JPS6128658B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6128658B2
JPS6128658B2 JP6007783A JP6007783A JPS6128658B2 JP S6128658 B2 JPS6128658 B2 JP S6128658B2 JP 6007783 A JP6007783 A JP 6007783A JP 6007783 A JP6007783 A JP 6007783A JP S6128658 B2 JPS6128658 B2 JP S6128658B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
ether
aliphatic amine
amine
dimethylamino
Prior art date
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Expired
Application number
JP6007783A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59186944A (en
Inventor
Sadakatsu Kumoi
Kazuharu Mitarai
Yukihiro Tsutsumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Soda Manufacturing Co Ltd filed Critical Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
Priority to JP6007783A priority Critical patent/JPS59186944A/en
Priority to DE8383109583T priority patent/DE3362615D1/en
Priority to EP83109583A priority patent/EP0104641B1/en
Publication of JPS59186944A publication Critical patent/JPS59186944A/en
Publication of JPS6128658B2 publication Critical patent/JPS6128658B2/ja
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、ビス〔β−(N,N−ジメチルアミ
ノ)エチル〕エーテルの製造方法に関する。更に
詳しくは、ビス〔β−(N,N−ジメチルアミ
ノ)エチル〕エーテルのビスメトハライド化合物 ( Xはハロゲン原子、以下、ビスメトハライド体と
略す。)と活性水素を有する脂肪族アミンとを反
応させ、ビス〔β−(N,N−ジメチルアミノ)
エチル〕エーテル(以下、エーテルアミンと略
す。)を製造するに際し、反応液より回収した該
脂肪族アミンを繰り返えし再使用することによ
り、エーテルアミンを工業的に製造する方法に関
する。 該ビスメトハライド体の脱メチル化反応により
相当するエーテルアミンを製造する方法は、米国
特許第3400157号及び特公昭48−7411号公報に開
示されている。 特公昭48−7411号公報は、該ビスメトハライド
体を、沸点220℃以上の第一級アミノ基を有する
高沸点ポリアミン存在下で脱メチル化反応を行な
いエーテルアミンを製造する方法である。同公報
には、目的とするエーテルアミン1Kgを生産する
に必要なアミノエチルエタノールアミンやトリエ
チレンテトラミン等の高沸点ポリアミンの量は、
2.3〜3.5Kgをも必要である旨記載されているが、
これらの高価なポリアミン類を大量に使用するこ
とは経済的に極めて不利である。 本発明者らは、大気圧下40〜170℃の沸点を有
する脂肪族アミンと該ビスメトハライド体とを反
応させエーテルアミンを製造する際、脱メチル化
剤としての該脂肪族アミンを反応後回収し、繰返
し使用する方法を既に特許出願している。 即ち、反応後アミンの塩酸塩からなる反応混合
物に塩酸を中和するに必要な量のアルカリ性化合
物を添加し、アミン類を完全に遊離させる。中和
後の主としてアミン類、水及び塩からなる混合物
より水を蒸留により留去する。次いで析出した塩
を遠心分離により除去後、液を蒸留し、該脂肪
族アミンをエーテルアミンより分離し回収する。 このような方法により回収した脂肪族アミンを
繰り返し使用することによりエーテルアミン製造
プロセスの経済性が高められている。しかしなが
ら、上記の脂肪族アミン回収方法は、中和後の反
応液の蒸留−遠心分離−蒸留という多段分離操作
からなり極めて煩雑な分離回収法となつている。 脱メチル化剤としての脂肪族アミンを回収再使
用するプロセスにおいて重要なことは、中和によ
り生成した塩及び原料ビスメトハライド体や回収
脂肪族アミンと共に反応系へ持ち込まれる水、更
には中和反応により生成した水等の塩や水、その
他反応に好ましくない影響を与える物質を脂肪族
アミンから簡便な方法で効率よく系外へ除去する
ことにある。 使用する脂肪族アミンが水と共沸混合物を形成
しないものであれば、前述のように、中和後の反
応液から蒸留により選択的に水を除去し、更に脱
塩及び蒸留により該脂肪族アミンを回収すること
が可能である。しかし、エチレンジアミンの如く
水と共沸混合物を形成する脂肪族アミンを脱メチ
ル化剤に用いた場合、通常の常圧蒸留で水を選択
的に除去できない。即ち、脂肪族アミンの種類に
よつては、前述のような蒸留脱水−遠心分離脱塩
−蒸留回収の一連の操作からなる方法により脂肪
族アミンを水や塩から分離することが難しい。 原料ビスメトハライド体を大気圧下40〜170℃
の沸点を有し、かつ、分子内に第一級アミノ基を
有する脂肪族アミンと反応させ、反応液より回収
した該脂肪族アミンを繰返し再使用するエーテル
アミンの製造プロセスにおいて、脂肪族アミンの
種類に依存することなく、いかなる化学構造の脂
肪族アミンを脱メチル化剤に用いても普遍的に適
用可能な極めて簡素な脂肪族アミンの分離回収が
強く望まれている。 本発明者らは、これらの事情に鑑み、鋭意研究
を重ねた結果、ビスメトハライド体とアミノ基由
来の活性水素を有する脂肪族アミンとの反応液に
アルカリ金属水酸化物を添加し処理することから
なる実質的に単一の操作を施こすことにより、反
応液の中和、脱塩、脱水を同時に、かつ、迅速に
行ない得る極めて簡素化された反応後の処理法を
見い出すと共に、上記方法により処理された液を
粗蒸留し、沸点170℃以下の主として該脂肪族ア
ミン類及び各種有機物を含有する留出液をエーテ
ルアミンから分離回収し、繰り返し脱メチル化剤
として再使用を行なつてもエーテルアミンを高収
率に製造し得る新たな事実を見い出し、本発明を
完成するに至つた。 本発明は、一般式 (Xはハロゲン原子)で表わされるビス〔β−
(N,N−ジメチルアミノ)エチル〕エーテルの
ビスメトハライド化合物と大気圧下40〜170℃の
沸点を有し、かつ、分子内に1〜2個の第一級ア
ミノ基を有する脂肪族アミンとの反応によりビス
〔β−(N,N−ジメチルアミノ)エチル〕エーテ
ルを製造するに際し、(a)該ビスメトハライド化合
物と該脂肪族アミンとの反応終了後、反応系中の
水の量に対し、アルカリ金属水酸化物を10〜55重
量%となるよう添加し、(b)アミン類からなる液相
を分離回収し、(c)回収アミン類を大気圧下沸点
170℃以下と170℃をこえる留分に蒸留分離し、(d)
大気圧下沸点170℃以下の回収アミン類を該ビス
メトハライド体との反応に再使用することを特徴
とするビス〔β−(N,N−ジメチルアミノ)エ
チル〕エーテルの製造方法を提供するものであ
る。 本発明に使用される原料ビスメトハライド体は
以下の一般式で示される。 (Xはハロゲン原子) 即ち、ビス〔β−(N,N−ジメチルアミノ)
エチル〕エーテルのビスメトハライド化合物で、
これらのビスメトハライド体の中でもビスメトク
ロライド体やビスメトブロマイド体が、経済性や
原料の入手事情から原料として広く使用される。 本発明に使用される脂肪族アミンは、大気圧下
40〜170℃の沸点を有し、かつ、分子内第一級ア
ミノ基を1〜2個有する脂肪族アミンである。代
表的な化合物を具体的に例示すると、n−プロピ
ルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、プ
ロパンジアミン、ブタンジアミン等が好ましく使
用される。特にエチレンジアミンやプロパンジア
ミンは、アミン単位重量当りのエーテルアミン生
産能力に優れており、また、人手も容易なことか
ら本発明の製造プロセスにとつて極めて有用な脂
肪族アミンとして用いられる。 本発明におけるエーテルアミン製造プロセス
は、基本的に原料ビスメトハライド体と脱メチル
化剤としての脂肪族アミンとを反応させる工程
に、反応液より脱メチル化剤として再使用するた
めの脂肪族アミンを分離回収する工程からなる。
反応工程における反応方法は、特に限定されるも
のでないが、通常、以下に示すような方法により
実施される。 即ち、ビスメトハライド体と脂肪族アミンとの
反応は、常圧下または加圧下、100〜190℃の温度
にて実施される。比較的沸点の低い脂肪族アミン
を用いた場合、脂肪族アミンの反応系外への逸散
を防ぐため加圧下、高められた温度にて反応が行
なわれる。また、比較的高い沸点を有する脂肪族
アミンを用いた場合、常圧下、還流冷却のもとで
反応が行なわれてもよい。脂肪族アミンの添加量
は、通常、該ビスメトハライド体1モルに対し2
モル以上加えられる。脂肪族アミンの添加量の上
限は、特に制限されるものでないが、反応器の生
産効率や使用後の脂肪族アミンの回収量に伴なう
回収負担等を考慮した効率的な量が選ばれる。 脂肪族アミンは、ビスメトハライド体の脱メチ
ル剤として作用するのみならず、ビスメトハライ
ド体の分散性を向上させるための希釈分散剤とし
ての機能も有する。そのため、反応系へ新たに有
機溶剤等の希釈分散剤を加えることは必ずしも必
要でない。特公昭48−7411号公報に記載されてい
る如く、反応は非水系に近い脂肪族アミンを希釈
分散剤とする系、あるいはグリコールエーテル類
の希釈剤添加の系で実施される場合が一般的であ
る。 原料ビスメトハライド体を製造する工程で、水
が溶媒として使用されるため、原料に随伴された
水が本プロセスの反応系へ導入される結果、本発
明の反応方法の如く脂肪族アミンと共に水を希釈
剤とした系で反応を行なつても何ら差し支えな
い。水等希釈剤の使用は、エーテルアミン収率及
び反応器効率の面で特に有利とはならないため、
その添加量は、ビスメトハライド体に対し、等重
量部以下であることが好ましい。 エーテルアミンを工業的に製造するためには、
上述した如き反応により得られた反応液から脂肪
族アミンを回収し、繰り返し反応に使用すること
によりプロセスの経済性を高めることが重要であ
る。 本発明に基づく脂肪族アミンの分離回収法は、
以下に示す如き処理を行なうことからなる。 即ち、原料ビスメトハライド体と脂肪族アミン
の反応液は、生成したエーテルアミン、ビスメト
ハライド体からメチル基を受容し、構造的に一部
変性を受けた該脂肪族アミン混合物、原料と共に
反応系に持ち込まれた水、ハロゲン化水素酸及び
各種副反応生成物等からなる。この反応液にアル
カリ金属水酸化物を添加し、初めにハロゲン化水
素酸の中和を行ない遊離のアミン類を生成させ
る。次いで、液中の水の量に対し、アルカリ金属
水酸化物濃度が10〜55重量%、好ましくは20〜52
重量%となるようアルカリ金属水酸化物を添加す
る。このようして処理された反応混合物は、中性
塩等の析出固体を含有するスラリー様の固相部
と、遊離アミン類から主としてなる液相部とに分
離してくる。こうして得られた固液相からアミン
類からなる液相を分離回収する。さらに、回収ア
ミン類を沸点170℃(大気圧下)以下の留出液
と、170℃をこえる留出分であるエーテルアミン
とに蒸留分離する。エーテルアミンは製品とし、
沸点170℃以下の主として該脂肪族アミン混合物
からなる回収アミン類は精留することなくそのま
まビスメトハライド体との反応に再使用できる。 本発明に使用されるアルカリ金属水酸化物は、
特に限定されるものではないが、通常、水酸化ナ
トリウムや水酸化カリウムが固体あるいは水溶液
状態で用いられる。系中に持ち込まれる水の量を
極力抑制するためには、固体アルカリ金属水酸化
物の使用が好ましい。中和後、さらに添加される
アルカリ金属水酸化物濃度は、以下のように規定
される。 アルカリ金属水酸化物濃度=C/A+B+C×100% A:中和反応前の反応液中の水の量 B:中和反応により生成した水の量 C:系中に存在するアルカリ金属水酸化物の重量 系中のアルカリ金属水酸化物濃度が10重量%以
下では、反応液からの脱水が十分ではなく、この
ような条件の下で回収された沸点170℃以下の留
出液をビスメトハライド体との反応に繰り返し使
用すると反応系中の水の量が蓄積増加し、反応器
利用効率の低下、さらにはエーテルアミン収率の
低下をまねく。また、脱塩も十分でなく、アルカ
リ金属水酸化物処理液を粗蒸留する際、蒸留釜に
塩が残存し腐食をおこす原因となる。 アルカリ金属水酸化物を55重量%以上の濃度と
なるよう添加しても、アルカリ金属水酸化物の過
剰添加による経済的損失をもたらすのみである。 反応液にアルカリ金属水酸化物を添加し、撹拌
下処理する際の操作条件は、特に限定されるもの
ではないが、好ましくは、以下のような条件が選
ばれる。 即ち、処理温度は20℃以上、脂肪族アミンの沸
点以下の温度、好ましくは40〜120℃の温度で操
作される。処理温度が高い程、短い時間で処理操
作が完結し、効率的な反応液の処理が可能とな
る。40〜120℃の温度範囲で処理を行なつた場
合、通常0.5〜5時間で処理は完結し、中性塩等
を含有するスラリー様固相が沈降してくる。静置
後、上澄液相を固相部から分離することにより、
脱塩、脱水された主としてエーテルアミン及び該
脂肪族アミン混合物からなる液を回収できる。こ
の分離回収方法としては、静置後、上澄液を吸い
上げる、過材などを加えて過する、遠心分離
するなど方法により行なうことができる。 この回収アミン類を蒸留し製品エーテルアミン
(沸点190℃/760mmHg)を取得する際、大気圧
下沸点170℃以下の主として該脂肪族アミン混合
物からなる前留分を回収し、再びビスメトハライ
ド体との反応に使用する。 蒸留条件は特に限定されるものではなく、常
圧、減圧または加圧のいずれの圧力下で実施して
もよいが、通常、常圧または減圧下にて行なわれ
る。処理液を蒸留する際、該脂肪族アミン混合物
の沸点留分のみを精留回収し、ビスメトハライド
体との反応に再使用してもよいが、装置面、労力
面で特に有利とはならない。 基本的には、処理液をエーテルアミン留分と、
その他の組成物からなる留分とに蒸留分離し、エ
ーテルアミン以外の留分をビスメトハライド体と
の反応に再使用する簡略化された蒸留操作で十分
である。 以上述べた如く、エーテルアミン生成反応液の
アルカリ金属水酸化物処理と、粗蒸留操作との組
み合わせからなる極めて簡略化された分離操作に
て回収された該脂肪族アミン混合物を脱メチル化
剤として繰り返し使用できる本発明のエーテルア
ミン製造プロセスは、操作性が大幅に改善される
ばかりでなく、特殊な設備を必要としない、即ち
汎用的機器の使用によりエーテルアミンの工業的
生産が可能となり、設備面からも極めて有用な方
法といえる。更に、本発明に基づく方法により回
収した脂肪族アミン混合物からなる蒸留留出液
を、ビスメトハライド体との反応に繰り返し使用
してもエーテルアミンを高収率に製造できる。 本発明による方法は、経済的に極めて優れたビ
ス〔β−(N,N−ジメチルアミノ)エチル〕エ
ーテルの工業的製造方法といえる。 以下、実施例により本発明を説明するが、本発
明はこれらによつて特に限定されるものではな
い。 実施例 1 ビス〔β−(N,N−ジメチルアミノ)エチ
ル〕エーテルのビスメトクロライドの製造 5のステンレス製電磁撹拌式オートクレーブ
に、30%トリメチルアミン水溶液2820g(トリメ
チルアミン846g)とビス〔β−クロロエチル)
エーテル860gを仕込み、70℃に加温し、6時間
反応を行なつた。反応後、過剰の未反応トリメチ
ルアミンをパージし、反応液の分析を行なつた。
フオルハルト法により塩素イオンを定量分析した
ところ、12.0当量(理論量12.02当量)であつ
た。反応液の1H−NMR及び13C−NMR分析によ
り、生成物がビス〔β−(N,N−ジメチルアミ
ノ)エチル〕エーテルのビスメトクロライドであ
り、ほぼ定量的に生成していることが確認でき
た。 ビス〔β−(N,N−ジメチルアミノ)エチ
ル〕エーテルの製造 5ステンレス製電磁撹拌式オートクレーブ
に、ビス〔β−(N,N−ジメチルアミノ)エチ
ル〕エーテルのビスメトクロライドの70%水溶液
1258g(ビスメトクロライド体880.6g)とエチ
レンジアミン1416gを仕込み、反応温度155℃、
反応圧2.5〜3.5Kg/cm2にて5時間反応を行なつ
た。反応液を冷却後取り出し、撹拌器、温度計挿
入管、還流冷却器を取り付けたガラス製4つ口フ
ラスコへ移液した。次いで、固体水酸化ナトリウ
ム694gを加え、50〜60℃の温度で2.5時間撹拌下
処理した。下層に沈降した固相から上澄液2150g
を分離回収し、蒸留釜へ移液した。カラム高さ50
cm(ガラス製ラシツヒリング充填)の蒸留用カラ
ムにて上澄回収液の常圧蒸留を行ない、カラム頂
部温度90〜125℃の留出液1655g(留分−)を
得た。 ガスクロマトグラフ分析を行なつた結果、エチ
レンジアミン及びN−エチル化エチレンジアミン
類(以下、エチレンジアミン変性体と略す)1480
gの存在が確認された。 続いて減圧蒸留を行ないカラム頂部温度132℃
(165mmHg)の留生液456g(留分−)を得
た。ガスクロマトグラフ分析した結果、留分−
はビス〔β−(N,N−ジメチルアミノ)エチ
ル〕エーテルであることが確認できた。 留分−の液1655gをそのまま第2回目のエー
テルアミン製造反応に用いた。同様の分離回収操
作を行ない、繰り返し反応を第1回目と同一の条
件下で3回実施した。エチレンジアミンは新たに
追加することなく、回収エチレンジアミン変性体
混合物のみを繰り返し用いた。結果を表1に示
す。
The present invention relates to a method for producing bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether. More specifically, a bismethhalide compound of bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether ( X is a halogen atom, hereinafter abbreviated as bismethhalide. ) and an aliphatic amine having active hydrogen to form bis[β-(N,N-dimethylamino)
The present invention relates to a method for industrially producing ether amine by repeatedly reusing the aliphatic amine recovered from the reaction solution when producing ethyl]ether (hereinafter abbreviated as ether amine). A method for producing the corresponding ether amine by demethylation reaction of the bismethohalide is disclosed in US Pat. No. 3,400,157 and Japanese Patent Publication No. 7411/1983. Japanese Patent Publication No. 48-7411 discloses a method for producing an ether amine by subjecting the bismethohalide to a demethylation reaction in the presence of a high-boiling polyamine having a primary amino group with a boiling point of 220° C. or higher. The publication states that the amount of high boiling point polyamines such as aminoethylethanolamine and triethylenetetramine required to produce 1 kg of the desired ether amine is:
Although it is stated that 2.3 to 3.5 kg is also required,
It is extremely disadvantageous economically to use large amounts of these expensive polyamines. When producing an ether amine by reacting an aliphatic amine having a boiling point of 40 to 170°C under atmospheric pressure with the bismethhalide, the present inventors used the aliphatic amine as a demethylating agent after the reaction. A patent application has already been filed for a method to collect and use it repeatedly. That is, after the reaction, an alkaline compound in an amount necessary to neutralize the hydrochloric acid is added to the reaction mixture consisting of the hydrochloride of the amine, and the amines are completely liberated. After neutralization, water is distilled off from the mixture mainly consisting of amines, water and salt. After removing the precipitated salt by centrifugation, the liquid is distilled to separate and recover the aliphatic amine from the ether amine. By repeatedly using the aliphatic amine recovered by such a method, the economic efficiency of the ether amine manufacturing process is improved. However, the aliphatic amine recovery method described above is an extremely complicated separation and recovery method that involves multi-stage separation operations of distillation, centrifugation, and distillation of the reaction solution after neutralization. What is important in the process of recovering and reusing aliphatic amines as demethylating agents is the salt produced by neutralization, the raw material bismethhalide, and the water brought into the reaction system together with the recovered aliphatic amine, as well as the neutralization. The objective is to efficiently remove salts such as water generated by the reaction, water, and other substances that have an unfavorable effect on the reaction from the aliphatic amine by a simple method. If the aliphatic amine used does not form an azeotrope with water, as described above, water is selectively removed from the neutralized reaction solution by distillation, and the aliphatic amine is further removed by desalting and distillation. It is possible to recover the amine. However, when an aliphatic amine that forms an azeotrope with water, such as ethylenediamine, is used as a demethylating agent, water cannot be selectively removed by normal atmospheric distillation. That is, depending on the type of aliphatic amine, it is difficult to separate the aliphatic amine from water or salt by a method consisting of a series of operations of distillation dehydration, centrifugation desalination, and distillation recovery as described above. The raw material bismethohalide is heated at 40 to 170℃ under atmospheric pressure.
In the process for producing ether amines, the aliphatic amines are reacted with aliphatic amines having a boiling point of There is a strong desire for extremely simple separation and recovery of aliphatic amines, which can be universally applied regardless of the type of aliphatic amine and regardless of the chemical structure of the aliphatic amine used as a demethylating agent. In view of these circumstances, the present inventors have conducted intensive research, and as a result, the present inventors added an alkali metal hydroxide to a reaction solution of a bismethohalide and an aliphatic amine having active hydrogen derived from an amino group for treatment. We have discovered an extremely simplified post-reaction treatment method that can neutralize, desalt, and dehydrate the reaction solution simultaneously and rapidly by performing a substantially single operation consisting of the above-mentioned steps. The liquid treated by this method is crudely distilled, and the distillate, which has a boiling point of 170°C or lower and mainly contains aliphatic amines and various organic substances, is separated and recovered from the ether amine and repeatedly reused as a demethylating agent. The present inventors have discovered a new fact that ether amines can be produced in high yield even when the ether amines are used, and have completed the present invention. The present invention is based on the general formula (X is a halogen atom) bis[β-
(N,N-dimethylamino)ethyl] ether bismethhalide compound and aliphatic amine having a boiling point of 40 to 170°C under atmospheric pressure and having 1 to 2 primary amino groups in the molecule When producing bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether by reaction with (a) after the reaction between the bismethhalide compound and the aliphatic amine, the amount of water in the reaction system (b) Separate and recover the liquid phase consisting of amines, (c) Boil the recovered amines at atmospheric pressure.
Distillation separation into fractions below 170℃ and fractions above 170℃, (d)
Provided is a method for producing bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether, characterized in that recovered amines having a boiling point of 170°C or less at atmospheric pressure are reused for the reaction with the bismethohalide. It is something. The raw material bismethohalide used in the present invention is represented by the following general formula. (X is a halogen atom) That is, bis[β-(N,N-dimethylamino)
Ethyl] ether bismethhalide compound,
Among these bismethohalides, bismethochloride and bismethobromide are widely used as raw materials due to economic efficiency and availability of raw materials. The aliphatic amine used in the present invention is
It is an aliphatic amine having a boiling point of 40 to 170°C and having 1 to 2 primary amino groups in the molecule. Specific examples of typical compounds include n-propylamine, butylamine, ethylenediamine, propanediamine, butanediamine, and the like. In particular, ethylenediamine and propanediamine are used as extremely useful aliphatic amines in the production process of the present invention because they have excellent ether amine production capacity per unit weight of amine and are easy to use. The ether amine production process in the present invention basically involves the step of reacting a raw material bismethohalide with an aliphatic amine as a demethylating agent, and aliphatic amine to be reused as a demethylating agent from the reaction solution. The process consists of separating and collecting the
Although the reaction method in the reaction step is not particularly limited, it is usually carried out by the method shown below. That is, the reaction between the bismethohalide and the aliphatic amine is carried out at a temperature of 100 to 190°C under normal pressure or increased pressure. When an aliphatic amine having a relatively low boiling point is used, the reaction is carried out under pressure and at an elevated temperature in order to prevent the aliphatic amine from escaping out of the reaction system. Furthermore, when an aliphatic amine having a relatively high boiling point is used, the reaction may be carried out under reflux cooling at normal pressure. The amount of aliphatic amine added is usually 2 to 1 mole of the bismethohalide.
Can be added in moles or more. The upper limit of the amount of aliphatic amine added is not particularly limited, but an efficient amount is selected in consideration of the production efficiency of the reactor and the recovery burden associated with the amount of aliphatic amine recovered after use. . The aliphatic amine not only acts as a demethylation agent for the bismethhalide, but also functions as a diluting and dispersing agent for improving the dispersibility of the bismethhalide. Therefore, it is not necessarily necessary to newly add a diluting dispersant such as an organic solvent to the reaction system. As described in Japanese Patent Publication No. 48-7411, the reaction is generally carried out in a non-aqueous system using an aliphatic amine as a diluting and dispersing agent, or in a system in which glycol ethers are added as a diluent. be. Since water is used as a solvent in the process of producing the raw material bismethohalide, the water accompanying the raw material is introduced into the reaction system of this process. There is no problem in carrying out the reaction in a system using as a diluent. The use of diluents such as water is not particularly advantageous in terms of ether amine yield and reactor efficiency;
The amount added is preferably equal parts by weight or less based on the bismethhalide. In order to industrially produce ether amines,
It is important to recover the aliphatic amine from the reaction solution obtained by the above-mentioned reaction and use it repeatedly in the reaction to improve the economic efficiency of the process. The method for separating and recovering aliphatic amines based on the present invention is as follows:
It consists of performing the following processing. That is, the reaction solution of the raw material bismethohalide and the aliphatic amine accepts the methyl group from the generated ether amine and bismethhalide, and reacts with the partially structurally modified aliphatic amine mixture and the raw material. It consists of water, hydrohalic acid, various side reaction products, etc. brought into the system. An alkali metal hydroxide is added to this reaction solution, and the hydrohalic acid is first neutralized to generate free amines. Next, the alkali metal hydroxide concentration is 10 to 55% by weight, preferably 20 to 52% by weight, based on the amount of water in the liquid.
Alkali metal hydroxide is added to give a weight percent. The reaction mixture treated in this way is separated into a slurry-like solid phase containing precipitated solids such as neutral salts and a liquid phase mainly consisting of free amines. A liquid phase consisting of amines is separated and recovered from the solid-liquid phase thus obtained. Furthermore, the recovered amines are separated by distillation into a distillate with a boiling point of 170°C or lower (under atmospheric pressure) and an ether amine, which is a distillate with a boiling point above 170°C. Ether amine is a product,
The recovered amines, which mainly consist of the aliphatic amine mixture and have a boiling point of 170° C. or lower, can be reused as they are for the reaction with the bismethohalide compound without being rectified. The alkali metal hydroxide used in the present invention is
Although not particularly limited, sodium hydroxide or potassium hydroxide is usually used in the form of a solid or an aqueous solution. In order to minimize the amount of water introduced into the system, it is preferable to use solid alkali metal hydroxides. After neutralization, the concentration of alkali metal hydroxide that is further added is defined as follows. Alkali metal hydroxide concentration = C/A+B+C×100% A: Amount of water in the reaction solution before neutralization reaction B: Amount of water produced by neutralization reaction C: Alkali metal hydroxide present in the system If the alkali metal hydroxide concentration in the system is less than 10% by weight, dehydration from the reaction solution will not be sufficient, and the distillate with a boiling point of 170°C or less recovered under these conditions will be treated as bismethhalide. When used repeatedly for reactions with ether amines, the amount of water in the reaction system accumulates and increases, leading to a decrease in reactor utilization efficiency and further to a decrease in ether amine yield. Furthermore, desalination is not sufficient, and when the alkali metal hydroxide treated solution is crudely distilled, salt remains in the still and causes corrosion. Even if the alkali metal hydroxide is added to a concentration of 55% by weight or more, it will only result in economic loss due to excessive addition of the alkali metal hydroxide. The operating conditions for adding the alkali metal hydroxide to the reaction solution and performing the stirring treatment are not particularly limited, but the following conditions are preferably selected. That is, the treatment temperature is operated at a temperature above 20°C and below the boiling point of the aliphatic amine, preferably at a temperature of 40 to 120°C. The higher the treatment temperature, the shorter the time required for the treatment to be completed and the more efficient the reaction solution can be treated. When the treatment is carried out in a temperature range of 40 to 120°C, the treatment is usually completed in 0.5 to 5 hours, and a slurry-like solid phase containing neutral salts etc. begins to settle. After standing still, by separating the supernatant liquid phase from the solid phase,
A desalted and dehydrated liquid consisting mainly of ether amine and the aliphatic amine mixture can be recovered. This separation and recovery method can be carried out by, for example, sucking up the supernatant liquid after allowing it to stand still, filtering it by adding a filter or the like, or centrifuging it. When distilling the recovered amines to obtain the product ether amine (boiling point 190°C/760mmHg), a pre-distillate mainly consisting of the aliphatic amine mixture with a boiling point of 170°C or lower under atmospheric pressure is collected and reused as a bismethhalide. used in reactions with Distillation conditions are not particularly limited, and the distillation may be carried out under normal pressure, reduced pressure or increased pressure, but it is usually carried out under normal pressure or reduced pressure. When distilling the treated liquid, only the boiling point fraction of the aliphatic amine mixture may be recovered by rectification and reused for the reaction with the bismethhalide, but this is not particularly advantageous in terms of equipment and labor. . Basically, the treatment liquid is an ether amine fraction,
A simplified distillation operation in which the ether amine is separated by distillation from a fraction consisting of other compositions and the fraction other than the ether amine is reused for the reaction with the bismethhalide is sufficient. As mentioned above, the aliphatic amine mixture recovered by a very simplified separation operation consisting of a combination of alkali metal hydroxide treatment of the ether amine production reaction solution and crude distillation operation is used as a demethylating agent. The ether amine production process of the present invention, which can be used repeatedly, not only greatly improves operability, but also does not require special equipment.In other words, industrial production of ether amines can be performed using general-purpose equipment, and the equipment It can be said that it is an extremely useful method from this point of view. Further, even if the distillate containing the aliphatic amine mixture recovered by the method according to the present invention is repeatedly used for reaction with the bismethhalide compound, ether amines can be produced in high yield. The method according to the present invention can be said to be an economically extremely superior industrial method for producing bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether. The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not particularly limited by these. Example 1 Production of bismethochloride of bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether 2820 g of a 30% aqueous trimethylamine solution (846 g of trimethylamine) and bis[β-chloroethyl] were placed in a stainless steel electromagnetic stirring autoclave (No. 5).
860 g of ether was charged, heated to 70°C, and reacted for 6 hours. After the reaction, excess unreacted trimethylamine was purged and the reaction solution was analyzed.
Quantitative analysis of chloride ions by Forhardt's method revealed that the amount was 12.0 equivalents (theoretical amount: 12.02 equivalents). 1 H-NMR and 13 C-NMR analysis of the reaction solution revealed that the product was bismethochloride of bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether, which was produced almost quantitatively. It could be confirmed. Production of bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether 5. In a stainless steel electromagnetic stirring autoclave, add a 70% aqueous solution of bismethchloride of bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether.
1258g (880.6g of bismethochloride) and 1416g of ethylenediamine were charged, and the reaction temperature was 155℃.
The reaction was carried out for 5 hours at a reaction pressure of 2.5 to 3.5 kg/cm 2 . After cooling, the reaction solution was taken out and transferred to a four-necked glass flask equipped with a stirrer, a thermometer insertion tube, and a reflux condenser. Next, 694 g of solid sodium hydroxide was added, and the mixture was stirred at a temperature of 50 to 60° C. for 2.5 hours. 2150g of supernatant liquid from the solid phase that settled in the lower layer
was separated and collected and transferred to a distillation vessel. Column height 50
The supernatant recovered liquid was subjected to normal pressure distillation in a distillation column of cm (glass Laschich ring packing) to obtain 1655 g of distillate (fraction -) with a column top temperature of 90 to 125°C. As a result of gas chromatography analysis, ethylenediamine and N-ethylated ethylenediamine (hereinafter abbreviated as ethylenediamine modified product) 1480
The existence of g was confirmed. Next, vacuum distillation is performed and the column top temperature is 132℃.
(165 mmHg) 456 g (distillate) of distillate liquid was obtained. As a result of gas chromatography analysis, the fraction -
was confirmed to be bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether. 1655 g of the distillate was used as it was in the second ether amine production reaction. A similar separation and recovery operation was performed, and the reaction was repeated three times under the same conditions as the first time. Only the recovered ethylenediamine modified mixture was used repeatedly without adding new ethylenediamine. The results are shown in Table 1.

【表】 実施例 2 実施例1と同一の反応器にビス〔β−(N,N
−ジメチルアミノ)エチル〕エーテルのビスメト
クロライド73%水溶液1300g(ビスメトクロライ
ド体949g)と1,3−プロパンジアミン1884g
とを仕込み、反応温度150℃、反応圧2〜3Kg/
cm2にて7時間反応を行なつた。反応後冷却し、反
応器蓋を開け固体水酸化ナトリウム620gを加
え、再び蓋をた後、70〜90℃にて2時間加熱撹拌
した。上澄液2710gを下層の固相から分離回収し
た。実施例1と同一の蒸留用カラムを用い、上澄
回収液の常圧蒸留を行ない、カラム頂部温度90〜
148℃の留出液2108g(留分−)を得た。 ガスクロマトグラフ分析の結果、プロパンジア
ミン及びN−メチル化プロパンジアミン類(以
下、プロパンジアミン変性体と略す)1920gの存
在が認められた。続いて減圧蒸留を行ない、カラ
ム頂部温度132℃(160mmHg)の留出液513g
(留分−)を得た。 ガスクロマトグラフ分析した結果、留分−の
中にはビス〔β−(N,N−ジメチルアミノ)エ
チル〕エーテル509gが確認できた。 留分−2108gをそのまま第2回目のエーテル
アミン製造反応に用た。同様の分離回収操作を行
ない繰り返し反応を4回実施した。プロパンジア
ミンは新たに追加することなく、回収したプロパ
ンジアミン変性体混合物のみを繰り返し用いた。
結果を表2に示す。
[Table] Example 2 Bis[β-(N,N
-dimethylamino)ethyl]ether 1300 g of a 73% aqueous solution of bismethochloride (949 g of bismethochloride) and 1884 g of 1,3-propanediamine
and reaction temperature of 150℃, reaction pressure of 2 to 3 kg/
The reaction was carried out at cm 2 for 7 hours. After the reaction, the reactor was cooled, the reactor lid was opened, 620 g of solid sodium hydroxide was added, the lid was closed again, and the mixture was heated and stirred at 70 to 90°C for 2 hours. 2710 g of supernatant liquid was separated and collected from the lower solid phase. Using the same distillation column as in Example 1, the supernatant recovered liquid was distilled at normal pressure, and the top temperature of the column was 90 -
2108 g of distillate (distillate -) at 148°C was obtained. As a result of gas chromatography analysis, the presence of 1920 g of propanediamine and N-methylated propanediamines (hereinafter abbreviated as propanediamine modified product) was confirmed. Subsequently, vacuum distillation was performed to obtain 513 g of distillate with a column top temperature of 132°C (160 mmHg).
(Fraction -) was obtained. As a result of gas chromatographic analysis, 509 g of bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether was confirmed in the fraction. 2108 g of the fraction was used as it was in the second ether amine production reaction. Similar separation and recovery operations were carried out and the reaction was repeated four times. Propanediamine was not newly added, and only the recovered propanediamine modified mixture was repeatedly used.
