Способ получения олигомерного 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинолина Советский патент 1993 года по МПК C08G12/00 C07D215/06 

Изобретение относится к компонентам резиновых смесей, предотвращающих кислородное старение каучуков.

Целью изобретения является интенсификация процесса. Указанная цель достигается тем, что в способе получения олигомерного 1,2-дигидро-2,2,4-триметил- хинолина конденсацией анилина и ацетона в присутствии кислого катализатора с непрерывным отводом из зоны реакции образующейся воды и непрореагировавшего ацетона, полимеризацией продукта конденсации с последующим выделением целевого продукта, в качестве кислого катализатора используют хлористый водород, а процесс осуществляют в условиях прямоточного движения фаз пар-жидкость последовательно в трех зонах при температуре в каждой зоне соответствен но 130-160°С 110-130°С, 9(М 10°С и концентрации хлористого водорода соответственно 0,1-0,3; 0,3-0,5; 0,5- 0,8 моль на 1 моль загруженного анилина.

В первой зоне температура поддерживается 130-160°С, содержание катализатора 0,1-0,2 моля на 1 моль анилина. При поддержании такой температуры из зоны конденсации непрерывно отводится вода и равновесие смещается в сторону образования мономерного 1.2-дигидро-2,2,4-триме- тилхинолина. Во второй зоне содержание катализатора увеличивается до 0,2-0,4 молей на 1 моль анилина, температура в зоне поддерживается 110-130°С. При этих условиях содержание воды во второй реакционной зоне незначительно увеличивается, высокое содержание катализатора способствует полимеризации образующегося мономера 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхино- лина, что позволяет ускорить процесс образования мономерного 1,2-дигидро2

Ъ

2,2,4-трмметилхмнолина. В третьей зоне реакции содержание катализатора увеличивается до 0,4-0,8 молей на 1 моль анилина, температура а зоне поддерживается 90- 110°С. При этих условиях содержание воды а третьей зоне увеличивается до 10-20 мас,%. В этой массе происходит полимеризация, сопровождающаяся конденсацией.

Организация процесса в трех зонах с разными температурными режимами и разной концентрацией катализатора в условиях прямоточного движения фаз nap-жидкость, когда пары ацетона и воды предыдущей зоны используются для насыщения реакционной массы последующей зоны, использование легкодоступного дешевого катализатора хлористого водорода отличают изобретение от прототипа и позволяют интенсифицировать процесс, сократить его продолжительность в 3-5 раз по сравнению с прототипом. При этом качество получаемого олигомерного 1,2-дигидро- 2,2,4-триметмлхмнодйма сохраняется.

Пример 1. Установка состоит из трех последовательно расположенных колб объемом по 250 мл каждая, снабженных барбо- терами и переяивным« патрубками.

В качестве исходных реагентов использованы технические продукты: ацетон ГОСТ 2768-84; анилин СТП 6-02-12-137-87; соляная кясяота ТУ 6-01-193-80. сорт , марка Б.

В первую колбу подавалась смесь анилина и соляной кислоты в молярном соотношении хлористого водорода и анилина 0,05:3. Испытанный ацетон в количестве 3 моля на 1 моль анилина непрерывно подавался через §артобер под слой жидкости. Реакционная масса из первой колбы перетекала ао вторую, куда дополнительно загружалась соляная кислота для обеспечения молярного соотношения хлористого водорода к пераомзчально загруженному анилину 0,25:1. Пары иепрореагировавшего ацетона и реакционной воды из первой колбы лоетупаш через барботер во вторую колбу. Реакционная масса из второй колбы перетекала ® третью, где молярное соотношение хлористого водорода и первоначально загруженного анилина поддерживалось 0,4:1, Через бартобер третьей колбы подавались пары непрореагировавшего ацетона

и реакционной воды, выходящие из второй колбы.

Масса из третьей колбы собиралась и анализировалась на содержание основного вещества.

Температура в первой колбе поддерживалась 130°С, во второй 110°С, в третьей 90°С. Подача смеси поддерживалась таким образом, что время пребывания ее в аппа- рате составило 3 ч.

Примеры 2-10. Способ осуществляли, как в примере 1, но с разными температурным режимом и количеством катализатора в зонах реакции. В табл. 1 приведены условия и результаты осуществления предлагаемого способа по примерам 1-10.

В табл. 2 приведены результаты элементного анализа олигомеров, входящих в со

став продукта, полученного предложенным

способом, и выделенных методом колоночной препаративной хроматографии.

Как видно из табл. 1, наиболее высокий выход наблюдается в опытах 9 и 10, когда

поддерживается рекомендуемый температурный режим по ступеням процесса и рекомендуемое количество катализатора. При достижении содержания основного вещества, соответствующего прототипу, общая

продолжительность процесса составляет 3 ч. в то время как общая продолжительность процесса в прототипе составляет 6-28 ч. Формула изобретения Способ получения олигомеряого 1,2-дигидро-2,2,4-триметилхинояинэ конденсацией анилина и ацетона в присутствии кислого катализатора с непрерывным отводом из зоны реакции образующейся воды и непрореагировавшего ацетона, полимеризецией продукта конденсации с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что. е целью интенсификации процесса,, в качестве кислого катализатора используют хлористый водород,

процесс осуществляют в условиях прямоточного движения фаз пар - жидкость последовательно в трех зонах при температуре в каждой зоне соответственно 13СМ600С. t10-130°C, 90-110°С и конценграции хлористого водорода соответственно 0,1-0,3, 0,3-0,5, 0,5-0,8 моль/моль загруженного анилина.

Таблица 1

Использование: в химической промышленности при получении антиоксидантов для каучука, в частности олигомерного 1,2- дигидро-2,2,4-триметилхинолина. Сущность изобретения: способ получения олигомера заключается в конденсации анилина и ацетона в присутствии хлористого водорода в качестве катализатора с непрерывным отводом из зоны реакции воды и непрореагировавшего ацетона и полимеризации продукта конденсации. При этом процесс конденсации осуществляют в условиях прямоточного движения фаз пар-жидкость последовательно в трех зонах при температуре в каждой зоне соответственно 130-160°С. 110-130°С и 90-110°С. 2 табл.

Табяица2