DE941909C

DE941909C - Verfahren zur Herstellung von N, N'-Diaethanol-piperazin

Info

Publication number: DE941909C
Application number: DEH19723A
Authority: DE
Inventors: Dr Wolfgang Guendel; Heinz Linden
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1954-03-21
Filing date: 1954-03-21
Publication date: 1956-04-19

Description

Verfahren zur Herstellung von N, N'-Diäthanol-piperazin Das Hauptpatent 917 78-4;. beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von N, N'-Diäthanolpiperazin, bei dem man Diäthanolamin längere Zeit auf höhere Temperaturen erhitzt und als Katalysatoren aliphatische Mono- oder Dicarbonsäuren verwendet, deren Kohlenwasserstoffrest i bis 3 Kohlenstoffatome enthält und durch gegebenenfalls verätherte Oxygruppen substituiert sein kann:, wobei der an dem Äthersauerstoff befindliche organische Rest aliphatischer oder aromatischer Natur sein kann und höchstens 9 Kohlenstoffatome umfaßt. Bei weiterer Bearbeitung des Verfahrens wurde nun gefunden, daß man die Reaktionszeit abkürzen und die Ausbeute des gebildeten N, N'-Diäthanolpiperazins verbessern kann, wenn man die Umsetzung im geschlossenen Gefäß unterDruck durchführt. Während beim drucklosen Verfahren gemäß den Angaben des Hauptpatentes Reaktionszeiten von mindestens 16 bis 2o Stunden erforderlich sind, erhält man bei Kondensation unter Druck bereits nach der Hälfte der Zeit hellgefärbte Kondensate, deren Gehalt an N, N'-Diäthanol-piperazin dem der drucklos gewonnenen nicht nachsteht, vielfach sogar noch höher liegt. Der schnellere Reaktionsablauf, der durch diese Arbeitsweise erreicht wird, gestattet es, mit geringeren Katalysatormengen auszukommen. Sind z. B. beim drucklosen Verfahren des Hauptpatents je Mol Diäthanolamin etwa o, i Mol einer bestimmten Carbonsäure notwendig, um innerhalb einer bestimmten Zeit zu 'einem bestimmten Umsetzungsgrad zu kommen, so kann man hier die Menge der katalytisch wirkenden Carbonsäure auf etwa o,oi bis o,o5 Mol herabsetzen, ohne eine Verringerung der Ausbeute in Kauf nehmen zu müssen.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bereits beim Arbeiten unter demjenigen Druck erkennbar, der beim Erhitzen der in kaltem Zustand gefüllten und verschlossenen Reaktionsapparatur auftritt, insbesondere, wenn man durch Kreislaufführung des in der Reaktionsapparatur über der Flüssigkeit stehenden Gases oder. ähnliche Maßnahmen für eine Entfernung des Reaktions-_ Wassers sorgt. Mit steigendem Druck zeigen sich die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens auch ohne Abtrennen des Reaktionswassers. Vorzugsweise arbeitet man unter Inertgas, wie Wasserstoff oder Stickstoff, das man vor Anheizen der Apparatur kalt aufpreßt so daß beim Erwärmen auf die Reaktionstemperatur, die zwischen i5o und 27o° C, vorzugsweise zwischen gäo un.d 25o° C, liegt, ein Druck entsteht, der niindestens 2 Atm., besser aber 5 Atm. und mehr--ausmacht.
Man hat bereits, ausgehend- von Oxaminen, durch Erhitzen in Dioxan-Lösung unter Hydrierungsbedingungen, d. h. in Gegenwart von Wasserstoff und Kupferchromit-Katalysatoren, Piperazin-Derivate darstelleil können und nach dieser Methode auch N, N'-Diäthanol-piperazin hergestellt. Die bei diesem Verfahren erzielten Ausbeuten liegen jedoch in keinem Fall über 5o% der Theorie, während das erfindungsgemäße Druckverfahren in Gegenwart der genannten niederen organischen Carbonsäuren ohne Schwierigkeiten Ausbeuten über 80% erzielen läßt.
Beispiel Ein Gemisch von io5o Gewichtsteilen Diäthanolamin (io Mol) und 3o Gewichtsteilen Essigsäure (0,5 M01) werden, :in einem Autoklav nach Aufpressen -von 1o atü Wasserstoff 8 Stunden auf 230 bis 235° C erhitzt. Man erhält -ein hellgefärbtes, beim Erkalten kristallin erstarrendes Kondensat, das 72o Gewichtsteile N, N'-Diäthanol-piperazin enthält. Die bei i33° C schmelzende Base kann gemäß den Angaben des Hauptpatents zweckmäßig nach Entfernung des gebildeten Wassers durch eine Behandlung mit Aceton isoliert werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Weitere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von N, N'-Diäthanol-piperazin nach Patent 917 784 durch Erhitzen von Diäthanolamin in Gegenwart aliphatiselher Mono- bzw. Dicarbonsäuren, deren Kohlenwasserstoffrest i bis 3 Kohlenstoffatome enthält und durch gegebenenfalls verätherte Oxygruppen substituiert sein kann, wobei der -an dem Äthersauerstoff befindliche organische Rest aliphatischer oder aromatischer- Natur sein kann und höchstens 9 Kohlenstoffatome umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung unter erhöhtem Druck vornimmt.