, 5129 (1953). Пат. США 2628218 (1953); |
С. А., |
47, 5130 |
(1953). |
|||||||||||
|
Пат. США 2628219 (1953); С. А., 47, 5130 |
(1953). |
Soc, 73, 1035 (1951). |
||||||||||||
130. |
M a g |
a t |
Е . , |
|
S a l i s b u r g |
L . , J. |
A m . Chem. |
56
131. |
К у л и к о в а |
А. Е., |
М е й м а н |
С Б . , |
З и л ь б е р м а н |
Е. Н |
|||||||||||||
|
Ж П Х , |
36, 1367 |
(1963). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
132. |
K h a r a s c h |
М., |
|
Grignard reactions of |
Nonmetallic |
Substances. |
New |
||||||||||||
|
York, Prentice-Hall, |
Inc., 1954. P. 767. |
44, |
|
|
|
|
|
|||||||||||
133. |
C o m p e r e |
A . , B u l l . Soc. Chim. |
Belg., |
523 (1935). |
|
|
|||||||||||||
134. |
J a i n |
S., |
R i v e s t |
|
R., |
Can. J. Chem., |
41, 2130 (1963). |
|
|
||||||||||
135. |
З и л ь б е р м а н |
E. |
H . , |
|
П ы р я л о в а |
П. |
С , |
П о м е р а н ц е |
|||||||||||
|
в а |
Э. Г., Ж О Х , 34, |
2708 |
(1964). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
136. |
К |
и Ь о t |
о |
М., |
S c h u i z e |
S., |
Inorg. Chem., 3, |
853 |
(1964). |
|
|
||||||||
137. |
К i п о s h i t a |
Y . , |
M a t s u b a r a |
I . |
et |
al., B u l l . |
Chem. |
Soc- |
Japan, |
||||||||||
|
32, 1221 |
(1959). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
138. |
Л |
а п п о |
H . В . , ' П е т р о в |
К- И. |
и др., Ж- неорг. хим., 13, |
1710 |
(1968). |
||||||||||||
139. |
З а я в к а |
ФРГ 2061217 |
(1971); С. А., 75, 63176 |
(1971). |
|
|
|
||||||||||||
140. |
З а я в к а |
ФРГ 2061218 (1971); С. А., 75, 33175 (1971). |
|
|
|
||||||||||||||
141. |
B u r m e i s t e r |
J., |
|
Inorg. Chem. |
acta, |
4, |
581 (1970). |
|
|
||||||||||
142. |
В u r n h a r t |
D. , |
С a u g h 1 e m |
Ch., Inorg. Chem., |
8, 2768 (1969). |
||||||||||||||
143. |
Пат. США 3065250 |
(1962); С. A . , 59, 2858 (1963). |
|
|
|
|
|||||||||||||
144. |
Франц. пат. |
1381511 |
(1963); |
B u l l , |
offie, propr. industr., |
№ 50, |
14462 (1964).. |
145.Франц . пат. 1377425 (1963); С. A . , 62, 7648 (1965). Доп . 85320 к франц. пат. 1377425 (1965); С. А., 65, 5375 (1966).
146. |
L a t i m e r |
G., F u г m а п N . . |
J. Inorg. Nucl. Chem., 24, 729 (1962). |
|||||||
147. |
Пат. США 3203977 |
(1965); С. А., |
64, 8235 (1966). |
|||||||
148. |
S с h 1 е n k |
W., Ann . , 565, 204 |
(1949). |
|
||||||
149. |
Канад . пат. |
617605 |
(1961). |
|
|
|
|
|||
150. |
T r e i b s |
W., |
Z i m m e r m a n n |
G., |
Ber., 90, 1146 (1957). |
|||||
151. |
T r e i b s |
W., |
H e r r m a n n |
J., |
Ber., 91, 290(1958). |
|||||
152. |
F e и e r |
H . , |
S a v i d e s |
Ch., |
|
J. A m . Chem. Soc, 81, 5826 (1959); Пат. |
||||
|
США 2963515 (1960); Р Ж Х и м , |
23Л72 (1961). |
||||||||
153. |
T h o r p e |
J., |
J. Chem. Soc, |
1901 (1909). |
||||||
154. |
T h o m p s o n |
Q., |
J. A m . Chem. Soc, |
80, 5483 (1958). |
||||||
155. |
Нем. пат. 591269 (1933); Frdl., 20, 537 (1934). |
|||||||||
156. |
R i о b e |
O., |
|
G о u i n |
L . , C.r., |
234, 1889 (1952). |
157.Пат. США 2768132 (1956); Zbl . , 130, № 52, 16843 (1959). Англ. пат. 772979 (1957); Zbl . , 128, № 7, 13812 (1957).
