DE2639648C2 - - Google Patents
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Description
Die katalytische Alkylierung von Aminen mit Alkoholen ist bekannt.
Bei dieser Reaktion werden einerseits dehydratisierende Oxide,
z. B. die des Aluminiums, Thoriums, Wolframs und Chroms als Katalysatoren
verwendet, andererseits sind Hydrierungs- bzw. Dehydratisierungs-
Katalysatoren etwa auf der Grundlage von Kupfer, Nickel
und Kobalt empfohlen worden. Es wurden Verfahren in flüssiger Phase
sowie in der Gasphase vorgeschlagen. In einer Arbeit von V. A.
Nekrasova und N. I. Shuikin in der Zeitschrift Russian Chemicals
Reviews, 34, 843 (1965), sowie in dem Buch "The acyclic aliphatic
tertiary Amines", L. Spialter a. J. A. Pappalardo, The Macmillan
Co., N.Y., 1965, ist eine ausführliche Darstellung des Sachgebietes
abgehandelt.
Besonders schwierig ist die Herstellung von tertiären Aminen durch
Alkylierung von primären Aminen mit Alkoholen. Als Folge von Transalkylierungsreaktionen
treten sekundäre und alle möglichen gemischten
tertiären Amine als Nebenprodukte auf, die nur sehr schwer
aus den gewünschten Reaktionsprodukten abzutrennen sind.
Deshalb haben R. G. Rice et al. in J. org. Chem., 23 (1958), S. 1352,
den Versuch beschrieben, Monobutylamin mit Äthylalkohol in der
flüssigen Phase mit Raney-Nickel als Katalysator bei Rückflußtemperatur
zu alkylieren. Als Reaktionsprodukt wird aber nicht Diäthylbutylamin,
sondern Äthyldibutylamin erhalten. Bei der Umsetzung
von Butylamin mit Propanol-1 in Gegenwart von Raney-Nickel
soll sogar nur (sekundäres) Propylbutylamin entstehen. Vermutlich
ist dieser Reaktionsverlauf der Grund für den Vorschlag der US-Patentschrift
32 23 734, aus hydriertem Talgfettalkohol und Methylamin
mit suspendiertem Raney-Nickel als Katalysator das tertiäre
Amin in einem zweistufigen Verfahren herzustellen (vgl. dort Beispiel
18). Hier wird zunächst bei relativ niedriger Temperatur (150
bis 200°C) der Alkohol mit Methylamin umgesetzt, um das sekundäre
Talgfettalkyl-methylamin herzustellen. In der 2. Stufe bei 200
bis 230°C wird anschließend weiter alkyliert, wobei das gewünschte
Ditalgfettalkyl-methylamin gebildet wird. Der gefundene Anteil an
tertiären Aminen ist selbst unter diesen drastischen Reaktionsbedingungen
nur 79%, obwohl das Reaktionsgemisch noch nichtumgesetzten
Alkohol enthält. In derselben Patentschrift ist im Beispiel 16
der Versuch beschrieben, aus Ditalgfettalkylamin durch
Alkylierung mit Methanol das Ditalgfettalkyl-methylamin mit Raney-
Nickel in suspendierter Phase herzustellen. Das Ergebnis ist aber
auch nicht zufriedenstellend; es werden im Reaktionsgemisch nur
71% tertiäre Amine gefunden, obwohl bei Temperaturen bis zu
213°C gearbeitet wurde.
Ein verbessertes Verfahren zur Herstellung tertiärer Amine wird
in der DE-OS 14 93 781 beschrieben. Hier wird die mindestens stöchiometrische
Menge eines sekundären Amins mit dem Alkohol umgesetzt.
Es soll also das umzusetzende Amin in der Reaktionszone in
wenigstens äquimolarer Menge mit dem Alkohol vorliegen. Es wird
gezeigt, daß ein Überschuß an Alkohol eine schlechte Selektivität
hinsichtlich der gebildeten tertiären Amine zur Folge hat.
Zwar scheint man bei der Umsetzung von sekundären Alkoholen mit
dieser Maßnahme eine gewisse Verbesserung der Selektivität des
Amins zu erreichen, der Umwandlungsgrad des Amins ist aber gering.
Bei primären Alkoholen werden jedenfalls geringe Umsätze
und eine schlechte Selektivität beobachtet. Als Nebenprodukte entstehen
Rückstände, die die Ausbeute vermindern.
Die DE-AS 20 50 866, 20 57 001 und 21 14 614 behandeln die
Synthese tertiärer Amine aus Ammoniak und Alkoholen an hydrierend/
dehydrierend wirkenden Katalysatoren. In den DE-AS 20 50 866
und 21 14 614 kommen dabei Ammoniak und Alkohole in etwa stöchiometrischem
Verhältnis zur Anwendung.
Der Fachmann konnte erwarten, daß eine hohe Konzentration an Amin,
wie man sie erreicht, wenn man Ammoniak und Alkohol von Anfang
an gemäß der Stöchiometrie in Gegenwart der Katalysatoren zum
Umsatz bringt, sich vorteilhaft auf die Reaktionsgeschwindigkeit
und Selektivität auswirkt, denn in der DE-AS 20 57 001 wird
nämlich beschrieben, daß die Katalysatoren bei Reaktionstemperaturen
in unerwünschter Weise auf die zur Alkylierung vorgesehenen
Alkohole einwirken. Es bilden sich aus ihnen und den daraus
entstehenden Aldehyden Acetale.
In der US-PS 32 74 253 wird ein verbesserter Prozeß zur Herstellung
von primären Aminen aus Alkoholen und Ammoniak beschrieben,
bei dem eine Steuerung des Reaktionsablaufs in Richtung zum primären
Amin durch Zusatz basischer Verbindungen erreicht wird.
Schließlich wird in der älteren Anmeldung DE-AS 25 35 073 die Herstellung
von tertiären Aminen ausgehend von Alkoholen oder Aldehyden
und primären oder sekundären Aminen in Gegenwart von
Kupfer- oder Kobaltkatalysatoren beschrieben, wobei man bei einer
Temperatur von 160 bis 230°C ein im Kreislauf geführtes gasförmiges
Amin-Wasserstoffgemisch, das 1 bis 20 Vol.-% Amin enthält,
auf den flüssigen Alkohol oder Aldehyd einwirken läßt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, aliphatische bzw. cycloaliphatische
gemischte tertiäre Amine unter Bedingungen herzustellen,
bei denen eine hohe Ausbeute der Zielprodukte, möglichst frei von
primären und sekundären Aminen, erreicht wird. Das Verfahren soll
technisch einfach - also einstufig - durchführbar sein. Außerdem
war anzustreben, daß ein vollständiger Umsatz der Alkohole eintritt,
da in vielen Fällen die Abtrennung von den entstandenen
Aminen wegen ungenügender Differenz der Siedepunkte Schwierigkeiten
bereitet. Daneben ist zu beachten, daß die destillative Abtrennung
der Alkohole sich durch unnötigen Energieverbrauch verteuernd
auf das Herstellverfahren auswirkt. Schließlich sollten
Rückstände und höhermolekulare Kondensationsprodukte nach Möglichkeit
vermieden werden, da diese hochmolekularen Produkte vom
Katalysator nicht ohne weiteres abzutrennen sind.
Die Erfindung nach dem Patent 26 25 196 betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von symmetrischen oder unsymmetrischen tertiären
Aminen, durch Umsetzung sekundärer Amine der allgemeinen Struktur
R¹-NH-R², wobei R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylreste
bzw. Cycloalkylreste mit insgesamt bis zu etwa 10 C-Atomen bedeuten,
mit primären oder sekundären ein- oder mehrwertigen
Alkoholen, die 8 bis 22 Kohlenstoffatome besitzen an hydrierend/
dehydrierenden Katalysatoren, gegebenenfalls in Gegenwart
von Wasserstoff, wobei kennzeichnend ist, daß man das sekundäre
Amin dem flüssigen, den Alkohol enthaltenden Reaktionsgemisch in Dampfform oder in flüssiger Form im
Maße der Umsetzung zuführt und Wasser im Maße seiner Entstehung destillativ
entfernt und die Umsetzung bei einer Temperatur von 20 bis 160°C in Gegenwart einer basischen Alkali-
oder Eralkaliverbindung vornimmt.
Es wurde nun gefunden, daß man in Abänderung des Verfahrens nach
Patent 26 25 196 tertiäre Amine vorteilhaft durch Umsetzung bei 60 bis 160°C primärer
Amine der allgemeinen Struktur H₂NR, wobei R einen Alkyl- oder
Cycloalkylrest mit 1 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeutet, gewinnt.
Dabei setzt man entsprechend der Erfindung gemäß Hauptpatent das
jeweilige primäre Amin mit primären oder sekundären ein- oder mehrwertigen
Alkoholen, die 8 bis 22 Kohlenstoffatomen besitzen an
hydrierend-dehydrierenden Katalysatoren, gegebenenfalls in Gegenwart
von Wasserstoff, derart um, daß man das jeweilige primäre Amin
dem flüssigen, den jeweiligen Alkohol enthaltenden Reaktionsgemisch
im Maße der Umsetzung zuführt und Wasser im Maße seiner Entstehung
entfernt und in Gegenwart einer basischen Alkali- oder Erdalkaliverbindung
arbeitet.
Die neue Aufgabe wird somit allgemein gesprochen mit den Mitteln
der Erfindung nach dem Hauptpatent dadurch gelöst, daß die Reaktanten,
d. h. der Alkohol und das Amin in einer Weise zusammengebracht
werden, daß das Amin sich in starkem Unterschuß befindet
und der Alkohol im wesentlichen die flüssige Phase bildet. Die
flüssige Phase enthält folglich den Alkohol, jedenfalls zu Beginn
der Reaktion in hohem molaren Überschuß und enthält gleichzeitig
den Hydrierungs/Dehydrierungskatalysator, der ggf. mit einer anorganischen
Base zusätzlich aktiviert wurde. Im zeitlichen Gleichgewicht
sollte das umzusetzende Amin eine Menge von z. B. 10 Gew.-%,
bezogen auf das Reaktionsgemisch, nicht überschreiten.
Zur Erreichung dieser Bedingungen wird am einfachsten so verfahren,
daß man das umzusetzende Amin dem flüssigen Reaktionsgemisch
in Gasform zuführt, wobei man von einem Reaktionsgemisch ausgeht,
das kein Amin, sondern nur den Alkohol als Reaktanten enthält und
sich bereits bei Bedingungen (Temperatur) befindet, die ein sofortiges
Einsetzen der Reaktion sichern.
Es ist möglich, daß umzusetzende Amin flüssig, z. B. über Dosiereinrichtungen,
zuzusetzen, wobei sich dieses Verfahren dann anbietet,
wenn die Reaktionstemperatur über der Siedetemperatur des
Amins liegt und die Reaktion isobar geführt wird. Auch hierdurch
ist die Ansammlung größerer oder gar überschüssiger Aminmengen vermeidbar.
Die vorstehenden Erläuterungen bedeuten, daß man bei absatzweiser
Durchführung die Umsetzung jeweils unter allmählicher Zugabe des
Amins bis zum Verbrauch des Alkohols führt und aus dem flüssigen
Reaktionsgemisch das gewünschte Amin durch Destillation gewinnen
kann. In sinngemäßer Abwandlung wird man bei fortlaufender Betriebsweise
das sekundäre Amin z. B. gasförmig im Gegenstrom zu
dem Alkohol und gegebenenfalls das tertiäre Amin enthaltenden
flüssigen Reaktionsgemisch führen und gegebenenfalls eine Nachreaktionsstrecke
vorsehen.
Ein weiteres wichtiges Merkmal in der Erfindung ist die laufende
Entfernung des gebildeten Reaktionswassers aus dem Reaktionsgemisch,
d. h. Reaktionsbedingungen, bei denen das jeweils gebildete
Wasser freiwillig als Gas das Reaktionsgemisch verläßt.
Zum Verständnis der Erfindung kann man sich folgendes vorstellen:
Findet die Umsetzung in der Gasphase statt, so muß eine sehr hohe
Reaktionstemperatur gewählt werden, da die Alkohole im allgemeinen
relativ schwer flüchtig sind. Man erhält dann eine geringere Ausbeute
und unreine Produkte. Wird andererseits in flüssiger Phase
gearbeitet, indem man z. B. zu hohen Druck unter Berücksichtigung
der Temperatur und eine zu hohe Konzentration an Amin verwendet,
so ist der Reaktionsverlauf in hohem Maße unspezifisch. Für die
Richtigkeit dieser Überlegungen spricht auch der Befund, den die
Autoren R. G. Rice et al. in der weiter oben erwähnten Literaturstelle
gefunden haben. Die Autoren arbeiten bei einer hohen
Aminkonzentration. Im abträglichen Sinne wirkt auch die mit dem
Umsatz gewöhnlich zunehmende Wassermenge, die die Erfindung vermeidet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, daß entsprechend
der Lehre des Hauptpatents die Mitverwendung von z. B. 0,01
bis 10 Gew.-% - vorzugsweise 0,01 bis 5 Gew.-% - einer Base vorgesehen
werden sollte, die sich von Alkali- oder Erdalkalimetallen
ableitet. Beispielsweise seien genannt: NaOH, LiOH, KOH, Na₂O,
K₂O, Na₂CO₃, NaHCO₃, Ca(OH)₂ und CaO. Es können mehrere der
besagten Verbindungen gleichzeitig anwesend sein. Bevorzugt werden
Alkalicarbonate. Die Basen können in fester, pulveriger Form oder
auch in Form von Lösungen zusammen mit den Dehydrier-/Hydrierkatalysatoren
angewendet werden. Durch die Mitverwendung der basisch
wirkenden Stoffe wird eine bedeutende Aktivierung der Katalysatoren
erzielt. Dadurch gelingt es, bei sehr viel milderen Temperaturen
die Alkylierung der Amine durchzuführen. Dies wiederum hat
zur Folge, da die Umsetzungen sehr selektiv verlaufen. Durch die
Möglichkeit, die Reaktionstemperatur um ca. 50°C gegenüber der
sonst üblichen zu senken, gelingt es, Transalkylierungsreaktionen
auf ein Minimum zu beschränken.
Obwohl die Umsetzung an sich in Abwesenheit von Wasserstoff durchgeführt
werden kann, der an der Reaktion nach der Bruttoumsatzgleichung
nicht teilnimmt, hat es sich in manchen Fällen als vorteilhaft
erwiesen, eine geringere Menge Wasserstoff im Reaktionsraum
vorhanden zu halten. Meistens jedoch wird man schon aus ökonomischen
Gründen auf die Gegenwart von Wasserstoff verzichten,
Die alkalisierten Katalysatoren wirken sich auch in dieser Hinischt
vorteilhaft aus.
Grundsätzlich sind alle bekannte Hydrier-/Dehydrierkatalysatoren
zur Leitung der erfindungsgemäßen Reaktion geeignet, jedoch werden
besonders gute Erfolge mit Nickel-Katalysatoren erzielt. Von
diesen seien genannt: Raney-Nickel, Nickel auf Aluminiumoxid,
Nickel auf Bimsstein oder Nickel auf Magnesiumoxid. Darüber hinaus
werden auch brauchbare Ergebnisse mit Katalysatoren auf der Grundlage
von Chrom und Kupfer erhalten. Edelmetallkatalysatoren auf
der Grundlage von Platin oder Palladium sind zwar geeignet, man
wird sich ihrer aber meistens aus Preisgründen nicht bedienen.
Die Katalysatoren, insbesondere die Nickelkatalysatoren werden in
Mengen von z. B. 1 bis 100% - vorzugsweise 5 bis 40% - bezogen
auf die ursprünglich anwesende Alkoholmenge angewendet. Die Katalysatoren
verbrauchen sich nicht bei der Reaktion und können sehr
oft wiederverwendet werden. Deshalb sind höhere Mengen ("Konzentrationen")
durchaus wirtschaftlich.
Alkohole, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit dem sekundären
Amin umgesetzt werden können, umfassen primäre und sekundäre
Alkohole jeder Art. Besonders vorteilhaft scheinen primäre Alkohole
nach dem neuen Verfahren umsetzbar. Die wirtschaftlich wichtigsten
Ergebnisse werden mit mono- und polyfunktionellen primären
und sekundären Alkoholen erhalten, die eine C-Zahl von 8 an aufwärts
im Molekül besitzen, obwohl das Verfahren schon mit Methanol,
d. h. einer C-Zahl von 1 an gleich gut verläuft. Technisch besonders
wichtige Produkte sind die sogenannten Fettamine; sie leiten sich
von Alkoholen mit bis zu 22 C-Atomen (sogenannte Fettalkohole) ab.
Genannt seien etwa n-Octylalkohol, Isooctylalkohol, n-Decylalkohol,
Isodecylalkohol, Tridecylalkohol, Stearylalkohol, Äthylenglykol, Diäthylenglykol,
Butandiol-1,4. Bei der Verwendung von polyfunktionellen
Alkoholen entstehen natürlich hochmolekulare Polykondensationsprodukte;
mit Hochpolymeren, die alkoholische Hydroxylgruppen
tragen, entstehen in polymeranaloger Reaktion Polyamine.
Primäre Amine, die für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind,
besitzen die allgemeine Formel H₂NR, wobei R einen beliebigen aliphatischen
oder cycloaliphatischen Rest, z. B. mit einer Kohlenstoffzahl
von 1 bis 25, vorzugsweise 1 bis 10, und insbesondere
1 bis 3 bedeuten. Technisch wichtige primäre Amine sind etwa Monomethylamin, Monoäthylamin und Monopropylamin, und entsprechend wichtig
sind die hieraus erhältlichen tertiären Amine.
Die Reaktion gelingt bei Temperaturen zwischen 60 und
160°C. Sie kann unter erhöhtem oder atmosphärischem
Druck ausgeführt werden, was von der Natur der beteiligten
Reaktionspartner und der gewählten Reaktionstemperatur abhängt;
bevorzugt wird sie bei Drücken unter 2 bar ausgeübt. Man kann
im Einzelfall auch unter vermindertem Druck umsetzen, besonders
bei hochmolekularen Reaktionsteilnehmern.
Verwendet man für die Alkylierung einen hochsiedenden Alkohol,
beispielsweise Hexanol oder Octanol, so genügt es, den Alkohol
zu erhitzen und in Gegenwart des Katalysators und von Alkali das
primäre Amin im Maße wie es sich umsetzt einzuleiten. Das bei der
Umsetzung gebildete Wasser wird aus dem Reaktionssystem laufend
abdestilliert. Dieser letzte Vorgang kann dadurch gefördert werden,
daß man mit einem geeigneten Lösungsmittel, etwa einem aliphatischen
oder aromatischen Kohlenwasserstoff, das Reaktionswasser als
Azeotrop "auskreist" und abtrennt.
Als Reaktionsraum ist beispielsweise ein Reaktor geeignet, der
mit einer Rührvorrichtung, einem Kondensator und einem Wasserabtrenngefäß
ausgerüstet ist.
Eine besonders einfache Methode besteht darin, durch den auf Reaktionstemperatur
gebrachten Alkohol das Amin und gegebenenfalls
Wasserstoff als Gas durchperlen zu lassen. Dabei wird das entstandene
Wasser dampfförmig aus der Reaktionszone entfernt,
kondensiert und das unverbrauchte Gas wieder zurückgeleitet.
Je nach Menge des Katalysators kann man z. B. stündlich pro Mol
Alkohol 0,05 bis 0,5, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Mol, des Amins in das
Reaktionsgefäß einleiten. Die zu verwendende Wasserstoffmenge
liegt in der gleichen Größenordnung, ist jedoch in weiten Grenzen
variabel.
Man erkennt aus dem Vorstehenden, daß man günstig Reaktionsbedingungen
wählt, in denen der Umsatz etwa 1 bis 10 Stunden in
Anspruch nimmt, obwohl kürzere oder längere Reaktionszeiten
durchaus möglich sind. Die Reaktionsgeschwindigkeit wird darüber
hinaus natürlich von der pro Zeiteinheit zugegebenen Menge
an Amin bestimmt.
Nach der vorliegenden Erfindung kann man die Reaktion bei tieferen
Temperaturen durchführen, als dies im allgemeinen bei der Alkylierung
von primären Aminen mit Alkoholen für möglich gehalten wurde.
Bevorzugt werden Temperaturen zwischen 100
und 160°C.
Da es unter anderem ein Ziel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist,
den Alkohol vollständig umzusetzen, wird man das Amin insgesamt
mindestens in stöchiometrischer Menge anbieten. Meist wird sogar
ein gewisser Überschuß an Amin gegen Reaktionsende zweckmäßig
sein. Dieser mag im Durchschnitt zwischen 5 und 100 Mol-%, bevorzugt
10 bis 30 Mol-%, betragen, d. h., man hält gegebenenfalls
die Umsetzungsbedingungen so lange ein, bis ein entsprechender
Umsatz erwartet werden kann. In manchen Fällen hat es sich bewährt,
in dieser Schlußphase der Reaktion dem Amin geringe Mengen
Wasserstoff, beispielsweise 5 bis 20%, beizumengen. Das überschüssig
angebotene Amin wird dann aus dem Reaktionsgemisch wieder
entfernt. Es ist eine wichtige Maßnahme, daß das Amin im Verlaufe
der Umsetzung in dem Maße zugegeben wird, wie es sich umsetzt;
so wird erfindungsgemäß erreicht, daß es stets auf einen Überschuß
an Alkohol trifft, solange jedenfalls letzterer in nennenswerter
Konzentration im Reaktionsgemisch vorhanden ist. Diese Bedingungen
werden sehr einfach bei Anwendung eines Gegenstromverfahrens
erzielt, das überdies den Vorteil aufweist, daß man es in
fortlaufender Betriebsweise ausüben kann.
Die in den folgenden Beispielen genannten Mengen beziehen sich im
Zweifel auf das Gewicht; Teile verhalten sich zu Volumenteilen wie
Kilogramm zu Liter. Die Angaben zum Siedepunkt unter vermindertem
Druck beziehen sich auf
mbar.
In einer Rührapparatur werden bei Normaldruck 744 Teile n-Dodecanol,
400 Teile Raney-Nickel und 10 Teile wasserfreies Natriumcarbonat
vorgelegt und das Gemisch auf 150°C erwärmt. Während der
Aufheizperiode wird soviel Methylamin gasförmig angeboten, daß das
Reaktionsgemisch mit Monomethylamin gesättigt ist.
Oberhalb von 110°C setzt die Reaktion ein, und in einem als Wasserauskreiser
ausgebildeten Destillationsaufsatz scheidet sich eine
wäßrige Phase ab. Nun werden stündlich dem Reaktionsgemisch 35
Teile Monomethylamin gasförmig zugeführt. In der Destillationsvorlage
fallen stündlich ca. 18 bis 19 Teile wäßrige Phase an.
Nach 4 Stunden Reaktionszeit ist die Umsetzung beendet; es scheidet
sich kein Wasser mehr ab.
Nach Abkühlung wird das Reaktionsprodukt durch Filtration vom Katalysator
getrennt und das farblose Filtrat durch Destillation aufgearbeitet.
Als Vorlauf erhält man eine geringere Menge eines Gemisches
aus 40% Dimethyllaurylamin und 60% Methyllaurylamin (15%
der aus dem Umsatz berechneten Gesamtmenge; Kp1,3=80 bis 100°C).
Bei einem Siedepunkt von 140°C und einem Druck von z. B. 1,3 · 10-6 bar
erhält man Dilaurylmethylamin (75% der aus dem Umsatz berechneten
Gesamtmenge); als nicht destillierbarer Rückstand verbleibt Trilaurylamin
(5%).
Ein vergleichbares Ergebnis erzielt man auch, wenn Kaliumcarbonat
als Katalysatorzusatz verwendet wird. Durch Anwendung von Natriumbicarbonat
aus Kaliumbicarbonat läßt sich ein um ca. 30% erhöhte
Reaktionsgeschwindigkeit erzielen, während die Ausbeute im wesentlichen
unverändert ist.
Während ein Zusatz von 10 Teilen Kalziumoxid die Reaktionsgeschwindigkeit
im Vergleich zu Natriumcarbonat um rund 10% beschleunigt,
verzögert ein Zusatz von 10 Teilen Kalziumhydroxid, 10 Teilen Bariumhydroxid
oder 0,5 Teilen Natriumhydroxid diese um etwa 20%.
Verwendet man Raney-Kobalt anstelle von Raney-Nickel, so gelingt
das Verfahren im Prinzip ebenfalls. Unter vergleichbaren Reaktionsbedingungen
wird aber nur ein 15%iger Umsatz erzielt.
Ein vergleichbar gutes Ergebnis erzielt man auch, wenn als Alkohol
Stearylalkohol bei 160°C für die Alkylierung des Monomethylamins
verwendet wird. Das gewünschte Distearylmethylamin wird mit
78%iger Ausbeute erhalten.
Eine Ausbeute von etwa 65% erzielt man, wenn als Alkohol ein als
Isotridecanol bezeichnetes Isomerengemisch verwendet wird, das
durch Oxosynthese aus Trimerpropylen erhalten werden kann.
Man arbeitet wie in Beispiel 1 angegeben. Eine Aufschlämmung von
100 Teilen bei 370°C mit Wasserstoff vorreduziertem Nickelkatalysator,
der 45% Nickel auf Magnesiumsilikat enthält und 7 Teilen
Natriumcarbonat in 390 Teilen n-Octanol-1 wird auf 150°C erwärmt
und bei dieser Temperatur Monoäthylamin gasförmig in die gut gerührte
Suspension eingeleitet. Nach 7 Stunden ist die Reaktion
beendet. Bei der destillativen Aufarbeitung wurden isoliert, bezogen
auf die umgesetzte Alkoholmenge
82%Dioctyläthylamin (Kp1,3=150°C),
10%eines Gemisches, das im wesentlichen aus Octyläthylamin und
Diäthyloctylamin im Verhältnis 3 : 2 besteht (Kp₂₀=116 bis
125°C),
3%Trioctylamin.
Für die Durchführung eines kontinuierlich arbeitenden Prozesses
wird ein senkrecht stehendes Reaktionsrohr mit 2000 Volumenteilen
einer Kontaktmasse gefüllt, die aus 57% Nickeloxid, 16% Magnesiumoxid,
23% SiO₂, 1% Cr₂O₃ und 3% Na₂CO₃ besteht. Sie kann
als Magnesiumsilikat-Trägerkatalysator bezeichnet werden. Die
Kontaktmasse besteht aus zylindrischen Formkörpern mit einem
Durchmesser und einer Höhe von jeweils 3 mm. Das Verhältnis des
Durchmessers zur Länge des Reaktionsrohres ist 1 : 20. Vor der Ingangsetzung
der Reaktion wird der Katalysator durch Erhitzen auf
370°C im Wasserstoffatom aktiviert.
Bei 155°C werden stündlich dem Reaktionsrohr von eben 200 Gew.-
Teile n-Dodecanol-1 zugeführt. Dem unteren Teil des Reaktionsrohres
wird gasförmiges Monomethylamin - ca. 33 Gew.-Teile pro
Stunde - zugeleitet. Nicht umgesetztes Monomethylamin, das am
oberen Ende des Reaktionsrohres entweicht, wird nach dem Abscheiden
des mitgeführten Wasserdampfes mit Hilfe einer Kreisgaspumpe
in das Reaktionsrohr zugeführt. Die verbrauchte Menge Monomethylamin
wird fortlaufend ergänzt. Am unteren Ende des Reaktionsrohres
kann man stündlich ca. 185 Gew.-Teile eines Gemisches von
Aminen abziehen. Dieses Gemisch besteht aus etwa 70% Dilauryläthylamin,
20% Methyllaurylamin, 8% Dimethyllaurylamin und
2% Trilaurylamin.
Claims (1)
- Abänderung des Verfahrens nach Patent 26 25 196 zur Herstellung von symmetrischen oder unsymmetrischen tertiären Aminen, durch Umsetzung sekundärer Amine der allgemeinen Struktur R¹-NH-R², wobei R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylreste bzw. Cycloalkylreste mit insgesamt bis zu etwa 10 C-Atomen bedeuten, mit primären oder sekundären ein- oder mehrwertigen Alkoholen, die 8 bis 22 Kohlenstoffatome besitzen, an hydrierend/dehydrierenden Katalysatoren, gegebenenfalls in Gegenwart von Wasserstoff, wobei man das sekundäre Amin dem flüssigen, den Alkohol enthaltenden Reaktionsgemisch in Dampfform oder in flüssiger Form im Maße der Umsetzung zuführt und Wasser im Maße seiner Entstehung destillativ entfernt und die Umsetzung bei 20 bis 160°C in Gegenwart einer basischen Alkali- oder Erdalkaliverbindung vornimmt, dadurch gekennzeichnet, daß man bei 60 bis 160°C primäre Amine der Struktur H₂NR, wobei R einen Alkyl- bzw. einen Cycloalkylrest mit 1 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeutet, einsetzt.
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