Способ получения третичных алифатических аминов Советский патент 1980 года по МПК C07C87/04 B01J23/72 

Описание патента на изобретение SU745359A3

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕТИЧНЫХ АЛИФАТИЧЕСКИХ

1

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения. третичных алифатических аминов,ценных продуктов органического синтеза.

В .патентной и технической литературе известны различные способы получения третичных аминов, например путем восстановительного алкилирования аминов альдегидами или кетонами в присутствии катализаторов гидрирования i3 .

Наиболее близким к описываемому способу по технической сущности является способ получения третичных. аминов путем взаимодействия избытка алифатического спирта 04-022 с замещенйым или незамещенным амином в . присутствии водорода при 90-230°С и давлении 1-5 ати с непрерывным удалением образующейся при реакции воды, из отходящего газа и непрерьюного возвращения его в начало про цесса 2J. ,

Выход целевых продуктов не превышает 69,5%.

Недостатком этого способа является сравнительно невысокий выход и чистота целевых продуктов.

Целью настоящего способа является устранение этого недостатка и поАМИНОВ

2

вБнаение выхода и чистоты целевых продуктов.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве катализаторов процесса используют кобальт и/или меднохро мовые катализаторы с содержанием.меди 27,5-79% и содержанием хрома от 45 до 1%. Причем меднохромоокисные катализаторы мог.ут содержать еще добавки окислов металлов I и II основных групп периодической системы в количестве 0,1-10,0%, в расчете на металл, а взаимодействию с кислородсодержащим соединением, представляющим собой алифатический спирт формулы или алифатический альдегид формулы Rj-C O, где алифатический остаток, содержащий от 7 до 23 атомов углерода, подвергают

Sfr газообразную смесь, состоящую из водорода и первичного или вторичного амина формулы H-NR2CH3, де

или ,

CyH-j

,CHg CgHg,

и при этом доля амина в этой газовой смеси составляет от 1 до 20 об.%. . Предпочтительно часть отходящего газа перед рециркуляцией в жидкую фазу заменяю смесью, из водорода и амина, предпочтительно 30-40 об.% , водорода заменяют на инертный газ. В

качестве кислородсодержащего соединения предпочтительно используют спирт, альдегид или смесь спирта или альдегида с числом атомов углерода от 7 до 2 3.

Способ согласно изобретению заключается в том, что соответствующий спирт, альдегид или их смесь помещают в обогреваемый реактор с мешалкой который снабжен устройством для циркулирования смеси амин-водород, а также для вывода из цикла образующейся воды, при интенсивном перемешивании и пропускании смеси амин водород содержимое реактора нагревают до 1бО-230°С, пpёдпoчтитeJ ьнo 190210°С. После окончания реакции катализатор отфильтровывают и образующиеся третичные амины отгоняют.

Часть водорода в циркулирующем газе может быть заменена инертным газом, таким как азот или метан.

Пример 1. Реакцию проводят в представленной на чертеже аппаратуре . Аппаратура состоит из реактора 1 с мешалкой емкостью 100 л с надстроенной насадочной колонной 2,компрессора циркулирующего газа 3 и трубопровода для циркулирующего газа 4 для перемешивания газообразного амина, водорода и при известных условиях инертных газов, холодильника 5, Отделителя б для воды и легколетучихбрганических составных .частей, а также подводов для амина 7 Н, 8 и при известных условиях Nj 9 (в качестве промывного средства или при известных условиях в качестве добавки инертного газа) и из трубопровода 10 для вывода отходящих газов. Обогревание и охлаждение реактора осуществляют через рубашку 11, От холодильника 5 идет трубопровод 12 в реактор 1, через который может рециркулировать органическая фаза 14, отделенная от водной фазы 13.

В обогреваемый реактор с мешалкой емкостью 1.м вводят 500 кг (2,68 к моль) додеканола-1 и 20 кг меднохромитного катализатора (41% Си 31% Сг; 0,3% Ва). Аппаратуру через трубопровод 9 промывают азотом, нагревают при перемешивании, азот через подвод 8 вь1тесняют водородом fly т ем введения в действие компрессоР а Циркулирующего газа вводят в цикл 3 200 водорода и при 150с начин1ают дозировать диметиламин через подвод 7. Реакция начинается при 150°С и протекает оптимально при 200-210°С с заметным отщеплением, воды. Концентрацию диметиламина в цикле устанавливают с помощью дозирующих и мерных устройств 5-7 об.%. Так как при реакции образуются небольшие количества газообразных побочных продуктов, непрерывно вцводят через (10) 10% свободного объема циркулирующего газа (1 м) и заменяют на свежий газ. В смонтированной, .на реакторе колонне 3 с холодильником 5 разделяют смесь амина со спиртом с одной стороны, и реакционной воды, с другой стороны. В отделителе б органическую фазу отделяют от водной фазы и верхнюю (органическая) фазу снова вводят в цикл в колонне.

Спустя 6 ч реакцию заканчивают и

отделяют 53 л водной фазь после охлаждения до 100°С и промывки азотом смесь отфильтровывают от катализатора через вращающийся фильтр. При этом выделяется. 553 кг сырого амина

0 с аминовым числом 44,7 (теоретически 46,8).

После перегонки выход чистого продукта составляет 92,5% по отношению к исходному спирту, со степенью

5 чистоты 98%.

П р и м е р 2. 500 кг додеканола-1 превращают в такой же аппаратуре, как и в примере 1, при тех же условиях. Дополнительно реакционный

Q продукт перекачивают, для чего его удаляют из нижней части реактора и снова вводят в газовую фазу реактора.

После отгонки получают 98,5%-ный

5 диметилдодецилам н с общим заходом 93,5% по отношению к исходному спирту, и 94,6% по 6тнЬц}енйю К исходному диметиламину..

Пример 3. А-Д. В лабораторную аппаратуру, состоящую из колбы

0 с мешалкой емкостью 1 л с термостатируемым холодильником, присоединенного конденсатора и отделителя для отделения реакционной воды, предварительно помещают 1 моль додеканола-1

5 и 4% меднохромитного катализатора (как в примере 1). Мешалку приводят в действие и находящаяся в колбе смесь при пропускании азота нагревается до . Из стального баллона

0 через капилляры и газовый счетчик

пропускают различные смеси из водорода, диметиламина и азота черезреакционный продукт и через холодильник в вытяжной шкаф. Количество газовой

J смеси поддерживают постоянным и в колбе устанавливается реакционная температура 210с. Результаты в случае различных составов газовых смесей можно видеть из нижеследующей таблицы.

Е. В реактор емкостью 100 л с мешалкой помещают 50 кг- (240 мбль) синтетического спирта с распределением длин цепей 33% С ,2 , 64% С|4И 3% С 10 и С 1 и 2 кг меднохромитн.ого катализатора (аналогично примеру 1). Реактор промывают азотом при перемешивании и введении циркулирующего газа водорода, нагр евают за п-олчаса до 160°С и затем добавляют диметиламин. Количество циркулирукйцего газа составляет 12 и концентрация диметиламина в циркулирующем газе составляет 5-10% рбъемн. Спустя 7 ч при 205-210с реакцию заканчивают. , При последующей вакуумной перегонке сырого амина остается 5,2% остатка. Отогнанный диметил-С|0. li, -алкйламйн

.содержит 0,4% спирта и 0,6% первичного и вторичного амина. Общий выход составляет 91,3% в расчете на спирт и 93,4% в расчете на введенный диметиламин.

Ж. Поступают аналогично п. Е с тем отличием, что концентрация диматиламина в цикле составляет 1520% объемы. Реакцию заканчивают через 8 ч. После обработки в реакторе остается 12,4% остатка. Выход 97,5%-ного диметил-С|(.,, -алкиламина составляет 83,5%, в расчете на спирт, и 80,7%, в расчете на использованный диметиламин.

Пример 4. Аналогично примеру 3, 50 кг изооктилового спирта (смесь разветвленных Сд-спиртов,получ нная из оксосинтеза чистого гептена через содимеризацию бутена и пропилена) в присутствии меднохромитного катализатора примера 1 вводят во взаимодействие с диметиламином. Из-за низкой точности кипения изооктанола (180-185°С) работают при повышенном давлении (3-4 бар). Температура реакции 195-200с, количество циркулирующего газа 20 м®/ч и концентрация диметиламина в циркулирующем газе 6-8 об.%. Продукт и вода выходят с обеих сторон колонны, разделяются в отделителе и органкческая фаза снова вводитсяв реактор. Спустя 8 ч, когда выделяется 7,8 л содержащей амин воды, реакция

0 заканчивается. Диметилизооктиламин получают с общим выходом 91,8%, .в расчете на спирт, и 98,5% в расчете на эквивалент третичного амина.

