DEF0013796MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
Tag der Anmeldung: 29. Januar 1954 Bekanntgemacht am 15. März 1956Registration date: January 29, 1954. Advertised on March 15, 1956
DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE
Es ist bekannt, primäre, sekundäre und tertiäre aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische und aromatische Amine mit Oxydationsmitteln, z. B. Peroxyverbindungen, wie Wasserstoffperoxyd und Per-5 oxysäuren, zu oxydieren, wobei die verschiedenartigsten Oxydationsprodukte,, insbesondere Nitro- und Nitrosoverbindungen, Oxime, Hydroxylaminderivate, Äzo- und Azoxyverbindungen sowie Aminoxyde, erhalten worden sind. Teils entstehen solche ίο Oxydationsprodukte, ohne daß. wesentliche Mengen an Nebenprodukten erhalten werden, teils erhält man jedoch eine Vielfalt von Reaktionsprodukten, so z.B. bei der Umsetzung von sekundären aromatischen Aminen mit Wasserstoffperoxyd oder Sulfomonopersäure. Methylanilin liefert z. B. bei einer solchen Behandlung Phenylhydroxylamin, Nitrosobenzol, Nitrobenzol, Azobenzol, Azoxybenzol, Formaldehyd, Methylendiphenylhydroxylamin, Diphenyloxyformamidin und Formylphenylhydroxylamin. Aus sekundären aliphatischen Aminen und Wasserstoffperoxyd hingegen hat man schon entsprechende Hydroxylaminderivate hergestellt.It is known to be primary, secondary and tertiary aliphatic, cycloaliphatic, and araliphatic aromatic amines with oxidizing agents, e.g. B. peroxy compounds such as hydrogen peroxide and Per-5 oxy acids, to be oxidized, with the most varied of oxidation products, especially nitro and nitroso compounds, oximes, hydroxylamine derivatives, azo and azoxy compounds and amine oxides, have been received. Sometimes such ίο oxidation products arise without. substantial quantities of by-products, but sometimes a variety of reaction products are obtained, e.g. in the reaction of secondary aromatic amines with hydrogen peroxide or sulfomonoperic acid. Methylaniline provides z. B. in such a treatment phenylhydroxylamine, nitrosobenzene, Nitrobenzene, azobenzene, azoxybenzene, formaldehyde, methylenediphenylhydroxylamine, diphenyloxyformamidine and formylphenyl hydroxylamine. From secondary aliphatic amines and hydrogen peroxide on the other hand, corresponding hydroxylamine derivatives have already been produced.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man durch Einwirkung von mindestens der dreifach molaren Menge von Wasserstoffperoxyd oder von Peroxysäuren auf sekundäre aliphatische, cyclo-It has now been found, surprisingly, that by the action of at least three times molar amount of hydrogen peroxide or peroxyacids to secondary aliphatic, cyclo-
509 697/504'509 697/504 '
F 13796 IVb/12 οF 13796 IVb / 12 ο
aliphatische oder araliphatisch^ Amine' in glatter Reaktion einerseits die entsprechenden Nitrosoverbindungen bzw. Oxime und andererseits die entsprechenden Aldehyde bzw. Ketone erhält. Die Umsetzung verläuft nach folgendem Schema:aliphatic or araliphatic ^ amines' in smooth Reaction on the one hand the corresponding nitroso compounds or oximes and on the other hand the corresponding Aldehydes or ketones received. The implementation proceeds according to the following scheme:
R8-CR 8 -C
NHNH
3 O aktiv3 O active
> R1NO + R3-C = O .+ H2O> R 1 NO + R 3 -C = O. + H 2 O
In den Formeln bedeuten R1 einen Alkyl-, Cycloalkyl- oder Aralkylrest, R2 einen Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkylrest oder Wasserstoff, R3 einen Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkylrest oder Wasserstoff, und R1 und R2 oder R2 und R3 können auch gemeinsam Glieder eines cycloaliphatischen oder R1 und R2 zusammen mit dem N-Atom Glieder eines heterocyclischen Ringes sein.In the formulas, R 1 is an alkyl, cycloalkyl or aralkyl radical, R 2 is an alkyl, cycloalkyl, aralkyl radical or hydrogen, R 3 is an alkyl, cycloalkyl, aralkyl radical or hydrogen, and R 1 and R 2 or R 2 and R 3 can also together be members of a cycloaliphatic ring or R 1 and R 2 together with the N atom can be members of a heterocyclic ring.
