DE908972C - Verfahren zur Herstellung von Alkanolaminen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Alkanolaminen

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DE908972C
DE908972C DED11133A DED0011133A DE908972C DE 908972 C DE908972 C DE 908972C DE D11133 A DED11133 A DE D11133A DE D0011133 A DED0011133 A DE D0011133A DE 908972 C DE908972 C DE 908972C
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Archibald Robert Graham
Alfred Frank Millidge
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Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Mono- und Di-alkanolaminen, welche praktisch frei von Tri-alkanolaminen sind, und zwar durch die Einwirkung von Ammoniak auf ein Olefinoxyd.
Es ist bekannt, daß bei der Einwirkung von Ammoniak auf Olefmoxyde, beispielsweise Äthylenoxyd, Propylenoxyd oderlsobutylenoxyd zur Erzeugung der entsprechenden Alkanolamine eine Reaktionsmischung entsteht, welche sowohl Mono-alkanolamine und Dialkanolamine wie auch Tri-alkanolamine enthält. Eine ganze Anzahl von Verfahren ist bereits vorgeschlagen worden, um die Bildung der unerwünschten Tri-alkanolamine zurückzudrängen, beispielsweise durch Herabsetzung der Reaktionstemperatur oder durch die Verwendung eines großen LTberschusses von Ammoniak (s. hierzu die britischen Patentschriften 448 373 und 497 093 und die USA.-Patentschrift 2 196 554). Die dort beschriebenen Methoden erfordern entweder lange Einwirkungsdauer, oder sie beanspruchen ausgedehnte Apparaturen, hohe Ausgaben für Dampf oder bringen Verluste von Ammoniak mit sich oder sind schließlich mit einer Kombination von zwei oder mehreren dieser Faktoren verknüpft.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mono- und Di-alkanolamins aus dem entsprechenden Olefinoxyd, bei welchem kein Tri-alkanolamin entsteht. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, die Ausbeuten an Mono-alkanolamin und Di-alkanolamin in einem Verfahren zu erhöhen, bei welchem eine Mischung von Olefinoxyden in die entsprechenden Alkanolamine umgewandelt wird.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Entdeckung, daß durch die Auswahl von 2, 3-Epoxy-n-butan-
für die Umwandlung in die Butanolamine und durch die Einwirkung von Ammoniak auf dasselbe bei erhöhten Temperaturen nur Mono-butanol-(2)-amin-(3) und Di-butanol-(2)-amin-(3) erzeugt werden.
Soweit festgestellt werden konnte, wird kein Tributanol-(2)-amin-(3) während der Reaktion gebildet.
Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet,
daß man 2, 3-Epoxy-n-butan, welches nicht durch
1, 2-Epoxybutan, 1,2-Epoxypropan oder andere I1 2-Epoxyverbindungen verunreinigt ist, mit Ammoniak umsetzt, wobei Mono-butanol-(2)-amin-(3) und Di-butanol-(2)-amin-(3), aber praktisch kein Tributanol-(2)-amin-(3) entsteht.
Die Temperatur für die Durchführung des Verfahrens ist nicht entscheidend und hängt in der Hauptsache von wirtschaftlichen Erwägungen ab. Bei Zimmertemperatur und gewöhnlichem Druck geht die Reaktion nur langsam vonstatten und kann, bis sie vollständig ist, mehrere Tage in Anspruch nehmen.
Es ist deswegen zweckmäßig, bei erhöhter Temperatur z. B. zwischen 70 und i8o°, vorteilhaft bei 90 bis 1200 zu arbeiten. Lösungsmittel können bei der Reaktion zur Anwendung gelangen. Geeignete Lösungsmittel sind z. B. Wasser und/oder niedrige aliphatische Alkohole, beispielsweise Methylalkohol, Äthylalkohol oder Propylalkohol oder ein Überschuß an wasserfreiem Ammoniak; Äther und cyclische Äther, z. B. Dioxan, können ebenfalls benutzt werden. Wasser wird jedoch bevorzugt.
Obgleich die Menge Ammoniak im Verhältnis zum
2, 3-Epoxy-n-butan in dem Reaktionsgemisch in weiten Grenzen schwanken kann, verwendet man zweckmäßig ein niedriges Verhältnis von Ammoniak zu dem Epoxyd, weil keine Verringerung der Ausbeute durch Bildung von Tri-butanol-(2)-amin-(3), welche unter gewöhnlichen Umständen bei der Anwendung von kleinen Mengen Ammoniak bei anderen Alkanolaminen eintritt, zu befürchten ist. Dies bedeutet nicht nur, daß nach beendeter Reaktion kleinere Mengen Ammoniak aus dem Reaktionsgemisch wiederzugewinnen sind, sondern auch, daß im Falle der Benutzung eines Lösungsmittels, z. B. Wasser, und der Einführung des Ammoniaks in Gestalt einer gesättigten wäßrigen Lösung bei Atmosphärendruck, weniger Lösungsmittel zur Anwendung gelangen kann. Infolgedessen verbilligt sich die Destillation bei der nachfolgenden Abtrennung und Isolierung der erzeugten Butanolamine ganz wesentlich.
Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Mischung von Mono-butanol-(2)-amin-(3)undDi-butanol-(2)-amin-(3) durch die Einwirkung von Ammoniak auf 2, 3-Epoxyn-butan in Gegenwart eines inerten Verdünnungsmittels, z.B.Wasser, hergestellt, wobei die Menge des Ammoniaks im Verhältnis zum Olefinoxyd in dem Reaktionsgemisch 1 Mol Olefinoxyd zu weniger als 10 Mol, zweckmäßig weniger als 5 Mol Ammoniak beträgt. Durch Anwendung eines Verhältnisses von ι Mol Ammoniak zu 2 Mol 2, 3-Epoxy-n-butan vermag man fast ausschließlich Di-butanol-(2)-amin-(3) zu erzeugen, das nicht nur frei von Tri-butanol-(2)-amin-(3), sondern auch im wesentlichen frei von Monobutanol-(2)-amin-(3) ist. Dies steht im Gegensatz zu aller bisher bekannten Erfahrung, derzufolge es praktisch unmöglich ist, eine Reaktionsmischung durch die Einwirkung von Ammoniak auf die niedrigeren Olefinoxyde zu erzeugen, in welcher eine überwiegende Menge Di-alkanolamin enthalten ist. Infolgedessen ist die Darstellung eines Di-butanol-(2)-amins-(3), welches praktisch frei von Mono-butanol-(2)-amin-(3) und Tri-butanol-(2)-amin-(3) ist, ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung. Die Verwendung von im wesentlichen nicht mehr als der stöchiometrisch erforderlichen Menge Ammoniak erleichtert zudem die Gewinnung des Di-butanol-(2)-amins-(3).
Es wurde ferner noch festgestellt, das unter den für die Darstellung der Butanolamine nach der Erfindung benutzten Bedingungen die gewöhnlich beobachtete Bildung von hochsiedenden Substanzen, z. B. von Alkanolaminäthern, nicht eintritt.
!Verwendet man technische Gemische von n-Butylenen zur Umwandlung in die Epoxyde entweder durch Einwirkung von Peroxydverbindungen oder vermittels der Chlorhydrin-Methode, so erhält man Gemische, welche erhebliche Mengen von 1, 2-Epoxybutan enthalten. Das Vorhandensein dieses 1, 2-Epoxybutans hat bei der Einwirkung von Ammoniak nicht nur die Bildung von Tri-i, 2-butanolamin zur Folge, sondern führt auch zur Erzeugung von gemischten Tri-butanolaminen, wie festgestellt wurde, beispielsweise durch die Wechselwirkung des 1, 2-Epoxybutans mit Di-butanol-(2)-amin-(3). Wenn z. B. 6,7 g Di-butanol-(2)-amin-(3) und 3 g 1, 2-Epoxybutan in Gegenwart von Wasser in einem zugeschmolzenen Glasrohr 4 Stunden auf 1200 erhitzt wurden, erhielt man bei der Destillation in erheblicher Menge ein zähflüssiges Produkt, welches einen Siedepunkt von 195 bis 197° bei 12 mm Quecksilber und einen Brechungskoeffizienten n2ß == 1,474 hatte und sich als ein gemischtes Tri-butanolamin herausstellte. Bei einem Vergleichsversuch, bei welchem man in ähnlicher Weise eine Mischung von 10 g Di-butanol-(2)-amin-(3), 6 g trans-2,3-Epoxybutan und 15 ecm Wasser in einem zugeschmolzenen Rohr 4 Stunden auf 1200 erhitzte, wurde bei der Destillation des Reaktionsgemisches unverändertes Di-butanol-(2)-amin-(3) erhalten. Ein hochsiedender Rückstand blieb nicht zurück. Der gleiche Versuch wurde unter den folgenden energischeren Temperaturbedingungen durchgeführt. 80,5 g Di-butanol-(2)-amin-(3) (0,5 Mol), 42 g trans-2, 3-Ep- no oxybutan (86 % rein, 0,5 Mol) und 150 ecm Wasser wurden zusammen in einem Autoklav aus rostfreiem Stahl unter Umrühren 51Z2 Stunden auf 160 bis 1700 erhitzt. Bei der Destillation des Gemisches wurden 79 g unverändertes Di-butanol-(2)-amin-(3) (0,49 Mol = 98 %) zurückgewonnen. Außerdem wurden 43 g 2,3-Butylenglykol (0,475 Mol=-· 95%), das durch Hydrolyse des trans-2,3-Epoxybutans entstanden war, erhalten. Tri-butanol-(2)-amin-(3) wurde nicht festgestellt. Durch die Reaktion von i, 2-Epoxybutan mit Di-butanol-(2)-amin-(3) und die dadurch bedingte Bildung eines gemischten Tri-butanolamins tritt eine wesentliche Herabminderung in der Ausbeute der gewünschten Mono-butanolamine und Di-butanolamine ein. Durch Verringerung des Gehalts an i-Butylen in den technischen Gemischen von n-Butylenen vor der
Umwandlung der letzteren in die Epoxyde und die nachfolgende Einwirkung von Ammoniak auf die dergestalt gewonnenen Epoxyde werden die Ausbeuten an Mono- und Di-butanolaminen, welche sich aus besagten technischen Gemischen erhalten lassen, erheblich erhöht.
Die Erfindung umfaßt daher die vollständige oder teilweise Entfernung von i, 2-Epoxybutan aus einer solches neben 2, 3-Epoxybutan enthaltenden Mischung, ehe die Mischung der Einwirkung mit Ammoniak unterworfen wird. 1, 2-Epoxybutan hat jedoch einen Siedepunkt, welcher nahe bei dem des cis-2, 3-Epoxybutans liegt, so daß deren Trennung eine sehr sorgfältige fraktionierte Destillation erforderlich macht.
Aus diesem Grunde wird vorgezogen, den Gehalt an 1-Butylen in dem Gemisch von n-Butylenen wesentlich herabzusetzen, ehe man die Umwandlung in Epoxyd vornimmt und die Epoxyde nachträglich mit Ammoniak zur Umsetzung bringt. Es wurde fest-
ao gestellt, daß eine Mischung von Epoxybutanen, welche weniger als 30 % 1, 2-Epoxybutan und zweckmäßig weniger als 5 o/o enthalten, eine wesentliche Verbesserung in der endgültigen Ausbeute an dem erstrebten Mono-butanolamin und/oder Di-butanolamin aufweist.
as Das erfmdungsgemäße Verfahren kann ansatzweise oder im Dauerbetrieb ausgeführt werden.
Wenn Gemische von n-Butylenen, welche nicht mehr als 10 % 1-Butylen enthalten, im flüssigen Zustande oxydiert werden (vgl. Patent 896 941), entsteht 2,3-Epoxybutan, welches praktisch frei von i, 2-Epoxybutan ist. Die dabei anfallenden Epoxybutane, welche also nur sehr geringe Mengen 1, 2-Epoxybutan enthalten, wenn dieses überhaupt darin vorhanden ist, können daher mit Vorteil und guten Ausbeuten der Behandlung mit Ammoniak nach vorliegender Erfindung unterworfen werden.
Es wurde weiterhin festgestellt, daß bei der Reaktion von trans-2, 3-Epoxybutan (s. Winstein und Lucas, Journ. Amer. Chem. Soc. 1939, 61, 1580), welches den Siedepunkt 53,5°l742 mm Quecksilber hat, mit wäßrigem Ammoniak bei der nachfolgenden Destillation eine Flüssigkeit mit dem Siedepunkt 159 bis 1607750 mm Hg, 64 bis 65710 mm Hg und dem Brechungskoeffizienten η\ξ = 1,4517 gewonnen wird. Diese Flüssigkeit erstarrt zu einer farblosen kristallinischen zerfließenden Masse, welche aus wasserfreiem Benzol umkristallisiert werden kann und dann den Schmelzpunkt 370 besitzt.
Dieses Mono-butanol-(2)-amin-(3) (erythro-Modifikation) (erythro-3-Amino-butan-2-ol) ist bisher noch nicht beschrieben worden. Sein Oxalat hat den Schmelzpunkt 2100; saures Oxalat Schmelzpunkt 1670 ; N-Benzylderivat Schmelzpunkt 1240; N-p-Nitrobenzoylderivat Schmelzpunkt 1240; N-p-Toluolsulfonsäurederivat Schmelzpunkt 91 bis 920; Phenylthioharnstoffderivat Schmelzpunkt 97 bis 980.
Dieses Mono-butanol-(2)-amin-(3) (erythro-Modifikation) kristallisiert aus einer an diesem Isomeren reichen Mischung von Mono-butanolaminen aus, besonders nach geeigneter Impfung.
Läßt man einen Überschuß von wäßrigem Ammoniak auf cis-2, 3-Epoxybutan mit dem Siedepunkt 59,77742 mm Hg einwirken, so wird ein Monobutanol-(2)-amin-(3) (threo-Modifikation) gebildet (threo-3-Amino-butan-2-ol) welches den Siedepunkt 1557750 mm, 64712 mm Hg und n2£ = 1,4470 besitzt. Die folgenden Derivate charakterisieren diese threo-Modifikation weiter: saures Oxalat Schmelzpunkt 144 bis 145 °; N-p-Toluolsulfonylderivat Schmelzpunkt 74 bis 760; Phenylthioharnstoffderivat Schmelzpunkt 97 bis 990; N-Benzoylderivat Schmelzpunkt 78 bis 790; N-p-Nitrobenzoylderivat Schmelzpunkt 135 bis 1360.
Diese threo-Modifikation des Mono-butanol-(2)-amins-(3) ist ebenfalls neu.
Die Di-butanol-(2)-amine-(3), welche sich von den eis- und trans-Modifikationen des 2, 3-Epoxybutans ableiten, sind ebenfalls bisher noch nicht beschrieben worden.
Das Di-butanol-(2)-amin-(3) (Di-(3-oxy-2-butyl)-amin), welches aus reinem trans-2, 3-Epoxybutan gewonnen wird, hat den Siedepunkt 135 bis 136710 mm Hg und n2g = 1,4626. Es erstarrt beim Stehen.
Das aus reinem cis-2,3-Epoxybutan erhältliche Di-butanol-(2)-amin-(3) (Di-(3-oxy-2-butyl)-amin) siedet bei 132710 mm Hg und hat η2ξ: 1,4585.
Das Mono-butanolamin ist ein wertvolles Material für die Herstellung von Emulgierungsmitteln, Dispergiermitteln und Seifenersatzmitteln, und die Monobutanolamine wie die Dibutanolamine können als chemische Zwischenprodukte z. B. bei der Darstellung von Heilmitteln Anwendung finden. Bei der Erzeugung von Heilmitteln ist es natürlich von Vorteil, von reinen, voneinander getrennten Isomeren der Butanolamine ausgehen zu können, da die Endprodukte, obgleich isomer, sehr verschiedene pharmazeutische Eigenschaften besitzen. Ein derartiges Produkt, welches beispielsweise aus Di-butanol-(2)-amin-(3) hergestellt und durch Wasserabspaltung z. B. mittels konzentrierter Schwefelsäure gewonnen werden kann, ist ioo ein Morpholinderivat. Das 2, 3, 5, 6-Tetramethylmorpholin ist bisher noch nicht beschrieben worden. Es siedet bei 160 bis 168° und hat den Brechungskoeffizienten nf = 1,446.
Die folgenden Beispiele sollen zur Erläuterung der praktischen Durchführung des Verfahrens dienen. Die Stärke des wäßrigen Ammoniaks ist in Gewichtsprozenten angegeben. Die angeführten Teile beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf Volumteile.
. .
Beispiel 1
Reines trans-2, 3-Epoxybutan vom Siedepunkt 53,5° wurde durch fraktionierte Destillation eines Gemisches von eis- und trans-2, 3-Epoxybutan erhalten. Eine Mischung von 20 Teilen dieses trans-2, 3-Epoxybutans und 50 Teilen wäßrigen Ammoniaks (32 %) wurde 4 Stunden in einem geschlossenen Behälter auf 1200 erhitzt. Bei der Destillation des erhaltenen Produktes wurde Mono-butanol-(2)-amin-(3) und Di-butanol-(2)-amin-(3) gewonnen, während kein Tri-butanolamin iao beobachtet wurde. Das Molverhältnis von Ammoniak zu dem Epoxyd betrug 3 : 1. Das Mono-butanol-(2)-amin-(3) kristallisierte beim Stehen aus. Nach dem Umkristallisieren aus Benzol hatte das Mono-butanol-(2)-amin-(3) (erythro-Modifikation) den Schmelzpunkt 37°.
Beispiel 2
15 Teile reines trans-2, 3-Epoxybutan, wie es im Beispiel 1 verwendet worden war, wurde mit 7,0 Raumteilen wäßrigem Ammoniak (30 0Z0) in einem geschlossenen Gefäß 4 Stunden auf 1200 erhitzt. Bei der Destillation des anfallenden Produktes wurden 12 Teile Di-butanol-(2)-amin-(3) mit einer Ausbeute von 72° 0 erhalten. Tri-butanolamin oder irgendwelche höhersiedenden Produkte wurden nicht erzeugt. Das MoI-verhältnis von Ammoniak zum Epoxyd betrug 1: 2. Das Di-butanol-(2)-amin-(3) hatte den Siedepunkt 135 bis 1360IO mm Hg. Es erstarrte beim Stehen.
Beispiel 3
cis-2, 3-Epoxybutan mit dem Siedepunkt 58 bis 6oc wurde aus cis-2-Butylen über das threo-3-Chlorbutan-2-ol dargestellt. Ein Gemisch von 10 Teilen dieses cis-2, 3-Epoxybutans und 40 Teilen wäßrigen Ammoniaks (300Z0) wurde 4 Stunden in einem geschlossenen Gefäß auf I2OC erhitzt. Beim Destillieren des Reaktionsproduktes wurde ein Gemisch von Mono- und Di-butanol-(2)-amin-(3), aber kein Tributanolamin erhalten. Das Molverhältnis von Ammoniak zum Epoxyd war 4,5 :1. Das Mono-butanol-(2)-amin-(3) bestand nach seiner Abtrennung vom Di-butanol-(2)-amin-(3) aus reinem threo-3-Aminobutan-2-ol mit einem Siedepunkt 64 bis 70" Ίο mm Hg.
Beispiel 4
Ein Gemisch von 15 Teilen reinem cis-2, 3-Epoxybutan, wie es im Beispiel 3 verwendet worden ist, und 7,0 Raumteilen wäßrigen Ammoniaks (30 °/0) wurde in einem geschlossenen Behälter 4 Stunden auf 1200 erhitzt. Bei der Destillation des Reaktionsproduktes wurden 13,5 Teile Di-butanol-(2)-amin-(3j mit einer Ausbeute von 80 % erhalten. Es hatte den Siedepunkt 132710 mm Hg. Tri-butanolamin wurde nicht gebildet. Das Molverhältnis von Ammoniak zum Epoxybutan betrug 1:2.
