CH465616A - Verfahren zur Herstellung von w-Laurinolactam - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von w-Laurinolaetam    Die Erfindung     betrifft    ein Verfahren     zur    Herstel  lung von w-Laurionolactam durch die sogenannte     Beck-          mann'sche    Umlagerung von Cyclododekanonoxim.  



  Aus der deutschen Patentschrift Nr. 1094 263 ist  bekannt, dass aus Cyclododekanonoxim-hydrochlorid  durch die Beckmann'sche Umlagerung mit Hilfe von  Schwefelsäure oder Oleum ein Reaktionsgemisch gebil  det wird, aus dem das w-Laurinolactam durch Behand  lung     mit    Wasser ohne     Neutralisation        ausgeschieden     werden kann.  



  Das     Hauptpatent    betrifft ein     Verfahren    gemäss  welchem aus cyclo-aliphatischen Ketonoximen die ent  sprechenden Lactame hergestellt werden ,indem man  das Oximmonohydrochlorid durch Einwirkenlassen  von Chlorwasserstoff in das Lactamhydrochlorid umla  gert. Aus dem Reaktionsgemisch lässt sich     Lactamhy-          drochlorid    oder gegebenenfalls nach Zersetzung dessel  ben, die freie Base     gewinnen.    Zur Durchführung dieses       Verfahrens    können Lösungsmittel verwendet werden.  



  Bei Anwendung -dieser Umlagerungsreaktion mit  Chlorwasserstoff auf eine Lösung von     Cyclododekanon-          oxim    in einem polaren Lösungsmittel hat sich heraus  gestellt, dass das w-Laurinolaotam aus dem Reaktions  gemisch auf sehr einfache Weise zu gewinnen ist. Weil  das w-Laurinolactam-hydrochlorid eine sehr geringe  Stabilität aufweist, kann nach Durchführung der Umla  gerungsreaktion eine Sonderbehandlung zur Zersetzung  des Lactamhydrochlorids unterbleiben. Das freie Lac  tam lässt sich unmittelbar aus der als Reaktionspro  dukt     der        Umlagerung    anfallenden Lösungen gewinnen.  



  Erfindungsgemäss wird zur Herstellung von     w-Lau-          rinolactam    Cyolododekanonoxim-monohydrochlorid  durch     Einwirkenlassen,    von     Chlorwasserstoff    in Anwe  senheit eines     polaren,        organischen        Lösungsmittel    umge  lagert und das anfallende w-Laurinolactam anschliessend  aus der     resultierenden    Lösung abgetrennt.  



  Bekanntlich kann das Oxim mit der     äquimolekula-          ren    Menge Chlorwasserstoff in das Oxim-hydrochlorid  übergehen. Das Oxim-hydrochlorid vermag mehr       Chlorwasserstoff    aufzunehmen und geht     anschliessend       über in ein Oxim-hydrochloridöl, das umgelagert wird.  Bei Verwendung von Oxim-hydrochloridöl, das im  Vergleich zum Oxim mehr als die äquimolekulare  Menge Chlorwasserstoff enthält, z. B. 1,1 Mol, 1,9 Mol  oder 2 Mol Chlorwasserstoff je Mol Oxim, ist zur  Durchführung der Umlagerungsreaktion bereits eine  ausreichende Chlorwasserstoffmenge vorhanden.

   Zur       Erzielung    einer     vollständigen        Umlagerung        wird    ge  wöhnlich noch     Chlorwasserstoff        hinzugefügt,    z. B. das  Zwei-,     Fünf-    oder Zehnfache der im Ausgangsstoff  befindlichen Menge. Dabei kann ein Strom Chlorwas  serstoffgas in einem Umlaufsystem durch das Reak  tionsgemisch geleitet und anschliessend rezirkuliert  wenden.  



  Als polare     Lösungsmittel    zur     Durchführung    der       Reaktion        können    z. B. dienen die     Nitroverbindungen     von     Kohlenwasserstoffei,    wie     Nitromethan,        Nitropro-          pan,    Nitrobenzol, Nitrocyclohexan und halogenierte  Kohlenwasserstoffe, wie Chlorbenzol, Chloroform,     Tri-          chloräthylen,    Isopropylchlorid, sowie Nitrile, wie     Ace-          tonitril,    Benzonitril, Adiponitril.  



  Vorzugsweise bedient man sich eines Nitrils als       Lösungsmittel,,    weil     unter    den obwaltenden Reaktions  bedingungen eine teilweise Umsetzung von Chlorwas  serstoff zu einem Imidchlorid stattfindet, wodurch die  Umlagerung des Oxim-hydrochlorids gefördert und die  Reaktion in     kurzer        Zeit    beendet     wird.     



  Die Menge Lösungsmittel     kann        innerhalb    weiter  Grenzen schwanken. Es können sowohl Mengen von  z. B. 200, 500 oder 1000 Gew.-% als solche von z. B.  25 oder 50 Gew.-%, bezogen auf die Oximmenge, ver  wendet werden. Beim Gebrauch     geringer        Lösungsmit-          telmengen    kann     ein    Teil des     Oxims    anfangs in fester  Form im Lösungsmittel     suspendiert        sein    und während der  Reaktion in Lösung gehen.

   Weiter kann sich ein Teil  des     gebildeten        Lactams    als Feststoff im     Reaktionsge-          misch        befeinden.     



