DE2531060C3 - Verfahren zur Herstellung von 1-Methylpiperazin und 1,4-Dimethylpiperazin als Coprodukte - Google Patents

Description

ίο

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von I Methylpiperazin und 1.4 Dimethylpiperazin als Coprodukte in praktisch reiner form I •Methylpiperazin und 1.4 Dimethylpiperazin sind von Nutzen als Härtungsmitlel für Harze, als Zwischenprodukte für -,-, Arzneimittel und bei der Synthese von Farbstoffen und Derivaten mit pharmakologischei Eignung.

Verfahren zur Herstellung von I Methylpiperazin und 1,4-Dimethylpiperazin durch katalytische Hydrierung des Reakliortspföduktes aus Formaldehyd und Piperazin sind aus der Technik allgemein bekannt. Im allgemeinen umfassen diese Methoden das Mischen und Umsetzen von Formaldehyd und Piperazin in einem wäßrigen Medium mit einem Molverhältnis Formaldehyd : Piperazin zwischen 1 : 1 bis 2 :1 und anschließendes Hydrieren des rohen Reaktionsproduktes, das in einem flüssigen Lösungsmittel in Gegenwart eines Hydrierungskalalysators unter milden Hydrierungsbedingungen durchgeführt wird. 1-Methylpiperazin und 1,4-Dimethylpiperazin können in guten Ausbeuten aus dem hydrierten rohen Reaktionsprodukt abgetrennt werden. B ε 11 ζ 1 y et aL (Journal American Chemical Society, 66 [1944], S. 63 - 66) und P r e I ο g und S t e ρ a n (Coll. Trav. Chim. Tchecosl. 7 [1935], S.93-102) schlagen Arbeitsweisen zur Herstellung der obenerwähnten mono- und dialkylierten Piperazine vor. Im einzelnen beschreibt die US-PS 26 39 284 die Herstellung von 1-Methylpiperazin durch ein Verfahren unter Mischen und Umsetzen von Piperazin-hexahydrat und 34,5%igem wäßrigem Formaldehyd mit einem Piperazin : Formaldehyd-Molverhältnis von 1 :1 in Butanol- oder Äthanollösungsmittel und anschließendem kataJytischem Hydrieren des Reaktionsgemisches unter milden Bedingungen, wodurch ein Produkt reich an 1-Methylpiperazin erhalten wird, das auch wesentliche Mengen 1,4-Dimethylpiperazin und Piperazin enthält. W. T. F ο r s e e. Jr_ and C. B. P ο 11 a r d. I. Amer. Chem. Soc. 57, 1788 (1935) beschreiben die Bildung von 1,4-Dimethylpiperazin in 88% Ausbeute aus der Umsetzung von Piperazin und wäßrgem Formaldehyd (1 : 2-Molverhältnis von Piperazin : Formaldehyd) bei nachfolgender Behandlung mit durch Zink und Salzsäure erzeugtem Wasserstoff. Die DE-PS 19 32 422 (1971) schlägt vor. Formaldehyd. Wasser, Piperazin und Isobutanol als Lösungsmittel abzumischen und dann das Reaktionsgemisch zu hydrieren unter Erhalt von 90,5% Methylpiperazin nach Destillation des hydrierten Produktes. Die FR PS 15 92 964 beschreibt ein Verfahren, bei welchem eine wäßrige Lösung aus Piperazin (60 Gew.-% Piperazin) und UWoigem wäßrigem Formaldehyd gemischt und in Oegenwart von Piperazinacetat umgesetzt werden unter nachfolgender Hydrierung des Reaktionsgemisches, um ein 99.3% Methylpiperazin und Piperazin enthaltendes Reaktionsprodukt zu erhalten.

Obwohl I-Methylpiperazin und/oder 1.4-Dimethylpiperazin in hohen Ausbeuten nach einem der vorerwähnten Verfahren durch Einstellung des Molverhältnisses von Piperazin/Formaldehyd hergestellt werden können, leiden diese bekannten Verfahren unter dem Nachteil, daß hydrierte Reaktionsrohprodukte erzeugt werden, die Piperazin als Verunreinigung enthalten, entweder als nichtumgesetztes Produkt oder als Nebenprodukt Die Abtrennung von praktisch reinem I Methylpiperazin aus solchen Piperazin enthal tenden Reaktionsrohprodukten hat siui in der Praxis als außerordentlich schwierig, wenn nicht unmöglich, erwiesen. Die Anwesenheit von Piperazin als Verunreinigung in I-Methylpiperazin schränkt die Anwendbar keit des I Methylpiperazin ein. insbesondere in der pharmakologischen Industrie zur Herstellung bestimm tcr Arzneimittel Piperazin ist auch reaktiv und kann andere unerwünschte Derivatverunreinigunpen bilden. Tatsächlich kann I Methylpiperazin. das nur 0.1 Gew % Piper,izm enthält, bei Herstellung vieler Arzneimittelderiv.ite für menschlichen und/oder tieri sehen Gebrauch mehl verwendet werden.

Trotz des Wissens um die Schwierigkeiten beim Abtrennen von im wesentlichen reinem I-Methylpiperazin und/oder 1.4*DimethyIpiperazin aus einem Gemisch mit Piperazin war es bisher übliche Praxis in der Industrie, solche Produkte nach den obenerwähnten Verfahren unter Verwendung von Formaldehyd- und Piperazin-Beschickungen in Verbindung mit ausgedehnten Trennungstechniken herzustellen. Zum Beispiel lehrt die US-PS 26 39 284 die Zugabe von Schwefelkoh-

lenstoff zum hydrierten Fomialdehyd-Piperazin-Reaktionsgemisch und nachfolgende Behandlung mit konzentrierter Salzsäure unter Rückfluß mr Herstellung des gewünschten l-Methylpiperazins. Die US-PS

29 19 275 schlägt die Abtrennung des 1-Methylpiperazins durch selektive Fällung des Diaceiatderivats vor, aus welchem das 1-Methylpiperazin durch kaustische Hydrolyse regeneriert werden kann. Die US-P!5

30 69 331 lehrt ein Verfahren zur Trennung von Piperazin und 1-Methylpiperazin durch ausgedehnte extraktive Destillation des Gemisches in Gegenwart eines Gegenstroms von ÄthylenglykoL

Obwohl einige der vorerwähnten Prozeduren anscheinend bis zu einem gewissen Grad erfolgreich waren bei Herstellung von im wesentlichen reinem 1-Methylpiperazin- und/oder 1,4-Dimethylpiperazin-Produkten, umfassen sie alle ausgedehnte Reaktionsprozeduren und'^der ausgedehnte Behandlungen der hydrierten Reakiu/nsrohprodukte, was als solches die Wirtschaftlichkeit der Herstellung des gewünschten Produkts nachteilig beeinträchtigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von 1-Methylpiperazin und 1,4-Dimethylpiperazin ab Coprodukte in praktisch reiner Form zur Verfugung zu stellen, wobei die genannten Verbindungen mit Hilfe einfacher Trenntechniken aus dem entstehenden Reaktionsgemisch isoliert werden können. Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß nach rtem Anspruchswortlaut gelöst.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß 1-Methylpiperazin und 1,4-Dimethylplperazir aus Formaldehyd und Piperazin als Coprodukte in einem Reaktionsrohproduktgemisch hergestellt werden .önnen, welches kein freies Piperazin als Verunreinigung enthält Es wird angenommen, daß die Erfindung einen enormen Fortschritt in der Technik der Herstellung solcher Produkte in praktisch reiner Form darstellt Völlig unerwartet wurde gefunden, daß das angewendete Molverhältnis von Piperazin : Formaldehyd, das speziell verwendete flüssige Lösungsmittel und die spezielle Wassermenge, die während der Hydrierung de«. Reaktionsrohproduktes aus Piperazin und Formaldehyd vorliegt, die Präsenz von Piperazin in dem hydrierten Reaktionsrohprodukt beeinflußt Durch die Erfindung wird 1 Methylpiperazin und/oder 1,4-Dimethylpiper azin in praktisch reiner Form herstellbar, ohne daß es erforderlich wäre, das Produkt den vorerwähnter kostspieligen Prozeduren /ur Abtrennung der Piper azinverunreinigung zu unterziehen. Praktisch reine l-Methylpipera/in- und 1.4-Dimethylpiperazin-Produk te können durch die praktische Ausführung der Erfindung mittels verhältnismäßig einfacher, allgemein bekannter Destillationstechniken erhalten werden.

Die Erfindung stellt eine Verbesserung des Verfah rens /ur Herstellung von I Methylpipera/in unc 1.4 Dimethylpipera/in als C oprodukte durch die kataly tische Hydrierung des Reaktionsproduktes aus Formal dehyd und Pipera/in dar. Diese Verbesserung greift ir die Reaktion ein und umfaßt das Mischen und Umsetzern von Formaldehyd und Piperazin in einem Molverhältnis. von mehr als 1,3 : 1 bis weniger als etwa 2,0:1 und Hydrieren des erhaltenen Reaktionsproduktes unter Verwendung von Methanol als Hauptlösungsmiltel irii Gegenwart von weniger als etwa 35 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gewicht Jes insgesamt vorhandenen* Lösungsmittels. Die Hydrierung wird in flüssiger Phase durchgeführt unter Erwärmen des Reaktionsprodukten, das in Methanol verdünnt ist, in Gegenwart eines.

Hydrierungskatalysators bei einer Temperatur zwischen etwa 60°C bis etwa 130⁰C. Überraschenderweise liefert das Mischen und Umsetzen von Formaldehyd und Piperazin in den obigen Molverhältnissen und Hydrieren des Reaktionsproduktes unter Verwendung von Methanol als Hauptlösungsmittel in Gegenwart von nicht mehr als etwa 35 Gew.-% Wasser, bezogen atf das gesamte vorliegende Lösungsmittel, ein hydriertes Rohprodukt, das keine Piperazinverunreinigung als Nebenprodukt oder nichtumgesetzten Produkt enthält; 1-Methylpiperazin und/oder 1,4-Dimethylpiperazin können hiervon in praktisch reiner Form durch verhältnismäßig einfache Destillations- oder beliebige andere herkömmliche Trennungstechniken abgetrennt werden.

Erfindungsgemäß werden Formaldehyd und Piperazin mit einem Molverhältnis im Bereich von mehr als 13 :1 bis weniger als etwa 2,0 : 1 und vorzugsweise etwa 1.4:1 bis etwa 1.7:1 Molen Formaldehyd: Molen Piperazin zusammengemischt Die Abmischung führt zu einer exothermen Reaktion und wird unter Kühlung bei einer Temperatur zwischen etwa 35°C bis 65°C gehalten, bis sie vollständig ist, was gewöhnlich innerhalb von etwa 0,5 bis etwa 2 Std. eintritt Die speziell zur Durchführ-ing einer gegebenen Reaktion notwendige Zeit hängt ab von der Geschwindigkeit mit welcher die erzeugte Wärme abgeführt wird. Der Formaldehyd kann als Paraformaldehyd oder als wäßriges Formalin verwendet werden, z. B. als 30-40%iges wäßriges Formalin. Ferner kann das Piperazin in Form wäßrigen Piperazins oder von Piperazinhexahydrat verwendet werden, Formen, in welchen Piperazin gewöhnlich auf den Markt kommt. Wie hier noch im einzelnen zu beschreiben ist. muß jedoch Vorsorge getroffen werden, wenn wäßrige Formen der Reaktionskomponenten eingesetzt werden, daß die während der nachfolgenden Hydrierung vorhandene Wassermenge auf ein Minimum beschränkt bleibt, um die gewünschten Ziele zu erreichen, d. h. ein hydriertes Reaktionsrohprodukt herzustellen, das kein freies Piperazin enthält. Andernfalls muß mindestens etwas Wasser aus dem Reaktionsproduktgemisch vor Hydrierung entfernt werden, um eine Menge unterhalb des zulässigen Maximums einzustellen, was im ein/einen noch beschrieben wird.

Bei der Umsetzung von Piperazin und Formaldehyd entsteht Wasser Aus wirtschaftlichen Gründen wird es außerdem bevorzugt. Formaldehyd in Form einer wäßrigen Lösung, d. h. des Formalins, in Konzentratio nen innerhalb des Bereiches von etwa 30% bis 40 Gew.-% Formaldehyd /u verwenden. Selbst wenn man wäßriges Formalin in solchen Konzentrationen verwcn det. ist das erhaltene Reaktionsprodukt mit der an sich erzeugten Wassermenge stark konzentriert. Daher wird es bevorzugt, die Formaldehyd : Piperazin-Reaktion in Gegenwart von genügend flussigem Lösungsmittel durchzuführen, um das Formaldehyd : Piperazin Reak tionsprodukt auf eine genügend niedrig· Viskosität zu bringen und rühren zu können.

