CH270828A - Verfahren zur Herstellung eines Aminoalkohols. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines     Aminoalkohols.            Aminoalkohole    werden in letzter Zeit in  vielen Industrien verwendet, z. B. für die Her  stellung von     Einulgier-    und Reinigungsmit  teln, Anästhetika und bakteriziden Substan  zen, ferner zur Reinigung von industriellen  Gasen, die sauer reagierende     Verunreinigun-          gen    enthalten..  



  Vorliegende Erfindung bezieht sich nun  auf die     I-Ierstellung    eines neuen Typs von       Aminoalkoliolen    mit besonders nützlichen       Ligenseliaften,        nämlieli    von tertiären     Alko-          lioleii,    bei welchen ein der     Hydroxylgruppe     benachbartes     Kohlenstoffatom    die     Amino-          gruppe    trägt.  



  Gegenstand des Patentes ist ein Verfahren  zur Herstellung des     3-Methyl-2-amino-butan-          3-ols    der Formel  
EMI0001.0018     
    welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das       Oxyketon        3-Methyl-butan-3-ol-2-on    in Gegen  , wart von Ammoniak und einem     Hydrierungs-          katalysator,    vorzugsweise von     Rany-Nickel,     unter folgenden Bedingungen hydriert wird:  1. bei Temperaturen von 60 bis 125  C.

    vorzugsweise zwischen 70 und 90  C,  2. bei einem Druck von mindestens  35     kg/cmz,     3. mit einem     überschuss    an Ammoniak  (das vorzugsweise in Form einer wässerigen         Ammoniaklösung    angewendet wird), nämlich  in Gegenwart von mindestens 4     Mo1,    vorzugs  weise 6     Mol    Ammoniak pro     Mol        Oxyketon.     



  Unter diesen Bedingungen ist., wie Ver  suche ergaben, die Reaktionszeit, kurz und die  Ausbeute hoch, annähernd     1001/o.    Die Arbeitsbedingungen 1 und 2 ergeben  sich aus der Tatsache, dass unter weniger  strengen Bedingungen (tiefere Temperaturen  und Drücke) das     Oxyketon    nicht den ge  wünschten     Aininoalkohol    liefert, sondern  gleichzeitig ein Ersatz der tertiären     Hydro-          xy        lgruppe    durch Wasserstoff stattfindet, so  dass ein     liydroxylfreies    Amin entsteht.

   Ver  wendet man weniger Ammoniak als oben vor  geschrieben ist, so werden zunehmende Men  gen des entsprechenden sekundären Amins,  das heisst also von Bis-     (3-methyl-3-ox)--buty        1-          2)-amin    der Formel  
EMI0001.0041     
    gebildet.  Das Produkt der reduzierenden     Aminie-          rung    kann nach Abtrennung, z. B. durch  Filtration, vom Katalysator, der ohne wesent  lichen Verlust an Aktivität für eine Anzahl  Ansätze benutzt werden kann, durch Destilla  tion vom nicht umgesetzten Ammoniak be  freit werden.

   Wenn eine wässerige     Ammoniak-          lösung    verwendet wurde, wird das gewünschte      Reaktionsprodukt     zweckmässigerweise    mit  einem wasserunlöslichen, selektiven Lösungs  mittel, z. B.     Butylalkohol,        Cyclohexanon    oder       Amylacetat,    extrahiert, oder es kann mit     Ka-          liumcarbonat    oder     Natriunicarbonat        ausgesal-          zen    werden.

   Die     Verwendung    dieser Salze er  leichtert die Entfernung des nicht umgesetz  ten Ammoniaks, der in allen Fällen zurück  gewonnen     und    wieder     verwendet    werden kann.  



  Ein anderes Verfahren zur Isolierung des  in einer wässerigen Reaktionsmischung ge  lösten     Aminoalkohols    ist die     azeotrope    Destilla  tion. So siedet das     3-Methyl-2-amino-butan-          3-ol,    das bei 100 mm     Druck    bei 100" C und  bei Atmosphärendruck bei 156" C siedet, als       azeotrope        Mischung        mit        90%        Wasser        bei     100 mm bei 55     "und    bei 760 mm bei 99" C.  



  Das     3-Methyl-2-amino-butan-3-ol,    das in  reinem Zustand bei 21" C schmilzt, bildet ein  festes Hydrat mit 50 Gewichtsprozent Wasser,  das bei 25" C schmilzt.  



  Wenn wasserfreies Ammoniak verwendet  wurde, erfolgt die Abtrennung des überschüs  sigen Ammoniaks aus dem Reaktionsprodukt       -Lind    dem Lösungsmittel am besten durch ein  fache Destillation.  



  Geeignete Lösungsmittel für das Ammoniak  sind     Methyl-,    Äthyl-,     Isopropylalkohol,        Äthy-          lenglykol    und seine Mono-     und    Diäther.  



  Man kann an Stelle der     Ammoniaklösimg     auch gasförmiges Ammoniak verwenden, *was  unter gewissen Bedingungen den Vorteil  bietet, dass die Trennung des Lösungsmittels  vom     gewünschten        Aminoalkohol    entfallen  kann.  



  Das     3-llethyl-2-amino-butan-3-ol    ist in or  ganischen Lösungsmitteln und in Wasser lös  lich. In     aliphatischen        Petroleumkohlenwasser-          stoffen    allein löst es sich nicht, jedoch leicht  in     Mischungen    derselben mit dem gleichen  Volumen Benzol.    Es absorbiert in sehr     wirksamer    Weise  selbst kleine Mengen saurer Bestandteile aus  Gasgemischen, und zwar trifft dies auch für  schwache Säuren, wie Kohlendioxyd und  Schwefelwasserstoff, zu. Mit der Kohlensäure  der Luft bildet es kristalline     Carbamate.    Ein       cm3    des     3-14Tethyl-2-amino-butan-3-ols    absor  biert z.

   B. 60     cm3    Schwefelwasserstoff oder  3 5 cm' Kohlensäure, bei Zimmertemperatur  gemessen.    Seine fettsauren     Salze,    insbesondere die  jenigen mit ungesättigten Säuren, wie Ölsäure,  sind gute     Emulgatoren.    Diese     Salze    besitzen  die Fähigkeit, stabile Emulsionen selbst zwi  schen zwei Flüssigkeiten wie Wasser und       Tetrachlorkohlenstoff    zu erzeugen. Letzteres  ist als z.     B.    mit Wasser sehr schwer     emudgier-          bare    Flüssigkeit bekannt. Das     Stearat    ist fest,  das     Oleat    flüssig.

   Letzteres verfestigt sieh bei  tiefen Temperaturen zu einer festen, glasarti  gen Masse.  



  Bezüglich der     Verwendung    des     3-Methyl-          2-amino-butan-3-ols    für Synthesen ist es we  sentlich, dass die tertiäre     Hydroxylgruppe,     obschon sie dem Molekül einen     hydrophilen     Charakter erteilt, nicht leicht umgesetzt wird.

    Eine     Acylierung    unter milden Bedingungen  greift deshalb nur die     Aminogruppe    an, wo  durch sich die neue Verbindung vorteilhaft  von Substanzen wie     Äthanolamin    unterschei  det, in denen die     Hydroxylgruppe    und die       Aminogruppe    ungefähr die gleiche Reaktions  fähigkeit in bezug auf die meisten chemischen  Reaktionen zeigen.  



  Im folgenden Beispiel verhalten sich die       (iewiehtsteile        zui    den     Volumteilen    gleich wie  Gramm zu     em3.            Beispiel:     51 Gewichtsteile des     Oxyketons    der Formel  
EMI0002.0070     
    wurden in 150     Volumteilen    (das heisst 135 Ge  wichtsteilen) 28prozentiger wässeriger Ammo-         niaklösung    gelöst (4,6     Mol    Ammoniak pro     Mol          Oxyketon)    und in Gegenwart von 5 Gewichts-      teilen     Raney-Nickel    bei 70' C und einem An  fangsdruck von 94,

  5     kgiem2    hydriert. Wäh  rend der ganzen Hydrierung wurde der Druck  auf über 35     kgcm2     gehalten. Die theoretische  Wasserstoffmenge war nach 21/z Stunden auf  genommen. Die Lösung wurde durch Filtra  tion vom Katalysator getrennt und mit     Ka-          liumcarbonat    gesättigt. Das sieh als Öl ab  scheidende     3-Methyl-2-amino-butan-3-ol    wurde  getrocknet und destilliert. Siedepunkt<B>100'</B>     C'j     100 mm; Ausbeute 51 Gewichtsteile; Dichte  0,9201;     Brechungsindex        1,-1464.    Das Produkt  enthält in der Regel eine kleine Menge Wasser  im Bereich von 1 bis 3 0/0.

   Für die meisten       Verwendungszwecke    braucht dieses Wasser  nicht entfernt zu werden.         Vergleichsversuch:       (Zur Feststellung der Wirkung einer kleineren       Ammoniakmenge.    )  102 Gewichtsteile     3-3-lethy        1-butan-3-ol-2-on     wurden mit 61     Volumteilen    (55     Grewichtsteile)     wässerigem 28prozentigem Ammoniak (1     iVTol          NH"    pro     Mo1        Oxyketon)    vermischt und wie  oben     hvdriert;    der Druck schwankte zwischen  7 0 und 49 kg;

       cm2.    Die einem     Mol    entspre  chende Wasserstoffmenge wurde absorbiert.  Man erhielt 25 Gewichtsteile des primären       Aminoalkohols    und 15 Teile Rückstand, der       gemäss        der        Stickstoffanalyse        (N        8,3%)        aus     25 0/0 primärem und 75 0/0 sekundärem     Amino-          alkohol    bestand. Letzterer wurde in einer Ko  lonne abgetrennt.

   Siedepunkt     144    bis 145'     C!     100 mm; 100'     Cj'12    mm; Brechungsindex  1,4524; Dichte 0,9752 (berechnet für         C1oH230.N:    C 63,5; 1112,2; N 7,4; gefunden:  C 63,9; H 12,2; N 7,0).

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines tertiären Aminoalkohols, dadurch gekennzeichnet, dass man 3-Methy l-butan-3-ol-2-on in Gegenwart von mindestens 4 Mol Ammoniak pro Mol Ketoalkohol und in Anwesenheit eines Hydrie- rungskatalysators bei Temperaturen zwischen 60 und 125 C und einem Druck von minde stens 35 kg@ em@ hydriert.

   Die neue Verbindung, das 3-Methyl-2- amino-butan-3-ol, stellt in unreinem Zustand eine ölige Flüssigkeit, in reinem Zustand einen festen Körper vom Smp. 21' C dar; sie weist einen Siedepunkt von<B>100'C</B> bei 100 mm Druck, eine Dichte von 0,9201 und einen Brechungsindex von 1,4464 auf. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die Hydrie rung in Gegenwart einer konzentrierten Am moniaklösung durchführt. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man Raney-Niekel als Katalysator verwendet. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Ammoniak in Mengen von etwa 6 Mol pro Mol Ketoalkohol vorhanden ist.. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man den entstan denen tertiären Aminoalkohol durch Zugabe von Alkaliearbonat aussaht.