  Die Reaktionstemperatur wird vorzugsweise zwi  schen 30 und 125  C     gehalten,    was bei dieser     exother-          men    Reaktion auf     einfache    Weise     erfolgen    kann. Es ist      möglich , die     Reaktion    bei niedriger  Temperatur,  z. B. bei Zimmertemperatur     einzuleiten,    worauf die       Temperatur    während des eigentlichen Reaktionsvor  gangs ansteigt.  



  Für den Druck, unter dem die     Reaktion        stattfindet,     gelten keine     Einschränkungen.    Es     wird        gewöhnlich    bei       atmosphärischem    Druck     gearbeitet,        aber    auch     höhere     Drucke, z. B. von 5, 10, 25, 50, 100 at oder ein noch  höherer Druck, sind ohne weiteres     möglich.        Bei    An  wendung eines erhöhten Drucks     kann    mehr     Chlorwas-          serstoff    im Reaktionsgemisch     vorhanden    sein.

   Es kann  aber auch unter     niedrigerem    Druck     gearbeitet    werden.  Dabei ist     eine    solche Temperatur-     und    Druckeinstel  lung möglich, dass das Lösungsmittel     während    der  Reaktion kocht, ein     Teil    dieses     Lösungsmittels        an-          schliessend    in Dampfform     abgeführt    und nach Konden  sation rezirkuliert wird.  



  Ferner kann die Reaktion in Anwesenheit von  Katalysatoren durchgeführt werden. Es hat sich her  ausgestellt, dass Stoffe, wie Phosgen und halogenierte,  organische Stickstoffverbindungen, z. B. 1. 3. 5.     -Tri-          chlor-S-triazin,    2.4. -Dibrom-pyrimidin, Imid-chloride,  wie 2-Chlor-azacycloalkylen, und Amid-chloride, wie  2-Chlor-azo-alkylen, die Lactambildung fördern.  Grosse Katalysatormengen sind nicht erforderlich, da  bereits sehr kleine Mengen von 0,1-1 Mol. %, bezogen  auf die Oximmenge, ausreichend sind.  



  Nach beendeter Reaktion kann das Lösungsmittel,  z. B. mittels Destillation, entfernt und das     w-Laurino-          lactam,    z. B. durch Neukristallisation, Destillation oder  Waschung mit Wasser, gereinigt werden.  



  <I>Beispiel 1</I>  In einem, mit einem Rührer, einem     Rückflussküh-          ler    und einem Gaseintrittsrohr ausgestatteten     Reak-          tionsgefäss    von 1 Liter Inhalt wird 39,5 g     Cyclodode-          kanonoxim    (0,2 Mol) mit 100 ml Acetonitril vermischt,  worauf bei     Zimmertemperatur    14,6 g     Chlorwasserstoff     (0,4 Mol) eingeleitet wird.  



       Anschliessend    wird die Lösung zu 65-70  C erhitzt  und unter     Durchleiten    von Chlorwasserstoff 15 Min.  lang auf dieser Temperatur gehalten, wonach die Um  lagerungsreaktion beendet ist. Nach Abdestillieren des  Acetonitrils und des Chlorwasserstoffs wird das Reak  tionsprodukt     destilliert.    Die Ausbeute beträgt 37,1 g  w-Laurinolactam (Schmelzpunkt 154  C), entsprechend  einem Wirkungsgrad von 94 %.    <I>Beispiel 11</I>  Der in Beispiel I     beschriebene    Versuch     wird    wie  derholt, jedoch mit dem Unterschied, dass nach Abde  stillierung des Acetonitrils das anfallende rohe     w-Lauri-          nolactam    mit Wasser gewaschen wird.  



  Die Ausbeute beträgt jetzt 38,7 g     (Schmelzpunkt     1.51-152  C)     entsprechend    einem Wirkungsgrad von       981/0.     



  <I>Beispiel 111</I>       Abweichend    von dem in Beispiel I beschriebenen  Versuch wird das rohe w-Laurinolactam nach Entfer  nung dies Acetonitrils in, Chloroform gelöst. Die  Lösung wird mit     Wasser    gewaschen und     der    Chloro  form     anschliessend    verdampft.  



  Die Ausbeute beträgt 38,8 g w-Laurinolactam       (Schmelzpunkt    152-153  C), entsprechend einem     Wir-          kungsgrad.    von 98     1/o.     



  <I>Beispiel IV</I>  Eine Lösung von 39,5 g Cyclododekanonoxim in  1.00 ml Xylol wird zu 60  C erhitzt und -einer auf  60-70  C     gehaltenen    Lösung von 15 g Chlorwasser  stoff in 100 ml Acetonitril, welche sich in der in Bei  spiel I     beschriebenen        Vorrichtung    befindet,     beigegeben.     



  Nach 15 Min.     isst    die     Reaktion    beendet und werden  die     Lösungsmittel    und der Chlorwasserstoff durch Ver  dampfung entfernt. Das anfallende rohe     w-Laurinolac-          tam    wird mit Wasser gewaschen.  



  Die     Ausbeute        beträgt    38,7 g (Schmelzpunkt     151-          152     C), entsprechend einem     Wirkungsgrad    von 98 0/0.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von w-Laurinolactam aus Cyclododekanonoxim, wobei man: das Cyclodekan onoximmonohydrochlorid durch Einwirkung von Chlorwasserstoff in das Laetam überführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in Anwesenheit eines polaren, organischen Lösungsmittels durchgeführt wird und das anfallende co-Laurinolactam aus der Lösung abgetrennt wird.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass als polares Lösungsmittel ein Nitril ver wendet wird.