DD146178A5 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF N-ALKYLARYLAMINES - Google Patents
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Abstract
Description
12 424 5512 424 55
-a- 21390 -a- 21390
Verfahren zur Herstellung von N-AlkylarylamineηProcess for the preparation of N-alkylarylamines
Anwendungsgebiet der Erfindung;: Field of application of the invention:
Me Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von N-Alkylarylaminen<>Me invention relates to a process for the preparation of N-alkylarylamines <>
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:. Characteristic of the known technical solutions :.
Es ist bekannt, Bi-Alkylarylamine durch Umsetzung von Arylaminen mit Alkanolen herzustellen«. Als Katalysatoren werden beispielsweise Aluminiumoxid oder Silikate verwendet (DE-PS 693 417o DE-PS 638 756). Diese Katalysatoren haben den Nachteil, daß ihre Aktivität rasch abnimmt und somit die lebensdauer sehr begrenzt isto Es sind auch schon als Katalysatoren Trägerstoffe eingesetzt worden, die einen Gehalt an Sauerstoffsäuren des Phosphors oder deren Salze besitzen (DP bl7 990)o Auch solche Katalysatoren haben nur eine kurze lebensdauer. Aus der DAS 2 335 906 sindIt is known to prepare bi-alkylarylamines by reacting arylamines with alkanols. As catalysts, for example, alumina or silicates are used (DE-PS 693 417o DE-PS 638 756). These catalysts have the disadvantage that their activity decreases rapidly and thus the life is very limited o There have already been used as catalysts carriers which have a content of oxygen acids of phosphorus or salts thereof (DP bl7 990) o Such catalysts have only a short life. From the DAS 2,335,906 are
Katalysatoren bekannt, die aus Kieselsäure bestehen, die eine innere Oberfläche von 50 bis 500 m /g und die einen Gehalt von 0,1 bis 20 % an Phosphorsäure haben. Dabei wird dem Katalysator während der Umsetzung kontinuierlich Phosphorsäure oder Phosphorsäurealkylester zugeführt« Der Mach teil dieses Verfahrens besteht darin, daß durch die Anwesenheit von Phosphorsäure, auch wenn es nur geringe Mengen sind, große Korrosionsprobleme im gesamten Reaktorsystem entstehen. Außerdem läßt die Selektivität des Katalysators im Hinblick auf die Herstellung von nur H-Monoalkylarylami nen zu wünschen übrig.Catalysts are known, which consist of silica having an inner surface of 50 to 500 m / g and a content of 0.1 to 20 % of phosphoric acid. During the reaction, the catalyst is continuously fed with phosphoric acid or alkyl phosphates. The part of this process is that the presence of phosphoric acid, even if it is only a small amount, causes great corrosion problems in the entire reactor system. In addition, the selectivity of the catalyst with respect to the production of only H-monoalkylarylamines leaves something to be desired.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es, ein technisch einfaches Verfahren zur Herstellung von Itf-Alkylarylaminen, insbesondere zur Herstellung von N-Monoalkylarylaminen, ausgehend von Arylaminen und den entsprechenden Alkanolen, zu finden.The aim of the present invention was to find a technically simple process for the preparation of Itf-alkylarylamines, in particular for the preparation of N-monoalkylarylamines, starting from arylamines and the corresponding alkanols.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß man einen Katalysator verwendet, der aus Kupfer besteht, das auf einen silikatischen Träger aufgebracht ist. Der Katalysator kann aus metallischem Kupfer, aufgebracht auf den silikatischen Träger, oder aus Kupferoxid, das auf den Träger aufgebracht ist, bestehen«, Vorzugsweise besitzt der Katalysator eine spezifische Oberfläche von 10 bis 100 m /g,According to the invention, this is achieved by using a catalyst consisting of copper deposited on a silicate support. The catalyst may consist of metallic copper deposited on the siliceous support or of copper oxide supported on the support. Preferably, the catalyst has a specific surface area of from 10 to 100 m / g.
2 zv/eckmäßig 12 bis 25 m /g.2 zv / eckmäßig 12 to 25 m / g.