158.Пат. США 2292949 (1941).
159. |
H a m m e r |
С., |
M i n e s |
R., |
J. A m . Chem. |
Soc, |
77, 3649 |
(1955). |
|
|
|||||||
160. |
К у л и к о в а |
А. Г., |
З и л ь б е р м а н |
|
E. |
H . |
и |
др . , Ж П Х , 32, |
227 |
||||||||
|
(1959). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
161. |
R t о b e О., G о n i n |
L . , С. г., 234, |
1889 (1952). |
|
|
|
|
|
|||||||||
162. |
З и л ь б е р м а н |
E. H . , |
Ф e л л e p |
К- |
Л . , С е р г е е в а |
M . E.,, |
Вы- |
||||||||||
|
сокомол. соед., Сер. Б . , 10, 44 (1968). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
163. |
Яп. пат. 2188 (1954); Р Ж Х и м . , |
№ 19, 65376 (1958). |
|
|
|
|
|
||||||||||
164. |
Y a m a m o t o |
К . , |
Юки госэй |
кагаку кёкай си, 29, № 5, 510—514 |
(1971). |
||||||||||||
165. |
С м и р н о в |
Ю. Д . , |
Т о м и л о в А. П., |
Ж П Х , 44, |
2758 (1971). |
|
|
||||||||||
166. |
B e n g e l s d o r f |
I . , J. Org. |
Chem., |
28, |
1369 |
(1963). |
|
|
|
|
|||||||
167. |
С о с и н С Л . , |
К о р ш а к |
В. В. |
и др., |
Изв . А Н |
СССР, |
О Х Н , |
1962, |
|||||||||
|
1644. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
168. |
К о р ш а к |
В. В . , |
С о с и н С. Л . , Васнев |
В. А., Д А Н СССР, 152, № 4, |
|||||||||||||
|
872 (1963). |
В а с н е в |
В. А . , |
С о с и н |
С Л . , |
К о р ш а к |
В . В . , |
Вы- |
|||||||||
|
сокомол. соед., 6, № 5, 843 (1964). |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
||||||
169. J o h n s I . , Am. |
Chem. |
Soc. |
Div. Polymer |
Chem., |
(1), 239 |
(1964); C. A . , |
|||||||||||
|
64, 2175 (1966). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
170. |
Пат. США 2677676 |
(1954); С A . , 48, 9107 |
(1954). |
|
|
|
|
|
|
||||||||
171. |
M a c u r a |
|
L i e s e r |
Th., |
Ann. 564, |
64 |
(1949). |
|
|
|
|
|
|||||
172. |
М и х а й л о в |
Л . H . , |
Т и х о м и р о в |
Б . И., |
Вести. Л Г У , Сер. мат.,, |
||||||||||||
|
физ. и хим., № |
3, 119 |
(1971). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
173. |
Пат. США 3211699 |
(1965); С. А., 64, 6845 (1966). |
|
|
|
|
|
|
Глава II
ПОЛУЧЕНИЕ АДИПОДИНИТРИЛА ИЗ АДИПИНОВОЙ КИСЛОТЫ
Возможность получения алифатических динитрилов из соот ветствующих амидов впервые была отмечена1 В. А. Солониной в 1897 г. В 1929 г. адиподинитрил был получен из диамида адипино вой кислоты при действии на него пятихлористого фосфора2 , а позд нее в качестве дегидратирующего агента была использована хлорокись фосфора3 .
Промышленное получение адиподинитрила из адипиновой кисло ты, ее амида, имида или эфира путем нагревания этих веществ в токе аммиака при 325—340 °С было осуществлено в 1937 г. в США4 . Ввиду того, что адипиновая кислота являлась доступным сырьем, этот метод быстро получил распространение и до настоящего вре мени является основным. Так как технология получения адипино
вой |
кислоты детально описана в литературе5 , здесь этот вопрос |
|
не |
рассматривается. |
|
|
В основе промышленного метода получения адиподинитрила из |
|
адипиновой кислоты лежит ее реакция с аммиаком: |
||
|
НООС—(СН2 )4 —СООН + 2NH, |
> NC—(СН2 )4 —CN — 45,2 ккал/моль |
|
|
—4Нг О |
Этот процесс может быть осуществлен различными путями6 . Наиболее старый способ получения адиподинитрила предусматривает получение диамида адипиновой кислоты путем разложения аммоний ной соли адипиновой кислоты и последующей дегидратации полу ченного диамида:
|
|
+ 2NH3 |
|
|
|
НООС—(СН2 )4 —СООН |
> NH4 OOC—(СН2 )4 —соомн4 |
* |
|||
адипиновая кислота |
диаммонийадипинат |
|
|||
* H„NOC—(CH2 )4 —CONH2 |
у NC—(СН2 )4 —CN |
|
|||
—2Н2 0 |
диамид адипиновой кислоты —2Н2 0 |
адиподинитрил |
|
Позднее было предложено проводить взаимодействие адипино вой кислоты с аммиаком и последующую дегидратацию в одну ста дию. Возможны два способа оформления процесса: жидкофазный — в расплаве адипиновой кислоты — и парофазный, основанный на контактировании паров адипиновой кислоты в смеси с аммиаком над дегидратирующим катализатором. Последний способ получения адиподинитрила наиболее широко используется для промышленного получения адиподинитрила; жидкофазный процесс находит ограни ченное использование, а двухстадийный способ почти не применяет ся и имеет в основном историческое значение.
58
ДВУХСТАДИЙНЫЙ МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ АДИПОДИНИТРИЛА
Получение диамида адипиновой кислоты. Диамид адипиновой кислоты образуется при действии аммиака на адипиновую кислоту при повышенной температуре7 . Как было установлено8 , наиболее простым методом с максимальным выходом диамида 62,6% оказа лась обработка расплавленной адипиновой кислоты газообразным аммиаком при 180—200 °С. Выход продукта повышается9 при взаи модействии адипиновой кислоты с концентрированным раствором NH 4 OH при 190 °С и 60 кгс/см2 . Не вступившая в реакцию адипиновая кислота с небольшими потерями может быть выделена при перекристаллизации.
Диамид адипиновой |
кислоты представляет собой бесцветные кристаллы |
(т. пл. 228,0—228,5 °С), |
плохо растворимые в воде и в обычных органических |
растворителях. |
|
Дегидратация диамида адипиновой кислоты (адиподиамида) протекаег при повышенной температуре в присутствии водоотнимающих средств или дегидратирующих катализаторов. Наилучшим водоотнимающим агентом, позволяющим получать до 90% адиподини трила, является уксусный ангидрид1 0 - 1 1 . Взаимодействие диамида адипиновой кислоты с уксусным ангидридом ускоряется в присутст вии катализаторов1 2 (Sb, Zn, Sn, Mo, Co, Cu, Hg, Ni или их окислов). В качестве водоотнимающих средств можно использовать также пятихлористый фосфор, хлорокись фосфора1 3 , тионилхлорид1 4 и пятиокись фосфора1 5 .
Дегидратирующими катализаторами являются фосфорная кисло та и ее соли1 6 , эфиры фосфорной кислоты1 7 - 1 8 , хромит меди и хлори стый аммоний1 *, силикагель2 0 , молибдат аммония и окись алюми ния9 . Реакцию в присутствии дегидратирующих катализаторов про
водят в атмосфере аммиака в |
интервале |
250—345 °С. |
|
||
Сравнительная активность |
некоторых |
катализаторов |
при 250 °С |
||
приведена |
ниже: |
|
|
|
|
|
Катализатор |
Выход адипо |
Выход смоло- |
||
|
динитрила, |
образных |
про |
||
|
|
|
% |
дуктов, % |
|
Н3 РО4 |
|
83 |
10 |
|
|
То же, на пемзе (0,35 г на 1 г) |
80 |
10 |
|
||
» |
на угле . . . |
|
80 |
11 |
|
» |
на силикагеле |
|
70 |
15 |
|
NaH2 P04 . |
|
80 |
5,0 |
|
|
Na2 HP04 . |
|
69,2 |
10,0 |
|
|
NaNH4 HP04 |
|
84 |
5,8 |
|
|
(NH 4 )2 HP04 |
|
76 |
15 |
|
|
H 4 P 2 0 7 . . |
|
82 |
6,8 |
|
|
Na2 H2 P2 07 |
|
79 |
11 |
|
|
B P O s . . . |
55—60 |
20 |
|
||
A1 2 0 3 . . . |
|
40 |
20 |
|
59