CH513819A - Verfahren zur Herstellung von Methylen-bis-iminodiacetonitril - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Methylen-bis-iminodiacetonitril    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung  von Methylen-bis-iminodiacetonitril.  



  Es wurde gefunden, dass man     Methylen-bis-imino-          diacetonitril    herstellen kann, indem man Ammoniak und  Cyanwasserstoff gleichzeitig in Formaldehyd, der in flüs  siger Phase vorliegt und ständig auf einem stark sauren       pH-Wert    gehalten wird, einleitet, wobei man die Tem  peratur während des Einleitens und der anschliessend  stattfindenden Reaktion unterhalb 70 C hält.  



  Das     erfindungsgemässe    Verfahren, bei welchem im  mer nur kleine Mengen Cyanwasserstoff anwesend sind,  gewährt eine grosse Sicherheit gegenüber diesen gefähr  lichen Substanzen. Das Verfahren kann im kleinen un  ter Anwendung einer kontinuierlichen Reaktionszone, wie  beispielsweise ein Rohr, durchgeführt werden und ist da  her in seiner Ausführung nicht an Reaktionsgefässe oder  Behälter gebunden. Im weiteren kann das Verfahren in  folge Abwesenheit von Nebenprodukten zweckmässig als  Recyclisierungsverfahren ausgestaltet werden. Es kann  flüssiger oder gasförmiger Cyanwasserstoff verwendet  werden.  



  Bei der Durchführung des Verfahrens zur Herstellung  von Methylen-bis-iminodiacetonitril wird der Formal  dehyd     zweckmässig    in ein Reaktionsgefäss, welches mit  einer Rühr- und Kühlvorrichtung versehen ist, vorgelegt.  Der pH wird auf einen stark sauren Wert, d.h. vorzugs  weise zwischen 2 und 0, zur Erzielung guter Ausbeuten  jedoch auf 1 oder weniger eingestellt. Durch Zugabe von  Schwefel- oder Salzsäure kann der gewünschte     pH-Wert     erreicht werden.  



  Die Temperatur der vorgelegten Mischung wird un  ter 70 C gehalten, vorzugsweise unterhalb 40 .     Cyan-          wasserstoff,        zweckmässig    in flüssiger Form, und Ammo  niak werden dann gleichzeitig zu dem sauren Formal  dehyd hinzugefügt. Gute Ausbeuten werden erhalten,  wenn die Temperatur des sauren Formaldehydes wäh  rend der Zugabe von Cyanwasserstoff und Ammoniak  bei 30 bis 35 C liegt. Tiefere Temperaturen, wie bei  spielsweise 15 C können angewandt werden, wobei man  jedoch niedrigere Ausbeuten erhält. Ammoniak, Cyan-    wasserstoff und Formaldehyd werden vorzugsweise in  stöchiometrischen Mengenverhältnissen verwendet.  



  Das Methylen-bis-iminodiacetonitril kann mit flüssi  gem Cyanwasserstoff und Formaldehyd in     Nitrilotriace-          tonitril    übergeführt werden. Diese kann so ausgeführt  werden,     dass    man Formaldehyd einer flüssigen Mischung  von Methylen-bis-iminodiacetonitril und flüssigem     Cyan-          wasserstoff    hinzufügt oder dass man flüssigen     Cyanwas-          serstoff    zu einer flüssigen Mischung von     Methylen-bis-          -iminoacetonitril    und Formaldehyd zufügt.

   In dem Fall,  wo man Formaldehyd zu der Mischung von     Methylen-          -bis-iminodiacetonitril    und Cyanwasserstoff zufügt, kann  etwas Formaldehyd zu Beginn der Reaktion vorgelegt  werden. Die Temperatur soll zweckmässig 50 bis 85 C  betragen. Es können Temperaturen bis 95 C angewendet  werden; sie ergeben jedoch ein unreines Produkt. Tem  peraturen von ca. 65 bis 70 C geben das beste Produkt.

