CH354781A - Procédé de préparation de lactames N-vinyliques - Google Patents

Procédé de préparation de lactames N-vinyliques

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CH354781A
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Joseph Nedwick John
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Rohm & Haas
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Description


  Procédé de préparation de     lactames        N-vinyliques       La présente invention concerne un procédé de  préparation de     lactames        N-vinyliques    par réaction en  phase liquide d'un     lactame    ayant un atome d'hydro  gène fixé sur l'atome     d'azote    et-d'acétylène en pré  sence d'un catalyseur contenant un composé d'un  métal alcalin.  



  On a     proposé        antérieurement    de fabriquer des       lactames        N-vinyliques    en faisant passer de l'acétylène  gazeux sous pression dans du     lactame    contenant un  catalyseur à base de métal alcalin à une température  comprise entre 100 et 1500 C ou davantage. Cepen  dant, vu que selon ces, procédés connus les matières       utilisées    sont, en partie     consommées    par des réac  tions secondaires     ceux-ci    ne sont pas économiques.  



  La     titulaire    a trouvé que l'efficacité peut être  améliorée considérablement, avec obtention en même  temps d'une réaction rapide, lorsqu'on fait absorber  de l'acétylène sous pression dans un liquide constitué  par le     lactame    ou par une solution du     lactame    à une  température inférieure à     301,    C et en ce qu'on fait       chauffer    le mélange une fois l'acétylène absorbé, à  une température comprise entre 150 et 280  C sous  une pression suffisante pour maintenir le mélange en  phase liquide.  



  Avec ce     procédé    il est nécessaire naturellement  que le mélange réactionnel soit soumis à     une    pres  sion importante, mais     ceci        n'occasionne    aucun risque  par suite de l'absence d'une phase gazeuse et puisque  la pression est toujours suffisante pour maintenir       l'acétylène    à l'état dissous et garder le mélange réac  tionnel à l'état liquide.  



  Selon une forme     d'exécution    particulière du pro  cédé selon l'invention on opère dans la partie supé  rieure de la gamme de température indiquée, à savoir  entre 200 et 280  C, de préférence entre 210 et  250- C, en fournissant du catalyseur quand le  mélange réactionnel a été amené dans cette gamme    relativement élevée sous pression pour     maintenir    la  phase liquide. On peut     réduire    la     quantité    de cata  lyseur ainsi appliquée et     faire    des     économies    de  matières.

   En outre, la formation de     produits    secon  daires est diminuée     considérablement    et le rendement  de     lactame        N-vinylique    est augmenté. Il convient de  remarquer aussi que la réaction ne prend que quel  ques minutes     comparées    aux nombreuses heures que       nécessitaient    le     procédé    antérieur.  



  Les     lactames    dont on se sert de préférence dans  le procédé     selon    l'invention sont de formule suivante  
EMI0001.0040     
    dans laquelle A représente un groupe     alcoylène    com  prenant de 3 à 10 atomes de carbone dont 3 à  5 atomes relient le groupe     -NH-    au     groupe    car  bonyle. Les     lactames    préférés     comprennent    ainsi un  total de 4 à 11 atomes de carbone.

   On peut se servir  de la     pyrrolidinone,    de la     pipéridone    et du     capro-          lactame    ou de ces     substances    hétérocycliques ayant  des     C-substituants    tels que des     restes    méthyle, éthyle,  propyle ou     nonyle    fixés à un ou à plusieurs atomes  de carbone.  



  On se sert, de préférence, à titre de catalyseur  de dérivés fortement alcalins des métaux     alcalins,    le  sodium et le potassium, y compris l'hydroxyde de  potassium ou l'hydroxyde de sodium, ces métaux       alcalins    en eux-mêmes, les sels     sodiques    et potassi  ques des     lactames,    le     métal    remplaçant l'hydrogène  fixé sur l'azote, ou un     alcoolate    de sodium ou de  potassium tel que le     méthylate    de     sodium,        l'éthylate     de sodium,

   le     butylate    de potassium     ou        l'éthoxy-          éthylate    de     potassium.    Les types de catalyseurs men  tionnés en     dernier    lieu peuvent être préparés en met  tant en solution un métal     alcalin    dans un     lactame    ou  dans un     alcool    et ils sont employés en solution en  excès par rapport à     ces    dernières matières. Aussi,           l'alcoolate    de métal alcalin     lui-même    peut être fourni  à titre de catalyseur.

   Il     convient    de remarquer que  les métaux     alcalins    préférés ont des poids atomiques  compris entre 23 et 39.  



  Il est intéressant de constater que les hydroxydes  de métaux alcalins que l'on trouve dans le     commerce     peuvent être employés     ici    ou même de fortes solu  tions de ces hydroxydes, car il n'est pas nécessaire  que la réaction soit     effectuée    sous des conditions  anhydres.

   Ainsi, on peut se servir de l'hydroxyde       de        potassium        ordinaire,    à     85        %,        et        on        peut        obtenir     des résultats assez satisfaisants avec la     soude        caus-          tique    à     50        %.     



  La quantité de catalyseur utilisée dans le pro  cédé de la     présente    invention peut varier d'environ       0,01        %        en        moles        jusqu'à        environ    5     %        en        moles        basés     sur le poids du     lactame.    De préférence,

   la quantité       de        catalyseur        utilisée        est        comprise        entre        0,1        %        en          moles        et        2,5        %        en        moles.        Ladite        quantité        de        cata-          lyseur    dépend, dans une certaine mesure,

   du genre  d'appareil utilisé et des conditions     opératoires.    On a  observé lorsqu'on mélange la quantité totale de cata  lyseur avec le     lactame,    qu'on ajoute l'acétylène et  qu'on chauffe ensuite le mélange, une quantité appré  ciable de catalyseur est     consommée    avant qu'une  température soit atteinte à laquelle la réaction de       vinylation    s'effectue à une vitesse raisonnable.

   Cette  difficulté peut être évitée en     fournissant    au moins une  partie du catalyseur après que le mélange de     lactame     et de l'acétylène aura atteint une température à  laquelle la     vitesse    de     vinylation    est en excès sur la  vitesse de consommation de catalyseur. La     vinylation     s'effectue ensuite à une     vitesse        considérable.    La cha  leur de la réaction est rapidement dégagée et il faut  qu'on tienne     compte    de ce fait pour la conception  de l'installation et le mode d'opération en effectuant,  par exemple, des injections répétées de petites quan  tités de catalyseur.  



  Il est tout à fait pratique de n'ajouter tout le  catalyseur qu'après que le mélange de     lactame    et       d'acétylène    a été chauffé aux environs de 200  C ou  plus. Ce catalyseur peut alors être pompé ou injecté       dans    le mélange     chauffé    en une charge unique ou de       préférence    en une série de charges. D'autre part, une       partie    du catalyseur peut être présente dans le     lac-          tame    lors de l'addition de     l'acétylène    et/ou tandis que  le mélange s'échauffe.

   Ce qui reste du catalyseur peut  alors être injecté dans le mélange à une température  d'environ     200,,    C ou plus et, de plus, le catalyseur  peut être ajouté en une ou plusieurs charges. Il est  préférable d'ajouter plus de la moitié du catalyseur  aux températures     réactionnelles.     



  Si le     lactame    reste liquide quand les températures  sont abaissées au-dessous de 300 C, l'emploi d'un  solvant n'est pas     nécessaire    car le     lactame    liquide  est un bon solvant pour l'acétylène. Au fur et à  mesure que     l'acétylène    est mis en solution, il abaisse  le point de fusion du mélange     lactamique.    Ainsi, par  exemple, on peut se     servir    de la     a-pyrrolidinone    en  l'absence de solvant et obtenir des conversions satis-    faisantes.

