Изобретение относится к усовершенствованному снособу получения N-алкил-р-аланинов, содержащих длинноцепочечный алкильный радикал. Эти соединения обладают высокой пенообразующей способностью, что обусловливает их пр.именение в качестве сырья для пеномоющих препа ратов и специальных мыл.
Известны различиые способы получения N-алкил-р-аламинов взаимодействием алифатических первичных аминов с акриловой кислотой или с ее эфи.рами с последующим щелочным гидролизом. Известно получение Раланина и его производных омылением в щелочной среде аминонитр|Нл01В, полученных взаимодействием аминов с акрилонитрилом. Процесс проводят при температуре кипения реакционной массы, реакционную смесь упарк.вают до половины объема, удаляя аммиак и легкие примеси, раствор соли р-аланина фильтруют, разбавляют водой и пропускают через катионообменную смолу. Однако все способы имеют ряд недостатков: относительно низкий выход целевых продуктов (70% от теории), низкое качество целевого продукта, нетехнологичность процесса, связанная с тем, что для гидролиза эфиров и аминонитрллов используют сильно разба.вленные водные растворы щелочи, что соверщенно непригодно в
случае получения N-алкил-р-аланинов с длинноцепочечным алкильны.м радикало,м.
Цель изобретения - повышение выхода ,и качества N-алкил-р-аланинов, получаемых
взаимодействием длинноцепочечных алкиламинав с акрилонитрилом и последующим омылением щелочью полученных N-алкнламинопропионитрилов. Поставленная цель достигается за счет того, что гидролиз N-алкиламинопропионитрилов проводят спиртовым или .водно-спиртовым раствором щелочи при температуре ПО-150° С .и давлении 12- 14 атм с последующим удалением спирта, извлечением непрореагировавщих аминов и Nалкиламинопропиопитрилов органическим раст,ворителел1, например ацетоном, выделением N-алкил-р-аланинов при рН 3-4 и нагреванием их с концентрированной соляной кислотой при рН 1 и температуре 90-100° С.
Возможно количественное омыление алкиламинопропионитрилов с выходом целевого продукта 95-97%. Омыление алкиламинопропионитрилов проводят при повыщенной температуре и давлении 12-14 атм с периодическим сбрасыванием выделяющегося в процессе реакции аммиака. После окончания реакции омыления спирт отгоняют, а оставшиеся натриевые соли алкил-р-аланинов отмывают от непрореагирова.вш.их аминов и аминопропионитрилов обработкой реакционкой смеси органическим растворителем, таким как эфир, этилацетат, преимущественно ацетон. Полученную натриевую соль целевого продукта растворяют в воде, подкисляют до рН 3-4, образовавшееся при этом N-алкил-|3-аланины переходят в .верхний слой. Нижний слой отделяют. Верхний органический слой еще раз промывают водой, отделяют от воды, подкисляют до рН 1 концентрированной соляной .кислотой и кипятят 3-4 часа при 90-100°С, получая хлоргидраты Nалкил-р-аланинов.
Пример 1. В пробирочный автоклав из нержавеющей стали емкостью 20 мл, снабженный игольчатым вентилем, загружают 4,2 г сырых (ундецил-тридециламинопропионитрилов, содержащих около 4% аминов). 10,6 мл 8%-иой спиртовой щелочи (0,2 мол. % избытка щелочи по отношению к загруженному алкиламинопропионитрилу).
Нагревают реакционную смесь в течение 4,5 час при 145-150° С, поддерживая да.зление в автоклаве в процессе реакции 12- 14 атм. Ввиду того, что во время реакции выдзляется аммиак, необходимо время от времени выпускать его из автоклава через специальные кислотные ло,вушки. После о кончания реакции автоклав охлаждают до 80- 85° С, из реакционной смеси отгоняют спирт. Затем оставшийся пастообразный продукт на щнековом смесителе триггеры промывают ацетоном для извлечения непрореагировавших аминов и ами,нопропионитрилов. К полученным натриевым солям алкил-р-алаиинов доба-вляют 10 мл разбавленной соляной кислоты, чтобы рН полученного раствора был 3,5-4,5. При этом алкил-|3-аланин всплывает и образует верхний органический слой. Нижний .водный слой, содержащий неорганическую соль, сливают. Верхний органический слой дважды промывают водой, после тщательного отделения нижнего водного слоя прибавляют концентрированную соляную кислоту к алкгил-|р-аланину до рН 1 и кипятят смесь iB течение 3,5 час. Полученный водный раствор хлоргидратов (ундецилтридецил)-р-аланинов представляет собой лрозрачную сиропообразную массу светло-желтого цвета. Выхад хлоргидратов (ундецил-тридецил)-р-аланино1В по сухому остатку со.ставляет 4,85 г (94%).