    Auch hier werden vorzugsweise stöchiometrische Men  gen der Rektanden angewendet, beispielsweise ergeben  1 Mol Methylen-bis-iminodiacetonitril, 1 Mol Formalde  hyd und 2 Mol Cyanwasserstoff 2 Mol     Nitrilotriaceto-          nitril.    Um Verluste zu vermeiden kann ein kleiner     über-          schuss    Cyanwasserstoff angewendet werden. Das     Ni-          trilotriacetonitril    bildet sich in nahezu quantitativer Aus  beute und kann als Feststoff von grosser Reinheit aus  der flüssigen Phase isoliert werden, z.B. durch Kühlen  mit nachfolgender Filtration.

   Das Nitrilotriacetonitril  kann leicht in bekannter Weise durch Hydrolyse zu     Nitri-          lotriessigsäure    oder deren Salzen hydrolysiert werden.  



  Der in diesem Verfahren benötigte Cyanwasserstoff  kann in flüssiger Form oder in Form eines Gases einge  setzt werden. Gemäss einer     bevorzugten    Ausführungs  form verwendet man das billige Adrussow-Gas, welches  durch Ammonoxydation von Methan, Ammoniak und  Luft in Anwesenheit eines Katalysators hergestellt wird,  und welches zusätzlich zu dem benötigten     Cyanwasser-          stoff    grössere Mengen Ammoniak enthält. Dieses Gas  besitzt normalerweise ein     Mol-Verhältnis    von     Cyanwas-          serstoff    zu Ammoniak von ungefähr 1 : 4,5 und kann mit  Ammoniak bis zu einem     Mol-Verhältnis    von 1 : 18 an  gereichert werden.

        <I>Beispiel d</I>  Formaldehydlösung (1,26 Mol; 94,5 ml) wird in einen  200 ml Reaktionsgefäss vorgelegt und das pH durch Zu  gabe von konzentrierter Schwefelsäure (21 g) auf einen  Wert von 0 bis 1 eingestellt. Anschliessend werden Cyan  wasserstoff (1,26 Mol; 34,02 g) und Ammoniak (0,42  Mol; 7,14 g) gleichzeitig während 113, 4 Minuten zu  geführt. Die Temperatur wird     während    und nach der  Zugabe eine Stunde lang auf 30 bis 35 C gehalten. Die  Mischung wird anschliessend auf 15 C gekühlt, filtriert  und getrocknet, wobei eine Mischung aus 15g     Methy-          len-bis-iminodiacetonitril    und 4 g Nitrilotriacetonitril an  fällt.

      <I>Beispiel 2</I>  Das     Verfahren    von Beispiel 1 wird wiederholt mit der  Ausnahme, dass die Temperatur während und nach der  Zugabe während einer Stunde auf 35 bis 40 C gehalten  wird. Es wird eine Mischung von 17,9g     Methylen-bis-          -iminoacetonitril    unld 7,3g Nitrilotriacetonitril erhalten.  <I>Beispiel 3</I>  2,52 Mol Formaldehyd (75,6 g; 189 ml) werden in  einem 500 ml Reaktionsgefäss vorgelegt, und das pH der  Formaldehydlösung wird auf einen Wert zwischen 0 und  1 durch Zugabe von konzentrierter Schwefelsäure einge  stellt. Dann werden 0,84 Mol Ammoniak (14,28 g; 0,187 g/  Min.) und 2,52 Mol flüssiger Cyanwasserstoff (68,04 g;  100 ml; 121 ml/Min.) innert 82 Minuten zugeführt. Wäh-    rend des Einleitens wird die Temperatur auf 30 bis 35 C  gehalten.

   Hierbei     kommt    es zur Bildung eines weissen  Niederschlages, Methylen-bis-iminodiacetonitril. Dieser  wird filtriert und getrocknet. Man erhält 82g des Nitrils  (960/t, Ausbeute basierend auf NH3).

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Methylen-bis-imino- diacetonitril, dadurch gekennzeichnet, dass man Ammo niak und Cyanwasserstoff gleichzeitig in Formaldehyd, der in flüssiger Phase vorliegt und ständig auf einem stark sauren pH-Wert gehalten wird, einleitet, wobei man die Temperatur während des Einleitens und der anschliessend stattfindenden Reaktion unterhalb 70 C hält. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass man den pH-Wert unter 1 hält. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass man bei Temperaturen unterhalb 40 C ar beitet. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass man bei Temperaturen von 30 bis 35 C arbeitet: