[发明专利]甲酰胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过甲酸甲酯和氨的反应制备甲酰胺的方法。甲酰胺是可作为溶剂、有机合成原料、医药原料等的在工业上有用的物质。

背景技术

对于由甲酸甲酯和氨来制备甲酰胺的方法，现有技术中有许多方法。例如，在JP-B-38-2857中记载了往甲酸甲酯中加入催化量的水，通入氨，增大反应速度的方法。而JP-A-3-68544记载了采用碱性催化剂，从甲酸甲酯和氨制备甲酰胺的方法。但是，在采用水和碱性催化剂作为催化剂的方法中，存在生成的甲酰胺水解，生成甲酸和氨的副反应等问题。

由甲酸甲酯和氨连续制备甲酰胺的方法还有以下的方法。

在JP-A-52-142010中记载了下面的方法，即冷却从反应器中抽出的液体的一部分，在其中进行甲酸甲酯和从喷嘴喷雾形成的气体状氨的反应，再将它们加入到反应器中，使甲酸甲酯和氨气在低温下反应制备甲酰胺。JP-A-57-150648中记载了在回收反应副产物甲醇的同时，从甲酸甲酯和氨的连续制备甲酰胺的方法。在这些文献中，对降低生成的甲酰胺中副产的二甲酰胺的方法没有记载。

JP-A-6-340601记载了存在相对于甲酸甲酯为20重量％以上的醇制备甲酰胺的方法，由于原来醇是应该从产品中除去的反应副产物，所以这类添加醇的方法不能说是有效率的。

本发明解决了现有技术中存在的上述问题，其目的是提供了在通过甲酸甲酯和氨的反应工业上制备甲酰胺时，减少反应时和精馏目的生成物时生成的杂质二甲酰胺、甲酸、氨等，有效地制备甲酰胺的方法。

发明的公开

本发明者们对上述问题进行了深入的研究，结果是在由甲酸甲酯和氨生产甲酰胺的方法中，通过在甲酰胺和游离氨存在下进行连续反应，抑制反应时二甲酰胺的产生，进而通过将从产品精馏塔的塔底部抽出的液体循环供给到反应槽或者低沸分离塔中来回收塔底液中的甲酰胺，并通过将塔底液中的二甲酰胺转变为甲酰胺，提高目的产物甲酰胺的收率，从而完成本发明。

也就是说，本发明是甲酸甲酯和氨反应制备甲酰胺的方法，其要点是下面的制备方法，包括：1)在反应槽内，在存在甲酰胺的情况下，将甲酸甲酯和氨以氨/甲酸甲酯＞1的摩尔比进行反应，2)将反应液供给到低沸分离塔中，通过蒸馏从塔顶除去低沸馏分，3)从塔底取出低沸分离液，供给到产品蒸馏塔中，4)从产品蒸馏塔的塔顶取出甲酰胺，5)将从塔底取出的高沸分离液循环供给到反应槽或者低沸分离塔中。

图面的简单说明

图1是说明本发明生产工序的一个实施例的图。

实施本发明的最佳实施方案

本发明方法是使甲酸甲酯和氨的反应在甲酰胺存在的情况下进行。在供给甲酸甲酯和氨开始反应之前，需要在反应槽A中预先加入甲酰胺。其加入量可以很少，从操作性的角度来看，优选是反应槽容积的100～10％。因此，反应中甲酰胺的浓度以反应液中的浓度计为30～99％，优选50～70％。

在本发明方法中所采用的原料甲酸甲酯和氨希望纯度尽可能高，但即使是工业用的也无妨。

在图1中，同时将甲酸甲酯①和氨②加入到反应槽A中，其比例是氨相对于甲酸甲酯过量为好，摩尔比为氨/甲酸甲酯＞1，优选在1.01～1.5，更优选在1.01～1.20的范围内。

反应温度在10～60℃，优选在30～50℃的范围内。

将这样得到的反应液③从反应槽A抽出，加入到低沸分离塔B1的中段，在常压、塔底温度为60～120℃条件下进行蒸馏。通过蒸馏从塔顶将以甲醇为主要成分的低沸馏分④排出到体系之外，燃烧弃去，或送入甲醇的回收系统。从塔底取出以甲酰胺为主要成分的液体(低沸分离液1)⑤，加入到下一步产品蒸馏塔C的中段。

这时，在低沸分离塔B1和产品蒸馏塔C之间可以再补充低沸分离塔B2。在该低沸分离塔B2中，优选在压力为133～26660Pa(1～200乇)、塔顶温度为5～40℃、塔底温度为90～130℃的条件下进行蒸馏，通过蒸馏从塔顶将以甲醇为主要成分的低沸馏分⑥排出到体系之外，燃烧弃去或送至甲醇的回收体系。从塔底取出以甲酰胺为主要成分的液体(低沸分离液2)⑦，供给到产品蒸馏塔C的中段。

在产品蒸馏塔C中，优选在压力为13～6665Pa(0.1～50乇)、塔顶温度为90～110℃以及塔底温度为100～140℃的条件下进行蒸馏，从塔顶得到产品甲酰胺⑧。

本发明以减少二甲酰胺和提高甲酰胺的收率为目的进行以下操作。