   De même, on peut liquéfier un     lactame     qui est normalement à l'état solide et le traiter avec  de l'acétylène, ce     lactame    pouvant être mélangé avec  une partie du catalyseur, si on le désire. Le mélange  reste liquide à mesure que l'acétylène se dissout.  



  Quand le     lactame    est un solide, un solvant peut  être ajouté en vue d'obtenir une solution. Les     alcanols     inférieurs sont particulièrement utiles     comme    solvants  bien qu'ils puissent     former    de l'éther     vinylique    comme  le font aussi les     alcoolates    de métaux alcalins. Ce fait  ne soulève pas de difficultés, car les éthers obtenus  peuvent être facilement séparés.  



  On peut également dissoudre le     lactame    dans du       lactame        N-vinylique.    On évite ainsi d'ajouter d'autres  solvants dans le mélange réactionnel. On peut donc  amener une     certaine    quantité de     lactame        N-vinylique     en     recyclant    le     lactame    n'ayant pas réagi.  



  On peut se     servir    également d'un solvant de  l'acétylène tel que le     diméthylformal,    le     diéthylformal,     le     diméthylacétal,    le     diéthylacétal,    le     dioxane,    le       dioxalane,    le     2-méthyl-dioxolane,    les éthers     mono-          méthylique,        diméthylique,        monoéthylique,        diéthylique,          monopropylique,

          dipropylique    et butylique de l'éthyl  ène glycol ou du     diéthylèneglycol,    du     triéthylène-          glycol    ou du     tétraéthylèneglycol,    le     tétrahydrofurane,     l'éther éthylique, l'éther     isopropylique    et les éthers  dans lesquels un atome d'oxygène est remplacé par  un atome de soufre, tels que       CH30CH2CH2SCH2CH,OCH3.     Des mélanges de deux ou de plusieurs de ces solvants  ou des.

   mélanges d'un tel solvant (ou de tels solvants)  et d'un     alcanol    inférieur ou d'un     lactame        N-vinylique     peuvent être     appliqués.     



  La     quantité   <B>de</B> solvant peut varier de zéro à  50% ou plus du mélange réactionnel. Il va de soi  que l'efficacité est au maximum quand la quantité  de solvant est juste suffisante pour maintenir le  mélange à l'état liquide, quoique non homogène, à la  température la plus basse pour l'absorption.  



  On fait absorber l'acétylène à une température  inférieure à     30,1    C. La température employée sera  choisie en tenant compte du     point    de fusion du  mélange particulier dans lequel     l'acétylène    se dissout  et du degré de conversion désiré. La température du  mélange peut être abaissée progressivement au fur  et à mesure que     l'acétylène    se dissout, et des tempé  ratures même au-dessous de     01,    C et jusqu'à     -201,    C  sont parfois désirables. En général la température du  mélange est comprise entre 0 et     25o    C.  



  On peut faire     dissoudre    l'acétylène sous une  pression allant jusqu'à 35,15     kg/cm2.     



  Pour amener le mélange réactionnel à une tem  pérature d'environ 200 et     280,1    C, de préférence  entre 210 et     250,1    C, sous une pression suffisante  pour maintenir la phase liquide, on peut faire passer  celui-ci à travers une zone de chauffage. On veillera  à ce que l'acétylène gazeux ne soit pas manipulé à  ces températures et pressions.

   Les pressions néces  saires pour maintenir la phase liquide sont com  prises en général entre 70 et 350     kg/cm2.    Le temps      de séjour dans la zone de chauffage est généralement  d'environ une demi-minute à 10     minutes.    Bien qu'on  puisse avoir recours à des périodes plus longues, une  augmentation de durée de séjour n'offre que peu  d'avantages, en général, et présente quelques incon  vénients.  



  Une installation qui     convient    pour effectuer la  réaction sous. les conditions ci-dessus comprend un  tube, en général sous forme de     serpentin,    dans lequel  on fait passer le mélange d'acétylène et de     lactame          sous        pression    et dans lequel ledit mélange est  chauffé. On     injecte    du catalyseur le long du tube,  en particulier dans la section du tube qui a été  chauffée jusqu'à la gamme de température désirée.  La température du mélange qui traverse le tube aug  mente presque immédiatement.

   On peut injecter une  ou plusieurs charges supplémentaires de catalyseur  pour assurer une     réaction    totale de l'acétylène avec  le     lactame.    On fait passer la charge par une soupape  de détente. On traite le mélange réactionnel en vue  de la libération de gaz pour récupérer et recycler  l'acétylène libre. On sépare le solvant volatil, s'il y  en a, ainsi que le     lactame        N-vinylique,    ce     dernier     pouvant être purifié si on le désire. Le     lactame     n'ayant pas réagi est récupéré et recyclé.

      <I>Exemple 1</I>  On ajoute 13 parties de     sodium    métallique à  376     parties    d'alcool     butylique    tout en agitant sous  une atmosphère     d'azote.    Le sodium réagit avec  l'alcool et après achèvement de la réaction, on ajoute  438 parties de     pyrrolidinone.    On fait passer ce  mélange dans un récipient d'absorption dans lequel  se trouve de l'acétylène sous pression.

   On refroidit  le mélange à 100 C et on porte la pression     mano-          métrique    d'acétylène à 25,5     kg/cm2.    Le mélange com  prenant l'acétylène est     pompé    sous une pression de  105 kg/ce dans un appareil qui est     maintenu    à       190,,    C. On a recours à une période de séjour de  six     minutes.    Le mélange réactionnel est retiré de  l'appareil avec détente de pression. Tout gaz qui se       forme    est éliminé. On fait alors passer le liquide  dans un appareil à distillation qu'on     chauffe    sous  vide.

   On distille ainsi par détente les, produits vola  tils, la pression étant réduite à 0,5 mm et la tem  pérature du récipient dans lequel se trouvent les  substances à distiller étant amenée à     1201,    C. Le  distillat obtenu par détente est alors soumis à un  fractionnement. On     retire    une fraction constituée  par de l'éther     butyl        vinylique    à     550-600   <B>C/60</B> mm ;  à     91-930    C/10 mm on obtient une fraction de       pyrrolidinone        N-vinylique.    Le rendement est de 85      /o,     calculé sur la base de la     pyrrolidinone    récupérée.  



  De manière analogue, on peut traiter la charge  de     pyrrolidinone    avec plus ou moins d'acétylène en  abaissant ou en augmentant la     température    et/ou la  pression de l'acétylène. La     réaction    entre l'acétylène  et la     pyrrolidinone    est rapide dans chaque cas. La  quantité     d'alcool    butylique peut être variée.

   En fait,  on n'a pas besoin     d'alcool    lorsqu'on utilise la pyrro-         lidinone.    La charge     de        pyrrolidinone    et de catalyseur  est liquide aux     environs    de     _300    C et elle fixe assez       d'acétylène    pour     permettre    une     conversion        d'environ     40     n/o.    Si le mélange de     pyrrohdinone    et de cata  lyseur est refroidi à 190 C et s'il est chargé     d'acétylène     comme ci-dessus,

   on peut facilement obtenir une       conversion        d'environ        50        %.     



  <I>Exemple 2</I>  On ajoute 20 parties d'hydroxyde de potassium  à     85        1%    à     510        parties        de        pyrrolidinone.        La        tempé-          rature    du mélange est     portée    à     40,,-50o    C et on agite  le mélange jusqu'à ce que l'hydroxyde de     potassium     soit dissous.

   On fait passer la solution qui résulte  dans un récipient à pression dans lequel on fait passer  de l'acétylène jusqu'à     ce    que 80     parties    soient absor  bées. Pendant     cette    opération, on maintient la tem  pérature à 290 C. La     pression        manométrique    de  l'acétylène est portée à 21     kg/cm2.    On fait passer  ensuite le mélange qui est entièrement à l'état liquide  à travers une zone de     réaction    chauffée à 1900 C.