Вычислено, %: С1 12,21; N 4,78.
Ci5H32N02Cl
Найдено, %: С1 12,37; 12,44; N 4,87; 4,99.
Пример 2. Омыление (ундецил-тридецил)-амино-р-пропионитрилов проводят в автоклаве эквимолекулярным количеством водно-спиртовой щелочи (при соотношении спирт/вода 10 : 3, алкил-амино-р-пропиоиитрилы/раст,воритель 1 : 13). Реакцию проводят 1при 1/10° С в течение 6 час, поддерживая давление в системе во время реакции 12- 14 атм. После окончания реакции добавляют
к реакционной смеси 0,5 мол. % твердой щелочи (едкий натр или едкое кали), считая на загруженный алкиламинопропионитрил, кипятят смесь в течение 0,5 час и удаляют растворитель. Непрореагировавшие амины и аминопропионитрилы удаляют кипячением реакционной массы с эфиром или этилацетатом. Получение цвиттер-иона и хлоргидратов (ундецил-тридецил) -амино-|3-аланинов проводят аналогично описанию в примере 1. Выход продукта составляет 89%. Безводный продукт представляет собой густую пасту коричневого цвета.
Вычислено, %: С1 12,21; N 4,78.
C.sHsaNOsCl
Найдено, %: С1 12,11; 12,32; N 4,82; 4,96.
Пример 3. Опыт проводят аналогично описанному в примере 1. В пробирочный автоклав из нержавеющей стали емкостью 20 мл, снабженный игольчатым вентилем, загружают 2 г нафтениламинопропионитрилов (содержат около 4% аминов), 4,5 мл 8%-ного раствора спиртовой щелочи (0,2 мол. % избытка щелочи по отношению к загруженному нафтенила-минопропионитрилу).
Нагревают реакционную смесь в течение 8 час При 145-150° С, 1поддержи:вая давление в автоклаве в процессе реакции 12-14 атм.
После окончания реакции постепенно охлаждают автоклав и отгоняют спирт. Затем оставшийся пастообразный продукт на шнековом смесителе триггеры промывают ацетоиом для извлечения непрореагировавших аминов
и аминонитрилов. К полученным натриевым солям нафтенил-р-аланинов добавляют 8 мл разбазлен.яой соляной кислоты, чтобы рН полученного раствора был 3,5-4,5.
Нижний водный слой, содержащий неорганическую соль, сливают, а верхний органический слой дважды промывают водой. Затем к промытому нафтенил-р-аланину прибавляют концентрированную соляную кислоту до рН
1 и кипятят смесь в течение 3,5 час. Полученный водный раствор хлоргидратов иафтенилр-аланинов представляет собой прозрачную сиропообразную массу светло-коричневого цвета. iBыxoд составляет 87%.
Вычислено, %; С1 11,1; N 4,39.
.C,7H34N02C1.
Найдено, %: С1 11,.23; 11,08; N 4,26; 4,40.
Формула изобретения
Способ получения М-алКил-р-аланино1В или их солей по аминогруппе взаимодействием длинноцепочечных аминов с акрилонитрилом с последующим омылением полученных N-алйиламинопропионитрилов -щелочью, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения выхода и чистоты целевого продукта, гидролиз М-алкиламинопроп,ионитрилов праводят спиртовым или водно-спиртовым раствором
щелочи при температуре 110-/150° С и давле56
НИИ 12-14 атм с последующим удалениемвыделением Ы-алкил-р-аланинов при рН 3-4
спирта, .извлечением непрореагировавшихи нагреванием их с «онцентри-рованной соляаминов и М-алкиламиноп,ропион-итрилоз орга-ной кислотой при рН 1 и температуре 90-
ническим растворителем, .например ацетоном,100° С.
536168
Авторы
Даты
1976-11-25—Публикация
1974-06-17—Подача