DE1275066C2 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CHLORCHOLINE CHLORIDE - Google Patents

PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CHLORCHOLINE CHLORIDE

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DE1275066C2 DE1964L0047726 DEL0047726A DE1275066C2 DE 1275066 C2 DE1275066 C2 DE 1275066C2 DE 1964L0047726 DE1964L0047726 DE 1964L0047726 DE L0047726 A DEL0047726 A DE L0047726A DE 1275066 C2 DE1275066 C2 DE 1275066C2
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Rupert Dr. Leonding; Kahofer Leo Dr. Linz; Kloimstein Engelbert Eferding; Reisinger Karl Linz; Schönbeck (Österreich)
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Lentia GmbH, Chem. u. pharm. Erzeugnisse-Industriebedarf, 8000 München
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Description

20 bis 25° C abgekühlt. Anschließend wird das feste Chlorcholinchlorid durch Zentrifugieren von Dichloräthan abgetrennt. Nach Trocknen des zentri-Cooled 20 to 25 ° C. Then the solid Chlorcholine chloride separated from dichloroethane by centrifugation. After the centrifugal

Es ist bekannt, daß Chlorcholinchlorid durch Um- 35 fugenfeuchten Produktes im Trockenschrank werden setzung von 1,2-Dichloräthan mit Trimethylamin bei 210 kg Chlorcholinchlorid (98,8°/oig) als weiße, erhöhter Temperatur gewonnen werden kann. So pulverige Substanz gewonnen. Ausbeute 98,30Zo der wird im J. biol. chemistry, 235, 475 bis 479 (1960), Theorie, bezogen auf eingesetztes Trimethylamin. die Reaktion in Toluollösung bei 80 bis 95° C be- Das aus der Zentrifuge anfallende 1,2-Dichloräthan schrieben, vobei das gewünschte Produkt in Aus- 30 (655 kg), das noch Spuren an Trimethylamin entbeuten bis zu 4O°/o erhalten wird. Ein anderes, aus hält, läßt sich ohne weitere Reinigung für eine M-Zhur. Obshchei Khim., 27, 1827 bis 1832 (1957); gende Umsetzung verwenden.
C. A., 52, 447! (1958), bekanntes Verfahren arbeitet b) Das Reaktionsgemisch wird unter Rühren bis
It is known that chlorcholine chloride can be obtained at 210 kg chlorocholine chloride (98.8%) as a white, elevated temperature by means of a moist product in a drying cabinet. Powdery substance obtained in this way. Yield 98.3 0 Zo the is in J. biol. chemistry, 235, 475 to 479 (1960), theory, based on the trimethylamine used. the reaction in toluene solution at 80 to 95 ° C. The 1,2-dichloroethane obtained from the centrifuge wrote, the desired product being obtained in Aus 30 (655 kg), which still yields traces of trimethylamine up to 40% will. Another, withstanding, can be used for an M- Zhur without further purification. Obshchei Khim., 27, 1827-1832 (1957); Use the correct implementation.
CA, 52, 447! (1958), known process works b) The reaction mixture is stirred with stirring until

bei 65 C ohne Lösungsmittel, wobei erst nach 8stün- 60' C abgekühlt und mit 90 1 Wasser versetzt, wobei diger Reaktionszeit Ausbeuten von 80°/o erzielt wer- 35 eine Chlorcholinchloridlösung von 70 Gewichtsden. Schließlich ist noch aus Bull. Chem. Soc. Jap. 6, prozent erhalten wird. Danach wird 1,2-Dichlor-S. 25 bis 28, (1931), bekannt, Chlorcholinchlorid aus äthan als untere, die wäßrige Chlorcholinchlorid-Trimethylamin und Dichloräthan herzusVillen; dieses lösung als scharf abgetrennte obere Schicht ent-Verfahren arbeitet jedoch nur mit einem geringen nommen. Das zurückgewonnene 1,2-Dichloräthan Dichloräthanüberschuß, und die Temperatur wird 40 (658 kg) kann ohne weitere Reinigung erneut zum nicht kontrolliert. Einsatz kommen.at 65 ° C. without solvent, cooled only after 8 hours-60 ° C. and admixed with 90 l of water, with After the reaction time, yields of 80% are achieved using a chlorocholine chloride solution of 70% by weight. Finally, from Bull. Chem. Soc. Yep 6, percent is obtained. Then 1,2-dichloro-S. 25 to 28, (1931), known, chlorcholine chloride from ethane as lower, the aqueous chlorcholine chloride trimethylamine and dichloroethane for mansions; this solution as a sharply separated upper layer ent-process however, only works with a small amount. The recovered 1,2-dichloroethane Excess dichloroethane, and the temperature becomes 40 (658 kg) can be used again without further purification not controlled. Use.

Bei allen diesen Verfahren bleibt nicht umgesetztesIn all of these procedures, what remains is not implemented

Trimethylamin zurück, das auf kostspielige Art und Beispiel 2Trimethylamine back, which is expensive and Example 2

Weise zurückgewonnen werden muß. Bei Verschärfung der Reaktionsbedingungen treten aber Neben- 45 109 g Trimethylamin (1,84 Mol) wurden unter produkte auf, die nur schwer entfernt werden können. Kühlung in 1090 g 1,2-Dichloräthan (Il Mol, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein entspricht einem Molverhältnis 6:1) gelöst, in einen Verfahren zur Herstellung von Chlorcholinchlorid Autoklav gefüllt und im Laufe von einer Stunde auf durch Umsetzung von überschüssigem 1,2-Dichlor- 95° C aufgeheizt. Der Autoklav wurde mit Hilfe äthan mit Trimethylamin bei erhöhter Temperatur, 50 einer Ölbadheizung 90 Minuten auf 95 bis 100° C das dadurch gekennzeichnet ist, daß man mindestens erhitzt und anschließend rasch abgekühlt. Der weiße, 4 Mol, vorzugsweise mehr als 6 Mol, Dichloräthan cremige Autoklavinhalt wurde mit 300 ml Wasser pro Mol Trimethylamin verwendet und während der veisetzt, die oeiden dabei entstehenden Phasen wur-Umsetzung eine Temperatur von 95 bis 1050C ein- den getrennt, und die Dichloräthanschicht wurde hält, wobei man in Abwesenheit von Wasser oder 55 nochmals mit !10 ml Wasser gewaschen. Die gemit einer der Sättigung des 1,2-Dichloräthan ent- sammelten wäßrigen Phasen, die das Chlorcholinsprechenden Wassermenge arbeitet. chlorid enthalten, waren 690 g (640 ml), danebenWay must be recovered. When the reaction conditions are tightened, however, secondary products occur which are difficult to remove. Cooling dissolved in 1090 g of 1,2-dichloroethane (Il mole, which is the subject of the present invention corresponds to a molar ratio 6: 1), filled into a process for the production of chlorcholine chloride autoclave and over the course of one hour by reacting excess 1 , 2-dichloro-95 ° C heated. The autoclave was heated using ethane with trimethylamine at elevated temperature, an oil bath heater for 90 minutes at 95 to 100 ° C, which is characterized in that it is at least heated and then rapidly cooled. The white, 4 mol, preferably more than 6 mole, dichloroethane creamy contents of the autoclave was used with 300 ml of water per mole of trimethylamine, and during the veisetzt that oeiden resulting phases WUR conversion a temperature of 95 to 105 0 C turn the separated and the dichloroethane layer was maintained, washing again in the absence of water or with 10 ml of water. The aqueous phases which are collected in one of the saturation of 1,2-dichloroethane and the amount of water corresponding to the chlorocholine works. chloride, 690 g (640 ml) were next to it

Für die einwandfreie Durchführung der Reaktion fielen 896 g feuchtes Dichloräthan an.
ist es wichtig, daß die Temperatur in den angege- Die Stoffbüanz ergab, daß während der Arbeits-
For the reaction to be carried out properly, 896 g of moist dichloroethane were obtained.
it is important that the temperature is within the specified

benen Grenzen gehalten wird. Da die Reaktion mit 60 gänge ein Substanzverlust von 23 g zu verzeichnen einer starken Wärmetönung verbunden ist, muß für war, das entspricht 1,45% der Gesamteinsatzmengen, eine entsprechende Abfuhr der Wärme gesorgt wer- Die wäßrige Chlorcholinchloridlösung enthieltlevel limits are maintained. Since the 60-speed reaction resulted in a loss of substance of 23 g is associated with a strong heat tint, must for war, which corresponds to 1.45% of the total input quantities, A corresponding dissipation of the heat is provided. The aqueous chlorocholine chloride solution contained

den. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das 0,016 Mol Trimethylamin, das Dichloräthan 0,025 Mol Trimethylamin portionsweise einzutragen, da dann Trimethylamin. Insgesamt wurden also 0,041 Mol eine bessere Beherrschbarkeit der Reaktion gege- 65 oder 2,2%, bezogen auf die eingesetzte Menge, nicht ben ist. umgesetzt.the. It has proven advantageous to add 0.016 mole of trimethylamine and 0.025 mole of dichloroethane Enter trimethylamine in portions, since then trimethylamine. So a total of 0.041 moles a better controllability of the reaction against 65 or 2.2%, based on the amount used, not ben is. implemented.

Wasser im Reaktionsgemisch führt zur Bildung Die wäßrige Chlorcholinchloridlösung wurde durchWater in the reaction mixture leads to the formation of the aqueous chlorocholine chloride solution

von Nebenprodukten. Verdampfen im Vakuum vom Trimethylamin undof by-products. Evaporation in vacuo from the trimethylamine and

noch gelöstem Dichloräthan befreit. Es blieben 550 g (502 nd) einer Ieichtgelbgefärbten Cblorcholiachloridlösung 2xtrQck, bei der die Analyse folgendes Ergebnis hatte.freed dichloroethane still in solution. 550 g remained (502 nd) of a pale yellow colored chlorocholium chloride solution 2xtrQck, where the analysis does the following Result had.

5 CMbridgehatt 11,1% 5 CMbridgeatt 11.1%

Gesaratehloigehalt .. 21,7%Total wages and salaries .. 21.7%

OrganischOrganic

gebundenes Chlor 10,6%, entsprechend- einemcombined chlorine 10.6%, corresponding to a

Gehalt von 473% ChlorcholinchloridContent of 473% chlorocholine chloride

Basischer N-Gehalt 435 %Basic N content 435%

iLO-Gehalt 51,0% ts iLO content 51.0% ts

pH 5,8pH 5.8

Darais berechnet sich ein Gehalt der Lösung an Nebenprodukten von 1,7%, das sind, auf Trockensubstanz bezogen, 3,48%. *>Darais calculated a by-product content of 1.7% in the solution, that is, on dry matter based, 3.48%. *>

Die Ausbeute an Chlorcholinchlorid betrug, bezogen auf eingesetztes Trimethylamin, 89,3 %.The yield of chlorcholine chloride, based on the trimethylamine used, was 89.3%.

Die Reinheit des Produktes wurde im Dünnschichtchromatogramm, das keine wesentlichen Verunreinigungen erkennen läßt, überprüft, wobei reines Chlorcholinrhlorid als Standard diente.The purity of the product was determined by thin layer chromatography, which did not show any significant impurities can be recognized, checked, with pure chlorocholine chloride served as the standard.

Vergleichsbeispiel AComparative example A.

Verwendung eines MolverhältnissesUsing a molar ratio

von Dichloräthan zu Trimethylamin von 2:1from dichloroethane to trimethylamine from 2: 1

236 g Trimethylamin (4 Mol) wurden unter gleichzeitiger Kühlung mit Eiswasser in 790 g 1,2-DichIoräthan (8 Mol) gelöst und im Autoklav im Laufe von 50 Minuten auf 95° C aufgeheizt. Nach Erreichen dieser Temperatur wurde das Reaktionsgemisch 90 Minuten auf 95 bis 100° C erhitzt und anschließend rasch abgekühlt. Der weiße cremige Inhalt wurde mit 400 ml Wasser versetzt und in Schichten getrennt. Die Dichloräthanschicht wurde mit 100 ml Wasser nachgewaschen und mit der das Chlorcholinchlorid enthaltenden wäßrigen Schicht vereinigt. Es wurden so 654 g (570 ml) feuchtes Dichloräthan und 852 g (782 ml) wäßrige Chlorcholinchloridlösung erhalten. An Verlust sind 20 g oder 1,3% der Gesamteinsatzmenge zu verzeichnen. Der Gehalt an nicht umgesetztem Trimethylamin betrug im Dichloräthan 1,40 Mol, in der Chlorcholinchloridlösung 0,57 Mol, d. h., daß insgesamt 1,97 Mol oder 49,3° 0 des eingesetzten Trimethylamine nicht reagiert haben.236 g of trimethylamine (4 mol) were cooled with ice water in 790 g of 1,2-dichloroethane (8 mol) dissolved and heated to 95 ° C in the autoclave in the course of 50 minutes. After reaching this temperature, the reaction mixture was heated to 95 to 100 ° C for 90 minutes and then cooled rapidly. 400 ml of water were added to the white creamy contents and layers were added separated. The dichloroethane layer was washed with 100 ml of water and with that the chlorocholine chloride containing aqueous layer combined. There were so 654 g (570 ml) and moist dichloroethane 852 g (782 ml) of aqueous chlorocholine chloride solution were obtained. There is a loss of 20 g or 1.3% of the total amount used recorded. The content of unreacted trimethylamine was in the dichloroethane 1.40 moles, in the chlorocholine chloride solution 0.57 moles, i.e. h. That a total of 1.97 mol or 49.3 ° 0 of the used Trimethylamine did not respond.

Die Chlorcholinchloridlösung wurde durch Vakuumverdampfung von noch gelöstem Dichloräthan und nicht umgesetztem Trimethylamin befreit. Es verblieben 686 g (625 ml) einer Ieichtgelbgefärbten Lösung, die folgende Analysenwerte zeigt:The chlorocholine chloride solution was obtained by vacuum evaporation of still dissolved dichloroethane and freed unreacted trimethylamine. 686 g (625 ml) of a pale yellow color remained Solution that shows the following analysis values:

6060

Chloridgehalt lO,6°/oChloride content 10.6 per cent

Gesamtchlorgehalt .. 20,1 °/oTotal chlorine content .. 20,1 ° / o

OrganischOrganic

gebundenes Chlor 9,5 %, entsprechend einemcombined chlorine 9.5%, corresponding to one

Gehalt von 42,5% ChlorcholinchloridContent of 42.5% chlorocholine chloride

Basischer N-Gehalt 4,08%Basic N content 4.08%

H2O-Gehalt 55,0%H 2 O content 55.0%

pH 5,7pH 5.7

Daraus errechnet sich ein Gehalt der Lösung an Nebenprodukten von 2^%, das sind, auf Trockensubstanz bezogen, 5,9%.A content of the solution is calculated from this By-products of 2 ^%, that is, on dry matter based, 5.9%.

Die Ausbeute an reinem Chlorcholinchlorid betrug, bezogen auf reines Trimethylamin, 46,2% der Theorie.The yield of pure chlorocholine chloride was based on pure trimethylamine, 46.2% of theory.

Das Dünnschichtchromatogramm zeigt deutlich fur das Vergleichsbeispiel A mehr Nebenprodukte als die Probe zum Beispiel 2.The thin-layer chromatogram clearly shows more by-products for Comparative Example A. as the sample for example 2.

Vergfeichsbeispiel BComparative example B

Trimethylamin mit Dichloräthan im Molverhältnis 1:6 bei 130° CTrimethylamine with dichloroethane in a molar ratio of 1: 6 at 130 ° C

Der gleiche Reaktionsansatz wie in Beispiel 2 wurde im Laufe von 30 Minuten auf 130° C aufgeheizt und 90 Minuten auf eine Temperatur von 130 bis 140r C erhitzt Nach raschem Abkühlen des Autoklavs wurde das cremige, gelbgefärbte Reaktionsprodukt mit 300 ml Wasser versetzt, in Schichten getrennt und die Dichloräthanschicht mit 100 ml Wasser nachgewaschen. Nach Vereinigung der wäßrigen Phasen wurden 679 g (627 ml) einer wäßrigen Chlorcholinchloridlösung und 894 g (735 ml) feuchtes Dichloräthan erhalten.The same reaction as in Example 2 was heated in the course of 30 minutes at 130 ° C and 90 minutes at a temperature from 130 to 140 r C heated after rapid cooling of the autoclave was creamy, treated yellow colored reaction product with 300 ml of water in layers separated and the dichloroethane layer was washed with 100 ml of water. After combining the aqueous phases, 679 g (627 ml) of an aqueous chlorocholine chloride solution and 894 g (735 ml) of moist dichloroethane were obtained.

Der Substanzverlust betrug 26 g oder 1,62% der Gesamtes nsatzmenge. In der organischen und wäßrigen Phase konnten insgesamt 0,0186 Mol Trimethylamin ermittelt werden, die unumgesetzt blieben, das sind 1 % der eingesetzten Menge.The loss of substance was 26 g or 1.62% of the total amount used. In the organic and aqueous Phase could be determined a total of 0.0186 mol of trimethylamine, which remained unreacted, the are 1% of the amount used.

Die wäßrige Chlorcholinchloridlösung wurde im Vakuum von Trimethylamin und Trichloräthan befreit. Es verblieben 615 g (565 ml) einer dunkelbraunen Lösung mit folgenden Analysenwerten:The aqueous chlorocholine chloride solution was freed from trimethylamine and trichloroethane in vacuo. There remained 615 g (565 ml) of a dark brown solution with the following analysis values:

Chloridgehalt 10,3%Chloride content 10.3%

Gesamtchlorgehalt .. 20,0°«Total chlorine content .. 20.0 ° «

OrganischOrganic

gebundenes Chlor 9,7 %, entsprechend einemcombined chlorine 9.7%, corresponding to one

Gehalt von 43,2% ChlorcholinchloridContent of 43.2% chlorocholine chloride

Basischer N-Gehalt 4,06%Basic N content 4.06%

H,O-Gehalt 54,3%H, O content 54.3%

pH 5,6pH 5.6

Daraus errechnet sich ein Gehalt der Lösung an Nebenprodukten von 2,5% bzw. ein solcher von 5,8° 0, bezogen auf die Trockensubstanz.This results in a by-product content of 2.5% in the solution, or a content of 2.5% 5.8 ° 0, based on the dry substance.

Die Ausbeute an Chlorcholinchlorid betrug, bezogen auf eingesetztes Trimethylamin, 91,5%.The yield of chlorocholine chloride, based on the trimethylamine used, was 91.5%.

Die Untersuchung der Substanz im Dünnschichtchromatogramm zeigte eine wesentliche Vermehrung an Nebenprodukten. Es hat sich neben der Nebenproduktsquantität auch die Anzahl der Nebenprodukte erhöht.Examination of the substance in the thin-layer chromatogram showed a significant increase of by-products. In addition to the by-product quantity, the number of by-products has also increased elevated.

Die Vergleichsbeispiele lassen erkennen, daß optimale Ergebnisse bei der Herstellung von Chlorcholinchlorid aus Trimethylamin und Dichloräthan nur bei Einhaltung der erfindungsgemäßen Maßnahmen erhalten werden. Ein Abweichen von dieser Vorschrift sowohl hinsichtlich der Temperatur als auch hinsichtlich des Dichloräthan-Trimethylamin-Verhältnisses führt zu einer vermehrten Verunreinigung des Endproduktes bzw. bei der Verringerung des Überschusses an Dichloräthan zu einer empfindlichen Ausbeuteverringerung.The comparative examples show that it is optimal Results in the production of chlorcholine chloride from trimethylamine and dichloroethane can only be obtained if the measures according to the invention are observed. A deviation from this Regulation both with regard to the temperature and with regard to the dichloroethane-trimethylamine ratio leads to increased contamination of the end product or a reduction in it of the excess of dichloroethane leads to a significant reduction in yield.

