Verfahren zur Herstellung von 6-gliedrigen N-heterocyelischen-Substanzen aus Aerolein oder dessen Homologen und Ammoniay. Die vorliegende Erfindung gibt einen wirtschaftlich besonders wertvollen Weg, um sechsgliedrige N-heterocy clische Substanzen herzustellen. Es sind bereits mehrere Syn thesen dieser Art beschrieben worden, bei denen Aerolein oder deszen Homologe mit Ammoniak umgesetzt werden, welche vor wiegend sogar im flüssigen Medium sich ab spielen.
Allen diesen Arbeiten ist jedoch die Tatsache, .dass nur ein äusserst komplexes Ge misch der verschiedenartigsten Stoffe erhal ten wurde, und dass hierbei in Sonderheit sechsgliedrige N-hat,rocyclische Substanzen nur in so geringen Mengen anfielen, dass eine Übertragung dieser Methoden ins Technische undiskutabel war, .gemeinsam.
Es wurde nunmehr gefunden, dass man die wertvollen sechsgliedrigen N-heterocyclischen Substanzen in hervorragender Ausbeute er halten kann. wenn man Aerolein oder seine Homologen mit Ammoniak in Dampfform zu- lammen mit inerten Verdünnungsmitteln über dehydratisierend wirkende Katalysato ren leitet. Als Verdünnungsmittel kommen z. B. gohlenwasserstoffe oder deren Derivate in Betracht.
Besonders günstige Resultate werden mit Wasserdampf erzielt, wobei offenbar dem Wasserdampf noch die Re aktion und die Aktivität des Katalysators be schleunigende Wirkungen zu Grunde liegen. Als Beispiele fürAcrolein-Homologen.s@eienge- nannt: Alpha-Methyl-Acrolein, Alpha-'ithyl- Acrolein, Phenyl-Acrolein oder Zimt-Alde- hyd und dergleichen.
Das Mengenverhältnis zwischen Aerolein und Ammoniak kann be liebig eingestellt werden. Es empfiehlt sich jedoch, mit einem Überschuss an Ammoniak, vorteilhaft sogar mit einem grossen Ammo- niaküberschuss zu arbeiten. Anderseits kann auch das Verhältnis von Wasserdampf zu den beiden andern Reaktionskomponenten weitgehend varriert werden.
Da durch einen Zusatz von inerten Verdünnungsmitteln er findungsgemäss eine wesentliche Steigerung der Ausbeute an Heterobasen unter gleichzei tiger Zurückdrängung der Harzbildung und darüber hinaus eine besonders vorteilhafte Haltung der Katalysatoraktivität bedingt wird, so empfiehlt es sich, den Zusatz von inerten Verdünnungsmitteln, insbesondere Wasserdampf, nicht zu gering zu bemessen. Günstige Wirkungen werden schon erzielt, wenn z. B. der Wasserdampf im Verhältnis zu den andern Komponenten etwa die Hälfte des Gewichtes ausmacht. Jedoch werden auch mit geringeren und anderseits wesentlich grösseren Mengen Wasserdampf gute Ergeb nisse erzielt. Wenn man z.
B. Aerolein und Ammoniak bei Ausschluss von Wasserdampf über Tonerde leitet, so erhält man eine über aus starke Harzbildung, wodurch die Re aktion innerhalb kürzester Zeit zum Still stand kommt.
Als dehydratisierend wirkende Katalysa toren kommen z. B. in Betracht: Aluminium oxyd, aktive Kieselsäure, Aluminiumphos phat, Zinkphosphat usw. Die genannten Stoffe können in beliebigen Kombinationen bezw. auf Trägermaterialien, wie z. B. Asbest, Aktivkohle usw., zur Anwendung gelangen.
Die Reaktionstemperaturen, welche zur Durchführung des Verfahrens in Frage kom men, liegen im allgemeinen bei etwa 200 bis <B>600'</B> C, vorzugsweise zwischen etwa 250 und 400 C.
In manchen Fällen ist es vorteilhaft, das Substrat mit nicht zu grossen Verweilzeiten über den Kontakt zu leiten. Zum Beispiel er hält man gute Resultate, wenn pro Stunde und pro Liter der Kontakt 1/2 Mol und mehr, vorteilhaft etwa 1 Mol beträgt.
Beispiele: 1. 200 cm' 93 % iges Aerolein werden zu sammen mit NH8 bei einer Temperatur von 300 C während 7 Stunden durch ein V2A- Kontaktrohr, welches mit einer Füllung von 800 cm' Aluminiumphosphat beschickt war. geleitet. Während des Versuches wurden noch 200 cm' Wasser in das Reaktionsrohr eingeführt.
Der Ammoniakverbrauch betrug 280 g. Des Kondensat wurde mit Natron lauge ausgesalzen, und das abgeschiedene <B>01</B> über Bariumogyd getrocknet. Ausbeute: 8'9;8'9 Piooline von Kp. 130-145 , d. h.<B>69%</B> d. Th.
2. 670 cm' 18%iges, wässriges Aerolein wurden während 7 Stunden mit 280 g Am moniak im Kontaktrohr über Aluminium oxyd geleitet. Die Temperatur betrug 375 C. Ausbeute: 73,5g Picoline vom gp. 130 bis 145 , d. h. 74% d. Th.