CS268991B1

CS268991B1 - Způsob děleni směsi izomernich aminoalkylbenzenů

Info

Publication number: CS268991B1
Application number: CS8710018A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Horyna
Original assignee: Horyna Jaroslav
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS1001887A1

Abstract

Děleni směsi izomernich aminoalkyl-. benzenů na základě rozdílné rozpustnosti jejich kyselých soli s vicesytnými alifatickými karboxylovými kyselinami vzorca IX, kde znamená R_ vodík, hydroxyl, metyl,1 nebo skupina’’- CHgCOOH, R. a Rg vodik nebo hydroxyl, Rg vodík, případně se na mistě substituentů Rg a R_ nachází dvojná vazba mezi uhlíky zakladniho řetězce. Na směs izomernich aminoalkylbenzenů se kyselinou působí v prostředi organického polárního rozpouštědla.

Description

Vynález se týká způsobu děleni směsi aminoalkylbenzenů a jeho podstatou je parciální převedeni aminoalkylbenzenů na málo rozpustné kyselé soli vicesytných karboxylových alifatických kyselin a odděleni těchto pevných' solí od ostatních složek.

Do skupiny aminodimetylbenzenů náleží několik významných meziproduktů, jako například 4-amino-l,2-dimetylbenzen používaný při výrobě E vitaminů, 2-aminol,4-dimetylbenzen z něhož se připravuje 2,5-dimetyl-p-fenylendiamin vhodný například jako složka azokondenzačních pigmentů nebo 3-amino~l,2~dimetylbenzen, který slouží k výrobě herbicidů. Rada dalších izomernich aminodimetylbenzenů se může uplatnit jako azokomponenty při přípravě vodorozpustných barviv. Ve farmaceutickém průmyslu nacházejí uplatněni i aminoderiváty tetralinu a indanu.

Příprava většiny aminoalkylbenzenů vychází z příslušných alkylaromátů, které se nitruji. Vzniklé směsi nitroizomerů se bud redukuji - s výhodou hydrogenaci, potom se z vícesložkových směsi izoluji jednotlivé aminy, nebo se primárně provádí separace jednotlivých nitroizomerů a ty se individuálně redukuji. Dosud nejpouživanějši separaci je destilačni dělení buď směsi izomérů z nitrace nebo se rozdestiluji až finální směsi izomernich aminů. Destilace jako separačni operace je energeticky náročná, vyžaduje relativně složitá zařízeni, zvláště v případech dělení izomerů, kde rozdíly v teplotách varů jsou malé. Proto se hledaji ekonomicky výhodnější separačni procesy. Jako jeden z možných způsobů děleni směsi izomernich aminoalkylbenzenů byl zkoumán obecně známý postup založený na přípravě soli aminoalkylbenzenů s vhodnou kyselinou, který by umožňoval na základě dostatečně rozdílné rozpustnosti ve zvoleném prostředí příslušné izomerní soli od sebe oddělit a pak z nich uvolnit čistou látku.

Jako výsledek tohoto šetřeni bylo zjištěno a ověřeno, že takový požadavek splňují některé vicesytné alifatické kyseliny. Vhodné kyseliny vymezuje a podmínky dělení upřesňuje způsob podle tohoto vynálezu, který umožňuje ve formě kyselé soli, která je V' daném systému nejméně rozpustná oddělit jeden z izomerů.

Podle tohoto vynálezu se děleni směsi izomernich aminoalkylbenzenů obecného vzorce I

(I), kde a R₂ znáči vodik, metyl, etyl, izopropyl, přičemž R^ a R₂ mohou být stejné nebo rozdílné,' případně mohou R^ a R₂ tvořit anelovaný pěti - nebo šestičlenný uhlíkatý kruh, provádí na základě rozdilné rozpustnosti kyselých soli jednotlivých polohových izomerů s vícesytnou alifatickou karboxylovou kyselinou v polárním organickém rozpouštědle,' například v metanolu nebo etanolu. Postupuje se tak, že se na směs izomerů obecného vzorce I. působí vícesytnou alifatickou karboxylovou kyselinou obecného vzorce II.

