Preparation of hydroxypropionitrile

摘要

Ein Verfahren zur Herstellung von 3-Hydroxypropionitril besteht darin, dass man (a) unter bestimmten Temperatur- und Druckbedingungen Acrylnitril mit Wasser in einem Molverhältnis von etwa 1 : 0,5 bis etwa 1 : 20 in Gegenwart einer schwachen Base solange umsetzt, bis ein Umsatz im Bereich von etwa 40% bis etwa 80% erreicht worden ist, um ein zweiphasiges organisch-wässriges Gemisch zu erhalten, dessen organische Phase hauptsächlich aus Bis(cyanoethyl)ether, 3-Hydroxypropionitril sowie unreagiertem Acrylnitril besteht, und dessen wässrige Phase hauptsächlich aus einer wässrigen Lösung der schwachen Base besteht; (b) nach Abkühlung des in (a) erhaltenen Gemisches dessen wässrige Phase abtrennt; (c) von der nach (b) verbleibenden organischen Phase das Acrylnitril abdestilliert, um ein hauptsächlich aus Bis(cyanoethyl)ether und 3-Hydroxypropionitril bestehendes Gemisch zu erhalten; (d) das in (c) erhaltene Gemisch einer unter bestimmten Temperatur- und Druckbedingungen durchgeführten Pyrolyse in Gegenwart eines basischen Katalysators unterwirft, welcher von der Gruppe Calcium-, Magnesium-, Strontium-, Titan-, Eisen- und Zinkoxide; Alkalimetallacetate; Alkalimetallformiate; Alkalimetall- und Barium carbonate; Alkalimetallbicarbonate; Calcium- und Kupferhydroxide; Di- und Trinatrium-phosphate; Natriumfluorid; Natriumsilikat; und hochsiedende Trialkylamine ausgewählt ist, um ein hauptsächlich aus 3-Hydroxypropionitril und Acrylnitril bestehendes Gemisch zu erhalten; und (e) von dem in (d) erhaltenen Gemisch das gewünschte 3-Hydroxy-propionitril durch fraktionierte Destillation isoliert. Ein derartiges Verfahren, welches Rezyklisierung der basischen wässrigen Phase sowie des abdestillierten Acrylnitrils aufweist, stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass man nach Erreichen des etwa 40 bis 80%igen Umsatzes in der Verfahrensstufe (a) die schwache Base durch Zugabe einer schwachen Säure neutralisiert, um auch in diesem Fall ein zweiphasiges organisch-wässriges Gemisch zu erhalten, welches anstelle der anfänglichen schwachen Base unter anderem die durch die Neutralisierung gebildete Base enthält; diese Base stellt bereits den in der späteren Verfahrensstufe (d) verwendeten basischen Katalysator dar, so dass eine spezielle Zugabe eines basischen Katalysators für die Verfahrensstufe (d) vermieden wird. Das so hergestellte 3-Hydroxypropionitril ist ein wichtiges Zwischenprodukt im Verfahren zur Herstellung von Panthenol, welches seinerseits, insbesondere in Form seines d(+)- Isomeren, ein wertvolles Mittel zur Behandlung von Dermatosen, Verbrennungen und infektiösen Geschwüren sowie ein wertvoller Zusatzstoff in Haarwässern und anderen Kosmetika ist.