DE2118281A1

DE2118281A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von N,N,N,N-Tetraacetyläthylendiamin

Info

Publication number: DE2118281A1
Application number: DE19712118281
Authority: DE
Inventors: Christof Dr. 6800 Mannheim; Matthias Günter Dr. 6700 Ludwigshafen Palm
Original assignee: Badische Anilin and Sodafabrik AG
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1971-04-15
Filing date: 1971-04-15
Publication date: 1972-11-02
Also published as: GB1378308A; FR2136340A5; DE2118281B2; NL7204899A; BE781996A; DE2118281C3; IT954429B; AT314493B; CH558778A; SE369075B

Description

Badische AnLlin- ώ Ccda-Fabrik AG 711 QOQ 1

Unser Zeichen: 0.Z.27 ²^ Bk/AR

6700 Ludwigshafen, 13. 4. 1971

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von N,N,N¹,N¹-Tetraacetyläthylendiamin

Gegenstand der Erfindung ist ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von ET,K, N' ,!"'-Tetraacetyläthylendiamin durch Umsetzen von N, H*-Diacetyläthylendiamin mit Essigsäureanhydrid.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 910 300 ist bekannt, daß man Tetraacetyläthylendiamin durch Umsetzen von Äthylendiamin oder Diacetyläthylendiamin mit Keten in Gegenwart von Lösungsmitteln und Phosphorsäure erhält. Abgesehen davon, daß die Arbeitsweise mit Keten technisch aufwendig ist, muß man die als Katalysator mitverwendete Phosphorsäure sorgfältig vom erzeugten Tetraacetyläthylendiamin abtrennen. Es ist auch schon bekannt (vgl. Rec. 30.» Seite 183), Tetraacetyläthylendiamin durch längeres Kochen von !,F'-Diacetyläthylendiamin in Essigsäureanhydrid herzustellen. Das Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es hinsichtlich der Ausbeuten und der Raum-Zeit-Ausbeuten nicht befriedigt. Darüber hinaus ist das hergestellte Tetraacetyläthylendiamin gelb gefärbt, was unerwünscht ist.

Es war deshalb die technische Aufgabe gestellt, Tetraacetyläthylendiamin durch Umsetzen von Ν,ΙΓ'-Diacetyläthylendiamin und Essigsäureanhydrid herzustellen, wobei man höhere Ausbeuten erhält und das Tetraacetyläthylendiamin in farbloser Form anfällt.

Es wurde gefunden, daß man Tetraacetyläthylendiamin durch Umsetzen von N,N'-Diacetyläthylendiamin mit Essigsäureanhydrid im Gewichtsverhältnis 1 : 3 bis 30 bei Temperaturen von 120 bis 170⁰O vorteilhaft kontinuierlich erhält, wenn man die Essigsäure in dem Maße wie sie entsteht aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert, anschließend das erhaltene Reaktionsgemisch abkühlt, dann das ausgeschiedene feste Tetraacetyläthylendiamin abtrennt und 50 bis 90 Gew.-'/5 des restlichen Reaktionsgemisches nach Ergänzen mit den entsprechenden Mengen an Ν,Ν'-Diacetyläthylendiamin und Essigsäureanhydrid wieder der Reaktion zuführt.

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Das neue Verfahren hat den Vorteil, daß es mit höheren Ausbeuten als bisher verläuft, insbesondere erzielt man mit dem neuen Verfahren hervorragende Raum-Zeit-Äusbeuten. Ausbeuten über 85 $ ■ und Raum-Zeit-Ausbeuten über 65 gr/l.h lassen sich erreichen. Darüber hinaus fällt das erzeugte Tetraacetyläthylendiamin in fast farbloser Form an.

Stellt man Tetraacetyläthylendiamin nach dem literaturbekannten Verfahren her, so erhält man durch 3 i/2-stündiges Kochen eines Gemisches aus ΪΓ,Ν'-Diacetyläthylendiamin und Essigsäureanhydrid im Gewichtsverhältnis von 1 : 10 und anschließendem Abkühlen auf

0 C Tetraacetyläthylendiamin nur in einer Ausbeute von J2 °/o w (vgl. Reo.. 30, Seite 183).

Ν,Ν'-Diacetyläthylendiamin verwendet man zweckmäßig in technisch reiner Form, geringe Mengen von Wasser, z.B. bis zu 1 $, und Essigsäure, z.B. bis zu 5 $, stören nicht. ΓΓ,Ν'-Diacetyläthylendiamin und Essigsäureanhydrid werden im Gewichtsverhältnis von

1 : 3 bis 30 eingesetzt. Besonders gute Ergebnisse erhält man, wenn man ein Gewichtsverhältnis von 1 : 3 bis 10 einhält.

Die Umsetzung wird bei Temperaturen von 120 bis 170⁰C durchgeführt. Besonders gute Ergebnisse erhält man, wenn man Temperaturen von 140 bis 160⁰C einhält. Die Umsetzung kann bei Normaldruck, schwach ^ erhöhtem Druck, z.B. bis zu 2 bar, oder schwach vermindertem Druck, z.B. 500 millibar, durchgeführt werden.

Die während der Reaktion sich bildende Essigsäure wird aus dem Reaktionsgemisch in dem Maße, wie sie anfällt, abdestilliert. Zweckmäßig führt man die Abtrennung der Essigsäure durch fraktionierte Destillation durch.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn man die Umsetzung in mehreren hintereinander geschalteten Reaktionszonen, z.B. in einer Kaskade, bestehend aus zwei bis vier Reaktionsgefäßen durchführt. Es versteht sich, daß dann die Abtrennung der gebildeten Essigsäure in jedem Gefäß vorgenommen wird. Nach einer

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anderen vorteilhaften Arbeitsweise führt man die Umsetzung in einer Kolonne von mindestens 5 Böden durch.. Zweckmäßig führt man Ausgangsstoffe in der Mitte der Kolonne getrennt oder gemeinsam zu, wobei man im Sumpf der Kolonne ein Gemisch aus Tetraacetyläthylendiamin und Essigsäureanhydrid abzieht und, die gebildete Essigsäure über Kopf abdestilliert.

Das erhaltene Reaktionsgemiseh wird anschließend abgekühlt, vorteilhaft auf Temperaturen von 0 bis 50 C, insbesondere 10 bis 40 C. Anschließend wird das in fester Form anfallende Tetraacetyläthylendiamin abgetrennt, z.B. durch Dekantieren, Filtrieren oder Schleudern.

Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß man 50 bis 90 Gew.-^b des nach der Abtrennung des festen Tetraacetyläthylendiamine verbleibenden Reaktionsgemisches nach Ergänzen mit den entsprechenden Mengen an Ν,Κ'-Diacetyläthylendiamin und Essigsäureanhydrid wieder der Reaktion zuführt. Man gibt dem verbleibenden Reaktionsgemiseh so viel NjN'-Diacetyläthylendiamin und Essigsäureanhydrid zu, daß die oben beschriebenen Gewichtsverhältnisse eingehalten werden. Die ausgeschleuste Menge an restlichem Reaktionsgemiseh wird z.B. durch Destillation aufgearbeitet und die darin enthaltenen Mengen an Tetraacetyläthylendiamin und Essigsäureanhydrid gewonnen.

Vorteilhaft hält man eine mittlere Yerweilzeit von 30 bis 600 Minuten ein. Yerweilzeiten von 60 bis 300 Minuten haben sich besonders bewährt.

Das Verfahren nach der Erfindung führt man beispielsweise durch, indem man N,Ii'-Tetraacetyläthylendiamin und Essigsäureanhydrid im beschriebenen Verhältnis im ersten Reaktionsbehälter einer aus 2 Reaktionsgefäßen bestehenden Kaskade zuführt und bei den angegebenen Temperaturen die Umsetzung durchführt. Aus jedem der zwei Reaktionsgefäße wird durch fraktionierte Destillation die Essigsäure, in dem Maße wie sie entsteht, entnommen. Das aus dem zweiten Reaktionsbehälter abfließende Reaktionsgemiseh wird auf die angebenen Temperaturen abgekühlt und das ausgefallende feste

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Tetraacetyläthylendiamin nach, bekannten Methoden, z.B. Filtrieren oder Abschleudern, isoliert. Der angegebene Teil des verbleibenden Reaktionsgemisches wird nach Ergänzen mit den Ausgangsstoffen bis zu dem gewünschten Einsatzverhältnis wieder der Reaktion zugeführt.

Tetraacetyläthylendiamin wird als Zusatz für Waschmittel verwendet.

Das Verfahren nach der Erfindung sei an folgendem Beispiel veranschaulicht.

Beispiel

In einer Kaskade, bestehend aus 2 Reaktionsgefäßen von je 1 Liter Inhalt, die jeweils mit einer Füllkörperkolonne von 50 cm Länge ausgerüstet sind, leitet man stündlich ein Gemisch aus 100 g Diacetyläthylendiamin und 900 g Essigsäureanhydrid. In jedem der beiden Reaktionsgefäße hält man Siedetemperatur (ca. 140⁰C) ein. Aus beiden Reaktionsgefäßen destilliert man insgesamt stündlich 140 g eines Gemisches bestehend aus 63 $ Essigsäure und 37 i° Essigsäureanhydrid ab. Das aus der Kaskade abfließende Reaktionsgemisch wird auf 3O⁰C abgekühlt und die ausgefallenen 121 g Tetraacetyläthylendiamin abfiltriert, mit 200 g Essigsäureanhydrid gewaschen und getrocknet. Von den anfallenden 930 g Filtrat- und Waschlaugen werden 620 g als Reaktionsgemisch nach Ergänzen mit Essigsäureanhydrid auf 900 g zusammen mit 100 g Diacetyläthylendiamin der Reaktion wieder zugeführt. Ein Drittel der Filtrat- und Waschlaugen, 310 g werden ausgeschleust und können durch destillative Auftrennung zu 9 g Tetraacetyläthylendiamin, 200 g Essigsäureanhydrid, 37 g Essigsäure und 44 g flüssige, braune Rückstände aufgearbeitet werden.

Man erhält also stündlich insgesamt 130 g Tetraacetyläthylendiamin, was einer Ausbeute von 85,7 $ der Theorie entspricht, da das eingesetzte Diacetyläthylendiamin noch 3 tfo Essigsäure und 1 fo Wasser (nach K. Fischer) enthält. Die Raum-Zeit-Ausbeute beträgt 65 g/l.h. Das erhaltene Tetraacetyläthylendiamin hat einen Schmelzpunkt von 151⁰C und ist praktisch farblos, d.h. eine 3 W/V folge Lösung in Chloroform entspricht in der Farbstärke nur

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Claims

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Patentanspruch

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Tetraacetyläthylendiamin durch Umsetzen von Ν,Ν'-Diaeetylathylendiainin mit Essigsäureanhydrid im Gewichtsverhältnis von 1 : 3 bis bei Temperaturen von 120 bis 170 C, dadurch gekennzeichnet, daß man die Essigsäure in dem Maße wie sie entsteht aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert, anschließend das erhaltene Reaktionsgemisch abkühlt, dann das ausgeschiedene feste Tetraacetyläthylendiamin abtrennt und 50 bis 90 Gew.-"/o des verbleibenden Reaktionsgemisches nach Ergänzen mit den entsprechenden Mengen an N,N¹-Diacetyläthylendiamin und Essigsäureanhydrid wieder der Reaktions zuführt. .

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

ORIGINAL INSPECTED

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