DE2816174A1

DE2816174A1 - Verfahren zur herstellung von n,n,n',n'-tetraacetylaethylendiamin

Info

Publication number: DE2816174A1
Application number: DE19782816174
Authority: DE
Inventors: Guenther D Mueller-Schiedmayer; Rudolf Aigner
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1978-04-14
Filing date: 1978-04-14
Publication date: 1979-10-25

Description

Verfahren zur Herstellung von N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin
N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin ist ein wichtiges Hilfsmittel in Waschmitteln und dient dort als Perborat-Aktivator.
Diese Verbindung kann man gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 19 10 300 herstellen durch Umsetzung von Äthylendiamin oder N,N'-Diacetyläthylendiamin mit Keten in Gegenwart von Lösungsmitteln und Katalysatoren.
Dieses Verfahren ist jedoch technisch sehr aufwendig und die Katalysatoren sowie das Lösungsmittel müssen nach der Reaktion sorgfältig aus dem erzeugten Tetraacetyläthylendiamin abgetrennt werden.
Tetraacetyläthylendiamin kann auch durch längeres Kochen von N,N'-Diacetyläthylendiamin mit Essigsäureanhydrid erhalten werden (deutsche Auslegeschrift 21 33 458 sowie Rec. Trav. Chim., Vol.30, 1911, Seiten 183 bis 185). Das Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß nur eine relativ schlechte Ausbeute erzielt wird.
Auch entspricht die Farbe des Produktes nicht den Anforderungen.
Aus der deutschen Patentschrift 21 18 281 ist es ferner bekannt, daß Tetraacetyläthylendiamin kontinuierlich durch Umsetzen von DiacetyläthylendiaminmitEssigsäurenanhydrid bei 120 bis 170 °C hergestellt werden kann, indem man die sich bildende Essigsäure gleichzeitig aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert, das entstandene Tetraacetyläthylendiamin durch Kühlung des Reaktionsgemischs auskristallisiert und abtrennt, und sodann das verbleibende dunkelbraune Reaktionsgemisch teilweise wieder der Reaktion zuführt. Die Entfernung der Essigsäure während der Reaktion erfolgt durch fraktionierte Destillation, wobei wegen der schlechten Trennbarkeit von Essigsäure und Essigsäureanhydrid das Reaktionsgemisch laufend an Essigsäure verarmt. Bei diesem Verfahren ist es daher notwendig, einen großen Essigsäureanhydridtberschuß einzusetzen. Nach Kühlung, Auskristallisieren und Abtrennen des gebildeten Tetraacetyläthylendiamins verbleibt eine dunkel gefärbte Lösung in Essigsäurenanhydrid, die noch erhebliche Anteile der nicht vollständig umgesetzten Reaktionskomponenten enthält. Es ist ferner von großem Nachteil bei diesem Verfahren, daß nur 50 bis 90 Gew.-% des nach der Abtrennung von festem Tetraacetyläthylendiamin verbleibenden Reaktionsprodukts wieder in die Reaktion zurückgeführt werden können um die Farbe des entstehenden Tetraacetyläthylendiamins nicht von vorneherein zu verschlechtern. Trotz Aufarbeitung der ausgeschleusten Menge an Reaktionsgemisch und Rückgewinnung des überschüssigen Essigsäureanhydrids durch Destillation verbleiben Nebenprodukte in Form flüssiger, brauner Rückstände in so großer Menge, daß nur eine Ausbeute von insgesamt maximal 86 Gew.-% Tetraacetyläthylendiamin erreicht werden kann. Auch sind relativ lange Reaktionszeiten erforderlich; dies wiederum führt zu relativ hohen Mengen an Nebenprodukten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von N,N,N'-N'-Tetraacetyläthylendiamin durch Acetylierung von N,N'-Diacetyläthylendiamin mit Essigsäurenanhydrid bei einer Temperatur von 120 bis 170 OC, wobei eine nahezu quantitative Ausbeute von praktisch farblosem N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin ohne nennenswerten Anfall von unbrauchbaren Nebenprodukten erhalten wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man a) N,N'-Diacetyläthylendiain und Essigsäureanhydrid im Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 10 einsetzt, b) die Acetylierung vor der Einstellung des Reaktionsgleichgewichtes zwischen N,N'-Diacetyläthylendiamin und N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin abbricht, c) das erhaltene braun gefärbte Reaktionsgemisch nach oder vor der Abtrennung von N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin durch Kristallisation einer Reinigung zur Entfernung der färbende Verunreinigungen unterwirft und d) die gereinigten und zurückgewonnenen, nicht vollständig zu N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin umgesetzten Reaktionskomponenten wieder der Acetylierung zuführt.
Die Acetylierung des N,N'-Diacetyläthylendiamins erfolgt unter Normaldruck oder schwach erhöhtem Druck, beispielsweise bis zu etwa 5 bar, vorzugsweise bei 1 bis 2 bar, bei einer Temperatur von 120 bis 170 "C, vorzugsweise 130 bis 160 OC. Das N,N1-Diacetyläthylendiamin wird zweckmäßigerweise in technisch reiner Form eingesetzt; geringe Mengen an Wasser, bis zu etwa 1 Gew.-%, und an Essigsäure, bis zu etwa 5 Gew.-%, stören nicht.
Das Gewichtsverhältnis von N,N'-Diacetyläthylendiamin und Essigsäureanhydrid (das zweckmäßigerweise ebenfalls in technisch reiner Form verwendet wird) beträgt 1 : 1 bis 1 : 10, vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 5, insbesondere 1 : l bis 1 : 2,5.
Erfindungsgemäß wird die Umsetzung (Acetylierung) von N,N'-Diacetylätliylendiamin mit Essigsäurenanhydrid vor Einstellung des Reaktionsgleicewictes zwischen N,N,N',N'-Tetr.l.tcetyläthylendiamin und N,N'-Diacetyläthylendiamin, vorzugsweise nach Erreichen eines Umsetzungsgrades an Tetraacetyläthylendiamin von 20 bis 70 Mol-%, insbesondere von 40 bis 60 Mol-%, bezogen auf die Molmenge des eingesetzten N,N'-Diacetyläthylendiamins, abgebrochen. Dies erfolgt zweckmäßiyerweise dadurch, daß die Temperatur des Reaktionsgemisches (Produktgemisches) auf unter 120 OC, vorzugsweise auf 20 bis 110 OC, insbesondere auf 60 bis 100 OC abgekühlt wird (gegebenenfalls wird gleichzeitig die Zufuhr der zu reagierenden Substanzen unterbrochen) . Der Umsetzungsgrad kann beispielsweise analytisch in einfacher Weise festgestellt werden oder über die Auswaaye an kristallisiertem N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin (bestimmt aus einem aliquoten Anteil des Reaktions(gemisches).
Die Durchführung der Acetylierung von N,N'-Diacetyläthylendiamin mit Essigsäureanhydrid erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß frisches N,N'-Diacetyläthylendiamin und die nicht vollständig umgesetzten und nach der erfindungsgemäßen Reinigung zurückgewonnenen Reaktionskomponenten (d.h. das gereinigte und von Tetraacetylähylendiamin und Essigsäure befreite Produktgemisch), die im wesentlichen aus einer Mischung von Diacetyl- und Triacetyläthylendiamin bestehen, mit Essigsäurenanhydrid im angegebenen Gewichtsverhältnis unter Rühren (zur Erreichung einer homogenen Durchmischung) chargenweise umgesetzt werden. Die chargenweise Umsetzung erfolgt vorzugsweise durch Kochen unter Rückfluß in einem mit Rührer und Rückflußkühler ausgestatteten Reaktionsgefäß. Dabei werden die gemäß Erfindung anzustrebenden Umsetzungsgrade in der Regel nach 0,5 bis 5 Stunden, vorzugsweise nach 1,5 bis 3 Stunden, erreicht.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Reaktion kontinuierlich in mehreren hintereinandergeschalteten, vorzugsweise in zwei bis fünf, insbesondere in zwei bis drei, zu einer Kaskade angeordneten, mit Rührer und Rückflußkühlerversehenen Reaktionsbehältern durchzuführen. Es werden dabei N,N'-Diacetyläthylendiamin und das nach der erfindungsgemäßen Reinigung gewonnene Produktgemisch mit Essigsäureanhydrid im angegebenen-Gewichtsverhältnis fortlaufend in den ersten Reaktionsbehälter eingebracht.