    La pression manométrique est de 105     kg/em2    et le  temps de séjour de 2,8 minutes.     Le    mélange réac  tionnel est alors refroidi à     301,    C. On évacue tout  gaz qui se dégage. On effectue une     distillation    éclair  du mélange à siccité, la température     finale    du réci  pient dans lequel se trouvent     les    substances à distiller  étant de 1150 C et la pression de 0,3 mm. Le distil  lat ainsi obtenu est fractionné à l'aide     d'une    colonne  garnie.

   On obtient une fraction de 238 parties de       pyrrolidinone        N-vinylique    qui distille à     71o-          730    C/3 mm et qui a un indice de réfraction       nD    = 1,5102. La     pyrrolidinone    n'ayant pas réagi dis  tille à     92o-940    C/1,5 mm.

   La conversion est de 36  et le rendement basé sur la     pyrrolidinone    qui n'est       pas        récupérée        est        de        79%.       <I>Exemple 3</I>    On met 511     parties    de     pyrrolidinone    dans un  récipient d'absorption.

   On chasse l'air du récipient  à l'aide d'azote et on fait passer de l'acétylène dans  le récipient à 300 C. 52 parties d'acétylène sont  absorbées jusqu'à une pression manométrique de  7     kg/cm2.    Ensuite on refroidit le récipient à     161,    C  et on y fait entrer de l'acétylène à 20     kg/cm2    (pres  sion manométrique) jusqu'à     ce    que 127 parties       d'acétylène    soient     fixées.     



  On pompe alors la solution d'acétylène dans la       pyrrolidinone    sous une pression     manométrique    de  105     kg/cm2    dans une zone réactionnelle comprenant  un tube sous forme d'un serpentin qui est chauffé  aux environs de 2250 C.

   Au     fur    et à mesure que la  solution passe dans la zone réactionnelle on injecte       une        solution        de    5     1%        d'hydroxyde        de        potassium        dans          de        la        pyrrolidinone        pour        fournir        0,75,%        en        moles     de catalyseur.

   On injecte encore la même quantité  de solution catalytique d'ans la partie     centrale    de la  zone réactionnelle.. La     -température    est à ce moment  là à     2301,    C. Le temps de séjour dans la zone réac  tionnelle est de 2,1     minutes.         On fait passer le mélange réactionnel par une  soupape de détente dans un récipient où les gaz sont  libérés. On soumet alors le mélange à une distilla  tion.

   D'abord, on sépare des matières volatiles par  distillation éclair, la température du récipient dans  lequel se trouvent     les    produits à distiller étant portée  à     120     C sous une pression de 0,5 mm et le     récipient     à distillat étant refroidi à l'aide d'un mélange d'acé  tone et de neige carbonique. Le distillat obtenu par  distillation     éclair    est     redistillé    et on obtient une frac  tion à     90 -94o    C/10 mm de     pyrrolidinone        N-vinyli-          que,    cette fraction comprenant 335 parties.

   On récu  père 242 parties de     pyrrolidinone.    Le rendement est  donc de 94 % basé sur     la        pyrrolidinone.       <I>Exemple 4</I>  On ajoute 1,2 partie d'hydroxyde de potassium à  680 parties de     pyrrolidinone.    Après dissolution, la  solution qui résulte est placée dans un récipient à       absorption    dans lequel on fait passer de l'acétylène  à<B>250C</B> et sous une pression manométrique de  20     kg/cm\'    jusqu'à ce que 135 parties d'acétylène  soient absorbées.  



  On fait passer ce mélange liquide dans un ser  pentin     chauffé    à     230o    C, la pression étant de  105     kg/em2.    Le temps de séjour est de 2,6 minutes.  Au fur et à mesure que le mélange coule, on injecte  dans la     partie    centrale du serpentin 20 parties d'une  solution à 6 %     d'hydroxyde    de potassium dans de la       pyrrolidinone.    On amène le liquide dans un réci  pient dans lequel il est refroidi, les gaz étant éli  minés. On soumet alors le     liquide    à une distillation  éclair     comme    ci-dessus et le distillat ainsi obtenu est  fractionné.

