Способ получения 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидина Советский патент 1987 года по МПК C07D211/74 

Изобретение относится к способу получения 2,2,6,6-тетраметил-4-оксо- пиперидина (триацетонамина), который используется в синтезе эффективных светостабилизаторов полимерных мате- риалов.

Известен способ получения триацетонамина взаимодействием 2,2,4,4,6- -пентаметил-2,3,4,5-тетрагидропирими.- дина (ацетонина) с ацетоном и/или с продуктами его конденсации в присутствии кислых катализаторов.

Цель изобретения - упрощение тех- нологии процесса и повьшение качества целевого продукта - достигается ис- пользованием в качестве кислого катализатора сульфокатионита, преимущественно в качестве сульфокатионита используют сополимер стирола с 8%-ным содержанием дивинилбензола, содержа- щего сульфогруппы.

Пример 1 - В трехгорлую колбу емкостью 0,15 л, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником помещают 30,8 г (0,2 моль) ацетонина, 58,1 г (1 моль) ацетона и 5 г катио-- нита КУ-2-8 в Н-форме. Реакционную смесь при перемешивании нагревают до 50 С и вьвдерживают в течение 10-16 ч, периодически анализируя на содержание ацетонина. После уменьшения содержания ацетонина до 1-3% реакционную массу отфильтровывают от катио

нита и подвергают ректификации, выделяя фракцию с т.кип. 102-105 С при 18 мм рт. ст. в количестве 25,73 г.

Выход 83% от теоретического в расчете на ацетонин.

Катионит многократно используют в последующих синтезах, в которых выход триацетонамина увеличивается до 93%.

Полученный триацетонамин представляет собой желтоватое кристаллическо вещество с т.пл. 36°С, плотность при 36°С 0,935, что соответствует литературным данным.

Найдено, %: N 8,91. Мол. масса 143 148.

C,H,,ON

Вычислено, %: N 9,03. Мол. масса 155. I

П р и м е р 2. Синтез осуществляют, как в примере 1, с тем отличием, что в качестве катализатора берут 5 г катионита КУ-2-8 в аммонийной форме (КУ-2-8 в Н-форме предварительно обработан ацетоновьм раствором аммиака). После ректификации во

2-м и последз щих опытах получают 28,5 г (92% от теоретического в расчете на ацетонин) триацетонамина. Продукт идентичен предыдущему.

П р и м е р 3. Синтез осуществляют, как в примере 1, с тем отличием, что в качестве катализатора используют 5 г катионита КУ-2-8 в форме соли с ацетонином. После ректификаци во 2-м и последующих опытах получают 28,68 г (92,5%) триацетонамина. Продукт идентич ен предыдущему.

П р им е р 4. Синтез осуществляют, как в примере 1, с тем отличием, что в качестве катализатора используют 5 г катионита КУ-2-8 в форме соли с триацетонамином. После ректификации получают 28,4 г (91,7%) триацетонамина. Продукт идентичен предыдущему .

П р и м е р 5. Синтез осуществляют, как в примере 1, с тем отличием, что в качестве катализатора используют КУ-2-2 в Н-форме. Процесс образования триацетонамина заканчивается за 6-8 ч. После ректификации получают 28,15 г (90,8%) триацетонамина. Продукт идентичен предыдущему.

П р и м е р 6. Синтез осуществляют, как Б примере 1, с тем отличием, что в качестве катализатора используют пористый катионит КУ-2-8-П в Н-форме. Процесс заканчивается за 8-10 ч,. После ректификации получают 28,8 г

(92,9%) триацетонамина. Продукт идентичен предыдущему.

П р и м е р 7. Синтез осуществлят, как в примере 1, с тем отличием, что в качестве катализатора используют катионит поликонденсационного типа КУ-1 в Н-форме. После ректификации получают 27,8 (89,7%) триацетонамина.

Пример 8. В стальной аппарат

45

емкостью t л, снабженный рубашкой

для обогрева, мешалкой, манометром и термопарой загружают 308 г (2 моль) ацетонина 581 г (10 моль) ацетона и 50 г катионита КУ-2-8 в Н-форме. Ап50 парат герметизируют, нагревают до 80-90 С (при этом давление поднимается до 2-3 ати) и выдерживают при перемешивании 4-6 ч (анализ на содержание ацетонина). Затем реакцион5 ную смесь сливают, отфильтровывают от катионита и подвергают ректификации.

Получают около 27 г (87%) триацетонамина в виде технического продукта

с содержанием основного вещества 96-98%.

П р и м е р 9. Получение триаце- тонамина непрерывным способом.

Технологическая схема получения триацетонамина включает емкость с исходной смесью, соединенную трубопроводом через насос-дозатор и теплообменник с тремя колоннами, заполнен- ньтми набухшим в ацетоне катионитом и снабженными обратными холодильниками, обеспечивающими конденсацию и возврат испаряющегося ацетона. Ко-, лонны представляют собой цилиндрические стеклянные или. металлические ем- тификационной колонны получают

кости диаметром 60-70 мм и объемом около 800 мл каждая, заполненные по л 500 мл набухшего в ацетоне катио- нита. Колонны имеют в нижней части

25,16 г/ч (26,90 мл/ч 0,1623 мо триацетонамина в виде техническ продукта с содержанием основног щества 96-98%. Выход триацетона

фильтр из стеклоткани или пористого Q около 1,623 моль на 1 моль ацетонина.

Пример 10. Процесс проводится, как в примере 9, с тем отличием, что в качестве исходной смеси используется смесь 20 вес.% ацетонина 25 и 80 вес.% ацетона. Вьпсод триацетонамина составляет около 1,62 моль на 1 моль ацетонина.

30

стекла для удержания слоя катализатора и рубашки для обогрева с помощью теплой воды от термостата.

Реакционная смесь после синтеза подается на ректификационные колонны, на которых в непрерывном режиме последовательно отделяются ацетон, продукты конденсации ацетона, три- ацетонамин и кубовый остаток. Ацетон и продукты конденсации ацетона используются в синтезе исходного ацетонина, кубовый остаток идет на сжигание.

Процесс получения триацетонамина..

Исходная смесь, содержащая примерно, %: аммиак 1,68, ацетон 63,58, 35 окись мезитила 8,63, ацетонин 18,36, вода 7 и примеси 0,75 (продукты конденсации ацетона),- из емкости насосом-дозатором со скоростью 86,29 г/ч (15,84 г/ч ацетонина.) через теплообменник 3, где она подогревается до .50 с, подается последовательно в ко40

Формула изобретения

1. Способ получения 2,2,6,6-тет- раметил-4-оксопиперидина взаимодействием 2,2,4,4,6-пентаметил-2,3,4,5- -тетрагидропиримидина с ацетоном и/или с продуктами его конденсации в присутствии кислотного катализатора при нагревании, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и повышения качества целевого продукта, в качестве кислотного катализатора исполь- зуют сульфокатионит.

лонны. В колоннах поддерживается температура 50 С и небольшое избыточное

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в качестве ката- давление ( 0,02-0,2 ати), исключаю- 45 .лизатора используют сульфокатионит щее попадание в них воздуха. Время в водородной и/или солевой форме с пребывания реакционной смеси в ко- коэффициентом набухания 2-5.

Редактор Л.Веселовская

7869/24

Тираж 393 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2898684

лоннах около 15-17 ч. Выходящая из последней колонны реакционная смесь, содержащая 29-30% триацетонамина, 1-3% ацетонина, ацетон и продукты

5 его конденсации, подается на пять ректификационных колонн непрерывного действия, в которых последовательно отделяется ацетон, вода, окись мези- тила, диацетоновый спирт, триац етон10 амин и кубовый остаток. Содержащийся в реакционной смеси ацетонин в процессе отделения ацетона разлагается на аммиак, ацетон, воду и продукты конденсации ацетона. С последней рек25,16 г/ч (26,90 мл/ч 0,1623 моль/ч) триацетонамина в виде технического продукта с содержанием основного вещества 96-98%. Выход триацетонамина

Формула изобретения

1. Способ получения 2,2,6,6-тет- раметил-4-оксопиперидина взаимодействием 2,2,4,4,6-пентаметил-2,3,4,5- -тетрагидропиримидина с ацетоном и/или с продуктами его конденсации в присутствии кислотного катализатора при нагревании, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и повышения качества целевого продукта, в качестве кислотного катализатора исполь- зуют сульфокатионит.

Составитель Г.Жукова Техред Л.Олейник

Корректор И.Эрдейи

Подписное

Изобретение касается замещенных пиперидинов, в частности получения 2,2,6,6-Тетраметш1-4-оксопиперидина,- эффективных светостабилизаторов полимеров. Упрощение процесса и повышение качества достигается использованием другого кислого катализатора. Получение ведут из и 2,2,4,4,6-пентаметил- -2,3,4,5-тетрагидропиримидина и ацетона и/или продуктов его конденсации. Процесс протекает в присутствии суль- фокатнонита как кислого катализатора, преимущественно сополимера стирола с 8%-ным содержанием дивинилбензола, содержащего сульфогруппы (КУ-2-8). Целесообразно использовать сульфока- тионит в водородной и/или солевой форме с коэффициентом набухания, равным 2-5. Способ обеспечивает повышение выхода и качества целевого продукта до 92 и 98% соответственно, а использование катионитов упрощает про-г цесс выделения из реакционной смеси образующихся веществ. 1 з.п. ф-лы. i