Die Umsetzung geht bei Temperaturen von 120 bis 170 OC, vorzugsweise von 130 bis 160 OC, vor sich und wird so gewählt, daß ein endgültiger Umsetzungsgrad von 20 bis 70 Mol-%, vorzugsweise 40 bis 60 Mol-% an N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin, bezogen auf eingesetztes N,N'-Diacetyläthylendiamin, erreicht wird. Bezogen auf gebildetes Tetraacetyläthylendiamin werden Raum-Zeit-Ausbeuten von etwa 70 Gramm/Liter mal Stunde erhalten.
Beispielsweise wird im Falle einer aus zwei Reaktionsbehältern bestehenden Kaskade die Umsetzung folgendermaßen durchgeführt: N,N'-Diacetyläthylendiamin und'das nach der erfindungsgemäßen Reinigung gewonnene Produktgemischwerden gemeinsam mit Essigsäureanhydrid im angegebenen Gewichtsverhältnis fortlaufend dem ersten Reaktionsgefäß zugeführt, von dem das gelb bis leicht braun gefärbte Reaktionsgemisch in das zweite Reaktionsgefäß fließt. Im ersten Reaktionsgefäß wird bis zu einem solchen Umsetzungsgrad umgesetzt, der etwa 25 bis 50 %, vorzugsweise 30 bis 40 %, niedriger liegt als der endgültige Umsetzungsgrad im zweiten Reaktionsgefäß. Von diesem fließt das braun gefärbte Produktgemisch in einen Behälter, wo es zum Abbruch der Reaktion unter Rühren abgekühlt wird.
Nachdem die Acetylierung abgebrochen worden ist, wird gemäß Erfindung das erhaltene braun gefärbte Produktgemisch von den färbenden Verunreinigungen befreit.
Die erfindungsgemäße Reinigungsoperation kann beispielsweise durch Extraktion, Destillation oder mit Hilfe von Adsorptionsmitteln durchgeführt werden, wobei die beiden letzten Reinigungsverfahren bevorzugt sind. Bei der Reinigung mit Adsorptionsmitteln können handelsübliche Adsorptionsmittel verwendet werden.
Sie werden dem Reaktionsgemisch (Produktgemisch) entweder vor oder nach der Abtrennung des Tetraacetyläthylendiamins zugesetzt; dieses wird zweckmäßigerweise durch Ausfällen (Auskristallisieren) infolge Abkühlung auf'etwa 0 bis 30 OC abgetrennt.
Im ersten Fall wird das dunkelbraune Reaktionsgemisch nach Beendigung (Abbruch) der Reaktion vorzugsweise auf 60 bis 100 OC abgekühlt und unter Rühren mit etwa 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise etwa 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Reaktionsgemisches, einer handelsünlichen Bleicherde, z.B. Tonsil AC oder Aktivkohle, versetzt, worauf bei der gleichen Temperatur etwa 5 bis 30 Minuten, vorzugsweise etwa 5 bis 10 Minuten, weitergerührt wird. Nach Abfiltrieren, Dekantieren oder Abschleudern des Adsorptionsmittels erhält man eine leicht gelblich gefärbte Lösung; das Behandeln mit Adsorptionsmitteln kann gegebenenfalls mehrere Male, vorzugsweise 2- bis 3mal wiederholt werden. Aus der erhaltenen Lösung wird nach Abkühlen auf 0 bis 30 OC die farblose Tetraacetylverbindung auskristallisiert und durch Abfiltrieren, Dekantieren oder Abschleudern entfernt. Das hernach sehr schwach gefärbte Filtrat wird, nach Abtrennen der bei der Reaktion entstandenen Essigsäure, wieder in den Reaktionsprozeß (zur Acetylierung) eingesetzt.
Im zweiten Fall wird aus dem Produktgemisch zunächst, wie oben beschrieben, durch Kristallisation die Tetracetylverbindung entfernt. Nach Zugabe von etwa 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise etwa 1 bis 5 Gew.-%, bezogen au£ das Gewicht des Produktgemisches, Bleicherde oder Aktivkohle zur 20 bis 110 OC, vorzugsweise 60 bis 100 OC warmen, dunkelbraun gefärbten Mutterlauge, anschließendem Weiterrühren etwa 5 bis 30 Minuten, vorzugsweise etwa 5 bis 10 Minuten lang und nachfolgender Filtration des Adsorptionsmittels erhält man eine leicht gelbliche Lösung, die, zweckmäßigerweise nach destillativer Entfernung von vorhandener Essigsäure, wieder in die Reaktion (zur Acetylierung) eingesetzt wird.
Eine weitere Möglichkeit der Reinigung besteht darin, daß man die Mutterlauge destillativ aufarbeitet. Hierbei wird das erhaltene Reaktionsgemisch zunächst auf etwa 0 bis 30 OC abgekühlt und das entstandene N,N,N' ,N' -Tetraacetyläthylendiamin abgetrennt.
Aus der verbleibenden Mutterlauge wird dann überschüssiges Essigsäureanhydrid und Essigsäure destillativ entfernt. Der Rückstand wird dann weiter im Vakuum (0,4 bis 8 mbar, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 mbar) bei einer Temperatur von 140 bis 240 OC, vorzugsweise 150 bis 200 OC, destilliert. Als Destillat erhält man eine leicht gelb gefärbte Flüssigkeit mit einem Schmelzpunkt von 50 bis 90 OC, die beim Abkühlen erstarrt. Dieses im wesentlichen aus nicht umgesetztem Diacetyl- und Triacetyläthylendiamin und wenig nicht auskristallisiertem Tetraacetyläthylendiamin bestehende Destillat wird zusammen mit Essigsäureanhydrid (zur Einstellung des angegebenen Gewichtsverhältnisses) wieder der Reaktion zugeführt. Im Sumpf der Destillation fallen nur geringe Mengen eines dunklen, teerartigen Produktes an, die verworfen werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeigt eine Reihe von Vorteilen.
Durch die Kombination (a) Acetylierung von Diacetyläthylendiamin mit Essigsäureanhydrid, (b) Abbruch der Acetylierung zu Tetraacetyläthylendiamin vor der vollständigen Umsetzung des eingesetzten Diacetyläthylendiamins, (c) Reinigung des bei Abbruch erhaltenen Reaktionsgemisches von färbenden Verunreinigungen und (d) Wiedereinführen der nicht vollständig zu N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin umgesetzten, gereinigten Reaktionskomponenten zur Acetylierung ist ein Verfahren geschaffen, mit dem die erstellung von Tetraacetyläthylendiamin in sehr hoher Ausbeute von mehr als 97 % möglich ist. Darüberhinaus fällt das nach diesem Verfahren gewonnene Tetraacetyläthylendiamin auch in fast farbloser Form an.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ferner, daß durch die vollständige Entfernung der färbenden Nebenprodukte aus dem Reaktionsgemisch die nicht vollständig acetylierten Reaktionskomponenten quantitativ wieder der Acetylierung zugeführt werden können. Eine Anreicherung der stark dunkel färbenden Nebenprodukte wird damit vermieden, sodaß die Farbe des Endproduktes praktisch farblos bleibt. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch, daß - im Vergleich zu den bekannten Verfahren, bei denen sich bis zu 15 Gew.-%, bezogen auf eingesetztes Diacetyläthylendiamin, Nebenprodukte ergeben - eine nur unwesentliche Menge nicht verwertbarer und schwer zu beseitigender Nebenprodukte anfäilt.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich darüberhinaus in technisch sehr einfacher Weise diskontinuierlich oder kontinuierlich durchführen und es ist, verglichen mit den bekannten Verfahren, eine relativ kurze Reaktionszeit erforderlich. Insbesondere ist es nicht erforderlich, den umständlichen Weg zu beschreiten, die Essigsäll"- in dem Maße, wie sie bei der Acetylierung entsteht, aus dem Reaktionsgemisch abzudestillieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird an folgenden Beispielen näher erläutert: Beispiel 1: 72,1 g N,N'-Diacetyläthylendiamin werden mit 306 g Essigsäureanhydrid unter Rückfluß bei 1400C 3 Std. qekocift. Danach wird auf ca. 1000C abgekühlt, 9,5 g Tonsil AC (Bleicherde) zugegeben und 10 min bei 1000C gerührt. Danach wird heiß abfiltriert. Zum Filtrat werden nochmals 9,5 g Tonsil AC gegeben und wieder 10 min. bei 1O00C gerührt und wieder heiß abfiltriert. Die ursprünglich dunkelbraune Reaktionsmischung wird durch die Behandlung mit Tonsil AC hellgelb.