Beispiel 5
Ein Gemisch von eis- und trans-2, 3-Epoxybutan mit einem Gehalt an der eis-Verbindung von 15 % (bestimmt mit Hilfe des Infrarotspektrums), das aber im wesentlichen frei von 1, 2-Epoxybutan war, wurde durch Oxydation von Butylen-(2) dargestellt (vgl. Patent 896 941). 144 Teile dieses Epoxyds und 640 Raumteile wäßriges Ammoniak (300Z0Ig) wurden miteinander unter Umrühren 4 Stunden in einem Autoklav aus rostfreiem Stahl auf iio° erhitzt. Bei der Destillation des anfallenden Reaktionsproduktes wurden insgesamt 132,5 Teile Mono-butanol-(2)-amin-(3), das sind 77 %, und 29 Teile Di~butanol-(2)-amin-(3)J das sind 18 %, gewonnen. Das Molverhältnis von Ammoniak zu Epoxyd betrug 5:1. Tri-butanolamin war nicht gebildet worden.
Beispiel 6
Inwieweit die Ausbeuten an Mono- und Di-butanol-(2)-amin-(3) durch die verschiedenen Molekularverhältnisse von Ammoniak zu Epoxyd beeinflußt werden, ist aus der folgenden Tabelle ersichtlich. In allen Fällen wurde ein Gemisch von eis- und trans-
Ausbeuten an Butanolaminen, 67 0
Λ1ΟΙ Λ U3/
Mol Epoxyd		 Prozent der Theorie
Mono- I Di- , Tri-		 84.5 0
0,34 O 56 0
0,55 4.5 46 0
I,O 33.5 26 0
I.-35 40 18 0
2,5 61
5.0 77
2, 3-Epoxybutan mit einem Gehalt an eis-Verbindung von 20 °/0, aber im wesentlichen frei von 1, 2-Epoxybutan benutzt. Das Ammoniak wurde in Gestalt von wäßrigen Lösungen von 30 bis 32 % angewendet. In keinem Falle wurde die Bildung von Tri-butanolamin beobachtet. Die in der Tabelle aufgeführten Ausbeuten sind auf die angewandten Mengen Epoxybutan berechnet worden.
Der folgende Versuch soll den Einfluß der Gegenwart von i, 2-Epoxybutan auf die Erzeugung von Tri-butanolamin und auf die Ausbeuten der gewünschten Butanol-(2)-amine-(3) zeigen.
5 Teile 1, 2-Epoxybutan und 10 Teile trans-2, 3-Epoxybutan wurden mit 7 Raumteilen wäßrigen Ammoniaks (30%ig) in einem geschlossenen Gefäß 4 Stunden auf I2OD erhitzt. Das Molverhältnis von Ammoniak zu dem gesamten Epoxybutan war 1:2. Bei der Destillation des Reaktionsproduktes wurden 10,5 Teile, d. h. 63 % an gemischten Di-butanolaminen mit einem Siedepunkt 135 bis 150710 mm Hg und 3,5 Teile, d. h. 22°/0 eines Tri-butanolamingemisches erhalten, welches bei 185 bis io,o°/io mm Hg siedete.
Beispiel 7
In einer vertikalen, mit Dampfmantel versehenen ioo Reaktionskolonne aus Siemens-Martin-Stahl, welche sich für das Arbeiten unter Überdruck eignete, waren am Fuße Zuleitungen für die kontinuierliche Zuführung von 2, 3-Epoxybutan und wäßrigem Ammoniak vorgesehen. Prallbleche im Inneren verhinderten Entmischung. Das die Kolonne am Kopfe verlassende Produkt passierte durch einen Kühler in einen Drucksammelbehälter aus Siemens-Martin-Stahl.
Wäßriges Ammoniak (d — 0,880) und ein Gemisch von eis- und trans-2, 3-Epoxybutan mit einem Gehalt von ungefähr 15 % der eis-Verbindung und von einem Reinheitsgrad von 82,5 %, aber im wesentlichen frei von i, 2-Epoxybutan wurden unten in die Kolonne gepumpt, während mittels Stickstoff ein Druck von 14 kg/cm2 aufrechterhalten wurde. Die Reaktionskomponenten wurden mit solcher Geschwindigkeit eingeführt, daß das molekulare Verhältnis von Ammoniak zum Epoxyd 5,5 zu 1 betrug und die Aufenthaltszeit der Mischung in der Kolonne, sich auf 36 Minuten belief. Der Druck in der Kolonne wurde durch gelegentliches Abblasen von überschüssigem Gas auf 14 kg/cm2 gehalten, während die Temperatur zwischen 93 und 102° betrug. Das Reaktionsprodukt wurde am Kopf der Kolonne entnommen und gesammelt. Nach einem 3 Stunden dauernden Betrieb wurde das gesammelte Produkt destilliert und lieferte 71 % Mono-
butanol-(2)-amin-(3) und ig °/0 Di-butanol-(2)-amin(3), berechnet auf die tatsächlich zugeführte Menge Epoxyd. Tri-butanolamin wurde nicht festgestellt.
Beispiel 8
Zwei weitere Ansätze wurden in der im Beispiel y beschriebenen Vorrichtung durchgeführt. Im ersten war das Epoxyd durch Oxydation von Butylen-i nach dem bereits erwähnten Verfahren (vgl. Patent 896 941) hergestellt und war zu 85 % rein. Im zweiten Ansatz war das Epoxyd aus 2, 3-Butylenglycol über 3-Chlorbutan-2-ol hergestellt, besaß eine Reinheit von 89 ° „ und war frei λ'οη ι, 2-Epoxybutan. Der Druck wurde bei 14 kg/cm2 aufrechterhalten und das Ammoniak in Gestalt einer wäßrigen Lösung mit der Dichte = o,88 bis 0,90 zugeführt. Das Verhältnis von Ammoniak, die Aufenthaltszeit im Reaktionsgefäß und die Temperaturen lassen sich aus der folgenden Tabelle ersehen:
Mol NH3/
Mol
Epoxyd
5.1:
Aufenthaltszeit
17 Minuten
35 -
Kolonnentemperatur
93 bis 1150
94 - 99°
Ausbeute in Prozent der Theorie
Butanolamin
Mono-' Di- I Tri-
74.5
77
19
18,5

Claims (7)

  1. Patentansprüche:
    ι. Verfahren zur Herstellung von Alkanolamine^ welche praktisch frei von Tri-alkanolamin sind, dadurch gekennzeichnet, daß man 2,3-Epoxybutan mit Ammoniak umsetzt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels, zweckmäßig von Wasser, vornimmt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Ammoniak in einem Verhältnis von weniger als 10, zweckmäßig von weniger als 5 Mol auf 1 MoI des 2, 3-Epoxybutans zur Anwendung bringt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei einer Temperatur zwischen 70 und i8o°, zweckmäßig zwischen 90 und I2O° durchführt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein technisches Gemisch von Epoxybutanen, welches neben 2,3-Epoxybutan weniger als 30% und vorteilhaft weniger als 5 % i, 2-Epoxybutan enthält, zur Umsetzung mit Ammoniak verwendet.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch von Epoxybutanen, welches durch Oxydation eines Gemisches von n-Butylenen in der flüssigen Phase gewonnen ist, nachdem das Butylen-(i) vorher in solchem Ausmaße aus dem Gemisch von n-Butylenen entfernt worden war, daß dasselbe nicht mehr als 10 % Butylen-(i) enthält, mit Ammoniak umsetzt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zwecks Herstellung von Di-butanol-(2)-amin-(3), das praktisch frei von Tri-butanolamin ist und im wesentlichen kein Mono-butanol-(2)-amin-(3) enthält, 1 Mol Ammoniak mit 2 Mol 2, 3-Epoxybutan umsetzt.
    • 5904 4.54
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