Diese neue Umsetzung ist technisch von Bedeutung, da bei einer Reihe von Verfahren zur Herstellung von technisch wichtigen primären Aminen die sekundären Amine als bisher schwer verwertbare Nebenprodukte anfallen, so z. B. beim Hydrieren von Nitrilen, von Ketonen in Gegenwart von Ammoniak und beim Hydrieren und gegebenenfalls Reduzieren von1 aromatischen Aminen oder Nitroverbindungen. Beispielsweise erhält man beim Hydrieren von Anilin das Dicyclohexylamin als unerwünschtes Nebenprodukt. Solche Nebenprodukte können nach dem vorliegenden Verfahren auf vorteilhafte Weise in technisch wertvolle Stoffe übergeführt werden.This new implementation is technically important because in a number of processes for the preparation of technically important primary amines, the secondary amines are obtained as by-products that were previously difficult to utilize, e.g. B. in the hydrogenation of nitriles, of ketones in the presence of ammonia and in the hydrogenation and optionally reducing 1 aromatic amines or nitro compounds. For example, when aniline is hydrogenated, dicyclohexylamine is obtained as an undesirable by-product. Such by-products can advantageously be converted into technically valuable substances by the present process.
Geeignete sekundäre Amine sind z. B. Dimethylamin, Diäthylamin, Dipropylamin, Diisopropylamin, Dibutylamin, Diisobutylamin, Diamylamin, Diisoamylami^DihexylaminundDiisohexylammjN-Methylcyclohexylamin, N-Äthylcyclohexylamin, N-Propylcyclohexylamin, N-Isopropylcyclohexylamin, N-Butylcyclohexylamine N-Isopropylcyclohexylamin und Dicyclohexylamin, Dibenzylamin, Pyrrolidin und Piperidin. 'Suitable secondary amines are e.g. B. dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, diisopropylamine, Dibutylamine, Diisobutylamine, Diamylamine, Diisoamylami ^ DihexylaminundDiisohexylammjN-Methylcyclohexylamin, N-ethylcyclohexylamine, N-propylcyclohexylamine, N-isopropylcyclohexylamine, N-butylcyclohexylamine N-isopropylcyclohexylamine and dicyclohexylamine, dibenzylamine, pyrrolidine and piperidine. '
Außer den freien Aminen können auch deren Salze, z. B. Carbonate oder Acetate, verwendet werden.In addition to the free amines, their salts, e.g. B. carbonates or acetates are used will.
Geeignete Peroxyverbindungen sind z. B. Wasserstoffperoxyd sowie Peroxysäuren, wie Peroxymonoschwefelsäure (Carosche Säure), Perameisensäure, Peressigsäure, Perpropionsäure, Perbuttersäure, Adipindipersäure, Benzopersäure und Phthalmonopersäure. Suitable peroxy compounds are e.g. B. hydrogen peroxide and peroxy acids such as peroxymonosulfuric acid (Caro's acid), performic acid, peracetic acid, perpropionic acid, perbutyric acid, adipic diperic acid, Benzoperacid and Phthalmonoperacid.
Die Peroxysäuren werden am zweckmäßigsten in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels, z. B. Benzin, Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Äther, Benzol oder Toluol, mit dem sekundären Amin umgesetzt; das Wasserstoffperoxyd verwendet man am besten in möglichst konzentrierter Form, z.B. als 30-bis 35 % ige wäßrige Lösung.The peroxy acids are most conveniently in the presence of an inert solvent, e.g. B. gasoline, Methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, ether, benzene or toluene, with the secondary amine implemented; the hydrogen peroxide is best used in as concentrated a form as possible, e.g. as a 30 to 35% aqueous solution.
Das Wasserstöffperoxyd wird vorzugsweise in Gegenwart von Katalysatoren, z. B. Verbindungen des Molybdäns oder Wolframs, angewandt. Die Katalysatoren werden z. B. in Konzentrationen von o,oibis5°/(, zugesetzt.The hydrogen peroxide is preferably in the presence of catalysts, e.g. B. Connections of molybdenum or tungsten. The catalysts are z. B. in concentrations of o, oibis5 ° / (, added.
Die für die Umsetzung geeignete Temperatur hängt von dem verwendeten Amin und besonders von der Art des Oxydationsmittels ab. Bei Verwendung von Peroxysäuren z. B. liegt sie zwischen etwa — 20 und etwa -+- 6o°, insbesondere zwischen 10 und 300, bei Verwendung von Wasserstoffperoxyd sind dagegen Temperaturen von etwa 40 bis ioo° erforderlich.The temperature suitable for the reaction depends on the amine used and, in particular, on the type of oxidizing agent. When using peroxy acids z. B. it is between about - 20 and about - + - 60 °, in particular between 10 and 30 0 , when using hydrogen peroxide, however, temperatures of about 40 to 100 ° are required.
Da sich die Nitrosoverbindungen, deren Nitrosogruppe an einem primären oder sekundären Kohlenstoffatom sitzt, bei höheren Temperaturen leicht und quantitativ in die isomeren Oxime umlagern, hängt es von der Reaktionstemperatur ab, ob man Nitrosoverbindungen oder Oxime als Reaktionsprodukte erhält. Deshalb werden im allgemeinen bei Verwendung von Peroxysäuren als Oxydationsmittel Nitrosoverbindungen, bei Verwendung von Wasserstoffperoxyd hingegen Oxime erhalten.Since the nitroso compounds, their nitroso group on a primary or secondary carbon atom sits, rearrange easily and quantitatively into the isomeric oximes at higher temperatures, it depends from the reaction temperature, whether one uses nitroso compounds or oximes as reaction products receives. Therefore, when using peroxyacids as oxidizing agents, nitroso compounds are generally used, when using hydrogen peroxide, however, oximes are obtained.
Die Reaktionsprodukte trennt man von nicht umgesetztem Ausgangsmaterial entweder durch fraktioniertes Destillieren, gegebenenfalls im Vakuum, oder durch Extrahieren der wäßrigen Lösungen bei verschiedenen pH-Werten ab, z. B. die Aldehyde bzw. Ketone und Nitrosoverbindungen, bei pH 1 bis 2, die Oxime bei pH 3 bis 6 und die Amine bei-pH 12 bis 14.The reaction products are separated from unreacted starting material by either fractionally distilling, optionally in vacuo or by extraction of the aqueous solutions at various p H values from such. B. the aldehydes or ketones and nitroso compounds, at p H 1 to 2, the oximes at p H 3 to 6 and the amines at -p H 12 to 14.
Zu einer Lösung von 60 g (1Z3 Mol) Dicyclohexylamin in 800 ecm Äther läßt man unter Rühren bei 20° Innentemperatur 98 g 78°/0iger Peressigsäure (1 Mol) zutropfen. Nach 24stündigem Stehen bei Zimmertemperatur enthält die Lösung keinen aktiven Sauerstoff mehr. Man schüttelt zunächst mit 2n-Schwefelsäure zur Entfernung von nicht umgesetztem Ausgangsmaterial aus, dann mit Sodalösung zur Abtrennung der entstandenen Essigsäure und mit Bisulfitlösung zur Fällung des gebildeten Cyclohexanons. Nach dem Eindampfen der Ätherlösung im schwachen Vakuum bleiben 34 g eines kristallisierten Rückstandes, aus dem durch Umkristallisieren aus Leichtbenzin 30 g Nitrosocyclohexan erhalten werden. Schmelzpunkt 118 bis 1190. Aus der Cyclohexanonbisulfitverbindung kann man mit Sodalösung 27 g Cyclohexanon freimachen. Der schwefelsaure Auszug enthält noch 4 g nicht umgesetztes Dicyclohexylamin. Ausbeute an Nitrosocyclohexan: 86% der Theorie; Ausbeute an Cyclohexanon: 89% der Theorie.To a solution of 60 g (1 Z 3 moles) of dicyclohexylamine in 800 cc of ether is allowed under stirring at 20 ° internal temperature, 98 g of 78 ° / 0 peracetic acid (1 mole) is added dropwise. After standing at room temperature for 24 hours, the solution no longer contains active oxygen. It is first extracted with 2N sulfuric acid to remove unreacted starting material, then with soda solution to separate off the acetic acid formed and with bisulfite solution to precipitate the cyclohexanone formed. After evaporation of the ether solution in a weak vacuum, 34 g of a crystallized residue remain, from which 30 g of nitrosocyclohexane are obtained by recrystallization from light gasoline. Melting point 118 to 119 0 . 27 g of cyclohexanone can be liberated from the cyclohexanone bisulfite compound with soda solution. The sulfuric acid extract still contains 4 g of unreacted dicyclohexylamine. Yield of nitrosocyclohexane: 86% of theory; Yield of cyclohexanone: 89% of theory.
Zu 30 g (1Z6 Mol) Dicyclohexylamin und 0,6 g Wolframsäure läßt man bei 500 68 g 30%iges Wasser-To 30 g (1 Z 6 moles) of dicyclohexylamine and 0.6 g of tungstic acid is allowed at 50 68 0 g of 30% water
697/504697/504
F 13796 IVb/12 οF 13796 IVb / 12 ο
stoffperoxyd (x/2 Mol) derart zutropfen, daß die Temperatur auf ioo0 ansteigt. Nach weiterem einstündigem Erhitzen auf ioo0 läßt man die Lösung auf Zimmertemperatur abkühlen, stellt durch Zusatz von 2 η-Schwefelsäure ein pH von 3 bis 4 ein und schüttelt sie mit Äther mehrmals aus. Nach dem Trocknen der Ätherlösung mit Natriumsulfat, Abdampfen des Äthers und Destillieren des Rückstandes im Vakuum erhält man 15 g Cyclohexanon und 10 g Cyclohexanonoxim. stoffperoxyd (x / 2 moles) is added dropwise such that the temperature rises to ioo 0th After further heating for one hour at 0 ioo the solution allowed to cool to room temperature, is by the addition of 2-η sulfuric acid p H 3-4 and shakes it with ether several times. After drying the ethereal solution with sodium sulfate, evaporating the ether and distilling the residue in vacuo, 15 g of cyclohexanone and 10 g of cyclohexanone oxime are obtained.
Zu einer Lösung von 25 g (1Z4 Mol) Diisopropylamin in 200 ecm Äther läßt man bei 5 bis 15° 67 g67 g are added to a solution of 25 g ( 1 Z 4 mol) of diisopropylamine in 200 ecm of ether at 5 to 15 °
!■5 85 °/o%e Peressigsäure (3/4 Mol) zutropfen und hält das Reaktionsgemisch noch 24 Stunden bei Zimmertemperatur, bis die Per essigsäure verbraucht ist. Nach dem Neutralisieren mit 3o°/0iger Pottaschelösung trennt man die Äther lösung ab, äthert das Reaktionsgemisch noch zweimal aus und trocknet die Auszüge mit wasserfreier Pottasche. Der Äther wird im Vakuum entfernt und der Rückstand nach Verdünnen mit Leichtbenzin auf —60 bis —700 gekühlt. Die ausgeschiedenen Kristalle des 2-Nitrosopropans saugt man rasch auf einer gekühlten Nutsche ab.! ■ 5 85 ° / o e% peracetic acid (3/4 moles) is added dropwise and the reaction mixture keeps a further 24 hours at room temperature until the per acid is consumed. After neutralizing with 3o ° / 0 sodium potash solution separates it from the ether solution, the reaction mixture is extracted with ether twice, and the extracts dried with anhydrous potassium carbonate. The ether is removed in vacuo and the residue, after dilution with mineral spirits to -60 cooled to -70 0th The precipitated crystals of 2-nitrosopropane are quickly suctioned off on a cooled suction filter.
Durch mehrmaliges Ausfrieren und Absaugen erhält man insgesamt 6 g 2-Nitrosopropan vom Schmelz-By freezing out and sucking off a total of 6 g of 2-nitrosopropane from the melt
■ punkt 59 bis 6o° nach dem Umkristallisieren aus■ point 59 to 60 ° after recrystallization
Leichtbenzin oder Äther. Das gleichzeitig entstandene Aceton läßt sich sowohl in der wäßrigen als auch in der Ätherschicht qualitativ nachweisen.Petrol or ether. The acetone formed at the same time can be both in the aqueous and in qualitatively detect the ether layer.
Zu einer Lösung von 19,7 g (V10 Mol) Dibenzylamin in 200 ecm Benzol läßt man unter Rühren bei 20° Innentemperatur 29 g 78 °/oiger Peressigsäure (3/10 Mol) zutropfen und hält das Reaktionsgemisch so lange bei Zimmertemperatur, bis die Peressigsäure verbraucht ist. Man schüttelt die Reaktionslösung zunächst mit Wasser, dann mit Bicarbonatlösung bis zur neutralen Reaktion aus und fällt den gebildeten Benzaldehyd durch Ausschütteln mit Bisulfitlösung. Nach dem Eindampfen der Benzollösung unter vermindertem Druck erhält man 3,6 g co-Nitrosotoluol, nach dem Umkristallisieren aus Chloroform mit dem Schmelzpunkt 129 bis 1300. Aus der Bisulfitlösung erhält man auf üblichem Weg 8,2 g Benzaldehyd.To a solution of 19.7 g (V 10 moles) of dibenzylamine in 200 cc of benzene is allowed under stirring at 20 ° internal temperature, 29 g 78 ° / o peracetic acid (3/10 moles) is added dropwise and the reaction mixture so long as at room temperature, until the peracetic acid is used up. The reaction solution is shaken out first with water and then with bicarbonate solution until the reaction is neutral, and the benzaldehyde formed is precipitated by shaking with bisulfite solution. After evaporation of the benzene solution under reduced pressure, 3.6 g of co-nitrosotoluene are obtained, after recrystallization from chloroform with a melting point of 129 to 130 ° . 8.2 g of benzaldehyde are obtained in the usual way from the bisulfite solution.
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