П р и.м е р 5. Аналогично приме5ру 3, 50 кг октенола (олеиновый i спирт с йодным числом 92% вводят во I взаимодействие с диметиламином в I присутствии 2 кг катализатора приме1ра 1. Температура реакции составля0 I ет , количество циркулирующего i газа составляет 14 и концентрация амина в циркулирующем газе составляет 4-6 об.%, 10 об.% циркулирующего газа ежечасно заменяется на 5 свежий газ. Спустя 5,5 ч реакция заканчивается. Отделяется 3 л воды. Путем перегонки получают чистый диметилолеиламин с выходом 93,4%.

Пример 6. В лабораторную аппаратуру, описанную в примере 3,

0 предварительно помещают 300 г (1,6 моль) додеканола и 12 г кобальтового катализатора (45% кобальта на кизельгуре). Находящуюся в колбе5смесь при перемешивании и пропускании азота нагревают до 100°С, азот вытесняют водородом и при внутренней температуре 195°С начинают добавлять диметиламин. Пропускаемая через реакционный продукт газовая

0 смесь содержит 100 л водорода и 5 л диметиламина, температура реакции составляет 195-19бс. После реакции в течении 8 ч и отделения 27,5 мл воды, реакция прерьшается и реакци5онная смесь отфильтровывается от катализатора. После перегонки получают диметилдодециламин с чистотой , . 94,7%. Содержание остаточного спирта составляет ниже 0,1%.

0

Формула изобретения

1. Способ получения третичных али65фатических аминов путем взаимодейст

Похожие патенты SU745359A3

название год авторы номер документа
Способ получения вторичных алифатических аминов 1973
  • Хайнц Мюллер
  • Энгельберт Кремпль
SU550975A3
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛДИМЕТИЛАМИНОВ 2016
  • Красников Денис Александрович
  • Чебаксаров Аркадий Иванович
  • Чебаксарова Людмила Васильевна
RU2625656C1
НЕЛЕТУЧИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ИМИНОВЫЕ СВЯЗИ И ТРЕТИЧНЫЕ АМИНЫ И ПОЛУЧАЕМЫЙ НА ОСНОВЕ УКАЗАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ПОЛИУРЕТАНОВЫЙ МАТЕРИАЛ 2004
  • Драмрайт Рэй Э.
  • Прандж Роббин
  • Касати Франсуа М.
RU2376322C2
ПРЕВРАЩЕНИЕ ГЛИКОЛЕВОГО АЛЬДЕГИДА СО СРЕДСТВОМ АМИНИРОВАНИЯ 2010
  • Мегерляйн Вольфганг
  • Мельдер Йоханн-Петер
  • Пастре Йорг
  • Эберхардт Ян
  • Круг Томас
  • Крайчманн Мирко
RU2573570C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛИФАТИЧЕСКИХ ВТОРИЧНЫХ И ТРЕТИЧНЫХ АМИНОВ 1965
SU170517A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕТИЛОЛОВ 2009
  • Зирх Тильман
  • Штайнигер Михаэль
  • Маас Штеффен
  • Риттингер Штефан
RU2530027C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОЭМУЛЬГИРУЕМЫХ ПОЛИУРЕТАНАКРИЛАТОВ 2014
  • Бергер Зебастиан
  • Тюри Петер
  • Нойманн Зюзанне
  • Буркхардт Уве
RU2656392C2
Способ получения третичных аминов 1972
  • Фейхтингер Ханс
  • Носке Хейнц
  • Фальбе Юрген
SU452090A3
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕТИЧНЫХ АМИНОВ 1971
SU421178A3
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ 1988
  • Кит Турнер[Gb]
  • Мохаммад Шериф[Gb]
  • Джон Скарлетт[Gb]
  • Энтони Бенджамин Картер[Gb]
  • Джеффри Вебб[Gb]
RU2028194C1

Реферат патента 1980 года Способ получения третичных алифатических аминов

Формула изобретения SU 745 359 A3

SU 745 359 A3

Авторы

Юлиус Штраус

Херберт Хюбнер

Хайнц Мюллер

Энгельберт Кремпль

Даты

1980-06-30Публикация

1976-08-05Подача