   On     recueille    une fraction de 266 parties  entre     91o    et     93o    C/10 mm, cette fraction correspon  dant par analyse et par ses propriétés à la     pyrroli-          dinone        N-vinylique.    On récupère 442     parties    de       pyrrolidinone.       <I>Exemple S</I>    On opère     comme    dans l'exemple 4 sauf que cha  que charge de     catalyseur    comprend la moitié de la  quantité utilisée ci-dessus, la température étant aug  mentée à     250     C.

   Dans     ce    cas, on obtient 243 par  ties de     pyrrolidinone        N-vinylique    et on récupère 458  parties de     pyrrolidinone.       <I>Exemple 6</I>    On ajoute 2     parties    de potassium métallique à  220 parties     d'isopropanol    sous une atmosphère  d'azote.

   Le potassium réagit avec formation d'une  solution de     l'alcoolate.    On ajoute ensuite 100 par  ties de     diméthoxyéthane    et 339 parties de     E-capro-          lactame.    On agite le mélange jusqu'à     ce    qu'il devienne  homogène et on le fait passer dans un récipient à       absorption.    On     maintient    la     température    à     301,

     <B>C</B> et  on charge le mélange de 114     parties    d'acétylène sous  une pression manométrique de 21     kg/cm2.    On pompe  la solution qui en     résulte    sous une pression     mano-          métrique    de 105     kg/em2    dans un tube sous forme de    serpentin qui est chauffé aux environs de 200  C. Le  temps de séjour est environ 2 minutes. Dans la     partie          centrale    du tube en serpentin on injecte 2 parties  de potassium dans de     l'isopropanol    au fur et à  mesure que le mélange réactionnel passe.

   On recueille  le mélange     réactionnel    dans un     récipient    et on dimi  nue la pression dans le     récipient,    tandis que le  mélange se refroidit.     Le    mélange réactionnel est sou  mis à une distillation éclair, le récipient contenant     le     mélange ayant une     température    finale de 1400 C sous  une pression de 0,5 mm. On soumet alors le distillat  ainsi obtenu à un fractionnement soigneux. On  recueille une fraction     comprenant    206 parties de       caprolactame        N-vinylique    à une température de     641,     à 660 C/0,45 mm.

   On n'essaie pas, à ce stade, de  récupérer du     caprolactame.     



  On répète le     processus    en se servant de     3,3,5-tri-          méthyl-pyrrolidinone.    On obtient un rendement de  93 % de     1-vinyl-3,3,6-triméthyl-pyrrolidinone    qui  distille     entre        50o    et     52o    C/0,5 mm et qui a un indice  de réfraction de 1,4817 à     25,,    C.  



  On obtient de la même manière à partir de la       3-méthyl-pyrrolidinone    un rendement de 94 % en       1-vinyl-3-méthyl-pyrrolidinone    distillant à 86  C/10  mm et ayant un     indice    de réfraction égal à 1,4969  à     25o    C.  



  De la même manière, on obtient à partir de la       5,5-diméthyl-2-pyrrolidinone    la     1-vinyl-5,5-diméthyl-          2-pyrrolidinone    qui distille entre 57  et 600 C/0,2 mm  et quia un     indice    de     réfraction    de 1,4840 à 250 C.

      <I>Exemple 7</I>    On procède comme ci-dessus en se servant de  297 parties de     piperidinonc    au lieu du     lactame.    On  recueille une fraction entre     701,    et     721,   <B>C/2</B> mm de  189 parties de     piperidinone        N-vinylique.       <I>Exemple 8</I>    On mélange 100     parties    de     diméthoxyéthane    et  113     parties    de     caprolactame.    On chauffe le mélange  et on l'agite jusqu'à     ce    qu'il devienne homogène, on  le refroidit à une température comprise entre     25,

  1    et       30,1    C et on le charge de 40     parties    d'acétylène. La  solution qui résulte est pompée à une pression     mano-          métrique    de 105     kg/cm2    dans un tube chauffé à       210o    C.  



