DED0000712MA - Verfahren zur Herstellung von N-Alkyl-formamiden - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von N-Alkyl-formamidenInfo
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Description
Es ist bereits bekannt, stickstoffalkylierte Fettsäureamide, insbesondere N-Dimethyl-formamid, dadurch herzustellen, dass man Ester aus nierdrigmolekularen Fettsäuren und niedrigmolekularen Alkoholen mit primären oder sekundären Alkylaminen zur Umsetzung bringt.
Es wurde nun gefunden, dass man in einfacher Weise mit sehr guten Ausbeuten zu N-Alkyl-formamiden gelangt, wenn man primäre oder sekundäre Alkylamine mit Kohlenoxyd unter Druck in Gegenwart von Alkali- oder Erdalkalialkoholaten als Katalysator, zweckmässig in der Wärme, umsetzt. Es hat sich gezeigt, dass bereits ein geringer Überdruck von etwa 10 - 30 atü und mässige Temperaturen von z.B. 30 - 100°C zur erfolgreichen Durchführung der Reaktion ausreichen. Als Katalysator hat sich eine methanolische Lösung von Alkali- oder Erdalkalimethylat, insbesondere von Natriummethylat, gut bewährt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung gestattet die Herstellung von Mono- oder Dialkylformamiden, insbesondere von N-Dimethyl-formamid. In ähnlicher Weise kann jedoch auch N-Methyl-formamid hergestellt werden. Anstellen von Methylaminen können auch Äthyl-, Propyl- und höhere Alkylamine zu den entsprechenden N-Alkyl-formamiden gemäss der Erfindung umgesetzt werden.
Bei der technischen Durchführung des Verfahrens kann man zweckmässig anstelle von Kohlenoxyd kohlenoxydhaltige Gase, z.B. Wassergas, Generatorgas, vorzugsweise nach einer vorgeschalteten Kohlenoxydwäsche, unter Druck gesondert oder zusammen mit den entsprechenden Alkylaminen in eine methanolische Alkalimethylatlösung in einem Reaktionsturm einleiten. Die Umsetzung beginnt schon bei wenig über Normaltemperatur und verläuft glatt bei z.B. 50 - 70°C. Hierbei können mühelos ausgezeichnete Ausbeuten von z.B. 97 % und darüber erhalten werden. Die Arbeitsweise kann sowohl diskontinuierlich wie kontinuierlich gestaltet werden. Beim kontinuierlichen Arbeiten kann es von Vorteil sein, das Kohlenoxyd im Überschuss zu verwenden und im Kreislauf zu führen.
Beispiele
1. Ein Schüttelautoklav von etwa 1,8 Ltr. Inhalt wurde mit 3 Mol Dimethylamin, 520 g Methanol, und 100 g einer 10%igen Lösung von Natrium in Methanol beschickt. Anschliessend wurde Kohlenoxyd mit 30 atü eingeleitet. Die Temperatur betrug 60°C. Während einer Versuchsdauer von 7 Stunden wurde das durch die Reaktion verbrannte Kohlenoxyd laufend ergänzt, indem der Druck nach Abnahme auf ca. atü jeweils wieder mit Kohlenoxyd auf 30 atü gebracht wurde. Nach beendigter Reaktion wurde der Autoklav abgekühlt und die Reaktionsprodukte durch Destillation aufgearbeitet. Es wurden an N-Dimethyl-formamid 213 g = 97,8 %, bezogen auf Dimethylamin, erhalten.
2. Ein Schüttelautoklav wurde mit 2,97 Mol Dimethylamin, welches in 530 g Methanol gelöst war, und 50 g einer 8,3 %igen Natriummethylatlösung (bezogen auf metallisches Natrium) beschickt. Darauf wurde in den Autoklaven Kohlenoxyd bis zu einem Druck von 30 atü eingeleitet. Während einer Versuchsdauer von 4,5 Stunden wurde eine Reaktionstemperatur von 50 bis 58°C eingehalten. Das bei der Reaktion verbrauchte Kohlenoxyd wurde während des Versuchs jeweils wieder auf 20 atü im Autoklaven ergänzt, sobald der Druck auf ca. 10 atü bezw. in der letzten Versuchsphase auf 15 atü abgesunken war. Nach 4,5-stündiger Einwirkung des Kohlenoxyds wurde der Autoklav abgekühlt und die Reaktionsmischung durch Destillation aufgearbeitet. An N-Dimethyl-formamid wurden 209 g = 96,5 %, bezogen auf angewandtes Dimethylamin, erhalten.
3.) In einem Schüttelautoklaven wurde 1 Mol Dihexylamin = 185 g zusammen mit 50 g 6,5 %iger Natriummethylatlösung (bezogen auf Natriummetall) eingefüllt. Darauf wurde der Autoklav mit einem Druck von 50 atü Kohlenoxyd beschickt. Unter Schütteln wurde die Temperatur langsam auf 90°C gebracht. Dabei zeigte sich, dass die Kohlenoxydabsorption schon unterhalb 50°C begann. Nach einer jeweiligen Druckabnahme auf 25 bis 30 atü wurde das Kohlenoxyd aus einer Stahlflasche wieder auf 50 atü gebracht. Die Versuchszeit betrug 2,5 Stunden. Danach wurde abgekühlt und das entstandene N-Dimethyl-formamid im Vakuum abdestilliert. Es wurden 197 g = 92,6 %, bezogen auf angewandtes Dihexylamin, erhalten.
Die nach dem Verfahren gemäss der Erfindung in einfacher Weise hergestellten Alkylformamide können eine vielseitige technische Anwendung finden. So kann z.B. das N-Dimethyl-formamid als organisches Lösungsmittel verwendet werden, z.B. für Acetylen oder Polyacrylnitril.
Claims (1)
- Verfahren zur Herstellung von N-Alky-formamiden, dadurch gekennzeichnet, dass primäre oder sekundäre Alkylamine mit Kohlenoxyd bezw. kohlenoxydhaltigen Gasen unter Druck in Gegenwart von Alkali- oder Erdalkalialkoholaten als Katalysator, zweckmässig in der Wärme, umgesetzt werden.
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