I ) HOOC - C - C - COOH (II)/

CS 268991 Bl kde R₃ značí vodík, hydroxyl, metyl nebo - CH₂C00H, R₄ a R_g jsou vodík nebo hydroxyl a R_ je vodík. Na místě subatituentů R_ a R_ může být dvojná vazba mezi uhlíky základního řetězce kyseliny. Reakce ae provádí v prostřed! organických polárních rozpouštědel jako je metanol nebo etanol. Kyselina se použije v množstl odpovídajícím °·⁸ až 1,5 násobku molárniho množství přítomného izomeru tvořícího málo rozpustné kyselé soli.

Vyloučená pevná kyselá eůl uvedené kyseliny a jednoho z izomerů se oddálí od roztoku obsahujícího ostatní složky. Vlastni reakce se může provádět za zvýšeni teploty pod teplotu varu použitého rozpouštědla. Reakční směs je možno při vylučováni pevného podilu ochladit na teplotu 4 °C a tím tvorbu pevné fáze urychlit.

Postup využívá neočekávané rozdíly v rozpustnostech kyselých solí izomérních aminoalkylovaných benzenů nebo látek definovaných obecným vzorcem I. Tak např. 1,2-dimetyl-4-aminobenzen tvoři podatatně méně rozpustné soli než izomerni i,2-dimetyl-3-aminobenzen. Překvapující rozdíly v rozpustnostech kyselých soli se projevují i u izomernich aminotetralinů a aminoindánů, případně u aminometyl- a aminoisopropylbenzenů.

Účinnost děleni a racionální vedeni aeparačního procesu lze ovlivnit volbou vhodné viceaytné karboxylové alifatické kyaeliny. Tak např. 5-aminoindan tvoři málo rozpustnou kyselou sůl s kyselinou vinnou směs 5- a 4-aminoindanů lze dělit a výhodou tak, že se k etanollcké směsi izomerů přidá 0,8 až 1,5 molového ekvivalentu některé z kyselin obec, vzorce II. a vyloučená kyaelá eůl 5-amino indanu se mechanicky oddělí od roztoku a 4-aminoizomerem. Lze postupovat i obrácenš tak, že ae směs aminoalkylovaných benzenů, případně rozpuštěných ve zvoleném rozpouštědle, přidá k roztoku některé z kyselin definovaných obec, vzorcem II.

Při postupu podle vynálezu Lze při způsobu separace použit i směsi kyselin obecného vzorce II. Tak např. použitím aměai kyaeliny maleinové a fumarové se získají kyselé soli obsahujíc! jen aniont kyaeliny fumarové.

Popiaovaný princip separace izomernich aminoalkylbenzenů lze uskutečnit v nepřetržitém provedeni. Jednou z variant je poatup, kdy se roztok 3-amino a 4-amino-o-xylenů např. v metylalkoholu souběžně směšuje a roztokem kyseliny jantarové nebo citrónové nebo fumarové a nebo jablečné ve vodě nebo vodných alkoholech, případně zahřátých; ’ke směšováni roztoků dochází v míchaném průtokovém reaktoru případně v soustavě dvou i vice propojených reaktorů a vycházející suspenze se uvádí do separačního zařízení (např. nuč,‘ rotační filtr, kontinuálně pracující odstředivku nebo jiné známé separační zařízeni). I u této varianty separace lze využít selektivního vysráženi méně kyselé soli izomernich aminoalkylbenzenů přídavkem 0,8 až 1,5 mol ekvivalentu kyseliny obec, vzorce II.

Pro nový postup separace není rozhodující, zdali se použiji viceaytné alifatické karboxylové kyaeliny.připravené chemickou ayntézou nebo biochemicky, např. kvašením. Tak lze použit např. kyselinu fumarovou připravenou bu3 katalytickou oxidaci kyseliny jantarové nebo kvašením invertniho cukru nebo hydrolyzovaného škrobu za přísady plísní Aspergillus fumaricua nebo Rhizopua nigricans. Při postupu podle vynálezu se mohou uplatnit 1 směsi více-sytných karboxylových kyselin jako např. směs kyselin fumarové, jantarové a jablečné připravené biochemickou oxidaci kyseliny octové a nebo směsi připravené smícháním individuálních kyselin.

Níže uvedený přiklad ilustruje provedeni podle vynálezu.

Příklad

29,5 kg technické směsi amino-o-xylenů, obsahujíc! 12,1 kg 4-amino-l,2-dimetyl~ benzenu (0,10 kg mol) a 17,4 kg 3-ámino-l,2-dimetylbenzenu (0,13 kg mol) se smlsl se 100 1 metanolu,’ přidá se 13,0 kg kyseliny jantarové a za míchání se reakční směs zahřívá do rozpuštění. Volným ochlazováním se vylučuji jehlicovité, dobře vyvinuté krystaly. Po 2 hodinách se vzniklá suspenze dochladi na 4 °C a při této teplotě se odfiltruje krystalický podíl, ostře odsaje a promyje 5 1 metanolu teploty 4 °C. Usuše

CS 268991 Bl ním se získá 21,5 kg kyselého 3,4^dimetylanilium jantaru. V metanolickém filtrátu se nachází jednak zbytek soli l,2-dimetyl-4-aminoizoméru, potom prakticky všechen 1,2dimetyl-3-aminoizomér a malé množství vázané kyseliny jantarové.

V případě, že se na místo kyseliny jantarové použije ekvivalent kyseliny citrónové nebo maleinové vyloučí se 4-amino-l,2-dímetylbenzen jako pevná kyselá sůl těchto kyselin. V případě použití ekvivalentu kyseliny lze pracovat až v 5krát zředěnějších poměrech.

Kontinuální variantu děleni lze provést např. tak, že se výše uvedený roztok 12,1 kg amino-1,2- a 17,4 kg 3-amino-l,2-d±metylbenzenů ve 100 1 etanolu teploty 70 °C a 13,0 kg sypké kyseliny jantarové v tomto poměru během 1 h nepřetržitě uvádějí do míchané nádoby obsahu 5 1 z níž přepadem odchází směs do míchaného kotle obsahu 150 1 opatřeného chladícím pláštěm, kde se směs ochladí na 20 °C a vzniklá suspenze kyselého 3,'4-dimetylanilinium jantaru se oddělí na odstředivce. Získá se 21,8 kg produktu .

Claims

P&EDMÉT VYNALEZU

Způsob dělení izomerních aminoalkylbenzenů obecného vzorce I nh₂ — (CO í¹), kde R_x a R₂ značí vodík,· metyl, etyl, izopropyl, přičemž R^ a R₂ může tvořit anelovaný pěti - nebo šestičlenný uhlíkatý kruh, na základě rozdílné rozpustnosti solí jednotlivých polohových izomerů s kyselinou vyznačený tím, že se směs izomerů obecného vzorce I nechá reagovet s alifatickou karboxylovou kyselinou obecného vzorce II (II).

HOOC - C - C - COOH kde R₃ značí vodík, hydroxyl, metyl nebo skupinu - CHgCOOH, R^ a Rg je vodík nebo hydroxyl βθ je vodík případně se na místě subtituentů Rg'a βθ nachází dvojná vazba mezi uhlíky základního řetězce, v množství odpovídajícím 0,8 až 1,5 násobku molárního množství přítomného polohového izomerů tvořícího méně rozpustné kyselé soli v prostředí polárního rozpouštědla jako metanol nebo etanol a vyloučená pevná kyselá sůl se oddělí.