  Quand le liquide dans le tube atteint cette tem  pérature, on     injecte    à trois endroits un total de  0,75     n/o    en moles de     butoxyde    de potassium dans du       butanol.    Le temps de séjour est de 2,1 minutes. On  traite le mélange réactionnel     comme    ci-dessus, la con  version en     caprolactame        N-vinylique    est de 33 %.  Dans ce cas, on récupère le     caprolactame    et le ren  dement est de 78 %, calculé sur la quantité de       caprolactame    qui n'est pas récupérée.  



  Le procédé selon l'invention est particulièrement       efficace    lorsqu'on a recours au     caprolactame    car le  procédé connu aboutit à une proportion importante  de produits secondaires.      <I>Exemple 9</I>  On ajoute à 100 parties d'alcool butylique 0,6  partie de sodium métallique en agitant et sous une  atmosphère d'azote. Le     butoxyde    de sodium se  forme. On ajoute 430     parties    de     pyrrolidinonc.    On  fait passer le mélange résultant dans un récipient à  absorption dans lequel 70 parties d'acétylène sont  amenées sous une pression manométrique de 25       kg/cm'.    La     température    est abaissée à 100 C.

   On  pompe le mélange de     lactame    et d'acétylène sous  une pression manométrique de 125     kg/cm'    dans un       serpentin    chauffé à     environ    250  C, le temps de  séjour étant de 1,8 minute. Lorsque le mélange réac  tionnel a traversé un tiers du     serpentin,    on injecte  continuellement une solution de sodium dans du       butanol    en quantités qui représentent 0,6 partie pour  tout le mélange. On     répète    cette opération à un  endroit situé aux deux tiers de la longueur du ser  pentin.

   On sépare le mélange     réactionnel,    on libère  les gaz et on le traite     comme    ci-dessus. On obtient  une fraction     comprenant    300 parties de     pyrrolidinone          N-vinylique    recueillie entre 910 et 930 C/10 mm. Le  rendement est supérieur à 95 %, calculé sur la quan  tité de     pyrrolidinone    non récupérée.  



  Il convient de remarquer, cependant, qu'on pré  fère le potassium au sodium à titre de catalyseur car  dans beaucoup de systèmes les sels potassiques des       lactames    sont plus solubles dans le mélange réac  tionnel que les sels sodiques. Naturellement, quand  on a     recours    à des solvants auxiliaires, cette     diffé-          rence    apparaît.    <I>Exemple 10</I>    On prépare une solution de 10 parties de potas  sium métallique dans 442     parties    de     pyrrolidinone     sous une atmosphère d'azote.

   On place encore 442  parties de     pyrrolidinone    dans un     absorbeur    dans  lequel cette substance est chauffée à 300 C avec de  l'acétylène à une pression     manométrique    de 7       kg/cm'.    La température est alors abaissée à 160 C  et on fait passer de l'acétylène dans     l'absorbeur    à  cette température et sous 21 km/ce. A ce moment,  78     parties    d'acétylène sont absorbées.  



  On pompe le mélange d'acétylène et de     pyrro-          lidinone    sous une pression manométrique de 125       kg/cm'    dans un     serpentin    chauffé à 250  C. Le temps  de séjour est de 1,8 minute. La solution potassique  mentionnée ci-dessus est injectée continuellement en  quantités égales à deux points du serpentin  a) immédiatement après que la température a atteint       250o    C, et  b) dans la partie centrale du serpentin.  



  On     atteint    une température maximum de 2650 C.  La solution catalytique est injectée à un taux     suffi-          sant        pour        fournir        1,2%        en        moles,        basé        sur        la        charge     originale de     pyrrolidinone.    On traite le mélange réac  tionnel comme ci-dessus. On obtient 298 parties de       pyrrolidinone        N-vinylique,    ce qui correspond à une  conversion de presque 55 0/0.

