CS277343B6

CS277343B6 - Spósob přípravy N,N* -bis(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl) hexametyléndiamínu

Info

Publication number: CS277343B6
Application number: CS905250A
Authority: CS
Inventors: Peter Rndr Danko; Pavol Ing Petro; Frantisek Rndr Csc Vass; Milan Ing Pavlovcik
Original assignee: Vucht As
Priority date: 1990-10-26
Filing date: 1990-10-26
Publication date: 1993-01-13
Also published as: CS525090A3

Description

Vynález sa týká spósobu přípravy N,N'-bis(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl)hexametyléndiamínu. Ide o známy medziprodukt na výrobu polyamínotriazínových světelných stabilizátorov syntetických polymérov.

Na přípravu róznych N,N'-bis(2,2,6,6-tetraalkyl-4-piperidyl) diamínov sa všeobecne využívá reakcia příslušného diamínu s 2,2,-6,6-tetraalkylpiperidónom a vodíkom za tlaku a v přítomnosti hydrogenačného katalyzátore. .

V US 4 104 248 je opísaný spósob přípravy N,N'-bis(2,2,6,6-tetrametýl-4-piperidyl)etyléndiamínu s použitím platiny nanesené j na aktívnom uhlí ako katalyzátora a metanolu ako rozpúšůadla. Riešenie podlá US 4 605 743 využívá ako hydrogenačný katalyzátor kovové paládium alebo jeho oxid a ako rekčné médium vodu, C-^ až C_1Q alifatické alkoholy, C₂ až C_g alifatické glykoly alebo ich zmesi. S rovnakými rozpúšůadlami pracuje aj riešenie podlá ich zmesi. S rovnakými rozpúšůadlami pracuje aj riešenie podlá US 4 607 104, ktoré však ako hydrogenačný katalyzátor využívá kovovú platinu, nikel alebo kobalt alebo ich oxidy a 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidón používá v přebytku. Pri všetkých uvedených spósoboch sa získaný N,N'-bis(2,2,6,6-tetraalkyl-4-piperidyl)diamín izoluje z výslednej reakčnej zmesi odfiltrováním použitého hydrogenačného katalyzátora a odstránením rozpúšůadla a nečistot, vrátane nezreagovaných východiskových reakčných zložiek, vákuovou destiláciou.

Uvedené známe spósoby přípravy N,N'-bis(2,2,6,6-tetraalkyl-4 -piperidyl)diamínov, vrátane N,N'—bis(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl)hexametyléndiamínu, majú viaceré významné nedostatky. Patří medzi ne najma značná energetická a investičná náročnost, súvisiaca s potřebou vákuovej destilácie výslednej reakčnej zmesi, přítomnost významných množstiev nečistot a nezreagovaných východiskových surovin v konečnom produkte, podmienená blízkými teplotami varu, straty na produkte v predkvape apod.

Uvedené nedostatky odstraňuje spósob přípravy N,Ν'-bis(2,2,-6,6-tetrametyl-4-piperidyl)hexametylendiamínu reakciou hexametyléndiamínu s 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidónom a s vodíkom vo vodnom prostředí, v přítomnosti katalyzátora vybraného zo skupiny zahrňujúcej platinu, paládium, nikel a kobalt, pri teplote 50 až 100 °C a talku 1 až 15 MPa podlá vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že výsledná reakčná zmes, zbavená použitého katalyzátora, sa rozdělí na vodnú vrstvu a organická vrstvu pri teplote 75 až 100 °C a z organickéj vrstvy sa izoluje konečný produkt odstránením zbytkov vody.

Spósob podlá vynálezu sa opiera o prekvapujúce a doteraz neopísané zistenie, že N,N'-bis(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl) hexametyléndiamín je neobmedzene miešatelný s vodou pri teplote okolo 66,5 °C, ale pri teplote nad 75 °C je už velmi málo rozpustný vo vodě. Jeho rozpustnost vo vodě pri teplote 75 °C je 1,8 %, pri teplote 80 °C 1,2 %, pri teplote 90 °C 0,8 %, pri te’plote 95 °C 0,6 % a pri teplote 100 °C 0,6 %.

Spósob podia vynálezu má viaceré pozoruhodné výhody v porovnaní so známými spósobmi. Patří medzi ne nižšia energetická a investičná náročnost, vysoká výtažnost a vysoká čistota konečného produktu - až 99,4%, daná podstatné vyššou vodorozpustnosfou nečistot a nezreagovaných východiskových reakčných zložiek, přítomných vo výslednej reakčnej zmesi, v porovnaní s produktom, pri teplote nad 75 °C a nižšie straty na konečnom produkte.

