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On cuit qu'on peut préparer de l'acide w-aminodciéca noique par transposition de Beckman de l'oxime d'acide céto heneioosanique et par saponification du mélange d'amide d'acide qui se forme. La matière de départ pour ce procédé étant diffi- oile à obtenir, oe procédé ne convient pas à la production d'a- cide w-aminododécanioique à l'échelle industrielle,
On sait également que des lamtames à 4-8 atomes d carbone peuvent ; en solution aqueuse, être hydrolysées par des acides, comme l'acide sulfurique ou l'acide chlorhydrique, ou bien par des alcalis, tels que l'hydroxyde de sodium ou de ba- ryum, avec formation des acides w-aminocarboxyliques correspon- dents.
Etant donné qu'aussi bien les acides w-amnocarboxyliques libres que leurs sels d'acids minéraux snt facilement solu bles dans l'eau, mais peu solubles ou pratiquement insolubles dans les solvants organiques usuels, ils ne peuvent être séparée que difficilement des autres constituants solubles dans l'eau du mélange réactionnel. Lorsque l'hydrolyse est effectuée en présence d'acides facilement volatils, comme l'acide chlorhydri- que, les sels chlorhydriques des acides w-aminocarboxyliques peuvent, il est vrai, être obtenus exempts de constituants étrangers par concentration des solutions aqueuses par évapora- tion. Ce procédé est toutefois coûteux par suite des quantités de liquide relativement élevées qu'il faut éliminer par distil- lation.
En outre, les acides w-aminocarboxyliquee bruts qui se forment doivent être épurés séparément.
On sait également que l'hydrolyse de lactames peut être effectuée en présence d'acides carboxyliques. diamines ou d'acides aminocarboxyliques comme catalyseurs. Ce procédé
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exige toutefois des températures relativement élevées, lorsque la réaction doit se dérouler à une vitesse suffisante. On doit, dans ce cas, opérer sous pression et les solutions aqueuses doivent également être concentrées par évaporation lorsqu'on
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dée.ire obtenir les acides w-aminocarboxyliques libres.
Il est enfin encore possible d'effectuer l'hydrolyse de laotames en présence d'échanguere d'ions* Dans ce cas également, il faut opérer sous pression et concentrer par évaporation les solutions aqueuses.
Or, on a trouvé qu'on peut facilement obtenir l'acide
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w-aminododdeanotque à l'état très pur et avec de très bons rendements, sans se heurter aux inconvénients précités, en ira1tant du lactame d'acide w-minododécanolqu (laurinolactame), à température assez élevée, avec un acide minéral aqueux, en séparant le sels d'acide minéral de l'acide W-ainodOd60anoqu'J qui Me forme alorn à l'état cristallin en le transformant, par neutralisation, en acidu w-e.m1nododéclm()!que libre.
Selon le nouveau procédé, l'acide w-aminododécanoi que peut être séparé de façon simple du mélange, réaotionne1.. sous forme de son sel d'acide minéral. Cette séparation consti- tue en même temps une épuration, étant donné que des impuretés colorées, avec lesquelles il faut surtout compter lorsqu'on utilise des substances de départ non pures, restent dissoutes
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dans 1'eau-mère. L'acide IsI-aminododtScanoIque étant séparé
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sous forme de so;a sel d'acide minéral, on peut, .e qui est I important, renoncer à la concentration coûteuse, par évaporation, des solutions aqueuses.
Comme acides minéraux appropriés on citera, notamment, les acides minéraux forts et moyennement forts, comme l'acide chlorhydrique, l'acide bromhydrique, l'acide aulfurique, ' l'acide perchlorique et l'acide phospliorique. On utilise ces a-;
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oides avantageusement sous forme de solutions aqueuses loze
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en poids. L'acide sulfurique aqueux à 30-50% en poids, ou l'acide chlorhydrique aqueux à 10-405 en poids, notamment à 15..
25% en poids, sont à recommander tout particulièrement. Il est également possible d'employer des échangeurs d'ions acides, notamment ceux renfermant des groupes acide sultonique libres.
On utilise l'acide avantageusement en une quantité telle que les sels d'acides minéraux qui' sont assez peu solubles, précipitent aussi complètement que possible à la température ambiante. Les quantités optimales peuvent, pour un acide donné, être facile- ment déterminées par un essai. L'eau mère qui renferme éventuel- lement de l'acide en excès, peut, de préférence après addition d'acide frais en remplacement de l'acide consomme, être em- ployé pour une nouvelle préparation. On utilisera avantageuse- ment au moins un équivalent d'acide minéral par mole de lactame.
Avec une plus faible quantité, la conversion reste incomplète.
En général, on utilise un excès d'acide minéral, par exemple 1,4 à 10 équivalents par mole de lactame d'acide w-aminododéca- nolque,,
Par un choix approprié de la concentration d'acide et de la température de réaction, la transformation peut être effectuée en milieu homogène. Cela est surprenant car, comme l'on sait, la matière de départ est, à froid,insoluble dans l'eau et les acides minéraux dilués. C'est ainsi, par exemple, que le laotame d'acide w-aminododécanoique peut, par dilution du mélange de transposition avec de l'eau, être précipité pratiquement complètement à partir d'une solution concentrée d'acide sulfurique. Il est toutefois aussi possible d'opérer sous addition d'un produit assurant la solubilité, par exemple d'un alcool ou de dioxane.
L'hydrolyse, selon le nouveau procédé, est avantageusement effectuée entre 50 et 250 c A des températures plus élevées, il peut facilement se produire une polymérisation et une décomposition, alors qu'à des tempe- ratures plus basses, la vitesse de réaction diminue. On opérera @
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avantageusement à la température de reflux du mé3,aàgs rdactioll-- nel
En général, on effectue la réaction sans pression ou sous la pression qui résulte des tensions de vapeur des diffé rents constituants du mélange réactionnel.
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Pour obtenir l'acide w-aminododicanolque libre par- tir des sels d'acides minéraux, ces acides, qui peuvent être solides ou être dissous ou en suspension dans de l'eau sont
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additionnée d'une base.
Comme bases appropriées pouvant dre utilisées telles, quelles ou en solution, on citera, entre autres,les hydroxydes et les carbonates alcalins lus oxydes * et les hydroxydes alcalino-terreux, ainsi que l'ammoniac. Les
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bases sont, en général, employées en quantités stoechiometriques-? ' L'acide w-aminododécanolque peu soluble se I*are déjà à chaud du mélange réactionnel et est isolé, après refroidissement, par filtration. lorsque le produit de la réaction renferme
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encore du laotame d'acide w-amlnododécanolquep on peut éliminer ce dernier par traitement avec un solvant organique inerte approprié, tel que le méthanol.
le traitement des sels d'acides
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minéraux de l'acide w-aminododécanotque peut être effectué en 1 continu ou en discontinu.: L'acide u-aminododécanolque est un produit Interné diaire très apprécié pour la préparation de polyamides ainsi que pour auxiliaires textiles. Il peut aussi être utilisé comme aient de condensation lors de la production de polyamides à
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partir de lactame d'acide w-aminododécanolque ou de lactame d autres acides w-aminocarboxyliquea.
Les parties indiquées dans les exemples suivants sont en poids, Ils se rapportent aux parties en volume comme le ' gramme au centimètre cube.
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On chauffe pendant 25 heures à reflux, 500 partiez du
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lactame d'acide w-am1nododécanoque et 1000 parties en volume d'acide sulfurique aqueux à 35% Après refroidissement à température ordinaire, on sépare par succion les cristaux qui ont précipité et on les lave avec de l'eau. Le point de fusion s'élève à 170*0.
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Analyse C24H5Oa1lS (poids moléculaire 528) Calculé 8 54#60 2 9,85 N 5,30 8 6,06 Trouve 54,73 10,01 5,12 6,28
Les cristaux sont dissous dans de l'eau chaude et sont neutralisés aveo de l'ammoniac en solution aqueuse.
L'acide carboxylique libre précipite déjà à chaud. Après filtration on le fait bouillir aveo du méthanol. On obtient
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470 g d'acide am1nododéoanotque pur d'un point de fusion de 183 à 184 c et, à partir du filtrat méthanolique, par précipitation avec de l'eau, 60 g de lactame non transformé. Le
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rendement s'élève à 88% par rapport au laotame d'acide -aminodo4écanolque mis en oeuvre et à 96 par rapport au lactame d'acide M-aminodod<!canolque ayant réagi.
En chauffant à reflux-pendant 40 heures au lieu de 25 heures, la réaction est pratiquement quantitative.
EXEMPLE 2
On chauffe pendant 20 heures à reflux, 500 parties de laurinolactame avec 1000 parties en volume d'acide sul furique à 50% Le mélange réaotionnel est soumis au post-traitement comme décrit à l'exemple 1. On obtient de l'acide a aminododécanoique pur avec un rendement de 80% par rapport'
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au lactame d'acide am1nOdodécanotque mis en oeuvre, et de 97% par rapport au lactame d'acide CAI-am1nododécanotque ayant réagi. ;
EXEMPLE
On chauffe pendant 50 heures à reflux , 1000 parties
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A lactame d'acide w-aminodod4canotque et 5000 parties en
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rolume d'acide chlorhydrique aqueux à 380 en poids.
Apres refroi dissement à température ordinaire, on sépare par succion letel d'acide chlorhydrique de l'acide td-amincdodéeanoique qui 1 précipité et on le lave avec une petite' quantité de méthanol le point de fusion du produit est de 163 c
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alyae : C1H6C21C1 !(poids moléculaire 251,7). Calculé t 0 57,20 H 10,33 N 5,57 Cl 14,10
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Trouvé 8 57,45 10,46 5029 l3u8O
On dissont le produit à chaud dans 3000 parties d'eau et on le neutralise en ajoutant, avec brassage, une solution de 165,5 parties d'hydroxyde de sodium dans 400 .parties d'eau.
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Après refroidissement du mélange réactionnel, on sépare par filtration l'acide w-aminododécanoïïue qui a précipité, on le lave avec de l'eau et on le sèche. On obtient 1045 parties d'acide M-aminododéoanoique pur d'un point de fusion de 134*0* lie rendement s'élève à 96go de la théorie par rapport au lactame d'acide w-aminododécanolque mis en oeuvre.
EXEMPLE 4 En chauffant pendant 30 heures à reflux du lactame
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d'acide w-aminododécanolque avec la double quantité en poids d'acide chlorhydrique aqueux à 15% en poids, et en opé rant par ailleurs comme décrit à l'exemple 1 on obtient
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de l'acide w-aminododécanoîque avec un rendement de 80% par rapport au lactame d'acide mis en oeuvre, et de pratiquement 100% par rapport au laotame d'acide M-aminododëcanoique ayant réagi.
EVENDibATION Procédé pour la production d'acide w-amino4odéc=o!r-. que, caractérisé eh ce qu'on traite du lactame d'acide w-&mino. dodécanolque (laur.xio.aatame), température assez élevée, avec,
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