   Basé sur la quantité    de     pyrrolidinone    non     récupérée,    le rendement est       d'environ        95        %.     



  Les     lactames        N-vinyliques    sont utiles à titre de  solvants, par exemple, pour mettre en solution des  composés chimiques qui sont des herbicides en vue  de     réaliser    des solutions     utiles        destinées.    à être dis  persées à titre de liquides pulvérisés.

   Lesdits     lacta-          mes    sont également utiles pour fournir des     homo-          polymères    solubles et     d'utilité        connue    ainsi que des  copolymères avec d'autres composés     vinylidéniques     pouvant être polymérisés et     appliqués    dans les  enduits, les apprêts pour textiles, les couches pour  le papier, les agents d'addition pour huiles, les fibres  synthétiques., les pellicules, les     poudres    à mouler et  les moulages.  



  Le procédé selon la présente invention     fournit     de bonnes conversions     avec    des rendements élevés.  Il     s'effectue    très rapidement avec formation de peu  de produits secondaires ou même sans aucune for  mation de tels produits. Il peut être réglé facilement  et     peut    être     mis    en     oeuvre    dans une installation  simple, sans risques et d'une manière     efficace    et éco  nomique.

   En réglant le taux d'injection de la solution  catalytique et, en     particulier,    par l'injection du cata  lyseur en plusieurs points, il est possible de régler  la température réactionnelle et d'opérer à des taux de  conversion et à des rendements élevés.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Procédé de préparation de lactames N-vinyliques par réaction en phase liquide d'un lactame ayant un atome d'hydrogène fixé sur l'atome d'azote et d'acé tylène en présence d'un catalyseur contenant un composé d'un métal alcalin, caractérisé en ce qu'on fait absorber de l'acétylène sous pression dans,
    un liquide constitué par le laotame ou par une solution du lactame à une température inférieure à 30 C et en ce qu'on fait chauffer le mélange une fois l'ac6tyl- ène absorbé à une température comprise entre 1500 C et 2800 C sous une pression suffisante pour main tenir le mélange en phase liquide. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce qu'on ajoute le catalyseur au liquide contenant le lactame avant que tout l'acétylène soit absorbé. 2.
    Procédé suivant la revendication et la sous revendication 1, caractérisé en ce qu'on chauffe le mélange de lactame et d'acétylène absorbé à une tem pérature comprise entre 2000 C et 2800 C, tout en maintenant la phase liquide et on ajoute ensuite au moins une partie du catalyseur. 3. Procédé suivant la revendication et la sous- revendication 2, caractérisé en ce qu'on injecte une solution dudit catalyseur dans le mélange chauffé sous pression. 4.
    Procédé suivant la revendication et les sous.- revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on laisse la solution du lactame absorber de l'acétylène jus qu'à ce qu'elle soit saturée.
    5. Procédé suivant la revendication et les sous- revendications 1 à 4, caractérisé en- ce que l'acétylène est absorbé à une pression comprise entre 7 et 35 kg/cm2 et en ce que la réaction avec le lactame est effectuée sous une pression comprise entre 70 et 350 kg/cm2. 6.
    Procédé suivant la revendication et les sous- revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on étend le lactame à l'aide d'un alcool inférieur. 7.
    Procédé suivant la revendication et les sous- revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la quan tité de catalyseur dont on se sert est comprise entre 0,01 et 5'% en moles basé sur le poids du lactame. 8.
    Procédé suivant la revendication et les sous- revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le cata lyseur est le sel potassique du lactame. 9. Procédé suivant la revendication et les sous- revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le cata lyseur est un alcoolate de métal alcalin inférieur. 10.
    Procédé suivant la revendication et les sous- revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le lac tame comprend de 4 à 11 atomes de carbone dont 3 à 5 sont situés entre le groupe -NH- et les grou pes carbonyle. 11. Procédé suivant la revendication et les sous- revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le lac- tame est la pyrrolidinone, la pipéridinone ou le caprolactame.
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