Claims (2)

Beispiel IExample I. Patentansprüche: .Claims:. In einem mrf Jifantel for DampfheizungIn a mrf Jifantel for steam heating khl ^ Mcool ^ M ί. Verfahren zur Herstellung vöö Celorefeolro- Wasserkühlung, ^moraeter M^ometer, efe cMörid dareft Umsetzung von fflSeTScbüssigem 5 neätsventil, Taiiefo©!* und Bodenabfaßventil ver~ 12-Dfchtoräthan mit Triraeflrylamin bei erhöhter sehenen Rüfcrwerfesbehätter von 6501 Volumen wer-Temperataf dadtn'eh gekennzeichnet, den 800 kg 1,2-DichlOTätfaan vorgelegt und saea dafi ma» mindestens 4 MoL vorzugsweise reehr Versehteß des Kessels unter Rühren 80 kg Trials 6 Μοί, Dicalorätäian pro Mol Trimeihyläinm methySatnin, flüssig, mittels des Tauchrohres bei verwendet und während der Umsetzung eine ao Normaltemperatar zugeführt Nun wird der Kessel-Temperatur von 95 bis 105° G einhält, wobei inhalt mittels Dampf auf rund 80° C aufgeheizt, daß man in Abwesenheit von Wasser oder mit einer ein Innendruck von etwa 2 atS vorherrscht. Sobald der Sättigujig des 1,2-DicMoräthans entsprechen- dies der Fall ist, wird die Heizung abgestellt und die den WaSserjherige äTiteitet nunmehr stärker exotherm werdende Reaktion durchί. Process for the production of vöö Celorefeolro water cooling, ^ moraeter M ^ ometer, efe cMörid dareft Implementation of fflSeTScbüssigem 5 neätsventil, Taiiefo ©! * And bottom drain valve ver ~ 12-Dfchtoräthan with Triraeflrylamin with increased volume marked Rüfcratawerfesbehätter of 6501 , the 800 kg 1,2-DichlOTätfaan submitted and saea dafi ma »at least 4 MoL preferably reehr Versehteß of the kettle with stirring 80 kg Trials 6 οί, Dicalorätäian per mole Trimeihyläinm methySatnin, liquid, by means of the dip tube at used and during the implementation an ao Normal temperature supplied Now the boiler temperature of 95 to 105 ° G is maintained, the contents being heated to around 80 ° C by means of steam so that an internal pressure of around 2 atS prevails in the absence of water or with an internal pressure. As soon as the 1,2-DicMorethans is saturated, the heating is switched off and the reaction that was caused by the water now starts to become more exothermic 2. Verfafeen nach Anspruch I1 dadurch ge- 15 Wasserkühlung auf 100° C einreguliert. Der dabei kennzeichnet, daß man das Trimethylamin por- erreichte Höchstdruck von etwa 3 atü sinkt im Vertionsweise zusetzt. lauf von etwa 1V* Stunden auf etwa 1,8 atü ab,2. Verfafeen according to claim I 1 thereby GE 15 water cooling regulated to 100 ° C. This indicates that the trimethylamine por- maximum pressure reached by about 3 atmospheres drops in vertically added. run from about 1V * hours to about 1.8 atmospheres, womit die Umsetzung beendet ist. Die Aufarbeitung auf Chlorcholinchlorid kann auf zweierlei Webe ao erfolgen:with which the implementation is finished. The work-up on chlorocholine chloride can be done in two ways extra take place: a) Der Kesselinhalt wird unter Rühren bis runda) The kettle contents are stirred to round
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