Die gereinigte Reaktionsmischung wird auf OOC abgekühlt, die ausgefallenen farblosen Kristalle werden abgenutscht und bei 1000C im Vakuum-Trocknungsschrank getrocknet. Die Ausbeute beträgt 72,6 g Tetraacetyläthylendiamin.
Die Mutterlauge wird zur Abtrennung von Essigsäure und Essigsäuranhydrid unter Vakuum eingedampft. Der ölige Rückstand von 33,1 g wird mit 47,6 g frischem N,N'-Diacetyläthylendiamin und 306 g Essigsäureanhydrid versetzt. Die Reaktion und anschließende Reinigung der dunkelbraunen Reaktionsmischung werden, wie beschrieben, durchgeführt.
In einer Reihe fortlaufender Ansätze konnten, bezogen auf eingesetztes N ,N' -Diacetyläthylendiamin folgende Ausbeuten an Tetaacetyläthylendiamin erhalten werden: Tabelle 1: Einsatz Ausbeute Mol.% Ausbeute Diacetyläthy- Tetraacetyllendiamin äthylendiamin in g in g 47 74,2 98,5 47 72,6 96,4 47 72,0 95,5 47 72,7 96,5 47 73,3 97,5 47 73,8 97,9 47 73,1 97,0 47 73,3 97,3 Die durchschnittliche Ausbeute an Tetraacetylatnylendiamin ergibt sich zu 97,0 %.
Das erhaltene farblose Produkt hat einen Schmelzpunkt von 1510C und eine Reinheit von 99,5 %. Eine Lösung von 3 g Wirkstoff in 100 ml Chloroform hat eine Farbzahl (APHA) von weniger als 10.
Beispiel 2: 72,1 g N,N'-Diacetyläthylendiamin werden mit 306 g Essigsäureanhydrid gemischt und unter Rühren am Rückfluß 3 Std.
bei 1400C umgesetzt. Die dunkelbraune Reaktionsmischung wird mit 2 % Aktivkohle BrilonitB normal 10 min bei 1000C gerührt. Danach wird die Aktivkohle aus der heißen Lösung abfiltriert. Die ursprünglich dunkelbraune Lösung wird durch die Behandlung mit Aktivkohle hellgelb. Nach Abkühlen auf 150C werden die ausgefallenen, farblosen Kristalle von Tetraacetyläthylendiamin abgetrennt. Die in der Mutterlauge enthaltenen, nicht umgesetzten Reaktionskomponenten werden nach Abdestillieren von Essigsäure und Essigsäureanhydrid wieder in die Reaktion eingesetzt.
Beispiel 3: 72,1 g N,N'-Diacetyläthylendiamin werden mit 306 g Essigsäureanhydrid gemischt und bei 1400C 3 Std. umgesetzt. Die Mischung wird abgekühlt und bei 0°C das auskristallisierte Tetraacetyläthylendiamin abfiltirert. Die dunkelbraune Mutterlauge wird mit 15 g Tonsil AC bei 1000C 10 min. gerührt.
Nach Abfiltrieren des Tonsils erhält man eine hellgelbe Lösung. Die darin enthaltenen, nicht umgesetzten Reaktionskomponenten werden nach Abdestillieren von Essigsäure und Essigsäureanhydrid wieder in die Reaktion eingesetzt.
Beispiel 4: 216 g N,N'-Diacetyläthylendiamin werden mit 900 g Essigsäureanhydrid versetzt und in einem 2-Ltr.-Rührkolben mit Kühler unter Rückfluß bei 1400C gekocht. Nach 3 Std. Reaktionszeit liegt ein dunkelbraun gefärbtes Reaktionsgemisch vor.
Das Gemisch wird unter starkem Rühren auf OOC abgekühlt. Die ausgefallenen Kristalle werden abgetrennt und mit 50 ml eiskaltem Essigsäureanhydrid nachgewaschen. Das.Kristallisat wird unter Vakuum ca. 1 Std. bei 80 - 1000C getrocknet.
Die Ausbeute beträgt 226 g.
Aus der dunkelbraunen Mutterlauge werden Essigsäure und Essigsäureanhydrid abdestilliert. Als Rückstand erhält man 95 g eines schwarzen, öligen Produkts. Dieses wird anschließend im Hochvakuum bei 1 mbar destilliert. Die Übergangstemperatur liegt bei 150 - 160°.C. Die Sumpftemperatur steigt bis 2000C an. Undestillierbar bleiben ca. 4 g einer teerartigen Masse zurück. Bezogen auf die Ausbeute an Tetraacetyläthylendiamin von 226 g entsprechen die Nebenprodukte nur 1,8 Gew.-%.
Als Destillat erhält man 91 g hellgelbe Flüssigkeit, die bei 50 - 900C erstarrt. Diese Schmelze wird mit 144 g Diacetyläthylendiamin und 900 g Essigsäureanhydrid erneut 3 Std.
unter Rückfluß bei 1400C umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wird auf OOC abgekühlt und die ausgefallenen Kristalle abfiltriert und mit eiskaltem Essigsäureanhydrid gewaschen.
Die Mutterlauge wird wieder der Aufarbeitung, wie vorher beschrieben, zugeführt. In einer Reihe aufeinanderfolgender Ansätze konnten, bezogen auf eingesetztes N,N'-Diacetyläthylendiamin folgende Ausbeuten an Tetraacetyläthylendiamin erhalten werden.
Tabelle 2: Ein:,itz Ausbeute Ausbeute Mol % Diacetyläthylen- Tetraacetyläthydiamin lendiamin 144 g 226 g 99,1 144 g 225 g 98,6 144 g 218 g 95,6 144 g 225 g 98,7 144 g 222 g 97,4 Die durchschnittliche Ausbeute an Tetraacetyläthylendiamin ergibt sich zu 97,9 %. Das erhaltene farblose Produkt hat einen Schmelzpunkt von 1520C und eine Reinheit von 99,8 %.
Die Lösung von 3 g Wirkstoff in 100 ml Chloroform hat eine Farbzahl (APHA) von weniger als 10.
Beispiel 5: In einer Rührkesselkaskade, bestehend aus zwei 8-Ltr-Rührbehältern, führt man nach Einstellung des stationären Zustandes pro Stunde 656 g frisches N,N'-Diacetyläthylendiamin und 2.600 g Essigsäureanhydrid in das 1. Rührgefäß ein. Gleichzeitig werden aus einer der Reaktionsstufe nachgeschalteten Reinigungs-Destillation pro Stunde 1.185 g nicht vollständig umgesetztes Reaktionsprodukt, das teilweise aus N,N'-Diacetyläthylendiamin, aus dem Zwischenprodukt Triacetyläthylendiamin und geringen Anteilen Tetraacetyläthylendiamin besteht, in das 1. Reaktionsgefäß zurückgeführt. Die Temperatur in den beiden Rührbehältern wird bei 1400C gehalten.
Das Reaktionsgemisch wird zur Kristallisation in eine Kaskade, bestehend aus zwei 8-Ltr.-Rührgefäßen, mit Kühlmantel geführt. Im 1. Kristallisationsgefäß wird mit Kühlwasser unter starkem Rühren auf ca. 30 - 350C abgekühlt. Im 2.
Kristallisator wird die Temperatur mit Kühlsole auf ca.
OOC abgesenkt. Der Kristallbrei wird über eine Filternutsche von der Mutterlauge getrennt. Die Kristalle werden mit wenig kaltem Wasser nachgewaschen.
Nach dem Trocknen bei 80 - 100"C im Trockenschrank erhält man Kristalle mit einer Reinheit von 99,5 % Tetraacetyläthylendiamin. Eine Lösung von 3 g in 100 111 Chloroform ergibt eine APHA-Farbzahl von 8. Pro Stunde erhält man eine Menge von 1.015 g Tetraacetyläthylendiamin, das entspricht einer Ausbeute von 98 %.
Das Waschwasser wird verworfen. Aus der Mutterlauge wird überschüssiges Essigsäureanhydrid und bei der Reaktion gebildete Essigsäure abdestilliert.
Nach Entfernung des Essigsäure/Essigsäureanhydrid-Gemisches aus der Mutterlauge erhält man einen öligen, dunkelbraunen Rückstand, der bei ca. 400c erstarrt. Pro Stunde fallen ca. 1.205 g dieses Rückstandes an, der dann im Hochvakuum bei 0,5 - 1,5 mbar destilliert wird. Das Produkt siedet bei 160 - 180°C. Man erhält als Destillat eine hellgelbe Flüssigkeit, die bei ca. 1300C erstarrt. Die pro Stunde anfallende Menge von 1.185 g Destillat wird, wie beschrieben, in den 1. Reaktionsbehälter zurückgefahren.
Bei der Hochvakuumdestillation verbleiben ca. 20 g/h teerartiger Rückstand, der verworfen wird. Diese Menge entspricht etwa 2 %, bezogen auf die Ausbeute an Tetraacetyläthylendiamin.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin durch Acetylierung von N,N'-Diacetyläthylendiamin mit Essigsäureanhydrid bei einer Temperatur von 120 bis 170 OC, dadurch gekennzeichnet, daß man a) N,N'-Diacetyläthylendiamin und Essigsäureanhydrid im Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 10 einsetzt, b) die Acetylierung vor der Einstellung des Reaktionsgleichgewichtes zwischen N,N'-Diacetyläthylendiamin und N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin abbricht, c) das erhaltene braungefärbte Reaktionsgemisch,nach oder vor der Abtrennung von N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin durch Kristallisation, einer Reinigung zur Entfernung der färbenden Verunreinigungen unterwirft und d) die gereinigten und zurückgewonnenen, nicht vollständig zu N,N,N' ,N' -Tetraacetyläthylendiamin umgesetzten Reaktionskomponenten wieder der Acetylierung zuführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man a) ein Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 10 nimmt, b) die Acetylierung nach Erreichen eines Umsetzungsgrades an N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin von 20 bis 70 Mol-%, bezogen auf eingesetztes N,N'-Diacetyläthylendiamin, abbricht, c) das Reaktionsgemisch nach Abtrennung von N,N,N'-N'-Tetraacetyläthylendiamin, Essigsäurenanhydrid und Essigsäure durch Vakuumdestillation reinigt und d) das Destillat wieder der Acetylierung zuführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man a) ein Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 10 nimmt, b) die Acetylierung nach Erreichen eines Umsetzungsgrades an N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin von 20 bis 70 Mol-%, bezogen auf eingesetztes N,N'-Diacetyläthylendiamin, abbricht, c) das Reaktionsgemisch mit einem Adsorptionsmittel reinigt und d) die gereinigten und zurückgewonnenen, nicht vollständig zu N,N,N',N'-Tetraacetyläthylendiamin umgesetzten Reaktionskomponenten wieder der Acetylierung zuführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 5 nimmt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 2,5 nimmt.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reinigung mit dem Adsorptionsmittel in der Weise durchführt, daß man das Produktgemisch auf eine Temperatur von 60 bis 100 °C bringt, eine zur Adsorption der färbenden Verunreinigungen ausreichende Menge an Adsorptionsmittel unter Rühren zusetzt, 5 bis 30 Minuten weiterrührt und anschließend das Adsorptionittel abfiltriert.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Adsorptionsmittel Bleicherde oder Aktivkohle verwendet.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Acetylierung nach Erreichen eines Umsetzungsgrades an N,N,N',N'-Tetraacety1äthylendiamin von 40 bis 60 Mol-%, bezogen auf eingesetztes N,N'-Diacetyläthylendiamin, abbricht.