Die Wahl des flüssigen Lösungsmittels ist während der Formaldehyd-Piperazin^Reaktion nicht ausschlaggebend; es kann Wasser oder ein niederer Alkohol wie Methanol, Äthanol, Propanol oder Butanol sein. Die Verwendung von Methanol wird jedoch bevorzugt. Wenn Äthanol, Propanol oder andere niedere Alkohole Verwendet werden, müssen sie entfernt und vor der nachfolgenden Hydrierung durch Methanol ersetzt werden, um die angestrebten Ziele der Erfindung zu

erreichen. Die Verwendung des einen Lösungsmittels für den Reaktionsschritt und dann der Wechsel zu Methanol zur ausreichenden Hydrierung wäre nicht praktikabel. Außerdem würde ein Verlust an Formaldehyd eintreten, wenn ein solches Lösungsmittel ersetzt würde, denn freier Formaldehyd würde im Gleichgewicht mit dem methyblierten Piperazin im Reaktionsproduktgemisch stehen. Die Verwendung von Wasser als dem einzigen Lösungsmittel kann eine Einstellung des Wassergehaltes erfordern, um nicht mehr als 35 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gewicht des vorhandenen Lösungsmittels, im Reaktionsproduktgemisch während der nachfolgenden Hydrierung zu erreichen.

Die spezielle Methanolmenge, die als Lösungsmittel für eine gegebene Umsetzung von Formaldehyd und Piperazin zugegeben werden kann, um das Reaktionsprodukt auf eine genügend niedrige Viskosität zu bringen und rühren zu können, kann leicht vom Fachmann ohne unmäßige Versuche ermittelt werden. Aufgrund von Beispielen haben Versuche gezeigt, daß das Mischen und Umsetzen des Formaldehyds und Piperazins bei niedrigeren Molverhältnissen innerhalb des oben beschriebenen Bereiches zunehmend mehr Methanollösungsmittel erfordert. Zusätzlich ist, wenn wäßrige Formen der Reaktanten zur Anwendung gelangen, weniger Methanollösungsmittel erforderlich.

Bekanntlich reagieren Formaldehyd und Piperazin in einem Molverhältnis von 2 :1 Formaldehyd : Piperazin und bilden l,4-Bis-(hydroxymethylpiperazin). welches — so wenn hydriert wird — zu 1,4-Dimethylpiperazni in hohen Ausbeuten umgewandelt wird. Es ist ebenfalls bekannt, daß Mischen und Umsetzen von Formaldehyd und Piperazin in einem 1 : 1-Molverhältnis zur Bildung eines weißen, unlöslichen hochschmelzenden Nieder-Schlags führt, welcher sich als Poly(methylenpiperazin) erwiesen hat. Hydrierung dieses weißen Polymers liefert ein Reaktionsrohprodukt, das 1-Methylpiperazin plus kleine·? Mengen 1.4-Dimethylpiperazin und Piperazin enthält. Die Umsetzung von Formaldehyd und Piper- 4.' azin in Verhältnissen zwischen 2 : 1 und 1 : 1 Formaldehyd : Piperazin ergibt Gemische aus dimethyloliertem Piperazin und dem weißen Polymer Poly(methylenpiperazin). Bisher hat eine Hydrierung solcher Reaktionsprodukte gemäß herkömi.ilicher Hydrierungsverfahren in Gegenwart herkömmlicher HydrierungsKatalysatoren zu Rohprodukten geführt, die 1-Methylpiperazin und 1,4-Dimethylpipera7in neben Piperazin enthalten, wobei die Mei.je an unerwünschtem Piperazin in steigenden Anteilen zugegen war. wenn niedrigere Molvorhältnisse angewendet wurden. Dies würde auch theoretisch zu erwarten sein, da Piperazin sich aus der Hydrierung des Polymers Pniy(methylenpiperazin) ergibt, fs wurde jedoch gefunden, daß durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Formaldehyd : Piperazin-Molverhältnissen über 1,3 : 1 bis unter 2.0 : 1. insbesondere unter 1.7 : 1. bei der Formaldehyd Piper azin-Reaktion mit nachfolgender Hydrierung Reaktionsrohprodukte gebildet werden, die gänzlich frei von Piperazin ist. Daher ist die Erfindung speziell auf die eo Anwendung von Formaldehyd : Piperazin-Molverhältnissen innerhalb dieses Bereiches abgestellt. Diese Verhältnisse machen einen breiten Bereich von t-Melhylpiperazin : 1,4-Dimethylpiperazin-Coprodukt-Gewichtsverhaltnissen von mehr als etwa 60 :40 bis zu etwa 0 : 100 (lheo^rf tisch) zugänglich, die praktisch frei von Piperazin, dem gewählten Reaktanten, sind.

Ein weiteres entscheidendes Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung von Meihrmol als Hauptlösungsmittelträger während der nachfolgenden Hydrierung des Formaldehyd-Piperazin-Reaktionsproduktes. Wie in dem nachfolgend gegebenen Beispiel erläutert wird, ließ sich finden, daß die Verwendung anderer Lösungsmitte! als Hauptlösungsmittel wie Wasser, Äthanol, Isopropanol und ähnlicher unter den gleichen Hydrierungsbedingungen in den gleichen Formaldehyd : Piperazin-Molverhältnissen zu hydrierten Rohreaktionsprodukten führt, die Piperazin als Verunreinigung enthalten. »Hauptmenge Methanol« oder »Hauptlösungsmittel« bedeutet hier eine Gewichtsmenge, die einen anderen Lösungsmiitelträger des Reaktionsproduktes, der zugegen sein kann, übersteigt Vorzugsweise wird Methanol in ausreichender Menge verwendet, um eine Konzentration des Formsldehyd-Piperazin-Reaktionsproduktes von etwa 15 — 30%, bezogen auf das gesamte Gewicht aus Lösungsmittel und vorliegendem Reaktionsprodukt, während d": Hydrierung vorzule-

solchen Konzentration erforderlich ist, hängt von der vorliegenden Wassermenge ab, welche aus der Verwendung wäßriger Lösungen der Reaktanten und aus der Umsetzung selbst herrühren kann. Wie erwähnt, wird es bevorzugt. Methanol als Lösungsmittel dem Formaldehyd und Piperazin vor oder während der Umsetzung zwischen diesen Verbindungen zuzusetzen. Dies eiiminiert das nachfolgende Erforderris einer Methanollösungsmittelzugabe vor der Hydrierung des Formaldehyd-Piperazin-Reaktionsproduktes.

Noch ein weiterer Faktor der Erfindung, wie im einzelnen beschrieben und im nachfolgenden Beispiel dargestellt wird, besteht dann, daß große Wassermengen, die während einer Hydrierung des Formaldehyd : Piperazin-Reaktionsproduktes zugegen sind, die gewünschten Ergebnisse nachteilig beeinflussen können. Es scheint, daß es nicht möglich ist, das Verfahren der Erfindung in einem wasserfreien Medium auszuführen, insoweit als Wasser im Verfahren gebildet wird. Außerdem ist die Verwendung von Paraformaldehyd und wasserfreiem Piperazin nicht zu bevorzugen wegen der geringeren Hydrierungen, die die Wirtschaftlichkeit des erfmdungsgcmäßen Verfahrens ueeinträchtigen. Die Anwesenheit von etwas Wasser während der Hydrierung beeinträchtigt jedoch die angestrebten Ergebnisse der Erreichung eines hydrierten Rohproduktgemisches ohne Piperazinverunreinigung nicht. vorausgesetzt. Wasser ist in einer Menge zugegen, die nicht höher ist als etwa 35%, bezogen auf das Gewicht des gesamten vorhandenen Lösungsmittels im zu hydrierenden Reaktionsprodukt. Vorzugsweise liegen nicht mehr als 30 Gew.-% Wasser im Lösungsmittelträger vor, wenn die Reaktionsproduktaufschlärnmung dem Hydrieningsschritt unterworfen wird.

Die während der Hydrierung vorhandene Wassermenge kann durch die verwendeten Konzentrationen des Formaldehyds und Piperazins als wäßrige Lösungen und die verrendete Menge an Methanollösungsmitte! wirksam geregelt werden. Wie bereits erwähnt, wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise in der Weise ausgeführt, daß man eine w/ißrige Lösung des Formaldehyds, d. h. Formalin, verwendet, die mindestens etwa 30 Gew.-% Formaldehyd enthält. Außerdem wird Vorzugsweise handelsübliches Piperazin verwendet, das gewöhnlich wasserfrei ist, es kann aber auch Piperazin-hexahydrat oder ein eutektisches Pipcrazin-Wasser-Gemisch sein, das 56,4 Gew.-% Piperazin und 43,6 Gew.-% Wasser enthält. Somit kann durch

sorgfältige Regelung der Reaktanten in der wäßrigen Lösung neben der Verwendung der oben angegebenen bevorzugten Mengen an Melhanollösungsmittel die im Lösungsmittel während der Hydrierung vorhandene Wassermenge leicht eingestellt werden, so daß nicht mehr als 35%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Lösungsmittel, zugegen sind.

Das Fofmaldehyd-Pipefazin-Reaktionsprodukt, in Methanol als Hauptlösungsmittel neben nicht mehr als der obengenannten Wassermenge, wird dann hydriert, indem man in Gegenwart von Wasserstoff und eines Hydrierungskatalysators, wie eines nickel- und/oder kobalthaltigen Katalysators, bei einer Temperatur innerhalb des Bereichs von etwa 60°C bis etwa 130° C unter ausreichendem Druck erwärmt, um das Medium in flüssiger Phase zu halten, was gewöhnlich innerhalb des Bereiches von etwa Atmosphärendruck bis 280 kp/cm² Überdruck gegeben ist. Vorzugsweise werden Temperaturen innerhalb des Bereiches von etwa 70°C bis etwa 120°C und ein Druck zwischen etwa 3,5 bis 10,5 kp/cm² angewendet. Höhere Temperaturen und Drucke können verwendet werden, es hat sich jedoch gezeigt, daß keine verbesserten Ergebnisse eintreten, was die erforderliche aufwendigere Ausrüstung und erhöhten Betriebskosten rechtfertigen würde. Das Erwärmen wird in Gegenwart des Hydrierungskatalysators fortgesetzt, bis kein Wasserstoff mehr verbraucht wird, was vollständige Hydrierung anzeigt.

Jeder herkömmliche Hydrierungskatalysator kann verwendet werden, insbesondere solche Katalysatoren, die Nickel oder Kobalt enthalten. Ferner können die Katalysatoren ohne Träger oder getragen auf herkömmlichen, unter den Hydrierungsbedingungen inerten Trägern verwendet werden, die aus der Technik allgemein bekannt sind. Diese Katalysatoren sind der Technik allgemein bekannt und bedürfen keiner speziellen Diskussion.

Die während der Hydrierung speziell verwendete Katalysatormenge ist nicht ausschlaggebend und beeinflußt lediglich die Hydrierungsgeschwindigkeit. d.O..«;—,.~; .,yird jj·« Vcr.vc"dür:~ vor, etwa 5 bis ctiva !5 Gew.-% an aktivem Metallkatalysator, bezogen auf das eingesetzte Piperazin. Jedoch auch nur 1 bis 5% sind einsetzbar. Mengen oberhalb etwa 10 bis 15% Dieten keinen zusätzlichen Vorteil.

Das erhaltene hydrierte Reaktionsrohprodukt, hergestellt gemäß dem oben beschriebenen Verfahren, zeigt in der Analyse, daß l-Methylpiperazin und 1.4-Dimethylpiperazin als Coprodukte vorliegen, ohne daß meßbares freies Piperazin zugegen ist. l-Methylpiperazin und 1.4-Dimethylpiperazin können schnell vom Rohprodukt in praktisch reiner Form durch übliche einfache Destillationstechniken abgetrennt werden, wie fraktionierte Destillation und ähnliches.

Die ausschlaggebenden Fakten und Vorteile der Erfindung werden aus den folgenden Beispielen weiter ersichtlich, weiche die besten Ausführungsformen zur praktischen Durchführung erläutern.

Beispiel I

In ein mit Rührmitteln und Kühlmitteln ausgestattetes Reaktionsgefäß wurde eine Lösung aus 860 g (10,0 Molen) Piperazin in 5,67 Litern Methanol zu 1115 g(13,7 Molen) 37proz. Formalin unter Rühren und ausreichendem Kühlen, um die Temperatur des Reaktionsgemisches unter 45° C zu halten, zugesetzt Das erhaltene Reaktionsprodukt eine Aufschlämmung von Poly(methylenpiperazin) in einer Methanol-Wasser-Lösung von Bis(hydroxyrhelhyl)piperazinjdie 14 Gew.-% Wasser im Lösungsmittel aufweist, wurde dann in einen 11,4 Liter fassenden Autoklav zusammen mit 35 g vorreduziertem Nickel-auf-Kieselgur-Hydrierungskatalysaior gefüllt.

Der Reaktionsautoklav wurde verschlossen, von Luft freigespült und durch Einleiten von Wasserstoff unter Druck gesetzt. Die Hydrierung wurde bei einer temperatur von 36° bis 90°C bei 3,5 kp/cm² Wasserstoffüberdruck durchgeführt, welcher Druck durch zwischenzeitliches Einleiten von Wasserstoff in den Kessel aufrechterhalten wurde, bis kein weiterer Verbrauch an Wasserstoff erkennbar war (über eine Zeitspanne von 6 Stunden). Das hydrierte Reaktionsrohprodukt wurde dann aus dem Autoklaven entfernt und durch Gasflüssigchromatographie analysiert. Die Analyse des ungereinigten Produktes zeigte unter Extrapolation der Ergebnisse zwecks Ausschluß von Methanol und Wasser, daß 58,0% l-Methylpiperazin. 41,7% 1,4-Dimethylpiperazin, 0,3% N.N-Dimethylaminoäthanol (stammt aus einer Monoäthanolamin-Verun· reinigung im Piperazin) und kein Piperazin vorlagen.

Beispiel Il

Unter Verwendung der in Beispiel I beschriebenen Reaklionsvorrichlung wurden 840 g (10,3 Mole) 37proz. wäßriges Formaldehyd zu einer Lösung von 860 g (10,0 Molen) Piperazin in 5,67 Litern Methanol gegeben. Das Gemisch wurde bei einer Temperatur von 30° bis 50° C während der Formaldehydzugabe unter Kühlen gehalten. Das erhaltene Reaktionsgemisch, hauptsächlich eine Aufschlämmung von Poly(methylenpiperazin), das 12 Gew.-% Wasser im Lösungsmittel enthielt, wurde dann in einen Raneynickel enthaltenen Autoklav gefüllt und unter 7 kp/cm² Überdruck Wasserstoff bei 75 bis 85°C gemäß der in Beispiel I beschriebenen Arbeitsweise hydriert, bis die Hydrierung vollständig war, was sich im Aufhören des Wasserstoffverbrauchs nach etwa 10 Std. anzeigte. Die Analyse der erhaltenen Produktlösung durch Gasflüssigchromatographie auf Wasser-Methanol-freier Basis zeigte, daß das Produkt 75,0% i-NriCilljlpipcfaZn'l, Ϊ 6,3" U 1,4-DIIIICiIIJIpIpCIuZ-MI Uiltj 8,6% Piperazin enthielt (jeweils Gew.-%). Ein Vergleich dieser Ergebnisse mit den Ergebnissen des Beispiels I veranschaulicht den Ausschlag des Formaldehyd : Piperazin-Molverhältnisses für das erhaltene hydrierte Rohprodukt.

Beispiel III

In einem geeigneten Reaktionsgefäß wurden 74/t.g

so Piperazin, gelöst in 3000 ml Methanol, zu 850 g 37proz. Formalin unter Rühren zugesetzt. Die Temperatur während der Zugabe wurde unter Kühlen bei 35° C bis 4-5° C gehalten. Das Formaldehyd-Piperazin-Molverhältnis betrug 1,22:1. Die erhaltene Aufschlämmung enthielt 21 Gew.-% Wasser im Lösungsmittel und wurde in einen 11,4 Liter fassenden Autoklav zusammen mit 125 g pulverförmigem, vorreduziertem Nickel-Kupfer-Chrom-Hydrierungskatalysator gegeben. Der Autoklav wurde verschlossen, von Luft freigespült und mit Wasserstoff gefüllt. Hydrierung der Aufschlämmung wurde bei einem Überdruck von 3,5 kp/cm·² und 85° C unter zwischenzeitlichem Wasserstoffeinleiten durchgeführt um den Druck 6 Std. zu halten. Die Analyse des hydrierten Produktes durch Gasflüssigchromatographie zeigte eine Zusammensetzung von 723% 1-MethyI-piperazin, 26,7% 1,4-DimethyIpiperazin und 0,7% Piperazin (jeweils Gew.-%, lösungsmittelfrei). Nach Entfernung aus dem Autoklav wurde das hydrierte

Rohprodukt filtriert, um den Katalysator zu entfernen. Und dann über Line Kolonne von 61 cm, die eine Füllung aus nichtrostendem Stahl enthielt, destilliert. Nach Abziehen des Methanols wurde als nächstes ein 1,4-Dimethylpiperazin-Wasser-Azeotrop gesammelt lint;?· Zufügen von Wasser in das Destillationsgefäß, bis das Destillat frei von Amin war, was vollständige Entfernung des 1,4-Dimethylpiperazins anzeigte. Die Destillation wurde mit einem RückfluQVerhältnis von 10/1 fortgesetzt, wobei das restliche Wasser im Produkt abgezogen wurde, gefolgt von 484 g 1-Methylpiperazin. Sd.p. 137-8⁰C. Analyse des I-Methylpiperazins durch Gasflüssigchromatographie zeigte, daß es zu 99% rein war, jedoch 0,55 Gew.-% Piperazin enthielt. Die Ergebnisse dieses Beispiels veranschaulichen im Vergleich mit den Ergebnissen des Beispiels I den Effekt des Formaldehyd ; Pi^razin-MoWcrhelinisscs für die Herstellung eines hydrierten Reaktionsrohproduktes, das Piperazinverunreinigungen enthält. Das Beispiel zeigt ferner die Schwierigkeiten beim Abtrennen des 1-MethyIpiperazins in reiner Form, also frei von Piperazin, mittels einer herkömmlichen Destillationstechnik.

Beispiel IV

In einen 57-Liter-Kessel aus nichtrostendem Stahl wurden 5,9 kg (72,9 Grammole) 37proz. Formalin gefüllt. Eine Lösung von 4,5 kg (52,2 Grammolen) Pi-erazin in 17,95 kg Methanol wurde über einen Zeitraum von 1 Std. unter Kühlen hinzugegeben, um die Temperatur des Gemisches zwischen 35"C und 40°C zu halten. Das Molverhältnis von Formalde hyd : Piperazin betrug 1,387 :1 und die vorhandene Wassermenge nach Reaktion 44,7 kg (19 Gew.-% Konzentration im Lösungsmittel). In allen Beispielen entspricht das berechnete Wasser dem mit den Komponenten zugegebenen Wasser plus gebildetes Wasser, wenn Formaldehyd und Piperazin in Poly(methylenpiperazin) übergehen. Während der Hydrierung erzeugtes Wasser ist nicht einbezogen. Ein Hydrierungskatalysator, ein pulverförmiges Nickel-auf-Kieselgur-Produkt wurde ebenfalls in den Kessel gegeben, welcher abgeschlossen und bis zu 3,5 kp/cm² Oberdruck durch Einleiten von Wasserstoff unter Druck gesetzt wurde. Der Kessel wurde auf 78°C bis 94°C erwärmt, während das Gemisch unter zwischenzeitlicher Wasserstoffeinleitung zwecks Haltens des Drucks auf 3,5 kp/cm², bis der Wasserstoffverbrauch beendet war, gerührt wurde, was einen Zeitraum von 4 Std. beanspruchte. Die Gasflüssigchromatographie-Analyse des nichtgereinigten hydrierten Produktes zeigte eine Zusammensetzung, lösungsmittelfrei, von 55,2% 1-Methylpiperazin, 42,0% 1,4-Dimethylpiperazin und Rest mehrere kleinere unbekannte Produkte, jedoch war kein Piperazin bestimmbar. Das hydrierte Produkt wurde dann aus dem Stahlkessel entfernt, filtriert und gemäß der in Beispiel II! beschriebenen Arbeitsweise destilliert, wobei Methanol, 1,4-DimethyIpiperazin-Wasser-Azeotrop, Wasser und schließlich 1-Methylpiperazin-Produkt, Sdp. 137-8° C, gesammelt wurden. Die Analyse des gesammelten l-Methylpiperazin-Produktes nach GLC zeigte, daß es äußerst rein und vollständig frei von Piperazin und 1,4-DimethyIpiperazin war. Die Ergebnisse dieses Beispiels belegen, daß praktisch reines 1-Methylpiperazin, frei von Piperazinvenjnreinigung, erhalten werden kann durch eine herkömmliche einfache Destillation des hydrierten Produktes, das erfindungsgemäß hergestellt worden war.

Beispiel V

Ein Vergleich der Ergebnisse dieses Beispiels mit den Ergebnissen des Beispiels IV zeigt klar die nachteilige Wirkung der Verwendung von Wasser als ausschließlichem Lösungsmittel während der Hydrierung des Formaldehyd : Piperazin-Reaktiönsproduktes. In einem geeigneten Reaktionskessel wurde eine Lösung von 172 g (2.0 Molen) Piperazin in 622 g Wasser zu 227 g (2,8 Molen) 37proz. Formalin unter Rühren und Kühlen zugesetzt, um die Temperatur während des Mischens bei 40⁰C zu halten. Das Molverhältnis von Formaldehyd : Piperazin betrug 1,4:1. Die erhaltene weiße Aufschlämmung, die nur Wasser als Lösungsmittelträger enthielt, wurde dann mit 52 g eines vorreduzierten, pulverförmigen Nickel-Hydrierungskatalysators in einem 3.78-I.iter-Autoklav gemischt. Nach Verschließen und Spülen des Autoklaven wurde er mit Wasserstoff auf 3,5 kp/cm² Überdruck gesetzt und auf 95°C erwärmt. Temperatur und Druck wurden beibehalten unter zwischenzeitlichem Einleiten, bis die Wasserstoffaufnahme aufhörte, was 4,5 Std. beanspruchte. Die Analyse des erhaltenen hydrierten Produktes durch Gasflüssigchromatographie, lösungsmittelfrei, zeigte eine Zusammensetzung von 39,2% 1-Methylpiperazin, 47,7% 1,4-Dimethylpiperazin, 6,2% Piperazin und 6,7% unbekannten höhersiedenden Produkten.

Beispiel VI

Zu 672 g (8,3 Molen) 37proz. Formalin, gefüllt in einen geeigneten Reaktionskessel, wurden 510 g (5,93 Mole) Piperazin in 1818 g Wasser unter Kühlen gegeben, um die Temperatur bei 30⁰C zu halten. Das Formaldehyd : Piperazin-Molverhältnis betrug 1,4 :1. Die dicke Latexaufschlämmung wurde dann mit 7,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtbeschickung, eines pulverförmigen Nickel-Hydrierungskatalysators in einem Autoklav gemischt und bei 90° C unter 3,5 kp/cm² Wasserstoffpartialdruck in 2,5 Std. hydriert. Wasser war das einzige Lösungsmittel dieses Versuchs. Die Analyse des hydrierten Produktes nach GLC, auf lösungsmittelfreier Basis, zeigte, daß das Produkt zu 41,9% aus 1-Methylpiperazin, 48,2% 1,4-Dimethylpiperazin, 7,4% Piperazin und 2,3% weniger flüchtigem Material bestand. Dieses Beispiel bestätigt die Ergebnisse, die in Beispiel V erhalten wurder.

Beispiel VII

Gemäß der in Beispiel VI beschriebenen Arbeitsweise

so wurden 70 g (0,81 Mole) Piperazin, gelöst in 320 g Methanol, mit 85 g (1,05 Molen) 37proz. Formalin gemischt und unter Kühlen bei 40° C gehalten (Formaldehyd: Piperazin-Molverhältnis von 13:1). Die in der Reaktionsproduktaufschlämmung enthaltene Wassermenge betrug 17 Gew.-% des Wasser-Methanol-Lösungsmittels. Die Reaktionsproduktaufschlämmung wurde dann, wie in Beispiel VI beschrieben, in Gegenwart eines pulverförmigen Nickel-Hydrierungskatalysators hydriert Gasflüssigchromatographie des hydrierten Produktes, in Gew.-% auf lösungsmittelfreier Basis, zeigte einen Gehalt von 67,1 % 1 -Methylpiperazin, 313% 1,4-Dimethylpiperazin und 0,2% Piperazin. Ein Vergleich der Ergebnisse dieses Beispiels mit den Ergebnissen des Beispiels Vl veranschaulicht die drastische Verbesserung bei der Herabsetzung der Menge an Piperazinverunreinigung, die im erhaltenen hydrierten Produkt vorliegt, durch Regelung der vorhandenen Wassermenge und Verwendung von

Methanol als Haupllösungsfhillel während des Hydricrungsschrittes. Dieses Beispiel veranschaulicht auch die Wichtigkeit der Verwendung eines Formaldehyd : Piperazin-Molverhältnissesüber \ß s 1 für die Herstellung eines Reaktionsproduktes, das gänzlich frei von Piperazinvefunfeinigung ist, verglichen mit den Ergebnissen des Beispiels IV.

Beispiel VIII

Eine Lösung von 86 g (1,0 Molen) Piperazin in 262 g Äthanol wurde unter Rühren zu 130 g (1,6 Molen) 37proz. Formalin in einem geeigneten Kessel bei einer Temperatur von 30 bis 40° C gegeben, wobei diese Temperatur durch Kühlung beibehalten wurde. Diese Aufschlämmung, die 25 Gew.-% Wasser und 75 Gew.-% Äthanol als Lösungsmittel enthielt, bezogen auf das Lösungsmittelgewicht. wurde dann in einen Autoklav gefüllt, der 14 g Nickel-auf-Träger-Katalysator enthielt, und in einer Wasserstoffatmosphäre bei 91°C unter 3,5 kp/cm² Überdruck 5 Std. gerührt. Die Analyse des Rohproduktes durch Gasflüssigchromatographie, berechnet auf wasser-alkoholfreier Basis, ergab 60,4% 1,4-Dimethyipiperazin, 38,2% 1-Methyipiperazin und 0,5% Piperazin.

Beispiel IX

Beispiel VIII wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß 262 g Isopropanol anstelle des Äthanols als Lösungsmittel verwendet wurden. Die Hydrierung war in 4,5 Std. beendet. Die Analyse des erhaltenen hydrierten Produktes durch Gasflüssigchromatographie, berechnet auf lösungsmittelfreier Basis, zeigte einen Gehalt von 68,1% 1,4-Dimethylpiperazin, 30,4% 1-Methylpiperazin und 0,3% Piperazin.

Beispiel X

Eine Lösung von 80 g (0,94 Molen) Piperazin in 320 g M ethanol wurde zu 105 g (1,30 Molen) 37proz. Formalin in einen geeigneten Reaktionskessel gegeben, welcher unter Kühlung bei 30° bis 40⁰C gehalten wurde. Das Molverhältnis von Formaldehyd: Piperazin betrug 1,38:1. Die Reaktionsproduktaufschlämmung (19 Gew.-% Wasser im Lösungsmittel enthaltend) wurde dann hydriert, indem sie in einen Autoklav gefüllt wurde, der pulverförmigen Nickel-Hydrierungskatalysator enthielt, dann wurde auf 90° C unter einem Oberdruck von 3,5 kp/cm² Wasserstoff erwärmt Die Hydrierung war in 2 Std. beendet Die GLC-Analyse des Produktes, auf iösungsmittelfreier Basis, zeigte 43,6% 1,4-Dimethylpiperazin, 55,7% 1 -Methylpiperazin und kein Piperazin.

Ein Vergleich der Ergebnisse der obigen Beispiele, insbesondere der Beispiele VI bis X, zeigte, daß bei Formaldehyd : Piperazin-Molverhältnissen über 1,3 die Verwendung von Methanol als Lösungsmittel zur Bildung von Rohprodukten aus 1-Methylpiperazin und 1,4-Dimethylpiperazin führt, die frei von Piperazinverunreinigungen sind, während die Verwendung von Äthanol, Isopropanol oder Wasser als Lösungsmittel, selbst bei Anwendung von Formaldehyd: Piperazin-Verhältnissen bis zu 1,6 :1 zu methylolierten Piperazinrohprodukten führt die noch Piperazinverunreinigungen enthalten.

B ei spie! Xi

Zu einer Lösung von 1053 g (13,0 Molen) 3/proz. Formalin wurden 1940 g (10,0 Mole) Piperazin-hexahydrat (443% Piperazin, 55,7% Wasser) in 2000 g Methanol gegeben. Die Piperazin-Methanol-Lösung wurde über einen Zeitraum von 35 Minuten unter Rühren bei 50 bis 60°C zugesetzt; das Rühren wurde dann weitere 30 Minuten bei 60°C fortgesetzt Diese Aufschlämmung wurde dann bei 90°C und 3,5 kp/cm²

Überdruck Wasserstoff in Gegenwart von 65 g eines pulverförmigen Nickelkatalysators 3 Std. in einem 11,4-Liter-Autoklav hydriert. Die während der Hydrierung vorhandene Wassermenge betrug 48 Gew^% des gesamten Lösungsmittels. Das Produkt wurde durch

ίο Gasflüssigchromatographie analysiert und enthielt (als Flächenprozent, lösungsmittelfreie Basis) 41,9% 1,4-Dimethylpiperazin, 56,6% 1-Methylpiperazin und 1,2% Piperazin. Ein Vergleich der Ergebnisse dieses Beispiels mit jenen des Beispiels VII, welches das gleiche Molverhältnis von Formaldehyd: Piperazin (1,3:1) verwendete, zeigt die Wirkung auf den Piperazingehalt in dem Reaktionsrohprodukt, wenn überschüssiges Wasser als Lösungsmittel zugegen war.

Beispiel XII

Eine Lösung von 142 g (0,93 Molen) Piperazin-Wasser-Eutektikum (56,4% Piperazin, 43,6% Wasser, jeweils Gew.-%), gelöst in 308 g Methanol, wurde zu 116 g 37proz. Formalin zugesetzt (1,4 Mole Formaldehyd), die zuvor in einen geeigneten, mit Rühr- und kühlmitteln ausgestatteten Reaktionskessel gegeben worden waren. Die Temperatur des Reaktionsgemisches während der Zugabe wurde bei 30° bis 40°C unter Kühlung gehalten. Die Reaktionsproduktaufschlämmung, ein 1,5 : 1-Molverhältnis von Formaldehyd : Piperazin, enthielt 32 Gew.-% Wasser in dem Wasser-Methanol-Lösungsmittel. Die Aufschlämmung wurde dann in einem Autoklav hydriert, der zur Rührung ausgestattet war und 10 g eines nickelhaltigen Hydrierungskatalysators enthielt. Die Hydrierung wurde bei 90°C unter 3,5 kp/cm² Überdruck durchgeführt, wobei dieser Druck durch zwischenzeitliches Einleiten von Wasserstoff aufrechterhalten wurde, was 3 Std. bis Beendigung erforderte. Die Zusammensetzung des Hydrierungsproduktes, bestimmt durch Gasflüssigchromatographie, auf Iösungsmitteifreier Basis betrug 53,1 % 1,4-Dimethylpiperazin und 44,2% 1-Methylpiperazin; Piperazin war nicht faßbar.