Vorteilhaft wird der Katalysator im Pestbett angewendet. Dabei kommt er geformt, z»B. in Würfel- oder Kugelform, zur Anwendung.Advantageously, the catalyst is applied in the plague bed. At the same time it comes to being shaped, eg "B. in cubic or spherical form, for use.
Je nach dem, ob in der Hauptsache H-Monoalkylarylamine oder N-Dialkylarylamine erhalten werden sollen, kann das Molverhältnis Arylamin/Alkanol von 0,5 zu 1 bis 1 zu 20 variieren. Das Verfahren der Erfindung ist vorteilhaft zur Herstellung von N-Monoarylamineη geeignet. Bevorzugt verwendet man aromatische Amine der FormelDepending on whether H-monoalkylarylamines or N-dialkylarylamines are to be obtained in the main, the molar ratio of arylamine / alkanol may vary from 0.5 to 1 to 1 to 20. The process of the invention is advantageously suitable for the preparation of N-monoarylamines. Preferably used aromatic amines of the formula
in der R^für ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht, R2 ein Wasserstoffatom, eine Cyano- oder Nitrogruppe oder einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen bezeichnet und η für 1 oder 2 steht und, sofern N = 1 ist, R2 auch für einen Phenylrest oder den Rest der Formelin which R 1 is a hydrogen atom or an alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, a cyano or nitro group or an alkyl or alkoxy radical having up to 4 carbon atoms and η is 1 or 2 and, if N = 1, R 2 is also a phenyl radical or the radical of the formula
-R--R-
stehen kann, in der R,, für einen Alkylen- oder Alkylidenrest mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen steht und R^ ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten kann.can stand in which R ,, is an alkylene or alkylidene radical having up to 4 carbon atoms and R ^ can denote a hydrogen atom or an alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms.
Bevorzugt geht man vor aromatischen Aminen aus, die sich vom Benzol ableiten und eine Aminogruppe haben. Neben der Aminogruppe können die bevorzugten aromatischen Amine 1Preference is given to aromatic amines which are derived from benzene and have an amino group. In addition to the amino group, the preferred aromatic amines 1
oder 2 unter Reaktionsbedingungen inerte Substituenten, wie Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkoxyreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, . Cyan- oder Nitrogruppen, ferner Halogenatome oder Methylalkoxyreste enthalten» Besonders bevorzugt werden Anilin, Toluidine oder Xylidine als Ausgangsstoffe eingesetzt· Geeignete Amine sind beispielsweise Anilin, o-Toluidin, m-Toluidin, p-Toluidin, Xylidine, Anisidine, kernhalogenierte Aniline oder m- und p-Nitranilin, ferner 4,4'~Diaminodiphenylmethan·?or 2 substituents inert under reaction conditions, such as alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms, alkoxy radicals having 1 to 4 carbon atoms,. Aniline, toluidines or xylidines are particularly preferably used as starting materials. Suitable amines are, for example, aniline, o-toluidine, m-toluidine, p-toluidine, xylidines, anisidines, ring-halogenated anilines or m-toluidines. and p-nitraniline, further 4,4'-diaminodiphenylmethane.
Bevorzugte Alkanole sind solche mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methanol, Aethanol, Propanol, Isopropanole oder Butanole» Besondere Bedeutung hat Methanol oder Aethanol erlangtePreferred alkanols are those having 1 to 4 carbon atoms, such as methanol, ethanol, propanol, isopropanols or butanols. "Of particular importance has methanol or ethanol obtained
Die Umsetzung wird bei.einer Temperatur von 180 bis 450 G durchgeführte Besonders gute Ergebnisse erhält man bei. Temperaturen von 220 bis 35O0O. In der Regel führt man die Reaktion bei llomraldruck aus. Es ist auch möglich, schwach, erhöhten Druck, Z0B0 bis zu 10 bar anzuwenden» Ferner werden die Temperatur- und Druckbedingungen so gewählt, daß die Umsetzung in der Gasphase durchgeführt werden kanne Zusätzlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Trägergase, die unter Reaktionsbedingungen inert sind, wie Stickstoff, mitzuverwenden.The reaction is carried out at a temperature of 180 to 450 G. Particularly good results are obtained. Temperatures of 220 to 35O 0 O. In general, the reaction is carried out at llomraldruck. It is also possible to use slightly elevated pressure, Z 0 B apply bar up to 10 0 "Further, the temperature and pressure conditions are chosen so that the reaction in the gas phase can be carried out e Additionally, it has proved advantageous, carrier gases, which are inert under the reaction conditions, such as nitrogen, to be used.
Das Verfahren der Erfindung wird vorteilhaft so durchgeführt, daß der Katalysator in einen Pestbettreaktor eingebracht wird, auf Reaktionstemperatur aufgeheizt wird und man die Mischung Arylamin/Alkanol während einer kurzen Verweilzeit, z.Bo 4 bis 100 see, eingeleitet wird. Das gasförmige Reaktionsgemisch wird kondensiert, die organische Schicht von der wäßrigen Schicht abgetrennt und aus der organischen Schicht das gewünschte Alkylarylamin isoliert.The process of the invention is advantageously carried out so that the catalyst is introduced into a pest bed reactor, heated to reaction temperature and the mixture arylamine / alkanol is introduced during a short residence time, for example o 4 to 100 see. The gaseous reaction mixture is condensed, the organic layer is separated from the aqueous layer and the desired alkylarylamine is isolated from the organic layer.
-5- 213900- 5 - 213900
Ausführun^sbeispiele: Beispiel .. 1Examples: Example .. 1
In einem elektrisch beheizten Festbettreaktor (0 26 mm, Länge 700 mm) wurden 200 Gewichtsteile Katalysator gegeben. Der Katalysator in Würfel- oder Kugelform besteht aus Kupfer auf einem Silikatträger.In an electrically heated fixed bed reactor (0 26 mm, length 700 mm) 200 parts by weight of catalyst were added. The catalyst in cubic or spherical form consists of copper on a silicate carrier.
Der Katalysator wurde bei 25O0C gehalten und stündlich 29,4 Gewichtsteile einer Mischung Methanöl/Anilin (Molverhältnis 1 zu 1) zugepumptoThe catalyst was kept at 25O 0 C and hourly 29.4 parts by weight of a mixture of methanol / aniline zugepumpto (molar ratio 1 to 1)
Die Verweilzeit im Katalysatorbett betrug 42 see.The residence time in the catalyst bed was 42 seconds.
Das erhaltene gasförmige Reaktionsgemisch wurde kondensiert. Man erhielt stündlich 26,7 Gewichtsteile Kondensat, das sich in eine wäßrige und organische Schicht auftrennte«, Die organische Schicht enthielt 21,4 Gewichts-. teile N-Methylanilin, 0,2 Gewichtsteile Ν,Ν-Dimethylanilin, 3 Gewichtsteile Anilin und 0,2 Gewichtsteile Methanol« Dies entspricht einem Anilin-Umsatz von 86 %. Die Ausbeute an N-Methylanilin, bezogen auf umgesetztes Anilin, betrug 97,7 %. The resulting gaseous reaction mixture was condensed. There were obtained hourly 26.7 parts by weight of condensate, which separated into an aqueous and organic layer. The organic layer contained 21.4 weight-. parts of N-methylaniline, 0.2 parts by weight of Ν, Ν-dimethylaniline, 3 parts by weight of aniline and 0.2 parts by weight of methanol. This corresponds to aniline conversion of 86%. The yield of N-methylaniline, based on reacted aniline, was 97.7 %.
Beispiele 2 bis 5 Example 2 to 5
Aralamid Alkanol Molver-iKatälyt Tempe- Umsatz Mono- Di-Aralamid Alkanol Molver-iKatälyt Tempe Revenues Monodi
hältnis ratur P*"od. P^0^·ratio P * "od. P ^ 0 ^ ·
2. Anilin N-Butanol 1:1 155 2302. Aniline N-Butanol 1: 1 155 230
3. m-Toluidin Aethanol 1:1,2 200 2803. m-Toluidine ethanol 1: 1.2 200 280
4. Anilin n-Propanol 1:1 155 2504. Aniline n-propanol 1: 1 155 250
5. Xylidin Methanol 1:1,5 125 2305. Xylidine methanol 1: 1.5 125 230
+ bezogen auf den Umsatz + based on sales
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