СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРИЛА 2-ГИДРОКСИ-4-(МЕТИЛТИО)МАСЛЯНОЙ КИСЛОТЫ ИЗ 3-(МЕТИЛТИО)ПРОПАНАЛЯ И ЦИАНИСТОГО ВОДОРОДА

1. Способ получения нитрила 2-гидрокси-4-(метилтио)масляной кислоты, заключающийся в том, что 3-(метилмеркапто)пропионовый альдегид подвергают в зоне основной реакции взаимодействию с цианистым водородом в присутствии основания в качестве катализатора с получением нитрила, и остаточный газообразный цианистый водород, выходящий из зоны основной реакции, абсорбируют в зоне абсорбции и последующей реакции, содержащей смесь из 3-(метилмеркапто)пропионового альдегида и катализатора, а также по выбору нитрила 2-гидрокси-4-(метилтио)масляной кислоты, и подвергают дальнейшему превращению.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что присутствующая в зоне абсорбции и последующей реакции смесь по меньшей мере частично поступает из зоны основной реакции.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зона основной реакции содержит реактор с мешалкой или реактор с циркуляцией.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что зона основной реакции дополнительно содержит струйный насос.
5. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что зона абсорбции и последующей реакции содержит устройство для введения газа в контакт с жидкостью, предпочтительно колонну, прежде всего тарельчатую колонну, насадочную колонну, барботажный реактор колонного типа, колонну с капельным течением, либо по выбору реактор с емкостью с механическим перемешиванием, реактор с погружным эжектором или струйный насос.
6. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что зона абсорбции и последующей реакции является частью реактора с циркуляцией.
7. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что в зону основной реакции подают в основном газообразный цианистый водород, предпочтительно газ, содержащий цианистый водород в качестве продукта из процесса его получения.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что содержание цианистого водорода в применяемом газе составляет от 1 до 99 мас.%, предпочтительно от 5 до 75 мас.%, особенно предпочтительно от 6 до 22 мас.%.
9. Способ по одному из пп. 1-4, 8, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют низкомолекулярные или гетерогенные амины, растворы неорганических оснований или смеси из кислот и низкомолекулярных аминов.
1
12
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что в качестве низкомолекулярных аминов используют три(C-Cалкил)амины, преимущественно триэтиламин или триизопропаноламин, диалкиларалкиламины, преимущественно диметилбензиламин, диалкилариламины, преимущественно N,N-диметиланилин, гетероциклические амины, преимущественно никотинамид, имидазол, бензимидазол, 2-фторпиридин, 4-диметиламинопиридин, пиколин или пиразин.
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что используют гетерогенные амины общей формулы
или поливинилпиридин, где
1
2
1
12
R и R обозначают водород, алкил с длиной цепи от C до C, арил или
1
2
гетероарил, при этом R может иметь значения, отличные от R,
х обозначает число от 0 до 6, а
А обозначает природную или синтетическую смолу, предпочтительно полистирол.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что катализатор формулы I представляет собой связанное с полимером основание, выбранное из группы гомологических диалкиламиноалкилполистиролов и несущих диалкиламиногруппы макросетчатых смол.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что катализатор формулы I представляет собой диэтиламиноэтилполистирол, диэтиламинометилполистирол, диметиламинометилполистирол, несущую диэтиламинометильные группы макросетчатую смолу или диметиламиноэтилполистирол.
2
3
2
3
3
3
14. Способ по п. 9, отличающийся тем, что в качестве неорганического основания используют гидроксид щелочного металла, преимущественно NaOH или КОН, цианид щелочного металла, преимущественно NaCN или KCN, карбонат щелочного металла, преимущественно NaCO или КСО, или гидрокарбонат щелочного металла, преимущественно NaHCO или КНСО, индивидуально или в смешанном виде.
15. Способ по п. 9, отличающийся тем, что в качестве кислоты в смесях из кислот и низкомолекулярных аминов используют органические кислоты, преимущественно жирные кислоты с короткой цепью, прежде всего уксусную кислоту, муравьиную кислоту, лимонную кислоту, или органические сульфокислоты, преимущественно трифторметансульфоновую кислоту, либо минеральные кислоты, преимущественно серную кислоту или фосфорную кислоту.
16. Способ по одному из пп. 1-4, 8, 10-15, отличающийся тем, что в зоне основной реакции и в зоне абсорбции и последующей реакции величину рН, измеряемую рН-электродом при 23°C и при водосодержании от 2 до 14 мас.%, устанавливают на значение в пределах от 4,5 до 6,0, преимущественно от 5,0 до 5,5.
17. Способ по одному из пп. 1-4, 8, 10-15, отличающийся тем, что температуру в зоне основной реакции устанавливают на величину в пределах от 20 до 80°C, предпочтительно от 30 до 70°C, особенно предпочтительно от 35 до 65°C.
18. Способ по одному из пп. 1-4, 8, 10-15, отличающийся тем, что температуру в зоне абсорбции и последующей реакции устанавливают на величину в пределах от 0 до 30°C, предпочтительно от 4 до 15°C.
19. Способ по одному из пп. 1-4, 8, 10-15, отличающийся тем, что перед местом отбора продукта, которым является ММП-циангидрин, для увеличения степени полноты превращения в него HCN и ММП предусматривают еще одну зону последующей реакции, температуру в которой устанавливают на величину в пределах от 20 до 80°C, предпочтительно от 40 до 70°C, особенно предпочтительно от 45 до 65°C.
20. Способ по одному из пп. 1-4, 8, 10-15, отличающийся тем, что его осуществляют при абсолютном давлении в пределах от 0,9 до 5 бар, предпочтительно от 1,0 до 3 бар, особенно предпочтительно от 1 до 1,5 бара.
21. Способ по одному из пп. 1-4, 8, 10-15, отличающийся тем, что молярное соотношение между синильной кислотой и 3-(метилтио)пропаналем составляет от 0,98 до 1,03, предпочтительно от 0,99 до 1,01.
22. Способ по одному из пп. 1-4, 8, 10-15, отличающийся тем, что катализатор используют в массовом соотношении между ним и 3-(метилтио)пропаналем в пределах 0,00005 до 0,002, предпочтительно от 0,0001 до 0,001.
23. Способ по одному из пп. 1-4, 8, 10-15, отличающийся тем, что его проводят в периодическом, полунепрерывном или непрерывном режиме.
24. Применение полученного способом по одному из пп. 1-23 продукта реакции, содержащего ММП-циангидрин, для получения D,L-метионина или 2-гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты.