JPH0378856B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ビタミンPP及びナイアシンアミド
とも呼ばれるニコチン酸アミドを、主量のニコチ
ン酸を含有するニコチン酸／ニコチン酸アミド溶
融物のアミド化により製造する方法に関する。

高められた温度で反応水を留去しながらニコチ
ン酸をガス状アンモニアと反応させることによる
ニコチン酸アミドの製法は、米口特許2412749号
明細書により公知である。この方法は、収率がわ
ずかに理論値の60％で、ニコチン酸アミドを精製
するために多段階の結晶化が必要であり、したが
つて純粋なアミドの収率がさらに低下する点で不
満足である。

本発明の目的は、アミド化反応を改善された収
率で進行させ、そして結晶化を必要としないニコ
チン酸アミドの改良製造法を開発することであつ
た。

この課題は、ニコチン酸及びニコチン酸アミド
からの溶融物をアンモニアと反応させ、そして得
られたアミド化混合物を真空蒸留することによつ
て解決された。

すなわち第一段階で、ニコチン酸アミド中のニ
コチン酸溶液を190〜240℃の温度で過剰のアンモ
ニアと反応水を同時に留去しながら反応させ、得
られた主量のニコチン酸アミドとニコチン酸から
の溶液を第二段階で真空蒸留にかけ、塔底から純
粋なニコチン酸アミドを、そして塔頂から流入物
より低いニコチン酸アミド含量を有するニコチン
酸とニコチン酸アミドからの混合物を取り出し、
そして第二段階で得られたニコチン酸／ニコチン
酸アミド混合物を第一段階に送つて新しいニコチ
ン酸で補足することによつて、簡単な方法でニコ
チン酸アミドが良好な収率及び良好な純度で得ら
れることが、意外にも見出された。

第一段階の反応は、常圧又は約60バールまでの
加圧で行われる。反応温度は190〜240℃普通は
200〜220℃である。その場合好ましくは装入され
るニコチン酸に対し過剰のアンモニアが用いられ
る。その過剰は、例えば反応に必要な量より0.5
〜４モル特に１〜2.5モルの過剰量である。

アミド化を常圧で行うと、数時間の滞留時間で
85％までの変換率が得られ、加圧例えば２〜60バ
ールでは95％までの変換率が得られる。

使用できない副生物としては少量のピリジン及
びニコチン酸ニトリルが生成し、これは反応水と
共に留去される。

アミド化に用いられるニコチン酸及びニコチン
酸アミドから成る出発混合物の組成は、反応温度
でそれが完全に液状でかつ均質であるように選ば
れる。この混合物においてニコチン酸の含量は、
主要量例えば50〜80％にすることが好ましい。こ
の混合物は180℃と210℃の間の溶融温度を有す
る。純粋なニコチン酸の溶融温度は236℃で、こ
の温度ではニコチン酸が分解し始めるので、この
温度又はそれ以上にすることは好ましくない。

原則的にはアミドが主要量であるニコチン酸／
ニコチン酸アミドの混合物も、新しいニコチン酸
又は回収ニコチン酸を含有する第二工程の塔頂生
成物をアミド化が行なわれるように添加すれば、
アミド化されうる。しかしこれは、反応室を大き
くせねばならないので利益はない。

アミド化反応は非連続的に撹拌釜又はオートク
レープの中で、あるいは好ましくは連続的に既知
の装置例えば撹拌釜カスケード、吹込み塔、耐圧
管又は蛇管状反応器カスケードの中で実施するこ
とができる。

アミド化反応で得られる粗混合物の組成は、反
応因子である圧力、滞留時間、温度及びアンモニ
アの過剰量によつて変るが、ニコチン酸アミド60
〜95重量％、ニコチン酸39〜４重量％、ニコチン
酸ニトリル0.1〜２重量％及びピリジン、水及び
アンモニアの各痕跡量である。

本発明方法の第二段階であるアミド化混合物の
蒸留は、２つの課題、すなわち粗製ニコチン酸ア
ミドの精製と未反応ニコチン酸のアミド化工程へ
の再供給を満足する。蒸留はある範囲の条件下に
行なわれる。蒸気圧曲線によれば、純粋な化合物
であるニコチン酸はニコチン酸アミドよりも高沸
点の成分であることを、物理的測定は示してい
る。しかしニコチン酸／ニコチン酸アミド混合物
の実際の蒸留挙動は、50重量％までニコチン酸を
含有する混合物は易揮発性成分と同様に挙動する
ことを示している。したがつて蒸留塔の頂部でニ
コチン酸を濃化し、底部から純粋なニコチン酸ア
ミドを収得することが可能である。

ニコチン酸アミドは190℃以上で、滞留時間及
び温度に依存して分解するので、蒸留は好ましく
塔頂での良好な真空（２〜10ｍバール）において
行われる。これに応じて塔も蒸発器も圧力損失の
きわめて少ないものにすべきである。したがつて
塔パツキングの内部において垂直の中空溝を避け
て、すべての空間方向に絶えず繰り返えされる中
空構造を有し、そして塔外套における構造要素の
気密な閉鎖を保証する塔のパツキングを使用する
ことが好ましい。蒸発器としては、例えば薄層蒸
発器又は降下薄膜蒸発器が用いられ、その場合圧
力損失の少ないことのほかに、蒸発室内のできる
だけ少ないホールドアツプが要求される。

本発明の蒸留工程の目的は主として混合物のニ
コチン酸含量を減少することにあるので、塔は追
出し部において充分な棚段数を有するべきであ
る。これに対し塔の濃縮部は、塔頂部でのニコチ
ン酸の著しい濃化を避けるためにできるだけ短く
される。そのほか濃縮温度は、塔頂における混合
物の溶融温度により高くする。

純粋なニコチン酸アミドは塔頂から、場合によ
り上方の側方排出口から、取り出される。

塔頂からニコチン酸が、ニコチン酸アミド及び
他の低沸点成分であるニコチン酸ニトリル及びピ
リジンと共に得られる。塔頂における純粋なニコ
チン酸の収得は、先に述べた共沸により不可能で
ある。共沸混合物の融点は混合物の沸騰温度より
高い約210℃であるから、塔頂で溶剤を一緒に導
くことが必要である。塔に導入する前に流入混合
物に系外の溶剤を添加する場合、これを蒸留後に
返送流から除去しなくてはならず、このことを回
避するために溶剤としてニコチン酸アミドを使用
することは好ましい。ニコチン酸アミドの好まし
い量は約60重量％で、これは塔の濃縮部の設計及
び塔還流比の調節によつて制御することができ
る。

そのほか低沸点成分の濃度特にニコチン酸ニト
リルの存在は、塔頂における沸騰−溶融挙動に影
響を与える。この易揮発性成分が少量でも存在す
ると、一定圧において沸騰温度を低下させる。他
方ではこの易揮発性成分による凝固点低下は無視
できる。このことは流入物中の、ニコチン酸ニト
リル濃度ならびに他のすべての低沸点化合物例え
ばピリジン、水及びアンモニアの濃度を、できる
だけ低く保つことが好ましいことを意味する。

蒸留及び全操作を連続的に実施することが好ま
しく、その場合アミド化と蒸留工程を連結する。
このことは図面及び次の実施例によつて説明され
る。

混合釜１に毎時110Kgの新しいニコチン酸を導
管２を経て、そして塔１４の蒸留において塔頂か
ら得られたニコチン酸／ニコチン酸アミド混合物
（重量比40：60）149Kg／時を導管３を経て供給す
る。混合物を導管４を経て反応器５に送り、これ
に導管６を経てアンモニアガス（850Nm³／時）
を添加する。反応器５に必要なアンモニアの一部
は、蒸気／液体分離器９から導管１０を経て圧縮
器１１に送られ、アンモニア貯槽に貯えられる。
反応器５から導管７を経て過剰のアンモニア、反
応中に生成した水及び随伴した有機物例えばニコ
チン酸アミド、ニコチン酸、ピリジン及びニコチ
ン酸ニトリルを、絶えず取り出す。この流れを熱
交換器８で冷却したのち、混合物を液体／蒸気分
離器９に導入する。アンモニアガスは導管１０を
経て反応器に返送され、分離器からの水溶液は分
離器から導管１２を経て取り出される。

反応器から得られる粗ニコチン酸アミドの溶融
物は、導管１３を経て精留塔１４の上部に導入さ
れる。この塔の底部から導管１５を経て側方取り
出し口に、毎時100Kgの純粋な溶融ニコチン酸ア
ミドが得られる。塔頂からはニコチン酸30重量
％、ニコチン酸アミド60重量％及び少量のニコチ
ン酸ニトリルから成る還流が分離され、そして導
管３を経て混合容器１に返送される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を説明するための工程
図であつて、 １は混合層、５は反応器、９は分離器、１４は
精留塔である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第一段階でニコチン酸アミド中のニコチン酸
   の溶液を、190〜240℃の温度で過剰のアンモニア
   と同時に反応水を留去しながら反応させ、得られ
   たニコチン酸及び主量のニコチン酸アミドからの
   溶液を第二段階で真空蒸留し、純粋なニコチン酸
   アミドを塔底から、そして流入物よりニコチン酸
   アミドの量が減少しているニコチン酸アミドとニ
   コチン酸からの混合物を塔頂から取り出し、そし
   て第二段階で得られたニコチン酸／ニコチン酸ア
   ミド混合物を第一段階に送つて新しいニコチン酸
   で補足することを特徴とする、ニコチン酸のアミ
   ド化によるニコチン酸アミドの製法。 ２ 200〜220℃の温度でアミド化を連続的に行う
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 ３ 溶液に対し60〜80重量％のニコチン酸を含有
   するニコチン酸アミド中のニコチン酸の溶液をア
   ミド化に使用することを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。 ４ 第一段階からニコチン酸アミド含量が60〜95
   重量％のニコチン酸とニコチン酸アミドの混合物
   を取り出して蒸留に供給することを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 第二段階の蒸留を連続的に行い、塔頂からほ
   ぼ同量のニコチン酸とニコチン酸アミドから成る
   混合物を取り出すことを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。