DE865454C - Verfahren zur Herstellung von 1-Amino-2, 4, 4-trimethylpentan-2-ol - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von 1-Amino-2, 4, 4-trimethylpentan-2-ol

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DE865454C
DE865454C DED7175A DED0007175A DE865454C DE 865454 C DE865454 C DE 865454C DE D7175 A DED7175 A DE D7175A DE D0007175 A DED0007175 A DE D0007175A DE 865454 C DE865454 C DE 865454C
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DE
Germany
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amino
trimethylpentan
epoxy
ammonia
preparation
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DED7175A
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Archibald Robert Graham
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Distillers Co Yeast Ltd
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Distillers Co Yeast Ltd
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Description

Erteilt auf Grund des Ersten Oberleitungsgesetzes vom 8. Juli 1949
(WiGBl. S. 175)
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
AUSGEGEBENAM 2. FEBRUAR 1953
DEUTSCHES PATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 12q GRUPPE 3201
D 7175 IVc j I2q
Archibald Robert Graham, Epsom, Surrey (Großbritannien) ist als Erfinder genannt worden.
The Distillers Company Limited, Edinburgh (Großbritannien)
Verfahren zur Herstellung von l-Amino-2,4,4-trimethylpentan-2-ol Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 25. Oktober 1950 an
Patentanmeldung bekanntgemacht am 15. Mai 1952
Patenterteilung bekanntgemacht am 18. Dezember 1952
Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien vom 29'. Oktober 1949 ist in Anspruch genommen
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von i-Amino-2, 4, 4-trimethylpentan-2-ol, das bisher unbekannt war und besonders nützliche Eigenschaften besitzt.
Es ist bekannt, daß die Monoalkanolamine den Di- und Trialkanolaminen wegen ihrer stärker basischen Natur, welche die Monoverbindungen für eine große Anzahl von verschiedenen Anwendungsgebieten besonders geeignet macht, überlegen sind und daß daher die Erzeugung derartiger Verbindungen erwünscht und bevorzugt ist. Es ist früher bereits dargelegt worden (s. z.B. deutsche Patentschrift 203 082 und britische Patentschrift 448373), daß beider Einwirkung von Ammoniak auf höhere Alkylenoxyde der Formel
R1 — C-
CH2,
in welcher R1 und R2 Alkylgruppen bedeuten, vorzugsweise Di- und Trialkanolamine entstehen.
Nach vorliegender Erfindung wird ein Gemisch mit einem überwiegenden Anteil an Monooctanolamin zusammen mit geringen Mengen Dioctanolamin erzeugt, wenn man 1 Mol i, 2-Epoxy-2, 4, 4-trimethylpentan der Formel
CHL
CH,
C H3 ·— C — C H2 -— C C H2
CH3 O
bei Temperaturen zwischen 120 und 200° mit wenigstens 4 Mol Ammoniak zur Umsetzung bringt.
Überraschenderweise besteht das Reaktionsprodukt in der Hauptsache aus dem Monooctanolamin i-Amino-2, 4, 4-trimethylpentan-2-ol:
CH8 CH3
CHo-C-CH9-C-CH2-NH9.
CH3
OH
Dieses primäre Octanolamin, welches auf diese Weise leicht zugänglich geworden ist, ist bisher noch nicht beschrieben worden. Es besitzt eine Anzahl von Vorteilen gegenüber den bereits bekannten hochsiedenden Alkanolaminen, wie Triäthanolamin, und selbst gegenüber anderen Octanolaminen, welch letztere nur auf hohe Kosten verursachenden umständlichen Wegen a5 synthetisiert werden können oder mit geringen Ausbeuten erhältlich sind (s. z. B. deutsche Patentschrift 203082 und britische Patentschrift 448373).
Das Monooctanolamin der obigen Struktur läßt sich
aus dem Reaktionsgemisch leicht durch fraktionierte Destillation gewinnen' und wird als eine farblose Flüssigkeit erhalten, welche im Gegensatz z. B. zu Triäthanolamin beim Stehen nicht nachdunkelt.
Das reine i-Amino-2, 4, 4-trimethylpentan-2-ol siedet bei 88°/i5 mm Quecksilber. Es hat den Brechungsexponenten nf 1,4580 und das spezifische Gewicht 0,8991 bei 20720°. Sein Pikrat kristallisiert aus wässerigem Äthylalkohol in orangefarbigen Platten mit dem Schmelzpunkt 151 bis 1520. Das salzsaure Salz schmilzt bei 183° und das benzoesäure Salz bei 104 bis 105°.
Die Base ist in Wasser und organischen Lösungsmitteln, insbesondere in Paraffinkohlenwasserstoffen, •Mineralölen und Wachsen, löslich. Sie kann mit dem Achtfachen ihres Volumens mit Wasser verdünnt werden, ohne daß eine zweite Phase gebildet wird. Im Gegensatz zu einigen der bekannten Alkanolamine der Reihe mit 8 Kohlenstoffatomen oder zu Triäthanolamin besitzt das neue Monooctanolamin einen milden, kampferartigen und angenehmen Geruch. Infolgedessen kann das neue Amin mit Vorteil als freie Base oder in Gestalt seiner Salze oder anderer Derivate in kosmetischen Zubereitungen oder für Haushaltspräparate Anwendung finden.
Die Dissoziationskonstante der neuen Base ist außergewöhnlich hoch und beträgt 3,45 X io~5 bei 20°. Als starke Base mit geringer Flüchtigkeit, aber großer Wasserlöslichkeit kann sie mit Vorteil in reiner Form oder in Gestalt ihrer wässerigen Lösungen zum Absorbieren von sauren Gasen, z. B. Kohlensäure und Schwefelwasserstoff, benutzt werden.
Ihre Salze mit starken wie auch mit schwachen Säuren sind verhältnismäßig beständig. Sie besitzen daher eine erhebliche Verträglichkeit mit organischen Lösungsmitteln, Fetten, Wachsen und Ölen. Somit kann man eine verhältnismäßig große Menge von Fetten den solche Salze enthaltenden Seifenzusammenstellungen einverleiben, ohne daß diese unbeständig werden.
Die Tatsache, daß die neue Base bei gewöhnlicher Temperatur flüssig ist, während eine Anzahl der bekannten Octanolamine fest sind, erleichtert die Handhabung der Base.
Die Reaktion zwischen dem Epoxyd und Ammoniak wird zweckmäßig in einem mit Rührwerk versehenen Autoklav ausgeführt, wenn in Gegenwart von Wasser gearbeitet wird. An Stelle von Wasser kann die Reaktion auch in alkoholischer Lösung, beispielsweise in Methyl- oder Äthylalkohol, vorgenommen werden. Die Temperaturen für die vorzugsweise Durchführung der Reaktion können innerhalb weiter Grenzen schwanken. Temperaturen von 120 bis 200° finden mit Vorteil Anwendung. Benutzt man ein Verhältnis von wenigstens 4 Mol Ammoniak auf je 1 Mol des Epoxyds, so entstehen nur geringe Mengen Dioctanolamin neben dem gewünschten Monooctanolamin. Die Bildung dieser untergeordneten Dioctanolmengen kann aber durch die Anwendung größerer Überschüsse von Ammoniak, z. B. von 10 bis 14 Mol auf 1 Mol Epoxyd, noch weiter verringert werden.
Da das erzeugte Octanolamin leicht durch Einwirkung von Kohlensäure in das kohlensaure Salz übergeführt wird, ist es ratsam, die Destillation des Reaktionsproduktes zwecks Reinigung in einer von Kohlensäure freien Atmosphäre, z.B. unter Stickstoff, durchzuführen.
Sowohl die Amino- als auch die tertiäre Hydroxylgruppe können weiteren Reaktionen unterworfen werden. Beispielsweise kann man das Octanolamin mit Alkyl- oder Arylhalogeniden zur Umsetzung bringen, wobei das Octanolamin in ein N-alkyl- oder N-arylsubstituierte's Octanolamin übergeführt wird, oder man kann es mit einem Alkylenoxyd reagieren lassen, wodurch ein N-Oxyalkyloctanolamin entsteht. Auf diese Weise können auch sekundäre oder tertiäre Alkanolamine und auch quaternäre Salze einfach und billig erzeugt werden.
Das neue Octanolamin kann ferner durch Säurechloride oder Ketene in bekannter Weise in Amide umgewandelt werden. Weiterhin entsteht durch Wasserabspaltung aus dem Octanolamin das entsprechende ungesättigte Octylamin, dessen Siedepunkt bei 51 bis 53° unter 13 mm Druck liegt. Sein Brechungsexponent ist nf 1,4488. Aus diesem Octylamin kann das entsprechende gesättigte i-Amino-2,4,4-trimethylpentan mit dem Siedepunkt 151 bis 1527735 mm und dem Brechungsexponenten n® 1,4280 hergestellt werden, dessen Pikrat bei 190° schmilzt. Ein Schutz für diese Umsetzungen des i-Amino-2, 4, 4-trimethylpentan-2-ols wird hier nicht beansprucht.
-i->·· 1 lao
Beispiel 1
2 Mol i, 2-Epoxy-2, 4, 4-trimethylpentan (a-Diisobutylenepoxyd) wurden mit 1,51 einer wässerigen Ammoniaklösung, welche 27 Mol NH3 enthielt, 5 Stunden in einem Autoklav auf 1900 erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsprodukt zum Zwecke
der Extraktion des gewünschten Produktes aus der wässerigen Phase mit Chloroform behandelt. Der Auszug wurde mit kleinen Mengen Wasser gewaschen, getrocknet und dann fraktioniert destilliert. Mono-5 octanolamin wurde in einer Ausbeute von 63 °/0 als eine bei 87 bis 88° unter einem Druck von 14 mm Hg siedende farblose Flüssigkeit erhalten. Außer dem primären Amin wurden etwa 25 % hochsiedende Anteile, einschließlich geringer Mengen Dioctanolamin,
isoliert. ^ . . ,
Beispiel 2
4 Mol a-Diisobutylenepoxyd wurden mit 12 Mol Ammoniak in Lösung in Methylalkohol durch I7stündiges Erhitzen auf 1400 zur Umsetzung gebracht.
*5 4° % des angewendeten Epoxyds wurden als Monooctsnolamin durch Fraktionierung des Reaktionsgemisches isoliert. Die hochsiedenden Produkte beliefen sich auf weniger als 30%, berechnet auf das angewendete Epoxyd.
Das Verhältnis der erzeugten Menge Monooctanolamin zu der Menge hochsiedender Bestandteile, einschließlich Dioctanolamin, hängt von den anwesenden Mengen Ammoniak im Verhältnis zum Epoxyd ab. Dies wird durch die folgende Tabelle veranschaulicht.
Mol Mol Mono- Hoch-
Epoxyd Ammoniak octanolamin- sieder
Versuch an an Ausbeute,
Nr. gewendet gewendet Prozent,
berechnet 79
I 1,1 auf Epoxyd 40
I I 4.25 5 35
2 I 5.0 51.5 32
3 7.25 54 25
4 I 14,0 57 13
5 I 67,0 62
6 63
Beispiel 3
4 Mol a-Diisobutylenepoxyd und 1050 ecm wässeriges Ammoniak, die insgesamt 20 Mol NH3 enthielten, wurden zusammen in einem Autoklav mit Rührwerk 5 Stunden auf 150 bis i6o° erhitzt. Dabei wurde ein Höchstdruck von 31 Atm. erreicht. Das überschüssige Ammoniak wurde sodann in der Hauptsache durch Erhitzen des Reaktionsproduktes am Rückfiußkühler entfernt. Nach Zusatz von 250 g Natriumchlorid zu der Mischung wurde dieselbe zweimal mit Toluol ausgezogen, wobei das erstemal 500 ecm und darauf 100 ecm verwendet wurden. Durch Destillieren der vereinigten Toluolauszüge wurden 2,16 Mol Monooctanolamin gewonnen, was eine Ausbeute von 54 °/0, berechnet auf das angewendete Epoxyd, darstellt.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur Herstellung von i-Amino-2, 4, 4-trimethylpentan-2-ol, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 Mol i, 2-Epoxy-2, 4, 4-trimethylpentan mit wenigstens 4 Mol, vorzugsweise 10 bis 14 Mol Ammoniak unter Druck bei Temperaturen zwischen 120 und 2000 umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in wässeriger oder alkoholischer Lösung durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung des i-Amino-2, 4, 4-trimethylpentan-2-ols aus dem Reaktionsgemisch durch fraktionierte Destillation, vorzugsweise in Abwesenheit von Kohlensäure, z. B. unter Stickstoff, vorgenommen wird.
5682 1.53
DED7175A 1949-10-29 1950-10-24 Verfahren zur Herstellung von 1-Amino-2, 4, 4-trimethylpentan-2-ol Expired DE865454C (de)

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