CS273842B1 - Method of n-isopropylaniline production - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby N-izopropylanillnu. N-izopropylanílin je výchozí látkou k přípravě herbicidu Ramrod.

N-izopropylanilin so běžně vyrábí reduktivní alkylaci anilinu acetonem za přítomnosti měděných katalyzátorů nebo katalyzátoru na bázi platiny Pt a palladia Pd. Anilin je též možné alkylovat izopropylalkoholem za přítomnosti měděných katalyzátorů (čs. autorské osvědčení č. 237 663). Spotřeba N-izopropylanilinu jo relativně malá a při výrobě na zvláštní tlakové aparatuře jsou náklady značné.

Uvedené nevýhody lze odstranit způsobem výroby N-izopropylanilinu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, ža se vyrábí současně při výrobě N-izopropyl-NČfenyl-p-fenylendiaminu reduktivní alkylaci směsi 4-aminodifenylaminu s obsahem 0,1 až 10 -í hmot. anilinu, Reduktivní alkylacc se provádí známým způsobem acetonem na měděných katalyzátorech v kapalné fázi. Z reakční směsi po alkylaci se oddestiluje přebytečný nezreagovaný aceton, dále alkohol vvznikající paralelní hydrogenaci acetonu a reakční voda. Rektifikací za vakua se oddělí koncentrát N-izopropylanilinu od destilačního zbytku, který je N-isopropyl-N-fenyl-p-fenylendiamin. Z koncentrátu N-izopropylanilinu se nakonec rektifikací izoluje čistý N-isopropylanilin.

Vynález výhodně spojuje výrobu N-lsopropylanilinu s velkovýrobou rozšířených antiozonantů - N-alkylderivátů 4-aminodifenylaminů. Při výrobě 4-aminodifenylaminu téměř vždy zůstává něco anilinu vo finálním aminu a při jeho reduktivní alkylaci acetonem se anilin převede na N-izopropylanilin. Ten se spolu s jinými níževroucími nečistotami musí od vyráběného antiozonantu oddělit ve formě směsi, která se spaluje. Složení uvedené přední frakce bylo dosud neznámé. Zjistili jsme, že frakce obsahuje 10 až 50 M-izopropylanilinu, dále difenylamin a něco finálního antiozonantu, dalšími nečistotami jsou N,NÍdiizopropyl-p-fenylendiamin, 4-(N-izopropylamino)-anizol aj. Účinnou rektifikací lze z této směsi, ktorá obsahuje více jak 10 látek, vyizolovat N-izopropylanilin v čistotě kolem 99 Ve směsi js jen jedna látka s bodem varu velmi blízkým N-izopropylanilinu a to jo N-izopropylaidenanilin, koncentrace této látky je však nejvýše 1 % hmot. počítáno na N-izopropylanilin.

Jestliže podle vynálezu spojujeme výrobu N-izopropylanilinu s výrobou N-fenyl-N-izopropyl-p-f enylendiaminu , je výhodné ponechávat ve výchozím 4-aminodifenylaminu anilin. Při výrobě 4-aminodifenylaminu katalytickou hydrogenací 4-nitrosodifenylaminu vzniká anilin hydrolýzou nitrososloučoniny v množství až 1 % hmot. na 4-aminodifenylamin. Při velkovýrobě antiozonantu N-fenyl-iAizopropyl-p-fenylcndiaminu se podle vynálezu může proto získat významné množství N-izopropylanilinu.

V případě, žs je požadováno větší množství N-izopropylanilinu, než odpovídá běžnému způsobu výroby antiozonantu, je výhodné přidat do 4-aminodifenylaminu potřebná množství anilinu až do množství 10 % hmot.

Postup vlastní alkylace není pro uplatnění vynálezu důležitý, protože 4-aminodifenylamin i anilin se alkylují na dusíku za stejných podmínek.

Koncentrát N-isopropylanilinu, který se získá jako druhá frakce při destilaci alkylátu (první frakce je nezreagovaný aceton, příslušný alkohol a voda) je pestrou směsí látek, je proto výhodné izolovat z něho čistý N-izopropylanilin vsádkovou rektifikací. K rektifikací je třeba použít kolonu s účinností alespoň 20 teoretických pater, protože zejména anilin se odděluje dost špatně.

Aby se ze surového antiozonantu odstranily všechny nížovroucí látky (obsah prchavých látek je normován a jak jsme zjistili je N-izopropylanilin hlavním nositelem zápachu antiozonantu N-fenyl-N-izopropyl-p-fenylendiaminu, oridestilovává se s nimi i jistá část antiozonantu. Tento antiozonant je ztracen, protože celá přední frakce se dosud spaluje. Jestliže se přední frakce tj. koncentrát N-izopropylanilinu zpracuje podle vynálezu, jc výhodné vést rektifikací tak, že se nejprve oddělí anilin, pak N-izopropylanilin, dále

CS 273 042 Bl se jímá difenylamin a destilační zbytek pak představuje relativně čistý antiozonant, který se vrátí do reakčni směsi po alkylaci. Tím se současně s izolací čistého N-izopropylanilinu získá i jistý podíl antiozonantu, který se jinak spolu s celým předkovým destilátem spaluje.