The results are shown in Table 2.

【表】 比較例 1 実施例1と同一の反応器にビス〔β−(N,N
−ジメチルアミノ)エチル〕エーテルのビスメト
クロライド体70%水溶液1000g(ビスメトクロラ
イド体700g)とエチレンジアミン1300gを仕込
み、反応温度150℃、反応圧2.5〜3.5Kg/cm2にて
7時間反応を行なつた。反応後実施例1と同一操
作にて固体水酸化ナトリウム249gを加え、70〜
80℃にて3時間加熱撹拌した。静置後、上澄液
2173gを下層の固相から分離回収した。実施例1
と同一の蒸留用カラムを用い上澄回収液の常圧蒸
留を行ない、カラム頂部温度90〜127℃の留出液
1785g(留分−)を得た。ガスクロマトグラフ
分析の結果、エチレンジアミン及びN−メチル化
エチレンジアミン混合物1360gの存在が確認でき
た。続いて減圧蒸留を行ないカラム頂部温度が
127〜132℃(160mmHg)の留出液367g(留分−
)を得た。ガスクロマトグラフ分析の結果、留
分−の中にビス〔β−(N,N−ジメチルアミ
ノ)エチル〕エーテル363gが確認できた。留分
−1785gをそのまま第2回目のエーテルアミン
製造反応に用いた。同様に繰り返し反応を3回行
なつた。結果を表3に示す。
[Table] Comparative Example 1 Bis[β-(N,N
1000 g of a 70% aqueous solution of bismethochloride (700 g of bismethochloride) of -dimethylamino)ethyl ether and 1300 g of ethylenediamine were charged, and the reaction was carried out for 7 hours at a reaction temperature of 150°C and a reaction pressure of 2.5 to 3.5 Kg/ cm2. Summer. After the reaction, 249g of solid sodium hydroxide was added in the same manner as in Example 1, and the temperature was increased to 70~
The mixture was heated and stirred at 80°C for 3 hours. After standing still, supernatant liquid
2173g was separated and recovered from the lower solid phase. Example 1
Perform atmospheric pressure distillation of the supernatant recovered liquid using the same distillation column as above, and obtain a distillate with a column top temperature of 90 to 127℃.
1785g (fraction) was obtained. As a result of gas chromatography analysis, the presence of 1360 g of a mixture of ethylenediamine and N-methylated ethylenediamine was confirmed. Next, vacuum distillation is performed to raise the column top temperature.
367g of distillate at 127-132℃ (160mmHg)
) was obtained. As a result of gas chromatography analysis, 363 g of bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether was confirmed in the distillate. 1785 g of the fraction was used as it was in the second ether amine production reaction. The same reaction was repeated three times. The results are shown in Table 3.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式 (Xはハロゲン原子)で表わされるビス〔β−
(N,N−ジメチルアミノ)エチル〕エーテルの
ビスメトハライド化合物と、大気圧下40〜170℃
の沸点を有し、かつ、分子内に1〜2個の第一級
アミノ基を有する脂肪族アミンとの反応によりビ
ス〔β−(N,N−ジメチルアミノ)エチル〕エ
ーテルを製造するに際し、 (a) 該ビスメトハライド化合物と該脂肪族アミン
との反応終了後、反応系中の水の量に対し、ア
ルカリ金属水酸化物を10〜55重量%となるよう
添加し、 (b) アミン類からなる液相を分離回収し、 (c) 回収アミン類を大気圧下沸点170℃以下と170
℃をこえる留分に蒸留分離し、 (d) 大気圧下沸点170℃以下の回収アミン類を、
該ビスメトハライド体との反応に再使用する、 ことを特徴とするビス〔β−(N,N−ジメチル
アミノ)エチル〕エーテルの製造法。 2 脂肪族アミンがプロピルアミン、ブチルアミ
ン、エチレンジアミン、プロパンジアミンまたは
ブタンジアミンである特許請求の範囲第1項記載
の製造方法。 3 アルカリ金属水酸化物が水酸化ナトリウムま
たは水酸化カリウムである特許請求の範囲第1項
記載の製造方法。
[Claims] 1. General formula (X is a halogen atom) bis[β-
(N,N-dimethylamino)ethyl]ether bismethhalide compound and 40-170℃ under atmospheric pressure
When producing bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether by reaction with an aliphatic amine having a boiling point of 1 to 2 primary amino groups in the molecule, (a) After the reaction between the bismethohalide compound and the aliphatic amine is completed, an alkali metal hydroxide is added to the amount of 10 to 55% by weight based on the amount of water in the reaction system, and (b) the amine is (c) The recovered amines have a boiling point of 170°C or lower at atmospheric pressure.
(d) Recovered amines with a boiling point of 170°C or less at atmospheric pressure are separated by distillation into fractions exceeding 170°C.
A method for producing bis[β-(N,N-dimethylamino)ethyl]ether, characterized in that it is reused in the reaction with the bismethohalide. 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the aliphatic amine is propylamine, butylamine, ethylenediamine, propanediamine or butanediamine. 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein the alkali metal hydroxide is sodium hydroxide or potassium hydroxide.
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