Hydrogenačný katalyzátor vybraný zo skupiny zahrnujúcej platinu, paládium, nikel a kobalt možno pri spósobe podlá vynálezu použit v kovověj forme alebo vo forme oxidu s výhodou nanesený na vhodnom nosiči ako je například aktivně uhlie, oxid hlinitý a iné. Konečný produkt je možné izolovat z výslednej reakčnej zmesi bez potřeby jej chladenia v dostatečné širokom teplotnom intervale. Jeho mimoriadne vysoký stupeň čistoty možno ešte dalej zvýšit dalšou extrakciou vodou. Finálny produkt je možné použit bud’ priamo v kvapalnom stave, alebo vo forme tuhej taveniny, připadne vo forme roztoku vo vhodnom rozpúštadle ako je například toluén a celý rad dalších běžných rozpúštadiel. Spósob podlá vynálezu je možné realizovat diskontinuitne i kontinuitne.

Následujúce příklady ilustrujú, ale neobmedzujú predmet vynálezu.

Příklad 1

Do autoklávu Paar s objemom 3,75 1 sa navážilo 594,68 g (3,8 mol) 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidónu o . čistotě 99,2 % a 276 g (1,9 mol) 80% vodného roztoku hexametyléndiamínu, přidalo sa 1600 g vody a 5,6 g 2% Pt na aktívnom uhlí ako katalyzátora. Po uzatvorení sa autokláv prepláchol dusíkom a následné vodíkom a reakčná zmes sa miešala 5,5 h pri teplote 80 °C a talku vodíka 1,0 MPa. Po ukončení reakcie a odfiltrovaní použitého katalyzátora sa výsledná reakčná zmes rozdělila v deličke pri teplote 80 °C na vodnú a organická vrstvu a oddestilovaním zvyškov vody z organickéj fázy sa získalo 736,0 g N,Ν'-bis(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl)hexametylendiamínu s čistotou 98,9 % vo forme velmi slabo sfarbenej taveniny s teplotou topenia 61,5 až 63,5 °C, čo představuje výtažok 98,2 %.

Příklad 2

Do autoklávu Paar s objemom 3,75 1 sa navážilo 598,90 g (3,8 mol) technického 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidónu s čistotou 98,5 % a 368 g (1,9 mol) 60% vodného roztoku hexametyléndiamínu přidalo sa 1600 g vody a 2,3 g 5% Pt na aktívnom uhlí ako katalyzátora. Po uzatvorení sa autokláv prepláchol dusíkom a následné vodíkom a reakčná zmes sa miešala 2,5 h pri teplote 50 °C a talku vodíka 15 MPa. Po ukončení reakcie, odfiltrovaní použitého katalyzátora a rozdělení výslednej reakčnej zmesi pri teplote 99 °C v temperovanej deličke na vodnú a organickú vrstvu sa vodná vrstva vypustila, k organickej vrstvě sa přidalo 1000 g vody a po rozdělení fáz pri teplote 95 °C sa vodná vrstva opat vypustila. Vákuovým oddestilovaním zvyškov vody z výslednej organickej vrstvy sa získalo 718,0 g N,N'-bis(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl) hexametyléndiamínu s čistotou 99,2 % vo forme velmi slabo sfarbe '

nej tuhej krystalickéj látky s teplotou topenia 62,5 až 64,0 °C, čo představuje výťažok 95,8 %.

Příklad 3

Do autoklávu Jahndorf s objemom 100 1 sa nadávkovalo 23,88 kg (0,15 kmol) technického 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidónu s čistotou 97,5 %, 14,53 kg (0,075 kmol) 60% vodného roztoku hexametyléndiamínu a přidalo sa 25 kg vody a 84 g 5% Pt na aktivnom uhlí ako katalyzátora. Po uzatvoreni.sa autokláv prepláchol dusíkom a následné vodíkom a reakčná zmes sa miešala 3,5 h pri teplote 100 °C a tlaku vodíka 2 MPa. Po ukončení reakcie, odfiltrovaní použitého katalyzátora a rozdělení fáz pri teplote 90 °C sa k organickej vrstvě přidalo 20 kg vody a po rozdělení fáz pri teplote sa vákuovou destiláciou odstránili z výslednej organickej vrstvy zvyšky vody a získalo sa 29,16kg N,N'-bis(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl)hexametylendiamínu s čistotou 99,4 % vo forme krystalické j taveniny s teplotou topenia 61,5 až 64,0 °C, čo představuje výťažok 95,2 %.

Claims

Spósob přípravy N,N'-bis(2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidyl) hexametylendiamínu reakciou hexametyléndiamínu s 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidónom a s vodíkom vo vodnom prostředí, v přítomnosti katalyzátora vybraného zo skupiny zahrnujúcej platinu, paládium, nikel a kobalt, pri teplote 50 až 100 °C a tlaku vodíka 1 až 15 MPa, vyznačujúci sa tým, že výsledná reakčná zmes zbavená použitého katalyzátora sa rozdělí na vodnú vrstvu a organickú vrstvu pri teplote 75 až 100 °C a z organickej vrstvy sa izoluje konečný produkt.