HU207708B - Process for producing n,n-dialkyl derivatives of aniline and toluidines - Google Patents

Process for producing n,n-dialkyl derivatives of aniline and toluidines Download PDF

Info

Publication number
HU207708B
HU207708B HU496290A HU496290A HU207708B HU 207708 B HU207708 B HU 207708B HU 496290 A HU496290 A HU 496290A HU 496290 A HU496290 A HU 496290A HU 207708 B HU207708 B HU 207708B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
hydrogen
catalyst
aniline
mixture
methanol
Prior art date
Application number
HU496290A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HUT60235A (en
HU904962D0 (en
Inventor
Istvan Palkovics
Peter Aranyi
Gaborne Magi
Laszlo Torkos
Istvan Gemes
Alpar Gaal
Lajos Hodossy
Miklos Csegezi
Jozsef Perger
Gabor Juhasz
Dr Marko Anna Gerencserne
Janosne Hegedues
Original Assignee
Nitroil Vegyipari Termeloe Fej
Dunai Koeolajipari Vallalat
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitroil Vegyipari Termeloe Fej, Dunai Koeolajipari Vallalat filed Critical Nitroil Vegyipari Termeloe Fej
Priority to HU496290A priority Critical patent/HU207708B/en
Publication of HU904962D0 publication Critical patent/HU904962D0/en
Publication of HUT60235A publication Critical patent/HUT60235A/en
Publication of HU207708B publication Critical patent/HU207708B/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

N,N-di:alkyl-derivs. of aniline and toluidines of formula (I), where R1 : 1-6C alkyl gps. and R2 : H atom or Me gp. - are prepd. from anilines or toluidines and alcohols of formula R1OH (1) in the presence of hydrogen and catalyst. The catalyst contg. 87.5 - 95 mole% Cu-(11)-oxide and 5-12.5 mole% Cr(III)-oxide is pretrated. Reaction steps are needed for the introduction of a Me gp. and single step for alkyl gps. of longer chain length. - (Dwg.0/0)

Description

A találmány tárgya eljárás anilin és toluidmek (I) általános képletű Ν,Ν-dialkil-származékainak - a képletben R1 1-6 szénatomos, egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoportot, és R2 hidrogénatomot vagy metilcsoportot jelent - előállítására anilinnek és toluidineknek hidrogén és katalizátor jelenlétében, (II) általános képletű alkoholokkal - a képletben R1 jelentése a fenti - végzett reakciója útján.The present invention relates to aniline and toluidines, which are hydrogen and catalysts for the preparation of the Ν, dial-dialkyl derivatives of aniline and toluidines of the formula I in which R 1 is C 1-6 straight or branched alkyl and R 2 is hydrogen or methyl. in the presence of (II) with alcohols of the formula: - wherein R1 is as defined above -, by reaction of.

Az (I) általános képletű aminok széles körben felhasznált intermedierek a színezék- és festékipar, a növényvédő szer gyártás és a műanyagipar területén.The amines of formula (I) are widely used intermediates in the dye and dye industry, the pesticide industry and the plastics industry.

Az anilin és a toluidinek N,N-dialkíl-származékainak előállítására ismert módszer a primer aminnak alkil-halogeniddel vagy dialkil-szulfáttal való reagáltatása. így állítanak elő közel 93%-os hozammal N,Ndietil-meta-toluidint meta-toluidin etil-kloriddal végzett etilezésével a 248 798 sz. csehszlovák szabadalmi leírás szerint. A reakciót 30%-os vizes nátriumhidroxid és jód jelenlétében, nitrogénatmoszférában végzik 180 °C-on 6 órás reakcióidővel. Dietil-szulfáttal végzik a toluidinek N-etilezését az 539 031 sz. szovjet szabadalmi leírás szerint. A „Rév. Roum. Chim 1988, 33 (3), 289.” közlemény szerzői szerint meta-toluidin Ν,Ν-dietilezése 95%-ot meghaladó hozammal hajtható végre dietil-szulfáttal xilol oldószerben nátrium-hidrogén-karbonát jelenlétében 135-145 °C hőmérsékleten. Para-toluiclin Ν,Ν-dimetilezését vizes oldatban, nátrium-hidroxid és nátrium-hidrogén-karbonát jelenlétében, 150-200 °C hőmérsékleten végezték dimetil-szulfáttal a „Hús Hszuek Tang Pao, 1979, (2), 122.” közlemény szerzői. Az Ν,Ν-dimetil-para-toluidin 81%-os hozammal képződik. Mind az alkil-halogenidek, mind a dialkil-szulfátok felhasználása esetén savas, korroziv melléktermékek keletkeznek, az alkilező szer erősen mérgező. Az eljárások általában szakaszos üzemmódban valósíthatók meg, a termék tisztítása több lépcsőben történik. A tercier amin mellett minden esetben marad szekunder amin is a reakcióelegyben. Ez a metil-származékok esetén jelent gondot, mivel a szekunder és tercier aminok közeli forráspontjai miatt ezek frakcionált desztillációval nem választhatók szét.A known method for the preparation of N, N-dialkyl derivatives of aniline and toluidines is the reaction of the primary amine with an alkyl halide or dialkyl sulfate. Thus, N, N-diethyl-meta-toluidine is obtained in almost 93% yield by methylation of N-N-diethyl-metatoluidine with ethyl chloride. Czechoslovak patent. The reaction is carried out in the presence of 30% aqueous sodium hydroxide and iodine in a nitrogen atmosphere at 180 ° C for 6 hours. Diethyl sulfate is used for N-ethylation of toluidines according to U.S. Patent No. 539,031. Soviet Patent Specification. The “Rev. Roum. Chim 1988, 33 (3), 289. " The lem, diet-diethylation of meta-toluidine can be carried out with diethyl sulfate in xylene solvent in the presence of sodium bicarbonate at a temperature of 135-145 ° C. Ν, Ν-Dimethylation of para-toluiclin in aqueous solution in the presence of sodium hydroxide and sodium bicarbonate at 150-200 ° C was performed with dimethyl sulfate according to the procedure described in "Meat Hsuek Tang Pao, 1979, (2), 122." copyright notice. Ν, Ν-Dimethyl-para-toluidine is formed in 81% yield. The use of both alkyl halides and dialkyl sulfates produces acidic, corrosive by-products and the alkylating agent is highly toxic. The processes are usually carried out in batch mode, the product being purified in several steps. In addition to the tertiary amine, there is always a secondary amine in the reaction mixture. This is a problem for the methyl derivatives because they cannot be separated by fractional distillation due to the proximate boiling points of the secondary and tertiary amines.

Igen széleskörűen alkalmazott alkilező szer a bevitelre kerülő alkilcsoportnak megfelelő szénatomszámú és szerkezetű alkohol. Az alkilezést általában savas karakterű katalizátor jelenlétében végzik 170-400 °C hőmérséklet tartományban. Az eljárások többsége katalizátorként valamilyen ásványi savat, elsősorban kénsavat vagy foszforsavat alkalmaz. A2 335 906, a 348738, a 2658728 sz. és a 2754285 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírások foszforsav alkalmazását ismertetik. Az átalakulás sohasem teljes, a tercier amin mellett mindig található primer és szekunder amin, valamint az aromás gyűrűn alkilezett származék is a reakcióelegyben.A very widely used alkylating agent is an alcohol having the same number and structure of alkyl atoms to be introduced. Alkylation is generally carried out in the presence of an acidic catalyst in the temperature range of 170-400 ° C. Most of the processes use a mineral acid, in particular sulfuric acid or phosphoric acid, as catalyst. A2 335 906; 348738; 2658728; and U.S. Patent Nos. 2754285; U.S. Patent Nos. 4,198,125 to 5,193 to 5,193, discloses the use of phosphoric acid. The conversion is never complete, with the primary and secondary amines always present alongside the tertiary amine and the alkylated derivative of the aromatic ring in the reaction mixture.

Foszforoxikloridot alkalmaz katalizátorként a 2918023 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás szerinti eljárás. Az Ν,Ν-dimetil-anilin előállítása esetén a hozam alacsony, csupán 17%.The use of phosphorus oxychloride as catalyst is disclosed in U.S. Patent No. 2918023. German patent specification. The yield of Ν, Ν-dimethylaniline is low, only 17%.

Savas karakterű katalizátorként alkalmazhatnak alumínium-oxiddal keverve zeolitokat, ezenkívül alumínium-oxidot tisztán vagy szilícium-dioxiddal keverve.Zeolites mixed with alumina may be used as acidic catalysts, in addition, alumina may be pure or mixed with silica.

Ha tisztán alumínium-szilikátokat alkalmaznak, magas hőmérséklet (400 °C) mellett alacsony (40%) hozam jellemzi az eljárásokat. Erről számol be Costa, Ν. E. és munkatársai közleménye [An. Quim., Ser. A, 1981, 77 (3), 428-32], Jelentős az aromás amin polimerizációja mint mellékreakció. Alumínium-oxidszilícium-dioxid keverékkatalizátor alkalmazását ismerteti a 7 381 331 sz. japán szabadalmi leírás. Az eljárás szakaszos és 280 °C hőmérsékleten, 3 óra alatt 98,1%-os hozammal képződik az Ν,Ν-dimetil-anilin. Ugyancsak japán szabadalmi leírás (7 890227 sz.) számol be alumíníum-oxid-szilícium-dioxid keverékkatalizátor alkalmazásáról meta-toluidin N-etilezésénél. Az N,N-dietil-származék 270 °C-on végzett etilezés során 9%-ban található a reaktortermékben.When pure aluminum silicates are used, the processes are characterized by high yields (400 ° C) and low yields (40%). This is reported by Costa, Ν. E. et al., An. Quim., Ser. A, 1981, 77 (3), 428-32], Polymerization of aromatic amines as a side reaction is significant. The use of an alumina-silica mixture catalyst is disclosed in U.S. Patent No. 7,381,331. Japanese Patent Specification. The process is batchwise and produces 280, Ν-dimethylaniline (98.1%) in 3 hours at 280 ° C. Japanese Patent No. 7,890,227 also discloses the use of a mixed alumina-silica catalyst for the N-ethylation of metatoluidine. The N, N-diethyl derivative is 9% present in the reactor product during ethylation at 270 ° C.

ZSM-5 zeolit alkalmazásáról számol be Chen, P. Y. és munkatársai közleménye. (Stud, Surf. Sci. Catal. 1986, 28, 739-46). Anilin N-metilezése során C-metilanilinek is megtalálhatók voltak a reaktortermékben.The use of ZSM-5 zeolite is reported by Chen, P. Y. et al. (Stud, Surf. Sci. Catal. 1986, 28, 739-46). During the N-methylation of aniline, C-methylanilines were also present in the reactor product.

Amennyiben az alumínium-szilikátra rezet visznek fel és ezt alkalmazzák katalizátorként az anilin N-metilezése során, elsősorban monometil-anilin képződik, például a 6590 sz. európai szabadalmi leírás szerint.When copper is applied to aluminum silicate and used as a catalyst in the N-methylation of aniline, monomethylaniline is formed primarily, e.g. European Patent Specification.

N-metilezés alkalmával különböző fémek (nikkel, kobalt, vas, alumínium és mangán) szulfátjait is alkalmazzák katalizátorként. így nikkel-szulfát katalizátorral, 320 °C-on 98%-os hozammal képződik Ν,Ν-dimetil-anilin a 7 809 725 sz. japán szabadalmi leírás szerint.Sulphates of various metals (nickel, cobalt, iron, aluminum and manganese) are also used as catalysts for N-methylation. Thus, Ν, Ν-dimethylaniline is formed with nickel sulfate catalyst at 320 ° C in 98% yield. according to Japanese Patent Specification.

Nagy kihozatallal (90%) képződik N,N-dimetiI-para-toluidin ruténíum-klorid-tributil-foszfit homogén katalizátor jelenlétében, 180 °C-on a „Chem. Lett. 1988, (3), 449-52.’’ közlemény szerzői szerint.High yield (90%) of N, N-dimethyl-para-toluidine is formed in the presence of a homogeneous catalyst of ruthenium chloride tributyl phosphite at 180 ° C. Became. 1988, (3), 449-52.

A katalizátorok másik nagy csoportját a fém-oxid keverékkatalizátorok képezik. A 61 238 768 sz. japán közzétételi irat szerinti eljárás vas-germán itim-krómoxid keverékkatalizátort alkalmaz. 320 °C hőmérsékleten 82 t% N-monometil-anilin mellett 10 t% N,N-dimetil-anilin képződik. Réz(II)-króm (Ill)-oxid katalizátort a 7522542 sz. japán szabadalmi leírás szerinti eljárás alkalmaz. N-metil-anilin alapanyagból indulnak ki, ezt folyamatos üzemmódban, atmoszferikus nyomáson, 270 °C hőmérsékleten, hidrogén jelenlétében, 1: 1,5 N-metil-anilin-metanol mólarány fenntartásával N-metilezik. A kívánt Ν,Ν-dimetil-anilin 90 t%-os hozammal képződik. Bár ezt a leírás nem említi, az át nem alakult N-metil-anilin és a céltermék szétválasztása az ismert okok miatt jelentős nehézségeket okozhat.Another large group of catalysts are metal oxide mixed catalysts. No. 61,238,768. The Japanese Patent Application utilizes a mixture of iron-Germanic itime chromium oxide. At 320 ° C, 82% by weight of N-monomethylaniline produces 10% by weight of N, N-dimethylaniline. Copper (II) chromium (III) oxide catalyst is disclosed in U.S. Pat. The method described in Japanese Patent Specification No. 6,198,198. They are derived from N-methylaniline starting material and are N-methylated in a continuous mode at atmospheric pressure at 270 ° C in the presence of hydrogen with a 1: 1.5 molar ratio of N-methylaniline to methanol. The desired Ν, Ν-dimethylaniline is formed in 90% yield. Although not mentioned in this specification, separation of the unmodified N-methylaniline and the target product can cause considerable difficulties for known reasons.

A metil-származékok előállítása esetén desztillációs elválasztási nehézségek lépnek fel a szekunder és tercier aminok közeli forráspontja következtében. Ezen vegyületek esetén a termékelegy további feldolgozást igényel. A tercier aminok nagy tisztaságban történő kinyerésére általában olyan kémiai módszereket alkalmaznak, melyek a különböző rendűségű aminok eltérő reakciókészségét használják ki. Emiatt az eljárások bonyolultak és jelentős mennyiségű melléktermék képződésével kell számolni.In the preparation of the methyl derivatives, distillation separation difficulties occur due to the near boiling point of the secondary and tertiary amines. For these compounds, the product mixture requires further processing. The recovery of tertiary amines in high purity is usually accomplished by chemical methods which utilize different reactivity of amines of different orders. As a result, the processes are complex and require the generation of significant amounts of by-products.

Ν,Ν-dimetil-anilin előállításánál általánosan ismert módszer, hogy a reakciótermékhez megfelelő mennyiségű ecetsavanhidridet adnak. így miután az anilin ésIt is generally known to produce ál, Ν-dimethylaniline by adding the appropriate amount of acetic anhydride to the reaction product. so after the aniline and

HU 207 708 Β az N-metil-anilin acetileződik, az Ν,Ν-dimetil-anilin kidesztillálható az eiegyből. Más módszer a primer és szekunder aminok eltávolítására Giumanini, A. G. és munkatársaitól származó eljárás [Boll. Chim. Farm. 1987, 126 (3), 129-32]. E szerint a termékelegyet megfelelő mennyiségű formaldehid-nátrium-borohidrid-kénsav elegyével kezelik, ezáltal a maradék primer és szekunder amin is tercier aminná alakul. Ezek az eljárások pótlólagos és bonyolult kémiai műveleteket tesznek szükségessé és esetenként nehezen kezelhető, drága reagenseket is igényelnek.20 N-methylaniline is acetylated, Ν, Ν-dimethylaniline can be distilled from the mixture. Another method for the removal of primary and secondary amines is the method of Giumanini, A.G. et al., Boll. Chim. Farm. 1987, 126 (3), 129-32]. According to this, the product mixture is treated with a sufficient amount of formaldehyde sodium borohydride-sulfuric acid mixture to convert the remaining primary and secondary amines to a tertiary amine. These processes require additional and complex chemical operations and sometimes require expensive reagents that are difficult to handle and expensive.

Célul tűztük ki olyan hatékony eljárás kidolgozását anilln és toluidinek Ν,Ν-dialkil-származékainak előállítására, melyeknek alkalmazása során metilezés esetén közvetlenül a reaktorban keletkezik megfelelő tisztaságú és töménységű Ν,Ν-dimetil-származék. Nincs szükség a termékelegy bonyolult utókezelésére, mert a céltermék egyszerű frakcionált desztillációval kinyerhető és nem keletkezik nagy mennyiségű környezetszennyező melléktermék. A metilcsoportnál hosszabb alkilcsoportok bevitele esetén az eljárás alkalmazásával jelentősen eltolható a termékelegyben a szekundertercier aminok aránya a tercier amin képződés irányába, így a termékelegy desztillációs feldolgozása után jó hozammal és nagy tisztaságban nyerjük a kívánt tercier amint. Mivel metilcsoportnál hosszabb alkilcsoportok bevitele esetén a szekunder és tercier aminok desztillációs szétválasztása nem jelent nehézséget, a reakcióelegyből elkülönített szekunder amin a folyamat elejére visszavezethető. Az eljárás előnye ebben az esetben a nagy tercier amin hozamban és az ebből következőleg a kis recirkulációs anyagáramban mutatkozik meg. Az eljárás hagyományos felépítésű, folyamatos üzemű berendezésben megvalósítható.It is an object of the present invention to provide an efficient process for the preparation of Ν, dial-dialkyl derivatives of anilines and toluidines which, when methylated, directly produces Ν, Ν-dimethyl derivatives in the reactor of sufficient purity and concentration. There is no need for complicated post-treatment of the product mixture, as the target product can be recovered by simple fractional distillation and no large amount of by-product is polluted. By introducing alkyl groups longer than the methyl group, the process can significantly shift the ratio of secondary tertiary amines to tertiary amine formation in the product mixture to yield the desired tertiary amine in good yield and purity after distillation of the product mixture. Since the addition of alkyl groups longer than methyl does not present any difficulty in separating the secondary and tertiary amines, the secondary amine isolated from the reaction mixture can be traced back to the beginning of the process. The advantage of the process in this case is the high tertiary amine yield and consequently the low recirculation flow rate. The process can be carried out in a conventionally constructed continuous operation apparatus.

Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy ha anilin és toluidinek N-alkilezését a megfelelő alkohollal hidrogén vagy hidrogén-inért gáz elegy jelenlétében végezzük és katalizátorként megfelelő összetételű és aktiváló előkezelésnek alávetett réz(II)-króm(III)-oxid katalizátorokat használunk, valamint a metilezést két vagy több, egymást követő lépésben végezzük, a metilezés a tercier amin képződésére nézve 99,8% vagy ennél nagyobb szelektivitással játszódik le, a mellékreakciókban kis mennyiségben keletkező melléktermékektől a tercier amin desztillációval elválasztható, így nagy hozammal és tisztán nyerhető. Hosszabb szén láncú N,N-dialkil-származékok előállítása esetén az eljárás egy reakciólépésben történő alkalmazásával a tercier aminok hozama a szénlánc hosszától függően 80-95%, a szénlánc hosszának növekedésével csökken. A kívánt tercier amin a reaktortermék többi komponensétől, így a szekunder amintól is egyszerű desztillációs lépésekkel elkülöníthető, nagy tisztaságban kinyerhető, a szekunder amin pedig a folyamat elejére visszavezethető.In our experiments we have found that when the N-alkylation of aniline and toluidines is carried out with the appropriate alcohol in the presence of a hydrogen or hydrogen-inert gas mixture using copper (II) -chromium (III) oxide catalysts of appropriate composition and activation pretreatment as well as methylation carried out in two or more successive steps, the methylation is carried out with a selectivity of 99.8% or greater for the formation of the tertiary amine; In the case of N, N-dialkyl derivatives having a longer chain, the yield of tertiary amines is reduced by 80-95%, depending on the length of the chain, by increasing the length of the chain by using the process in one step. The desired tertiary amine can be separated from other components of the reactor product, such as the secondary amine, by simple distillation steps, in high purity, and the secondary amine can be traced back to the beginning of the process.

A találmány szerinti megoldásra jellemző, hogy katalizátorként olyan réz(II)-króm(III)-oxid katalizátorokat alkalmazunk, amelyek 87,5-95 mól% réz(II)-oxidot és 5-12,5 mól% króm(III)-oxidot tartalmaznak és használat előtt ezeket aktiváló kezelésnek vetjük alá.It is a characteristic of the invention that the catalysts used are copper (II) -chromium (III) oxide catalysts containing 87.5-95 mol% of copper (II) oxide and 5-12.5 mol% of chromium (III) - oxides and are subjected to activation before use.

Az N-metilezést egy vagy több reakciólépésben játszatjuk le, ahol az első reakciólépésben 180-250 °C hőmérsékletet, 2-15xl05 Pa nyomást, 4-10 metanol/aromás amin mólarányt, 0,2-0,8 kg/dm3xóra folyadékterhelést és 600-1200 dm3/dm3 gáz-folyadék arányt tartunk fenn, hidrogén vagy legalább 40 tf% hidrogént tartalmazó hidrogén-inért gázelegy jelenlétében, és a második vagy további reakciólépésbe történő bevitel előtt a termékelegy alkohol és víztartalmát eltávolítjuk. A második és a további reakciólépéseket 200-260 °C hőmérsékleten, 2-15X105 Pa nyomáson, 1,5-5 alkohol/N-metilaromás amin mólarány, 0,2-0,8 kg/dm3xóra folyadékterhelés és 600-1200 dm3/dm3 gáz-folyadék arány fenntartása mellett végezzük. Több reakciólépés esetén a második reakciólépésben a megadott hőmérséklethatár alsó, a harmadik és a további reakciólépések során a hőmérséklethatár felső értékének közelében dolgozunk. A reagáltatást hidrogén, vagy legalább 40 tf% hidrogént tartalmazó hidrogén-inért gázelegy jelenlétében végezzük. Metilcsoportnál hosszabb alkilcsoportok bevitele esetén csak egy reakciólépést alkalmazunk 180-250 °C hőmérsékleten, 2-15xl03 Pa nyomáson, 4—10 alkohol/aromás amin mólarány, 0,2-0,8 kg/dm3 x óra folyadékterhelés és 600-1200 dm3/dm3 gáz-folyadék arány betartásával. Metilcsoport bevitele is megvalósítható egy lépésben is. A találmány értelmében olyan réz(II)króm(III)-oxid katalizátorokat alkalmazunk, melyek 87,5-95 mól% réz(II)-oxidot és 5-12,5 mól% króm(III)oxidot tartalmaznak. A katalizátorok összetételét az oxidok egymáshoz viszonyított arányával jellemeztük és az adott esetben jelen levő segédanyagokat, pl. a tablettázásnál alkalmazott grafitot figyelmen kívül hagytuk. A katalizátorokat önmagukban ismert módon nyertük.The N-methylation is carried out in one or more reaction steps, wherein in the first reaction step a temperature of 180-250 ° C, a pressure of 2-15 x 10 5 Pa, a molar ratio of 4-10 methanol / aromatic amine, 0.2-0.8 kg / dm 3 x maintaining a liquid load and a gas-liquid ratio of 600 to 1200 dm 3 / dm 3 in the presence of hydrogen or a hydrogen-inert gas mixture containing at least 40% by volume hydrogen and removing the alcohol and water content of the product mixture prior to the second or further reaction step. The second and subsequent reaction steps at 200-260 ° C, 2-15 x 10 5 Pa, a molar ratio of 1.5-5 alcohol / N-methyl aromatic amine, 0.2-0.8 kg / dm 3 x hour fluid load and 600-1200 dm 3 / dm 3 gas-liquid ratio. In the case of a plurality of reaction steps, the second reaction step involves working near the lower limit of the temperature limit, the third and subsequent reaction steps near the upper limit of the temperature limit. The reaction is carried out in the presence of hydrogen or a hydrogen-inert gas mixture containing at least 40% by volume of hydrogen. For alkyl groups longer than methyl, only one reaction step is used at 180-250 ° C, 2-15 x 10 3 Pa, 4-10 molar alcohol / aromatic amine ratio, 0.2-0.8 kg / dm 3 x hour fluid load and 600-1200 dm 3 / dm 3 gas to liquid ratio. The introduction of the methyl group can also be carried out in one step. According to the invention, copper (II) chromium (III) oxide catalysts are used which contain 87.5-95 mol% of copper (II) oxide and 5-12.5 mol% of chromium (III) oxide. The composition of the catalysts was characterized by the ratio of oxides to each other and the presence of auxiliaries, if any, e.g. graphite used for tabletting was ignored. The catalysts were obtained in a manner known per se.

A találmány szerinti eljárás lényeges eleme a katalizátor aktiválása is, mely aktiválási eljárás szintén új.Activation of the catalyst is also an essential element of the process of the invention, which activation is also novel.

Az előkezelés dm3 katalizátor aktiválása, atmoszferikus nyomáson;Pretreatment activation of dm 3 catalyst at atmospheric pressure;

- l-2dm3/h, előnyösen 1,2-1,6 dm3/h C5-C8 szénatomszámú alkán, cikloalkán, illetve ezek tetszőleges összetételű elegyének betáplálása mellett felfűtés 10 °C/h sebességgel 160-180 °C közötti hőmérsékletértékig,- 1 to 2 dm 3 / h, preferably 1.2 to 1.6 dm 3 / h, with heating at 10 ° C / h to 160 ° C to 180 ° C by feeding C 5 -C 8 alkane, cycloalkane or any mixture thereof at temperatures up,

- az adott hőmérsékletérték elérése után megindítottuk a hidrogén beadagolását 20 dm3/h menynyiségben,- after reaching the given temperature value, the addition of hydrogen was started in the amount of 20 dm 3 / h,

- a katalizátortér adott pontjait figyelve, ezt a mennyiséget fokozatosan 24 óra alatt 200 dm3/h értékre emeltük,- this quantity was gradually increased to 200 dm 3 / h over 24 hours, taking into account the specific points in the catalyst space,

- 160-180 °C hőmérséklet-tartományban,- in the temperature range 160-180 ° C,

200 dm3/h hidrogénbevezetése mellett 8 órán át hagytuk üzemelni a berendezést,With 200 dm 3 / h of hydrogen, we let it run for 8 hours,

- ezután óránként 100 dm3-rel növeltük a hidrogén beadagolását 500 dm3/h értékig,- then it increased to 100 dm 3 per hour polyalkyl hydrogen addition of up to 500 dm 3 / h,

- amikor ezt a mennyiséget elértük, megszüntettük a folyadék betáplálását,- when this volume was reached, the liquid supply was stopped,

- 500dm3/h hidrogénáramlás mellett 160-180 °C hőmérséklet-tartományban 16 órán keresztül üzemeltettük a berendezést,- addition to 500? M 3 / h Hydrogen flow was operated with the equipment 16 hours the temperature range 160-180 ° C,

- ezután fokozatosan, 2 bar/h sebességgel beállí3- then gradually set at 2 bar / h

HU 207 708 Β tottuk a kívánt nyomást és 20 °C/h sebességgel a kívánt hőmérsékletértéket.EN 207 708 Β the desired pressure and the desired temperature at 20 ° C / h.

