Способ получения атилендиамина и пиперазина Советский патент 1957 года по МПК C07C211/10 C07D295/27 C07D295/23 C07C209/22 

Известно получение этилендиамина путем обменного разложения хлористого этилена с аммиаком, при этом образуется также пиперазин. Однако возникают большие трудности при дистилляции продуктов реакции вследствие выделяющегося в больших количествах хлористого натрия.

Описываемы способ полх ченпл этилендиамина и пиперазина не имеет этого недостатка, так как в продуктах реакции отсутствует хлористый натрий. В реакцию вводят этаноламин или же смесь окиси этилена и аммиака в ирисутствпи тонкоизмельченного катализатора д.тя гидрирования в жидкой фазе при повышенной температуре и повышенном давлении с избытком аммиака. В результате реакции обмена между этаноламином и амлшаком образуются пиперазив и вода, а в качест е побочной реакции из этяленд 1амипа и этагголамина образуется пиперазин, аммиак и вода.

Изменяя соотношение между этаноламином и аммиаком, можно нанравлять ход реакци .-щбо в сторону преимущественного образования либо этилендиамина, либо пиперазина.

Реакция начинается уже 1ри низких температурах. Оптимальная область температур д.ш реакции обмена 150 - 250°. а особенно целесоoбpaзны r является пнтерва.: от 165 до 195°.

Для достижения 6o,iee по.чной эффективности работы катализаторов реакцию проводят в пр 1сутствии водорода.

В качестве катализаторов можно применять все катализаторы д.чя гидрирования. Наиболее эффективными яв.шются ката.чизаторы, содержащие элементы от 6-й до 8-ii групп периодической С 1стемы, например, катализато|зы из .хромита и металлов. Особенно хорошо работают катализаторы, образующиеся разложением тройных сплавов, в том числе содержащих кобальт и никель, например, из тройного сплава кобальта, никеля и алюминия.

Пример 1. Смес, из 100 вес. ч.

этанодамйна, 200 вес. ч. NHs и о вес. ч. никеля-Ренея подогревают 5 часов в люлечном автоклаве до 175°. После реакции, отделяют катализатор и разгоняют продукт реакции. Получают более 20 вес. ч. этилендиамина, приблизительно от 3 до 5 вес. ч. пиперазина, 60 вес. ч. непрореагировавшего этаноламина и приблизительно 10 вес. ч. высококипящих соединений, содержащих дии триэтиленамины.

Пример 2. Смесь из 300 вес. ч. NHs, 10 вес. ч. пылевидного катализатора, содержащего металлический никель на носителе, нанример АЬОз, подогревают 2 часа под 200 ати давления водорода до 200° в автоклаве. Охлаждают, сбрасывают давление до 50 ати, нагнетают в смесь 100 вес. ч. этаноламина и подогревают в течение дальнейших 5 часов до 180°. После обработки по примеру 1 получают 18 вес. ч. этилендиамина от 5 до 8 вес. ч. пиперазина, приблизительно 58 вес. ч. этаноламина и свыше 10 вес. ч. высококипящих соединений.

П р и м е р 3. 75 вес. ч. этаноламина, 25 вес. ч. воды, 5 вес. ч. кобальта-Ренея и 150 вес. ч. NHs подогревают 4 часа в автоклаве с мешалкой до 180°. После обработки по примеру 1 получают более 20 вес. ч. этилендиамина от 1 до 2 вес. ч. пиперазина, более 50 вес. ч. этаноламина и небольшое количество вь сококипящих соединений.

Пример 4. 300 вес. ч. NHs и ШО вес. ч. окиси этилена подогревают в присутствии кобальт-никеля Ренея 4 часа др 210°. После обработки получают более 10 вес. ч. этилендиамина, более 15 вес. ч. пиперазина, а также этаноламина и высококипящие соединения.

Разгонку следует производить лишь до 165°. До этой температуры перегоняются этилендиамин и пиперазин.Остаток, состоящий главным образом из этаноламина, можно снова направить в процесс без дальнейшей очистки. Однако рекомендуется через некоторое время произвести полную разгонку для отделения накопившихся высококипящих соединений.

Катализатор можно использовать несколько раз без потери эффективности. Этот способ может осуществляться непрерывно.

Предмет изобрет.ения

Способ получения этилендиамина и пиперазина, отличающийся тем, что этаноламин или окись этилена в жидкой фазе смешивают с аммиаком при температуре 150 - 250° и повышенном давлении в присутствии гидрирующих катализаторов при данных условиях в присутствии водорода.