Beispiel XlII

Eine Lösung von 194 g (1,0 Molen) Piperazin-hexahydrat in 105 g Methanol wurde zu 113 g (1,4 Molen) 37proz. Formalin gegeben, währenddessen die Temperatur unter Kühlung bei 40 —45° C gehalten wurde.

Diese sehr dicke Aufschlämmung, die 64 Gew.-% Wasser im gesamten vorhandenen Lösungsmittel enthielt, wurde in einen gerührten Autoklav zusammen mit 8 g Nickel-Hydrierungskatalysator gegeben und auf 88 bis 95° C unter 3,5 kp/cm² in Gegenwart von Wasserstoff hydriert, wobei der Druck durch zwischenzeitliches Wasserstoffeinleiten aufrechterhalten wurde. Die Hydrierung unter diesen Bedingungen erforderte mehr als 8 Std. bis Beendigung, was sich durch Aufhören des Wasserstoffverbrauchs anzeigte. Das Hydrierungsprodukt wurde analysiert durch Gasflüssigchromatographie auf Iösungsmittelfreier Basis und bestand aus 46,8% 1,4-Dimethylpiperazin, 46,7% 1-Methylpiperazin, 3:5% Piperazin und 2,8% höhersiedenden Verunreinigungen. Ein Vergleich der Ergebnisse dieses Beispiels mit den Ergebnissen des Beispiels XIII zeigt die Wichtigkeit der Verwendung von Methanol als Hauptlösungsmittel während der Hydrierung des Formaldehyd : Piperazin-Reaktionsproduktes. Der Ver-

gleich demonstriert auch den Ausschlag der während des Hydrierungsschi'ittes vorliegenden V/assermenge des Formaldehyd : Piperazin-Reaktionsprodivktcs.

Die folgende Tabelle gibt die Ergebnisse der obigen Beispiele I —XIII neben den Formaldehyd : Piperazin-

Molverhältnissen, dem Hauptlösungsmittel und der in jedem Beispiel im Lösungsmittel vorliegenden Wassermenge zum Vergleich wieder, um die kritischen Merkmale der Erfindung zu erläutern.

Tabelle

Bsp.	Formaldehyd : Piperazin-	Hauptlösungsmitlel-	Vorliegendes	Produkte*)	DMP4)	Pl PS)	Unbekannt6)
	Molverhältnis	träger	Wasser in		41,7	0
			Gew.-% d.		16,3	8,6
			Lösungsmittels')	NMPi)	26,7	0,7
i	1,37 :V)	Methanol	14	58,0	42,0	0	0,37
H	1,03 il	Methanol	12	75,0	47.7	6.2
III	1,22 :1	Methanol	21	723	48,2	7,4
IV	1,387 ; 1	Methanol	19	55,2	31,9	0,2	Spür"
V	1.4 :1	Wasser	100	39.2	60,4	0,5	6.7
VI	1,4 :1	Wasser	100	41,9	68,1	0,3	2,3
VII	1,3 :1	Methanol	17	67,1	43,6	0
VIII	1,6 :1	Äthanol	25	382	41,9	1,2
IX	1,6 :1	Isopropanol	25	30,4	53,1	0
X	1,38 :1	Methanol	19	55,7	46,8	3,5
XI	1,3 :1»)	Methanol	48	56,6
XII	1,5 :19)	Methanol	32	44^
XIII	1,4 :1>°)	Methanol	64	46,7		2,8

Gew.-% vorliegendes Wasser wurden berechnet als Gewicht vom Gesamllosungsmitlel in der Reaktiönsproduktauf-

schlämmung vor der Hydrierung.

Gasflüssigchromatographie, Gew.-%, lösungsmittelfreie Basis.

1-Methylpiperazin.

1,4-Dimethylpiperazin.

Piperazin.

Kleinere Anteile höhersiedende Materialien.

Ν,Ν-DimethylaminoäthanoI, aus Monoäthanol-Verunreinigung.

Piperazin-hexahydrat (44,3% Piperazin, 55,7% Wasser, jeweils Gew.-%).

Eutektisches Piperazin-Wasser-Gemisch (56,4% Piperazin, 43,6% Wasser, jeweils Gew.-%).

Piperazin-hexahydrat

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von I-Methylpiperazin und 1,4-Dimethyipiperazin als Coprodukte in praktisch reiner Form und frei von Piperazinverunreinigung, indem Formaldehyd und Piperazin gemischt und in Gegenwart eines flüssigen Lösungsmittels umgesetzt werden und nachfolgend das erhaltene Reaktionsprodukt in dem Lösungsmittel in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators bei erhöhter Temperatur in flüssiger Phase hydriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß Formaldehyd und Piperazin in einem Molverhältnis von mehr als 1,3:1 bis weniger als 2,0:1 gemischt und umgesetzt werden, das Formaldehyd-Piperazin-Reaktionsprodukt unter Verwendung von Methanol als Hauptbestandteil des Lösungsmittels hydriert wird, wobei das flüssige Lösungsmittelsystem weniger als etwa 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösungsmittelsystems, Wasser enthält, und 1-Methylpiperazin und 1,4-Dimethylpiperazin als Coprodukte isoliert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung aus Formaldehyd, Piperazin und Methanol bei einer Temperatur von etwa 35°C bis etwa 65° C gemischt wird, und zwar in ausreichenden Mengen, um ein Molverhältnis von mehr als 1,3 : 1 bis etwa 1.7:1 Formaldehyd : Piperazin, eine Formaldehyd-Piperazin-Reaktionsproduktaufschlämmung mit weniger als 35 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht aus Methanol und vorliegendem Wasser in der erhaltenen Aufschlämmung, und eine Formaldehyd-Piperazin-Reaktionsproduktkonzentration von etwa 15 bis 30%. bezogen auf das Gesamtgewicht der Aufschlämmung, zu erhalten, die Reaktionsproduktaufschlämmung in Gegenwart von Wasserstoff und eines nickel oder kobalthaltigen Hydrierungskatalysators bei einer Temperatur von etwa 6O⁰C bis etwa 130 C unter einem Druck von etwa Atmosphärendruck bis etwa 280 kp/cm² Überdruck erwärmt wird, dieser Druck durch zwischenzeitliches Einteilen von Wasserstoff beibehalten wird, bis der Wasserstoffverbrauch beendet ist und I-Methyl- 4S piperazin und 1.4-Dimethylpiperazin isoliert werden.