Spojení výroby N-izopropylanilinu s výrobou antiozonantu N-izopropyl-N-fenyl-p-fenylendiaminu má celou řadu výhod. Zvláštní výroba N-izopropylanilinu alkylaci anilinu acetonem vyžaduje nejen zařízení na tlakovou reduktivní alkylaci, ale též zařízení na separaci katalyzátoru z reakčni směsi a dále rektifikační zařízení na oddělování acetonu a izopropylalkoholu. Při spojené výrobě obou produktů podle vynálezu jsou všechna tato zařízení tak jako tak nutná k výrobě hlavního produktu, dokonce ani vsádková rektifikace koncentrátu na čistý N-izopropylanilin není navíc, protože i při separátní výrobě N-izopropylanilinu je třeba takto dělit izopropylanilin od nezreagovaného anilinu. Další výhodou výroby N-izopropylanilinu podle vynálezu je využití anilinu«obsaženého v surovém 4-aminodifenylaminu. Při izolaci N-izopropylanilinu z destilaěního předku, při výrobě antiozonantu se současně zachrání antiozonant obsažený v této frakci v množství 0,2 až 1 % na celkovou výrobu, což je ekonomicky významné.

Způsob výroby podle vynálezu je blíže objasněn nápomocí příkladů.

Příklad 1

Do kontinuálního alkylačního zařízení byl nastřikován 4-aminodifenylamin obsahující 0,3 % anilinu. Amin byl připraven hydrogenaci 4-nitrosodifenylaminu. Reduktivní alkylace byla vedena při teplotě 150 až 170 °C, tlaku 5 MPa, molárním poměru aceton/amin = 3, s koncentrací měónatochromitého katalyzátoru 0,5 % počítáno na nastřikovaný amin. Z reakčního produktu byla na kontinuálně pracující koloně oddestilována směs acetonu, izopropylalkoholu a vody, na další koloně byl oddestllován koncentrát N-izopropylanilinu za tlaku 1 kPa a na třetí koloně destiloval čistý N-fenyl-N-izopropyl-p-fenylendiamin.

Destilát ze druhé kolony měl složení 40 % antiozonantu N-izopropyl-N-fenyl-p-fcnylendiaminu, 35 % N-izopropylanilinu, 3 % anilinu, 10 % difenylaminu a zbytek představuje několik dalších příměsí. Na laboratorní koloně o účinnosti 25 TP byla směs rektifikována za tlaku 15 kPa. Po první frakci bohaté na anilin byla jímána přechodná frakce obsahující vedle N-izoprůpylanilinu ještě 10 % anilinu, pak byla získána hlavní frakce N-izopropylanilinu s celkovým obsahem nečistot 0,9 % hmot. a pak byla jímána další přechodná frakce. Obě přechodné frakce bohaté na N-izopropylanilin se vrátí do příští násady rektifikace.

Po snížení tlaku na 2 kPa byla oddestilována frakce obsahující difenylamin a řadu dalších nečistot. Destilační zbytek obsahoval 0,5 % difenylaminu a 97,5 % antiozonantu a mohl by ₍ se přidat do surového alkylátu.

Uvedeným postupem se získá asi 3 kg čistého izopropylanilinu na 1 tunu antiozonantu a dále se zachrání asi 4 kg antiozonantu.

Příklad 2

V laboratorním vsádkovém autoklávu o obsahu 2 1 byl alkylován 4-aminodifenylanilin odebraný z průmyslové aparatury. Alkylace byla vedena za podmínek příkladu 1, pouze koncentrace katalyzátoru byla dvojnásobná a k aminodifenylaminu bylo dále přidáno 2 % anilinu. Přítomnost anilinu nijak neovlivnila průběh alkylace. Po odfiltrování katalyzátoru byl alkylát vsádkově rektifikován, přičemž za atmosférického tlaku byly oddestilovány aceton, izopropylalkohol a voda a za tlaku 0,5 kPa koncentrát N-izopropylanilinu o složení 80 % N-izopropylanilinu, 5 % anilinu, 5¾ difenylaminu, 7 % N-izopropyl-N-fenyl-pfenylendiaroinu a zbytek jsou mineritní příměsi. Z koncentrátu byl rektifikací jako v příkladu 1 získán N-izopropylanilin s obsahem chromatografických nečistot 0,5 % hmot.

Claims (2)

1. Způsob výroby N-izopropylanilinu rcduktivní alkylací anilinu acetonem na měděných katalyzátorech v kapalné fázi, vyznačený tím, že se současně při výrobě N-izopropyl-M-fenyl-p-fenylendiaminu alkylujo acetonem směs anilinu se 4-aminodifenyl-aminem obsahující 0,1 až 10 % hmot. anilinu při teplotě 140 až 180 °C a tlaku 3 až 10 MPa, z reakční směsi po alkylaci se rektlfikací oddělí nezreagovaný aceton, dále alkohol a reakční voda a potom se vakuovou rcktifikací oddělí koncentrát N-izopropylanilinu od destilačního zbytku, kterým je N-izopropyl-N-fenyl-p-fenylendiamin a z koncentrátu N-izopropylanilinu se nakonec izoluje rektifikací čistý N-izopropylanilin.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že sc čistý N-.ízopropylanilin izoluje z koncentrátu vsádkovou rektifikací, přičemž frakce anilinu se vrací do alkylace, frakce destilující za N-isopropylanilinem, obsahující hlavně difenylamin, se odstraňuje a destilačni zbytek se přidává do reakční směsi po reduktivní alkylaci.