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3-Amino-3-methylbutanol-(1) )-Amino-3-methylbutanol-(1) ist ein neuer
Aminoalkohol mit einer primären OH-Gruppe, der ein wertvolles Vorprodukt für die
Herstellung von Pflanzenschutzmitteln bildet; z. B. besitzt das 3,5-Dichlorbenzoylamid
des genannten Aminoalkohols herbizide Wirksamkeit. 3-Amino-3-methylbutanol kann
außerdem als Aminkomponente für die Herstellung von Farbstoffen verwendet werden.
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Man kann 3-Amino-)-methylbutanol in guten Ausbeuten erhalten, wenn
man 3-Methylbuten-3-ol-1 oder 3-Methylbuten-2-ol-1 in Gegenwart stark saurer Kondensationsmittel
mit Blausäure umsetzt und das entstandene 3-Formamido-3-methylbutanol zum entsprechenden
Aminoalkohol hydrolysiert.
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Es ist bekannt, daß man Stoffe mit einer oder mehreren olefinischen
Doppelbindungen in Gegenwart stark saurer Kondensationsmittel mit Blausäure zu N-substituierten
Formamiden umsetzen kann, die zu den entsprechenden Aminen hydrolysiert werden können
(Houben-Weyl: "Methoden der organischen Chemie", 4. Auflage, Band 11, Teil 1, Seiten
994 bis 1000).
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Es ist ferner bekannt, daß die OH-Gruppe primärer Alkohole in Gegenwart
stark saurer Kondensationsmittel nur in Ausnahmefällen mit Blausäure bzw. Nitrilen
zu den entsprechenden N-substituierten Amiden umgesetzt werden kann (Org. Reactions,
Vol. 17, 215 bis 524).
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Stark saure Kondensationsmittel sind z. B. konzentrierte Schwefelsäure,
Phosphorsäure oder auch Ameisensäure. Die Konzentration der eingesetzten Säure beträgt
z. B. 75 bis 100 , vorzugsweise 80 bis 96 . Je Mol Methylbutenol verwendet man im
allgemeinen 1 bis 5 Mol, vorzugsweise 1,2 bis 3 Mol des Kondensationsmittels und
1 bis 10 Mol, vorzugsweise 1,5 bis 6 Mol,
wasserfreie Blausäure.
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Die Umsetzung kann in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels wie z.
B. Cyclohexan, Methylcyclohexan, Diäthyläther, Di-n-butyläther, Dioxan oder Eisessig
ausgeführt werden. Vorzugsweise wird die Reaktion jedoch ohne Zusatz eines Lösungsmittels
durchgeführt.
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Man verfährt bei der Herstellung von 5-Arnino-5-methylbutanol z. B.
so, daß man das saure Kondensationsmittel und wasserfreie Blausäure in einer Rührapparatur
mischt und Methylbutenol unter Kühlung bei einer Temperatur im Bereich von -40 bis
+800C, vorzugsweise bei -20 bis +30°C zugibt.
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Die Reaktionsdauer hängt wesentlich davon ab, wie schnell es gelingt,
die bei der Umsetzung frei werdende Reaktionswärme, die etwa 27 kcal/mol beträgt,
aus der Reaktionsmischung abzuführen.
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Geeignete Vorrichtungen, um dies zu bewirken, sind bekannt.
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Kan kann die Reaktion diskontinuierlich, z. B. in einem Rührkessel
oder aber auch in einem kontinuierlich arbeitenden System, z. B. einer Rührkesselkaskade
oder einem Mischkreis durchführen.
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In jedem Fall führt man die bei der Umsetzung frei werdende erhebliche
Reaktionswärme über geeignete Kühlvorrichtungen nach außen ab. Nach Beendigung der
Reaktion wird das Reaktionsgemisch mit der etwa 1- bis lOfachen Menge Eis oder Wasser
versetzt und die im Uberschuß eingesetzte Blausäure abdestilliert. Dabei wird das
primär gebildete N-substituierte Formamid zum entsprechenden Amin hydrolysiert.
Durch Zusatz von stärker basischen Mitteln, wie z. B. Natriumhydroxid oder Calciumhydroxid
wird der Aminoalkohol aus seinem Salz in Freiheit gesetzt und kann durch Extraktion
und anschließende Destillation in reiner Form gewonnen werden.
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Nach dem Verfahren erhält man 3-Amino-3-methylbutanol auf einfache
Weise und in guter Ausbeute. 3-Amino-3-methyl-butanol wird nach diesem Verfahren
auf besonders vorteilhafte Weise zugänglich, da sich das durch Kondensation von
Isobutylen und Formaldehyd nach dem in der DAS 1 275 049 beschriebenen Verfahren
zugängliche
5-Methylbuten-5-ol-1 auch in technischem Maßstab auf einfache Weise herstellen läßt.
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Die in den folgenden Beispielen genannten Teile und Prozente sind
Gewichtsteile und Gewichtsprozente.
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Beispiel 1 In einem Rührkolben, der mit Thermometer, Zulaufgefäß
und einem mit Sole kühlbaren Rückflußkühler versehen ist, mischt man unter äußerer
Kühlung 312 Teile 92%ige Schwefelsäure und 162 Teile wasserfreie Blausäure. Unter
weiterer Kühlung gibt man anschließend bei OOC innerhalb von etwa einer Stunde 164
Teile )-Methylbuten-5-ol-1 portionsweise zu. Das Reaktionsgemisch wird auf 20 bis
250C erwärmt und 30 Minuten bei dieser Temperatur nachgerührt.
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Nach Zugabe von 900 Teilen Eis werden über eine kurze Kolonne 105
Teile wasserfreie Blausäure abdestilliert. Die zurückbleibende blausäurefreie Reaktionsmischung
wird unter Kühlung mit 700 Teilen konzentrierter, ca. 5Qiger Natronlauge versetzt
und kontinuierlich mit Benzol extrahiert. Durch fraktionierte Destillation des Extraktes
erhält man nach Abtrennung des Lösungsmittels 175 Teile )-Amino-3-methylbutanol
vom Siedepunkt 88 bis 890C bei 17 Torr. Die Aminzahl beträgt 542 (Th. 544), die
gaschromatographisch bestimmte Einheitlichkeit ist besser als 98 .
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Beispiel 2 In der in Beispiel 1 beschriebenen Apparatur wird eine
Mischung aus 267 Teilen 9obiger Schwefelsäure und 135 Teilen wasserfreier Blausäure
vorgelegt. Unter Kühlung mit einem Kältebad gibt man bei 00C innerhalb von 50 Minuten
82 Teile 3-Methylbuten-2-ol-1 portionsweise zu. Nach beendeter Zugabe wird die Reaktionsmischung
eine Stunde bei OOC nachgerührt und mit 750 Teilen Eis verdünnt. Durch Destillation
werden 102 Teile wasserfreie Blausäure zurückgewonnen. Die saure Reaktionsmischung
wird mit 560 Teilen 50%iger Natronlauge versetzt und das sich abscheidende Öl abgetrennt.
Die wässerige Phase wird kontinuierlich mit Benzol extrahiert. Organische Phase
und Extrakt werden vereinigt,
azeotrop getrocknet und fraktioniert
destilliert. Nach Abtrennung des Lösungsmittels erhält man 83 Teile 3-Amino-3-methylbutanol
vom Siedepunkt 800C bei 12 Torr, das entspricht einer Ausbeute von 85 % der Theorie,
bezogen auf eingesetztes 3-Methylbuten-2-ol-l. Das Destillat hatte eine Aminzahl
von 545 (Th. 544) und eine Reinheit laut Gaschromatogramm von 98 .
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Beispiel 5 Zu einer Mischung aus 345 Teilen 85%der Phosphorsäure
und 162 Teilen wasserfreier Blausäure gibt man unter Eiskühlung bei 20°C 86 Teile
3-Methylbuten-3-ol-l portionsweise zu. Die Reaktionsmischung wird zwei Stunden bei
25 bis 300C nachgerührt und anschließend mit 6000 Teilen Wasser versetzt. Die im
Überschuß eingesetzte Blausäure wird über eine kurze Kolonne abdestilliert und die
zurückbleibende saure Lösung unter Kühlung mit 1000 Teilen 50%der Natronlauge versetzt.
Durch kontinuierliche Extraktion mit Benzol und anschließende Destillation des Extraktes
erhält man nach Abtrennung des Lösungsmittels 54 Teile 3-Amino-3-methylbutanol vom
Siedepunkt 76 bis 7800 bei 9 Torr.