Az aktivált katalizátorral 1500 órát meghaladó termelő periódusok érhetők el.With activated catalyst, production periods of more than 1500 hours can be achieved.

Tapasztalataink szerint az N,N-dimetil-aromás amin képződésére vonatkoztatva a metilezés szelektivitása 99,8% vagy ezt meghaladó érték, ha a reakciót két, esetenként több reakciólépésben játszatjuk le. Kettőnél több reakciólépésre általában akkor van szükség, ha kiemelkedően nagy terméktisztaságot kívánunk jó hozammal elérni. Az első lépésben 180-250 °C, előnyösen 200-230 °C hőmérsékleten, 2-15xl05Pa, előnyösen 3-SxlO5 Pa nyomáson, 3-10, előnyösen 5-7 metanol/aromás amin mólarány, 0,2-0,8 kg/dm3xóra· előnyösen 0,4-0,6 kg/dm3xóra folyadékterhelés és 600-1200 dm3/dm3 gáz-folyadék arány betartásával végezzük a reakciót. A reakciót hidrogén, vagy min. 40 térfogat% hidrogén-inért gáz elegy jelenlétében hajtjuk végre. Az így nyert termékelegyet metanol- és vízmentesítés után visszük a második reakciólépésbe. Az első reakciólépés során teljes mértékben átalakul az aromás amin, a termékelegy 45-85 tömeg% N,N-dimetil-aromás amint tartalmaz. A második reakciólépésben 200-260 °C, előnyösen 220-250 °C hőmérsékleten, 2-15xl05 Pa, előnyösen 3-8xl05 Pa nyomáson, 1,5-5, előnyösen 2-3 metanol/N-metil-aromás amin mólarány, 0,2-0,8 kg/dm3xóra, előnyösen 0,4— 0,6 kg/dm3xóra folyadékterhelés és 6001200 dm3/dm3 gáz-folyadék arány betartásával végezzük a reakciót. A reakciót ebben az esetben is hidrogén, vagy min. 40 térfogat% hidrogént tartalmazó hidrogén-inért gáz elegy jelenlétében hajtjuk végre. Nagy terméktisztaság és különösen magas hozam elérése érdekében harmadik reakciólépést is beiktathatunk, a második reakciólépéshez hasonló körülmények mellett, ilyenkor célszerű a hőmérséklet úgy megválasztani, hogy a megadott hőmérséklethatárokon belül maradva a második reakciólépésben a hőmérséklethatár alsó, a harmadik reakciólépésben a felső határérték közelében dolgozunk.It has been found that the selectivity for methylation with respect to the formation of N, N-dimethyl aromatic amine is 99.8% or more when the reaction is carried out in two, sometimes multiple, reaction steps. More than two reaction steps are usually required to achieve extremely high product purity with good yields. In the first step 180-250 ° C, preferably 200-230 ° C, 2-15xl0 5 Pa, preferably 3 SxlO-5 torr, 3-10, preferably 5-7 methanol / aromatic amine mole ratio, 0.2-0 , 8 kg / dm 3 x hours · preferably 0.4-0.6 kg / dm 3 x hours liquid load and 600-1200 dm 3 / dm 3 gas to liquid ratio. The reaction is carried out with hydrogen or min. It is carried out in the presence of 40% by volume of a hydrogen-inert gas mixture. The resulting product mixture was taken to the second reaction step after methanol and dehydration. During the first reaction step, the aromatic amine is completely converted and the product mixture contains 45-85% by weight of N, N-dimethyl aromatic amine. In the second reaction step, the molar ratio of methanol to N-methyl aromatic amine is 200 to 260 ° C, preferably 220 to 250 ° C, pressure of 2 to 15 x 10 5 Pa, preferably 3 to 8 x 10 5 Pa, 1.5 to 5, preferably 2 to 3 0.2-0.8 kg / dm 3 x hours, preferably 0.4 to 0.6 kg / dm 3 x hours, with a liquid load of 600 to 1200 dm 3 / dm 3 gas to liquid ratio. The reaction is again hydrogen or min. It is carried out in the presence of a mixture of hydrogen inert gas containing 40% by volume of hydrogen. In order to achieve high product purity and particularly high yields, a third reaction step may be employed under conditions similar to the second reaction step, whereby the temperature may be chosen so that the second reaction step is carried out in the second reaction step near the lower limit.

A találmány szerinti eljárással az Ν,Ν-dimetil-aromás amin képződésére vonatkoztatva a metilezés szelektivitása 99,8%, vagy ennél nagyobb érték, gyakorlatilag teljesnek tekinthető. A két vagy több lépésben végrehajtott reakcióban a metanol- és vízmentes termékelegyre vonatkoztatva 3-5 tömeg% melléktermék (Ν,Ν-dimetil-ciklohexil-amin-származékok, ciklohexanon- és ciklohexanol-származékok) képződik, melyek a célterméktől egyszerű frakcionált desztillációval elválaszthatók, így az Ν,Ν-dimetil-származékok nagy tisztaságban nyerhetők költséges kémiai tisztítólépések nélkül is.In the process of the present invention, the selectivity of the methylation to 99.8% or more with respect to the formation of Ν, sal-dimethyl aromatic amine is considered to be practically complete. The reaction carried out in two or more steps produces 3-5% by weight of the by-product mixture (Ν, Ν-dimethylcyclohexylamine derivatives, cyclohexanone and cyclohexanol derivatives), which can be separated from the target product by simple fractional distillation, Thus, Ν, Ν-dimethyl derivatives can be obtained in high purity even without costly chemical purification steps.

A metilcsoportnál hosszabb alkilcsopőrtok bevitele esetén egy reakciólépést alkalmazunk. Az alkilezés körülményei: 180-250 °C hőmérséklet, 2-15xl05Pa nyomás, 4-10 alkohol/aromás amin mólarány, 0,20,8 kg/dm3xóra folyadékterhelés és 6001200 dm3/dm3 gáz-folyadék arány. A reakciót hidrogén vagy legalább 40 térfogat% hidrogént tartalmazó gázelegy jelenlétében hajtjuk végre. A tercier amin képződésére vonatkoztatva az alkilezés szelektivitása a széniánc hosszától függően 80-95%, a szénlánc növekedésével csökken. A reakcióban változatlanul maradó 5-20 tömeg% szekunder amin desztillációval a termékelegyből kinyerhető és a folyamat elejére viszszavezethető. Az egy lépésben végrehajtott reakcióban a metanol- és vízmentes termékelegyre vonatkoztatva 4-8 tömeg% melléktermék (ciklohexilamin, ciklohexanon és ciklohexanol-származékok képződnek. Ezek a célterméktől desztillációval elválaszthatók és a kívánt tercier aminok jó hozammal, nagy tisztaságban kinyerhetők.For alkyl groups longer than the methyl group, a reaction step is used. Alkylation conditions include a temperature of 180-250 ° C, a pressure of 2-15 x 10 5 Pa, a molar ratio of 4 to 10 alcohol / aromatic amines, a liquid loading of 0.20.8 kg / dm 3 and a gas-liquid ratio of 600 to 1200 dm 3 / dm 3 . The reaction is carried out in the presence of hydrogen or a gas mixture containing at least 40% by volume hydrogen. According to the formation of the tertiary amine, the selectivity of the alkylation is reduced by 80-95%, depending on the length of the carbon chain, with the increase of the carbon chain. 5-20% by weight of the secondary amine remaining in the reaction can be recovered from the product mixture and can be recycled to the beginning of the process. In the one-step reaction, 4-8 wt.% Of the by-product mixture (cyclohexylamine, cyclohexanone and cyclohexanol derivatives) is formed, which can be separated from the target product by distillation and the desired tertiary amines are obtained in high purity.

A találmány szerinti eljárás előnyei a következők:Advantages of the process according to the invention are as follows:

- A katalizátor kiváló aktivitása és szelektivitása következtében a tercier amin képződésére nézve rendkívül jó szelektivitás és kevés melléktermék képződés érhető el. A metilezés gyakorlatilag teljesen végbemegy, a metil-csoportnál hosszabb alkilcsopőrtok bevitele esetén a tercier amin képződésére vonatkoztatott szelektivitás 80-95%.Due to the excellent activity and selectivity of the catalyst, very good selectivity for tertiary amine formation and little by-product formation can be achieved. The methylation is substantially complete, with an selectivity of tertiary amine formation of 80 to 95% for the introduction of alkyl groups longer than the methyl group.

- A metilezésnél mintegy 3-5 tömeg%-nyi, a metilcsoportnál hosszabb szénlánc bevitelénél pedig 4-8 tömeg%-nyi mennyiségben keletkező melléktermék egyszerű desztillációs módszerrel elválasztható a cél terméktől, ez utóbbi nagy tisztaságban jó hozammal nyerhető.By-product of methylation of about 3-5% by weight and addition of 4-8% by weight of carbon chain longer than the methyl group can be separated from the target product by a simple distillation process, which can be obtained in high purity.

- Metilszármazékok előállítása esetén nincs szükség a termékelegy bonyolult utókezelésére, nem képződik környezetszennyező hulladék.- Methyl derivatives do not require complicated post-treatment of the product mixture and do not produce waste that pollutes the environment.

- Az eljárás folyamatos üzemmódban, egyszerű nyomás alatt hidrogénező berendezésben hosszú termelő periódusokkal valósítható meg.The process can be carried out in a continuous mode under simple pressure in a hydrogenation plant with long production periods.

- Az eljárás műszaki előnyei mellett gazdaságossági szempontból is előnyösebb az ismert eljárásoknál.In addition to the technical advantages of the process, it is more economical than the known processes.

A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül a következő példákban részletesen ismertetjük.The invention is illustrated in detail by the following non-limiting Examples.

1. példaExample 1

Nyomásálló csőreaktorba 1 dm3 90 mól% réz(II)oxidot és 10 mól% króm(III)-oxidot tartalmazó katalizátort töltöttünk. A katalizátortöltetet aktiváltuk az alábbiak szerint. Atmoszferikus nyomáson a katalizátortölteten 0,7 dm3/h n-hexán áramot vezettünk keresztül és a hőmérsékletet 10-20 °C/óra sebességgel emeltük 160-180 °C közé. A hőmérsékleti tartomány elérésekor óvatosan 20 dm3/óra hidrogént vezettünk be. Ennek mennyiségét 20 dm3/órával növelve 200 dm3/óra értéket állítottunk be. Ilyen körülmények között 2 órán keresztül üzemeltettük a berendezést. Ezután 200 dm3/órával növelve a beadott hidrogén mennyiségét 1 m3/h-ig. Itt leállítottuk a hexán adagolást, a berendezést ilyen körülmények között üzemeltettük 8 órán keresztül. A nyomást, a hőmérsékletet és gázelvételt azután a kívánt értékre állítottuk, a katalizátortöltet kész az N-alkilezési reakciók végrehajtására.1 dm 3 of catalyst containing 90 mole% copper (II) oxide and 10 mole% chromium (III) oxide was charged into a pressure-tight tube reactor. The catalyst charge was activated as follows. At atmospheric pressure, 0.7 dm 3 / h of n-hexane was passed through the catalyst charge and the temperature was raised to 160-180 ° C at 10-20 ° C / h. When the temperature range was reached, hydrogen was carefully introduced at 20 dm 3 / h. Increasing the amount by 20 dm 3 / h was set to 200 dm 3 / h. Under these conditions, the equipment was operated for 2 hours. Thereafter, 200 dm 3 / h was increased to 1 m 3 / h. Here, the hexane feed was stopped and the equipment was operated under these conditions for 8 hours. The pressure, temperature and gas uptake were then adjusted to the desired value and the catalyst fill was ready for N-alkylation reactions.

A metilezést az alábbiak szerint végezzük. A reaktor aktivált katalizátortöltetén 5xl05 Pa nyomáson anilin és metanol 1:6,5 mólarányú elegyét és 95 térfo1The methylation is carried out as follows. The reactor was charged with an activated catalyst charge at 5 x 10 5 Pa in a 1: 6.5 molar mixture of aniline and methanol and 95 volumes.

HU 207 708 Β gat% hidrogén és 5 térfogat% nitrogén gázelegyet vezettünk keresztül. A katalizátorágy hőmérséklete 235 °C, a folyadék terhelés 0,5 kg/dm3 * x óra, a gáz-folyadék térfogatarány 900 dm3/dm3. A kapott termékelegyben az aromás aminok megoszlása a következő volt: anilin 0 tömeg%, N-metil-anilin 0,2 tömeg%, Ν,Ν-dimetil-anilin 99,8 tömeg%. A termékelegy metanol- és vízmentes része 2,2 tömeg%-nyi mennyiségben tartalmazott mellékterméket. A termékelegy metanolés víztartalmát desztillációval eltávolítottuk és a kívánt célterméket 99,5 tömeg% tisztaságban nyertük.A mixture of gaseous hydrogen and 5% nitrogen was passed through. The catalyst bed temperature was 235 ° C, the liquid load was 0.5 kg / dm 3 * x hours, and the gas-liquid volume ratio was 900 dm 3 / dm 3 . The resulting product mixture had the following distribution of aromatic amines: aniline 0%, N-methylaniline 0.2%,%, Ν-dimethylaniline 99.8%. The methanol and anhydrous portion of the product mixture contained 2.2% by weight of by-products. The methanol and water content of the product mixture was removed by distillation and the desired target product was obtained in 99.5% purity.

A katalizátor aktivitása 800 órás üzemelés után nem csökkent.The catalyst activity did not decrease after 800 hours of operation.

2. példaExample 2

Két nyomásálló csőreaktorba egyenként 1-1 dm3 90 mól% réz(II)-oxidot és 10 mól% króm(III)-oxidot tartalmazó katalizátort töltöttünk, melyet az 1. példa szerint aktiváltunk, azzal az eltéréssel, hogy n-hexán helyett ciklo-hexánt alkalmaztunk.Two pressurized tubular reactors were charged with 1-1 dm 3 of catalyst containing 90 mole% copper (II) oxide and 10 mole% chromium (III) oxide, activated according to Example 1, except that instead of n-hexane, -hexane was used.

A metilezést az alábbiak szerint végeztük. Az első reaktor aktivált katalizátortöltetén 5x10$ Pa nyomáson anilin és metanol 1:6 mólarányú elegyét és 75 térfogat% hidrogén és 25 térfogat% nitrogén gázelegyet vezettünk keresztül. A katalizátorágy folyadékterhelése 0,45 kg/dm3xóra, a gáz-folyadék térfogatarány 900 dm3/dm3, a hőmérséklet 215 °C volt. A kapott termékelegyben az aromás aminok megoszlása a következő volt: anilin: 0 tömeg%, N-metil-anilin: 28,3 tömeg%, Ν,Ν-dimetil-anilin: 71,7 tömeg%. A termékelegy metanol- és vízmentesített része 1 tömeg%-nyi mennyiségben tartalmazott mellékterméket (ciklohexanon, ciklohexanol, Ν,Ν-dimetil-ciklohexil-amin). A termékelegy metanol- és víztartalmát desztillációval eltávolítottuk, majd a második reaktorba vezettük. A második reaktor aktivált katalizátortöltetén 5xlOsPa nyomáson az első reakciólépésben nyert metanol- és vízmentesített termékelegyet és a termékelegy N-metil-anilin tartalmára vonatkoztatott 2-szeres mólarányban metanolt, valamint 75 térfogat% hidrogént és 25 térfogat% nitrogént tartalmazó gázelegyet vezettük keresztül. A katalizátorágy folyadékterhelése 0,45 kg/dm3xóra, a gáz-folyadék térfogatarány 800 dm3/dm3, a hőmérséklet 230 °C volt. A kapott termékelegyben az aromás aminok megoszlása a következő volt: N-metil-anilin: 0,1 tömeg%, Ν,Ν-dimetil-anilin : 99,9 tömeg%. A termékelegy metanol- és vízmentesítés után 4,7 tömeg% mellékterméket (ciklohexanon, ciklohexanol, Ν,Ν-dimetil-anilint) tartalmazott. Ezektől desztillációval elválasztva 99,5 tömeg% tisztaságban nyerjük a célterméket.Methylation was performed as follows. An activated catalyst charge of the first reactor was passed through a 1: 6 molar mixture of aniline and methanol under a pressure of 5 x 10 Pa and a gas mixture of 75% by volume hydrogen and 25% by volume nitrogen. The catalyst bed had a liquid load of 0.45 kg / dm 3 x h, a gas / liquid volume ratio of 900 dm 3 / dm 3 and a temperature of 215 ° C. The resulting product mixture had the following distribution of aromatic amines: aniline: 0% by weight, N-methylaniline: 28.3% by weight, Ν, an-dimethylaniline: 71.7% by weight. The methanol and anhydrous portion of the product mixture contained 1% by weight of by-products (cyclohexanone, cyclohexanol, Ν, Ν-dimethylcyclohexylamine). The methanol and water contents of the product mixture were removed by distillation and fed to the second reactor. The second reactor is activated katalizátortöltetén 5 x s Torr methanol and drying the product mixture obtained in the first step, and 2-fold moles relative to the product mixture of N-methylaniline content of methanol and 75 volumes passed through% hydrogen and a gas mixture containing% nitrogen 25 vol. The catalyst bed had a liquid load of 0.45 kg / dm 3 x h, a gas / liquid volume ratio of 800 dm 3 / dm 3 and a temperature of 230 ° C. The resulting product mixture had the following distribution of aromatic amines: N-methylaniline: 0.1% by weight, Ν, Ν-dimethylaniline: 99.9% by weight. The product mixture, after methanol and dehydration, contained 4.7% by weight of by-products (cyclohexanone, cyclohexanol,,, Ν-dimethylaniline). Separated from these by distillation yields the target product in a purity of 99.5% by weight.

A katalizátor aktivitása 800 órás üzemelés után nem csökkent.The catalyst activity did not decrease after 800 hours of operation.

3. példaExample 3

Nyomásálló csőreaktorba 1 dm3 az 1. példában ismertetett összetételű katalizátort töltöttünk és az ugyancsak az 1. példában ismertetett módon a töltetet aktiváltuk, azzal az eltéréssel, hogy n-hexán helyett oktánt alkalmaztunk.1 dm 3 of the catalyst of the composition described in Example 1 was charged to a pressure tube reactor, and the charge was activated as described in Example 1, except that octane was used instead of n-hexane.

Az első reaktor aktivált katalizátortöltetén 5xl05 Pa nyomáson meta-toluidin és etanol 1:5 mólarányú elegyét és hidrogént vezettünk keresztül. A katalizátorágy folyadékterhelése 0,45 kg/dm3xóra, a gáz-folyadék térfogatarány 1100dm3/dm3, a hőmérséklet 225 °C volt. A kapott termékelegyben az aromás aminok megoszlása a következő volt: meta-toluidin: 0 tömeg%, N-etil-meta-toluidin: 35,7 tömeg%, N,N-dietil-metatoluidin: 64,3 tömeg%. A termékelegy etanol- és vízmentesített része 1,7 tömeg%-nyi mennyiségben tartalmazott melléktermékeket. A melléktermékeket és az N-etil-meta-toluidint az Ν,Ν-dietil-meta-toluidintól desztillációval elválasztva 99,2 tömeg% tisztaságban nyerjük a célterméket.An activated catalyst charge of the first reactor was passed through a 1: 5 molar mixture of metatoluidine and ethanol and hydrogen at 5 x 10 5 Pa. The fluid bed catalyst loading of 0.45 kg / dm 3 Xora, gas-liquid volume ratio was 1100dm 3 / dm 3, the temperature is 225 ° C. The resulting product mixture had the following distribution of aromatic amines: metatoluidine: 0 wt%, N-ethyl metatoluidine: 35.7 wt%, N, N-diethyl metatoluidine: 64.3 wt%. The ethanol and anhydrous portion of the product mixture contained 1.7% by weight of by-products. The by-products and N-ethyl-meta-toluidine were separated from the Ν, Ν-diethyl-meta-toluidine by distillation to give the target product in a purity of 99.2%.

A katalizátor aktivitása 1000 órás üzemelés után nem csökkent.The catalyst activity did not decrease after 1000 hours of operation.

4. példaExample 4

Két nyomásálló csőreaktorba egyenként 1-1 dm3 az 1. példában ismertetett összetételű katalizátort töltöttünk és az ugyancsak az 1. példában ismertetett módon a két töltetet külön-külön aktiváltuk.Two pressurized tubular reactors were charged with 1 to 1 dm 3 each of the catalyst composition described in Example 1 and activated in the same manner as in Example 1.

Az első reaktor aktivált katalizátortöltetén 8xl05 Pa nyomáson para-toluidin és metanol 1:5 mólarányú elegyét és 75 térfogat% hidrogén és 25 térfogat% nitrogén gázelegyet vezettünk keresztül. A katalizátorágy folyadékterhelése 0,5 kg/dm3xóra, a gáz-folyadék térfogatarány 800 dm3/dm3, a hőmérséklet 225 °C volt. A kapott termékelegyben az aromás aminok megoszlása a következő volt: paratoluidin: 0 tömeg%, N-metil-para-toluidin: 30,7 tömeg%, N,N-dimetil-para-toluidin 69,3 tömeg%. A termékelegy metanol- és vízmentesített része 0,8 tömeg%-nyi mennyiségben tartalmazott melléktermékeket. A termékelegy metanol- és víztartalmát desztillációval eltávolítottuk, majd a második reaktorba vezettük. A második reaktor aktivált katalizátortöltetén 8xl05 Pa nyomáson az első reakciólépésben nyert metanol- és vízmentesített termékelegyet és a termékelegy N-metil-para-toluidin tartalmára vonatkoztatott 3-szoros mólarányban metanolt, valamint 75 térfogat% hidrogént és 25 térfogat% nitrogént tartalmazó gázelegyet vezettünk keresztül. A katalizátorágy folyadékterhelése 0,4 kg/dm3xóra, a gáz-folyadék térfogatarány 800 dm3/dm3, a hőmérséklet 240 °C volt. A kapott termékelegyben az aromás aminok megoszlása a következő volt: N-metil-para-toluidin: 0,2 tömeg%, N,N-dimetil-para-toluidin: 99,8 tömeg%. A termékelegy víz- és metanolmentes része 4,3% mellékterméket tartalmazott. A melléktermékeket desztillációval eltávolítva a kívánt Ν,Ν-dimetil-para-toluidint 99,4%-os tisztaságban nyerjük.An activated catalyst charge of the first reactor was passed through a 1: 5 molar mixture of paratoluidine and methanol under a pressure of 8 x 10 5 Pa and a gas mixture of 75% by volume hydrogen and 25% by volume nitrogen. The catalyst bed had a liquid load of 0.5 kg / dm 3 x h, a gas / liquid volume ratio of 800 dm 3 / dm 3 and a temperature of 225 ° C. The resulting product mixture had the following distribution of aromatic amines: paratoluidine: 0 wt%, N-methyl para-toluidine: 30.7 wt%, N, N-dimethyl para-toluidine: 69.3 wt%. The methanol and anhydrous portion of the product mixture contained 0.8% by weight of by-products. The methanol and water contents of the product mixture were removed by distillation and fed to the second reactor. The second reactor was charged with activated gas in a gas mixture containing 75% by volume of hydrogen and 25% by volume of nitrogen in the first reaction mixture, at a pressure of 8 x 10 5 Pa, of methanol and anhydrous product obtained in the first reaction and 3 times molar ratio of N-methyl-para-toluidine. . The catalyst bed had a liquid load of 0.4 kg / dm 3 x h, a gas / liquid volume ratio of 800 dm 3 / dm 3 and a temperature of 240 ° C. The resulting product mixture had the following distribution of aromatic amines: N-methyl para-toluidine: 0.2% by weight, N, N-dimethyl para-toluidine: 99.8% by weight. The water and methanol-free portion of the product mixture contained 4.3% by-products. The by-products were removed by distillation to give the desired Ν, Ν-dimethyl para-toluidine in 99.4% purity.

A katalizátor aktivitása 800 órás üzemelés után nem csökkent.The catalyst activity did not decrease after 800 hours of operation.

5. példaExample 5

Nyomásálló csőreaktorba 1 dm3 az 1. példában ismertetett összetételű katalizátort töltöttünk és az ugyancsak az 1. példában ismertetett módon a töltetet aktiváltuk.1 dm 3 of catalyst of the composition described in Example 1 was charged into a pressure-tight reactor and the charge was activated as described in Example 1.

Az első reaktor aktivált katalizátortöltetén 6xl05 PaThe activated catalyst charge of the first reactor is 6 x 10 5 Pa

HU 207 708 Β nyomáson meta-toluidin és n-hexanol 1:7 mólarányú elegyét és hidrogént vezettünk keresztül. A katalizátorágy folyadékterhelése 0,4 kg/dm3xóra, a gáz-folyadék térfogatarány 1000 dm3/dm3, a hőmérséklet 230 °C volt. A kapott termékelegyben az aromás aminok megoszlása a következő volt: meta-toluidin: 0 tömegtó, N-n-hexil-meta-toluidin: 35 tömegtó, N-N-di-n-hexilmeta-toluidin 65 tömegtó. Atermékelegy n-hexanol-és vízmentesített része 0,6 tömegtó-nyi mennyiségben tartalmazott mellékterméket. A melléktermékeket és az N-n-hexil-meta-toluidint desztillációval eltávolítva a kívánt Ν,Ν-di-n-hexil-meta-toluidint 99%-os tisztaságban nyerjük.At a pressure of 708 Β, a 1: 7 molar mixture of metatoluidine and n-hexanol and hydrogen were passed. The catalyst bed had a liquid load of 0.4 kg / dm 3 x h, a gas / liquid volume ratio of 1000 dm 3 / dm 3 and a temperature of 230 ° C. The resulting product mixture had the following distribution of aromatic amines: metatoluidine: 0 wt.%, Nn-hexyl metatoluidine: 35 wt.%, NN-di-n-hexyl metatoluidine: 65 wt.%. The n-hexanol and dehydrated portion of the product mixture contained 0.6 wt. The by-products and Nn-hexyl-meta-toluidine were removed by distillation to give the desired Ν, Ν-di-n-hexyl-meta-toluidine in 99% purity.

A katalizátor aktivitása 800 órás üzemelés után nem csökkent,The catalyst activity did not decrease after 800 hours of operation,

6. példaExample 6

Nyomásálló csőreaktorba az 1. példában ismertetett összetételű katalizátorból 1 dm3-t töltöttünk és az 1. példában ismertetettek szerint aktiváltuk.A pressure reactor tube reactor was charged with 1 dm 3 of the catalyst composition of Example 1 and activated as described in Example 1.

A metilezést egy lépésben hajtottuk végre a következők szerint. Az aktivált katalizátortölteten 5xl03 Pa nyomáson anilin és metanol 1:5 mólarányú elegyét, valamint 75 térfogattó hidrogén és 25 térfogattó nitrogén gázelegyet vezettük keresztül. A katalizátorágy folyadékterhelése 0,4 kg/dm3xóra, a gáz-folyadék térfogatarány 900 dm3/dm3, a hőmérséklet 245 °C volt. A kapott termékelegyben az aromás aminok megoszlása a következő volt: anilin: 0,3 tömegtó, N-metil-anilin: 0,8 tömegtó, N,N-dimetil-ani!in: 98,9 tömegtó. A metanol és vízmentesített termékelegy 8,5 tömegtó mellékterméket tartalmazott (benzol, ciklohexanon, ciklohexanol, Ν,Ν-dimetil-ciklohexil-amin). A melléktermékek desztillációs eltávolítása után az Ν,Ν-dimetil-anilint csak 98,4 tömegtó tisztaságban nyertük.The methylation was carried out in one step as follows. The activated catalyst charge was passed through a 1: 5 molar mixture of aniline and methanol under a pressure of 5 x 10 3 Pa and a mixture of 75 volumes of hydrogen and 25 volumes of nitrogen gas. The catalyst bed had a liquid load of 0.4 kg / dm 3 x h, a gas / liquid volume ratio of 900 dm 3 / dm 3 and a temperature of 245 ° C. The resulting product mixture had the following distribution of aromatic amines: aniline: 0.3 wt.%, N-methylaniline: 0.8 wt.%, N, N-dimethylaniline: 98.9 wt. The methanol and dehydrated product mixture contained 8.5% by weight of by-products (benzene, cyclohexanone, cyclohexanol, Ν, Ν-dimethylcyclohexylamine). After distillation of the by-products, Ν, Ν-dimethylaniline was obtained in a purity of only 98.4 wt.

A példából megállapítható, hogy a reakció egy lépésben történő lejátszatása a céltermék minőségének romlását és a hozam csökkenését idézi elő.From the example it can be concluded that performing the reaction in one step causes the quality of the target product to deteriorate and the yield to decrease.

7. példaExample 7

Két nyomásálló csőreaktorba egyenként 1-1 dm3 70 mól% réz(II)-oxidot és 30 móltó króm(III)-oxidot tartalmazó katalizátort töltöttünk. A két katalizátortöltetet az 1. példában ismertetett módon aktiváltuk.Two pressurized tubular reactors were charged with 1-1 dm 3 of a catalyst containing 70 mol% of copper (II) oxide and 30 molar chromium (III) oxide each. The two catalyst charges were activated as described in Example 1.

A metilezést az alábbiak szerint végeztük.Methylation was performed as follows.

Az első reaktor aktivált katalizátortöltetén 7x10’ Pa nyomáson anilin és metanol 1:7 mólarányú elegyét és 75 térfogattó hidrogén és 25 térfogattó gázelegyet vezettünk keresztül. A katalizátorágy folyadékterhelése 0,55 kg/dm3xóra, a gáz-folyadék térfogatarány 1000 dm3/dm3, a hőmérséklet 220 °C volt. A kapott termékelegyben az aromás aminok megoszlása a következő volt: anilin: 0,7 tömegtó, N-metil-anilin: 55 tömegtó, Ν,Ν-dimetil-anilin: 44,3 tömegtó.An activated catalyst charge of the first reactor was passed through a 1: 7 molar mixture of aniline and methanol and 75 volumes of hydrogen and 25 volumes of gas at 7 x 10 Pa. The catalyst bed had a liquid load of 0.55 kg / dm 3 x h, a gas / liquid volume ratio of 1000 dm 3 / dm 3 and a temperature of 220 ° C. The distribution of aromatic amines in the resulting product mixture was as follows: aniline: 0.7 wt.%, N-methylaniline: 55 wt.%, Ν, Ν-dimethylaniline: 44.3 wt.

A termékelegy metanol- és vízmentesített része 2,8 tömegtó mellékterméket (ciklohexanon, ciklohexanol, Ν,Ν-dimetil-ciklohexil-amin) tartalmazott. A termékelegy metanol- és víztartalmát desztillációval eltávolítót-: tűk, majd a második reaktorba vezettük. A második reaktor aktivált katalizátortöltetén 7x10-1 Pa nyomáson az első reakciólépésben nyert metanol- és vízmentesített termékelegyet és a termékelegy N-metil-anilin tartalmára vonatkoztatott 2,5-szeres mólarányban metanolt, valamint 75 térfogattó hidrogént és 25 térfogattó nitrogént tartalmazó gázelegyet vezettük keresztül. A katalizátorágy folyadékterhelése 0,5 kg/dm3xóra, a gáz-folyadék térfogatarány 1000 dm3/dm3, a hőmérséklet 240 °C volt. A kapott termékelegyben az aromás aminok megoszlása a következő volt: anilin: 0,2 tömegtó, N-metil-anilin: 0,8 tömegtó, Ν,Ν-dimetil-anilin: 99 tömegtó. A termékelegy metanol- és vízmentesített része 10,5 tömegtó mellékterméket (benzol, ciklohexanon, ciklohexanol, Ν,Ν-dimetilciklohexil-amin) tartalmazott. A melléktermékek desztillációs elválasztása után az Ν,Ν-dimetil-anilint 98,7 tömeg%-os tisztaságban nyertük.The methanol and anhydrous portion of the product mixture contained 2.8% by weight of by-products (cyclohexanone, cyclohexanol, Ν, Ν-dimethylcyclohexylamine). The methanol and water contents of the product mixture were removed by distillation needles and fed to the second reactor. The activated catalyst charge of the second reactor was passed through a methanol / dehydrated product mixture obtained in the first reaction step at a pressure of 7 x 10 Pa and a gas mixture containing methanol and 75 volumes of hydrogen and 25 volumes of nitrogen at 2.5 times the N-methylaniline content. The catalyst bed had a liquid load of 0.5 kg / dm 3 x h, a gas / liquid volume ratio of 1000 dm 3 / dm 3 and a temperature of 240 ° C. The resulting product mixture had the following distribution of aromatic amines: aniline: 0.2 wt.%, N-methylaniline: 0.8 wt.%, Ν, Ν-dimethylaniline: 99 wt. The methanol and dehydrated portion of the product mixture contained 10.5% by weight of by-products (benzene, cyclohexanone, cyclohexanol, Ν, Ν-dimethylcyclohexylamine). After separation of the by-products by distillation, Ν, Ν-dimethylaniline was obtained in a purity of 98.7%.

Összehasonlító példaComparative example

Az irodalomból ismert legmagasabb réz(II)-oxid tartalmú katalizátorral, melyet a JP 7 522 542 sz. szabadalmi leírás szerint előkezelve.With the highest copper (II) oxide containing catalyst known in the literature, which is described in JP 7 522 542. pre-treated according to the patent specification.

Két nyomásálló csőreaktorba egyenként 1-1 dm3 katalizátort töltöttünk, melynek összetétele: 61,1 móltó réz(II)-oxid, 31,9 móltó króm(III)-oxid és 7 móltó bárium(II)-oxid. A katalizátort nem vetettük alá aktiváló előkezelésnek. Az első reaktoron 6xl05 Pa nyomáson anilin és metanol 1:5,5 mólarányú elegyét és hidrogént vezettünk keresztül. A katalizátorágy folyadékterhelése 0,5 kg/dm3xóra, a gáz-folyadék térfogatarány 850 dm3/dm3, a hőmérséklet 235 °C volt. A kapott termékelegyben az aromás aminok megoszlása a következő volt: anilin: 0,5 tömegtó, N-metil-anilin: 52,7 tömegtó, Ν,Ν-dimetil-anilin: 46,8 tömegtó. A termékelegy metanol- és vízmentesített része 2,2 tömegtó-nyi menynyiségben tartalmazott melléktermékeket. A termékelegy metanol- és víztartalmát desztillációval eltávolítottuk, majd a második reaktorba vezettük. A második reaktor katalizátortöltetén 6xl05 Pa nyomáson az első reakciőlépésben nyert metanol- és vízmentesített termékelegyet és a termékelegy anilin és N-metil-anilin tartalmára vonatkoztatott 3,5-szeres mólarányban metanolt, valamint hidrogént vezettünk keresztül. A katalizátorágy folyadékterhelése 0,4 kg/dm3xóra, a gáz-folyadék térl'ogatarány 800dm3/dm3, a hőmérséklet 250 °C volt. A kapott termékelegyben az aromás aminok megoszlása a következő volt: N-metil-anilin 20;8 tömegtó, Ν,Ν-dimetil-anilin 79,2 tömegtó. A termékelegy víz- és metanolmentes része 7,9 tömegtó mellékterméket tartalmazott. A melléktermékeket desztillációval eltávolítva a kívánt Ν,Νdimetil-anilint csak 78,6%-os tisztaságban nyerjük.Two pressurized tubular reactors were charged with 1 to 1 dm 3 of catalyst each containing 61.1 molar copper (II) oxide, 31.9 molar chromium (III) oxide and 7 molar barium (II) oxide. The catalyst was not subjected to activating pretreatment. The first reactor was passed through a 1: 5.5 molar mixture of aniline and methanol and hydrogen under a pressure of 6 x 10 5 Pa. The catalyst bed had a liquid load of 0.5 kg / dm 3 x h, a gas-liquid volume ratio of 850 dm 3 / dm 3 and a temperature of 235 ° C. The resulting product mixture had the following distribution of aromatic amines: aniline: 0.5 wt.%, N-methylaniline: 52.7 wt.%, Ν, Ν-dimethylaniline: 46.8 wt. The methanol and dehydrated portion of the product mixture contained 2.2% by weight of by-products. The methanol and water contents of the product mixture were removed by distillation and fed to the second reactor. A catalyst mixture of methanol and anhydrous product obtained in the first reaction step and methanol and hydrogen in a molar ratio of 3.5 times the aniline and N-methylaniline content of the product mixture were passed through the catalyst reactor at 6 x 10 5 Pa. The fluid bed catalyst load of 0.4 kg / dm 3 Xora, the gas-liquid térl'ogatarány 800D 3 / dm 3, the temperature was 250 ° C. The resulting product mixture had the following distribution of aromatic amines: N-methylaniline 20, 8 wt, Ν, Ν-dimethylaniline 79.2 wt. The water- and methanol-free portion of the product mixture contained 7.9% by weight of by-products. The by-products were removed by distillation to give the desired Ν, imet-dimethylaniline in a purity of only 78.6%.

A példából megállapítható, hogy a találmány szerinti katalizátor összetételtől eltérő összetételű katalizátor alkalmazásával nem érhető el a kívánt céltermék tisztaság és a hozam is jelentősen csökken.From the example it can be stated that using a catalyst composition different from the composition according to the invention does not achieve the desired purity of the target product and significantly reduces the yield.

Claims (1)

SZABADALMI IGÉNYPONTPatent Claim Point Eljárás anilin és toluidinek (I) általános képletű Ν,Ν-dialkil-származékainak - a képletben R1 1-6Process for the Ν, Ν-dialkyl derivatives of aniline and toluidines of formula I - wherein R 1 1-6 HU 207 708 Β szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoportot és R2 hidrogénatomot vagy metilcsoportot jelent - előállítására anilinnek vagy toluidineknek hidrogén és réz(II)- és króm(HI)-tartalmú katalizátor jelenlétében (Π) általános képletű alkoholokkal - a képletben R1 jelentése a fenti - reagáltatása útján, azzal jellemezve, hogy katalizátorként 87,5-95 mól% réz(H)-oxidból és 5-12,5 mól% króm(HI)-oxidból álló katalizátort használunk, melyet aktiválunk - 5-8 szénatomos alkán és/vagy cikloalkán vagy ezek keverékének betáplálása közben végzett 160-180 °C-ra történő felfűtéssel, ezt követő hidrogénbevezetéssel, majd a fenti szénhidrogén bevezetését leállítva további hidrogénbevezetéssel, végül ugyancsak hidrogénáramban történő hűtésével -, az aktivált katalizátorral a reakciót egy vagy több lépésben 180-260 °C közötti hőmérsékleten, (2- 15)xl05 Pa nyomáson anilin vagy toluidin és a megfelelő alkoholt folyamatosan betáplálva és hidrogént bevezetve végezzük úgy, hogy 0,2-0,8 kg/dm3x óra folyadékterhelést és 600-1200 dm3/dm3 gáz-folyadék arányt biztosítunk.Means EN 207 708 Β -C straight or branched chain alkyl, and R 2 is hydrogen or methyl, - for the preparation of aniline and toluidines hydrogen and copper (II) - and chromium (HI) -containing catalyst (Π) with alcohols of the formula: - wherein R 1 is by reacting the above, characterized in that the catalyst used is 87.5-95 mol% of copper (H) oxide and 5-12.5 mol% of chromium (HI) oxide, which is activated - C 5-8 alkane and / or cycloalkane, or a mixture thereof, by heating to 160-180 ° C, subsequently introducing hydrogen, then stopping the above hydrocarbon, introducing additional hydrogen, and finally cooling with a stream of hydrogen, reacting the activated catalyst in one or more steps 180. At -260 [deg.] C. and (2-15) x 10 5 Pa and aniline or toluidine and continuously supplying the appropriate alcohol and introducing hydrogen with a liquid load of 0.2-0.8 kg / dm 3 x hour and a gas-liquid ratio of 600-1200 dm 3 / dm 3 .
HU496290A 1990-08-10 1990-08-10 Process for producing n,n-dialkyl derivatives of aniline and toluidines HU207708B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU496290A HU207708B (en) 1990-08-10 1990-08-10 Process for producing n,n-dialkyl derivatives of aniline and toluidines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU496290A HU207708B (en) 1990-08-10 1990-08-10 Process for producing n,n-dialkyl derivatives of aniline and toluidines

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU904962D0 HU904962D0 (en) 1991-01-28
HUT60235A HUT60235A (en) 1992-08-28
HU207708B true HU207708B (en) 1993-05-28

Family

ID=10969370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU496290A HU207708B (en) 1990-08-10 1990-08-10 Process for producing n,n-dialkyl derivatives of aniline and toluidines

Country Status (1)

Country Link
HU (1) HU207708B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
HUT60235A (en) 1992-08-28
HU904962D0 (en) 1991-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2996727B2 (en) Method for producing tertiary butylamine
US4935564A (en) Process for preparing alkyl halides
US9776956B2 (en) Method for preparing N,N′-bis(2-cyanoethyl)-1,2-ethylenediamine by using cation exchange resin as catalyst
US6982352B2 (en) Process for preparing N-methyldialkylamines from secondary dialkylamines and formaldehyde
US8987519B2 (en) Process for preparing dialkyl disulphides
KR19990045384A (en) Method of Oxidizing An Aromatic Compound into a Hydroxyaromatic Compound
EP3613725B1 (en) Method for producing indancarbaldehyde
HU207708B (en) Process for producing n,n-dialkyl derivatives of aniline and toluidines
EP0084527B1 (en) Process for producing paraphenylenediamine mixtures
US4918194A (en) Process for the synthesis of a N,N-dialkyl-hydroxylamine
US5072024A (en) Synthesis of N-substituted amides by condensation of nitriles with certain organic hydroxyl compounds
JPH01190667A (en) Production of n-methyl-2-pyrrolidone
TW202208334A (en) Improved process for preparing triacetonamine
US4365090A (en) Process for production of acrylamide
US5986138A (en) Process for producing alkylated aromatic amines with high selectivity using new catalyst
JPS5984848A (en) Manufacture of aniline and diphenylamine simultaneously
JP4505911B2 (en) Method for producing diarylamine
JP2000219675A (en) Production of n-alkyl-2-pyrrolidone
EP0449546B1 (en) Process for the preparation of m-aminophenols from resorcinol
JP4239289B2 (en) Process for producing diarylamines
EP3124463A1 (en) Method for producing cyclopentyl alkyl ether compound
EP0160562B1 (en) Process for the continuous preparation of p-phenylenediamine from a nitrobenzene feedstock
JP3972443B2 (en) Process for producing diarylamines
RU2051897C1 (en) Process for preparing alkyldimethylamines
US5371290A (en) Preparation of N,N-dialkarylamines

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee