CS208783B2

CS208783B2 - Method of making the n-alkylarylamines

Info

Publication number: CS208783B2
Application number: CS794489A
Authority: CS
Inventors: Renzo Bergamin
Original assignee: Lonza Ag
Priority date: 1978-06-30
Filing date: 1979-06-28
Publication date: 1981-09-15
Also published as: DD146178A5; IL57631A0; EP0006590B1; IN153564B; ZA792863B; PL216679A1; HU180833B; IL57631A; PL116521B1; ES481637A1; RO77273A; DE2960991D1; JPS559063A; ATE288T1; CH633520A5; EP0006590A1; SU955856A3; KR810001701B1; CA1118447A; BR7904142A

Description

Vynález se týká způsobu výroby N-alkylairylam nů, zejména výroby N-moncalkylarylaminů.

N alkylarylarmny jsou sloučeniny obecného vzorce I

ve kterém n je 0, 1 nebo 2,

Ri značí atcrn vodíku nebo alkylový zbytek s 1 až 4 atomy uhlíku,

R2 značí atom vodíku, atom halogenu, alkylový zbytek s 1 až 4 atomy uhlíku, alkoxyzbytek s 1 až 4 atomy uhlíku, kyanovou skupinu nebo- nitroskupinu, a pokud n je 1, může R2 také představovat fenylový zbytek nebo zbytek vzorce ve kterém

R3 představuje alkylenový zbytek nebo alkylidenový zbytek se 2 až 3 atomy uhlíku,

R4 značí atom vodíku nebo alkylový zbytek s 1 až 4 atomy uhlíku, a

R5 značí alkylový zbytek s 1 až 4 atomy uhlíku.

Je známé vyrábět N-alky lary lamin у reakcí arylaminů s alkoholy. Jak-c- katalyzátory se používají například kysličník hlinitý nebo křemičltany (DE patentový sp^:s 693 417, DE patentový spis 638 756). Tyto· katalyzátory mají nevýhodu, že jejich aktivita rychle klesá a tím je omezena životnost. Byly již také použité jako katalyzátory nosné látky s obsahem kyslíkatých kyselin fosforu neboje jich solí (DE patent 617 990). Také tyto katalyzátory mají pouze krátkou životnost. Z DASu 2 335 906 jsou zná-mé katalyzátory, které sestávají z kyseliny křemičité mající měrný povrch 50 až 500 m²/g a které obsahují 0,1 až 20 % hmot, kyseliny fosforečné. Přitom se do katalyzátoru během reakce kontinuálně přivádí kyselina fosforečná nebo alkylester kyseliny fosforečné. Nevýhoda tohoto způsobu spočívá v tom, že přítomností kyseliny fosforečné, a to i když jsou jí pouze malá množství, vznikají velké problémy v důsledku koroze celkového systému reaktoru. Mimoto selektivita katalyzátoru s

20878 3 ohledem na výrobu jen N-monoalkylarylami · nů je nedokonalá.

Způsobem podle· vynálezu se N-alkylarylaminy vyrábějí tak, že se nechají reagovat arylaminy obecného vzorce II ·

n, Ri. · a R2 mají shora uvedený ·význam, s alkanoly obecného vzorce III ·

RsOH (III), ve kterém

Rs má .shora uvedený význam, v molovém poměru 0,5 ku 1 .až 20 a jako katalyzátor se používá měď nanesená na křemičitanovém nosiči nebo· kysličník mědi .nanesený na nosiči.

Katalyzátor podle vynálezu má výhodně měrný povrch 10 až 100 m²/g, účelně 12 až 25 m2/g. Výhodně se katalyzátor používá v pevném loži. Přitom se používá tvarovaný, například ve formě krychliček nebo kuliček. Podle toho, zda se mají .získat N-monoalkylarylaminy nebo N-d ialkylarylaminy, může se inoJový poměr arylamin/alkanol měnit od 0,5 ku 1 až 1 ku 20.

Způsob podle vynálezu je zvlášť vhodný k výrobě Nnwuo<alkylarylaminů. V tomto případě se pro 1 mol .arylaminu používá 0,5 až 2, výhodně 1 -až 1,2 -mol alkanolu.

Přednostně se vychází z aromatických aminů, které se odvozují z benzenu - a mají jednu aminoskupinu. Vedle aminoskupiny mohou, přednostní aromatické aminy obsahovat 1 nebo· 2 substituenty inertní za reakčních podmínek, jako alkylové zbytky s 1 až 4 -atomy uhlíku, alkoxyzbytky -s 1 až 4 atomy uhlíku, kyanové skupiny nebo .nitroskupiny, -dále atomy .halogenu. nebo methylalkoxyzbytky. Zvlášť přednostně se jako výchozí látky používají anilin, toluidiny nebo xylidiny. Vhodné aminy jsou například ani lin, o-toluidin, m-toluidin, p-toluidin, xylidiny, anisidiny, v jádře halogenované aniliny nebo· m-nitranilin a p-nitranilin, dále 4,4‘-d iarninof em ylme than.

Přednostní alkanoly jsou .alkanoly s 1 až 4 atomy uhlíku, jako. methaol, ethanol, propanol, isopropanoly nebo butanoly. Zvlášť významný je methanol nebo ethanol.

Reakce se provádí při teplotě 180 až 450° Celsia. Zvlášť dobré výsledky se získají při teplotách 220 až 350 °C. Zpravidla se reakce provádí při atmosférickém tlaku. Je také možný mírně zvýšený tlak, například až 10.105 Pa. Dále se teplotní a tlakové podmínky volí tak, aby se reakce mohla provádět v plynné fázi. Navíc se ukázalo jako. výhodné používat .spolu nosné plyny, které jsou za reakčních podmínek inertní, jako dusík.

Způsob podle vynálezu se výhodně provádí tak, že se . katalyzátor vnese do· reaktoru s pevným ložem, zahřeje se na reakční teplotu a během krátkého časového prodlení, například 4 až 100 s se uvádí směs aryiaminu a alkanolu. Plynná reakční směs se kondenzuje, .organická vrstva se oddělí od vodné vrstvy a z organické vrstvy se izoluje žádaný alkylarylamin.

Příklad 1

Do elektricky vyhřívaného reaktoru s pevným ložem [0 26 mm, délka 700 mm) .se dá 200 hmotnostních, dílů katalyzátoru. Katalyzátor ve formě .krychliček nebo kuliček sestává z mědi na křemičitanovém nosiči.

Katalyzátor se udržuje při 250 °C a za hodinu se přičerpává 29,4 hmotnostních dílů směsi ntihayol-aililln (molový poměr 1 ku 1).

Do-ba prodlení v katalyzátorovém loži je 42 s.

Získaná plynná reakční směs se kondenzuje. Za hodinu . se získá 26,7 hmotnostních dílů kondenzátu, který se rozdělí ve vodnou a organickou vrstvu. Organická vrstva obsahuje 21,4 hmotnostních . dílů N-methylanilinu, 0,2 hmotnostních dílů N,N-dimethylanilinu, 3 hmotnostní díly anilinu a 0,2 hmotnostních dílů methanolu. .To odpovídá 86% přeměně anilinu. Výtěžek N-methylanilinu, vztaženo na zreagovaný anilin, činí 97,7 %.

Příklady 2 až 5

Arylamid	Alkanol	Molový poměr	Katalyzátor g	Teplota °C	Přeměna °/o	Monoprod. % +	Diprod. % +
2. Anilin	N-butanol	1 : 1	155	230	72,8	80,4	—
3. пИпЕтШи	ethanol	1 : 1,2	200	280	80,6	85,4	—
4. Anilin	n-propanol	1 : 1	155	250	71,8	81,7	0,6
5. Xyltdin	methanol	1 : 1,5	125	230	58,6	97,4	—

+ Vztaženo na přeměnu

Příklad 6

Do elektricky vyhřívaného reaktoru s pevným ložem (0 26 mm, délka 700 mm) se vloží 200 g katalyzátoru sestávajícího· z CuO naneseného na nosiči - kaolin-vodní sklo (34 proč. hmot. Cu) a udržuje se na teplotě 220 až 330 °C. Během časového prodlení 42 s se přiičerpá směs xylidin-methanol (molový poměr 0,67 ku 1). Výsledkem je při 49,9% pře měně odpovídající monoprodukt ve výtěžku 49,1 %.

Příklad 7

Postupuje se jako· v příkladě 1 s tím -rozdílem, že se použije molový poměr anilin-methanol rovný 0,5 ku 18. Přeměna je 85,4 procentní a výtěžek - N -methylanilinu činí 81 procent.

Claims

PŘEDMĚT VYNALEZU

1. Zpťůsob výroby N-c^H^y^ll^jrylamii^íl obecného vzorce I (I) ve kterém n je 0, 1 nebo· 2,

Ri značí atom vodíku nebo alkylový zbytek -s 1 až 4 atomy uhlíku,

R2 značí atom vodíku, atom halogenu, alkylový zbytek s 1 -až 4 atomy uhlíku, alkoxyzbytek -s 1 -až 4 atomy uhlíku, kyanovou skupinu nebo nitroskupinu, a pokud n je 1, může R2 také představovat íenylový zbytek nebo zbytek vzorce ve kterém

R3 představuje· alkylenový zbytek nebo alkylidenový zbytek se 2 až 3 atomy uhlíku,

R4 značí atom vodíku nebo· -alkylový zbytek s 1 až 4 atomy uhlíku, a

Rs značí alkylový zbytek s - 1 až 4 atomy uhlíku, reakcí arylaminů s alkanoly v plynné fázi při teplotách 180 -až 450 °C v přítomnosti katalyzátorů, vyznačující se tím, že -se nechají reagovat -arylaminy obecného vzorce II

RfNH (I) ve Kterém n, Ri -a R2 mají shora uvedený význam, s alkanoly obecného vzorce III

R5OH (III), ve kterém

Rs má -shora uvedený význam, v molovém poměru 0,5 ku 1 až 1 -ku 20 a jako katalyzátor se používá měď nanesená· na - křemičitanovém nosiči nebo kysličník mědi nanesený na nosiči.
2. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že se používá katalyzátor, který má měrný povrch 10 až 100 m²/g.
3. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že -se používá katalyzátor, který sestává z mědi nebo- kysličníku mědi nanesených na nosiči kaolin-vodní sklo.