Способ получения 4-трет-бутиланилина Советский патент 1992 года по МПК C07C209/68 C07C211/47 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 4-трет-бути- ланилина, который используется как полупродукт в синтезе красителей, лекарственных веществ, сельскохозяйственных химикатов, парфюмерии.

Известен способ получения смеси трет- бутиланилинов взаимодействием анилина с изобутиленом в присутствии катализаторов Фриделя-Крафтса - хлорида аммония фтористого бора и отбельной земли при 150- 400°С и давлении 50-250 ати.

Недостатком данного способа является получение смеси моно- и ди-трет-бутилани- линов, для выделения из которой целевого продукта необходимо предусматривать дополнительные стадии разделения изомеров, что значительно снижает достоинства storo способа. Кроме того, процесс по данному способу проводят при высоком давлении (до 250 ати), что в свою очередь предполагает сложное аппаратурное оформление процесса.

Известен также способ получения смеси трет-бутиланилинов алкилированием анилина изобутиленом в присутствии активированной отбельной земли при 150-300°С и давлении 200-250 ати в течение 1-4 ч, приводящий к образованию смеси изомерных моно- и ди-трет-бутиланилинов с максимальным выходом 4-трет-бутиланилина 85,88%.

Недостатком способа получения 4-трет- бутиланилина является как необходимость проведения процесса при высоком давлении, что предполагает сложное аппаратурное оформление процесса, так и потребность дополнительной стадии очистVI

CJ

VJ

ки основного продукта от изомеров и утилизации (регенерации) отработанного катализатора.

Наиболее близким к описываемому является способ получения 4-трет-бутилани- лина взаимодействием анилина с трет-бутанолом при молярном соотношении реагентов, равном 1:(2-8), соответственно в присутствии нецеолитных молекулярных сит (SAPO) при 25-350°С под давлением 15-200 пьез (0,15-20 ати), Выход целевого продукта 12%.

Недостатками известного способа являются низкий (12%} выход 4-трет-бутила- нилина, а также необходимость дополнительной стадии активации катализатора при высокой (667°С) температуре.

Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается при взаимодействии анилина с трет-бутанолом при 240-250°С. давлении 10-15 ати в течение 1-2 ч в присутствии катализатора - гидрохлорида анилина при молярном соотношении анилина, трет-бутанола и гидрохлорида анилина, равном (1-1,5):1:1 соответственно.

Отличия известного способа заключаются в том, что в качестве катализатора используют гидрохлорид анилина и процесс проводят при молярном соотношении ани- лин трет-бутанол:гидрохлорид анилина, равном (1-1,5):1:1 соответственно, под избыточным давлением азота.

Примеры 1-13. В автоклав при комнатной температуре загружают расчетные количества анилина, трет-бутилового спирта и гидрохлорида анилина. Автоклав герметизируют и вводят в рабочую камеру инертный газ (азот) до достижения давления 10-15 ати. Затем реакционную массу разогревают до температуры реакции и выдерживают при перемешивании заданное время. Причем реагенты - анилин, трет-бу- тиловый спирт и катализатор - гидрохлорид анилина берут в соотношении 1-1,5:1:1, процесс проводят под давлением азота 10-15 ати при 240-250°С в течение 1-2 ч. Реакционную массу охлаждают до комнатной температуры, растворяют в толуоле и подщелачивают 25%-ным раствором КОН. Органический слой отделяют, промывают водой до нейтральной реакции, отгоняют непрореагировавший анилин и толуол. Остаток перегоняют в вакууме и получают 4- трет-бутиланилин.

После вакуумной перегонки 4-трет-бу- тила нилин представляет собой бесцветную жидкость с по20 - 1,5377, ТКИп - 103-7°С/15 мм рт.ст.

Найдено, %: С 80,40; 80,42. Н 10,08; 10,06; N 9,34; 9,32.

СюН15

Вычислено, %: С 80,48; Н 10,13; N 9,39. ИК-спектр (см 1): 820 (1,4) 3340 (МН2).

Спектр ПМР ( д , м.д.): 1,18 с (9Н, ЗСНз), 3,ЗОс(2Н,МН2), 6,30 д(2Н,Н2.Н6)и 6,93 д(2Н. Н3, Н - АА ВВ - система, IOPTO 9.0 Гц.

После вакуумной перегонки побочный продукт 2-трет-бутиланилин представляет собой бесцве t ную жидкость с по 1.5449; Ткип - 101-4°С/15 мм рт.ст.

Найдено, %: С 80,42; 80,43: Н 10.15; 10,10; N9,38: 9,37. CioHisN

Вычислено, %: С 80,48; Н 10,13; N 9,39. ИК-спектр (см 1): 745 (1,2), 3350 (МН2). Спектр ПМР (S, м.д.): 1,30 с (9Н, ЗСНз), 3,36 с (2Н, NH2), 6.25-7,17 м (4Н, аром, про- тоны),

Конкретные параметры проведения процесса и его результаты представлены в таблице.

Как вытекает из данных таблицы, увели- чение температуры процесса свыше 250°С (пример 5) приводит к некоторому снижению выхода целевого продукта за счетосмо- ления реакционной массы.

Снижение температуры ниже 240°С (примеры 1, 2), равно как и увеличение мо- лярного соотношения анилин:трет-бутанол свыше 1,5:1 (пример 9), приводит к снижению селективности процесса за счет появления значительных количеств орто-изомера.

Снижение молярного соотношения ани- лин:трет-бутанол ниже 1:1 приводит к уменьшению выхода целевого продукта (пример 10).

Увеличение длительности процесса свыше 2 ч (пример 7), как и повышение молярного содержания катализатора в реакционной смеси (пример 12), уже не приводит к увеличению выхода целевого продукта, и, следозательно, нецелесообразно. По данным хроматографического анализа продукт содержит не менее 99,4% 4- трет-бутиланилина, Анализ полученного продукта методом ГЖХ осуществляли на приборе ЦВЕТ-110 с ДИП, колонка 2м X Змм, носитель - Chromaton-N-Super (0,125-0- 160 мм) с фазой OV-17 (5%), температуру термостата колонок изменяли от 65 до 300°С со скоростью 15 град/мин; газ-носитель гелий, расход 40 мл/мин. В сравнении с известным способом при проведении процесса по предлагаемому способу увеличивается выход целевого продукта (с 12 до 98%), упрощается процесс за счет применения более доступного катализатора (отсутствует стадия активации катализатора при 667°С) и сокращается расход трет-бутанола (в 2-12 раз).

Формула изобретения Способ получения 4-трет-бутиланилина взаимодействием анилина с трет-бутано- лом в присутствии катализатора при температуре 240-250°С и давлении 10-15 ати, о тличающийся тем, что. с целью увели чения выхода целевого продукта и упрощения процесса, в качестве катализатора используют гидрохлорид анилина и процесс проводят при молярном соотношении ани линтрет-бутанол:гидрохлорид анилина, равном (1-1,5):1:1 соответственно, под избыточным давлением азота.

Изобретение относится к ароматическим аминам, в частности к получению 4- трет-бутиланилина, являющегося полупродуктом в производстве красителей и фармпрепаратов, может быть использовано в лакокрасочной и медицинской отраслях промышленности. Цель - увеличение выхода целевого продукта и упрощение процесса. Последний ведут реакцией анилина с трет-бутанолом в присутствии гидрохлорида анилина при молярном соотношении реагентов, равном (1-1,5):1:1, при 240-250°С и 10-15 эти. Выбранные условия увеличивают выход целевого продукта (98% против 12%), исключают активацию катализатора при 667°С и сокращают расход трет-бутанола (в 2-12 раз). 1 табл. СО с