RU2057118C1 - Process for preparing n,n-diethylmethatoluamide - Google Patents

Process for preparing n,n-diethylmethatoluamide Download PDF

Info

Publication number
RU2057118C1
RU2057118C1 RU92012633A RU92012633A RU2057118C1 RU 2057118 C1 RU2057118 C1 RU 2057118C1 RU 92012633 A RU92012633 A RU 92012633A RU 92012633 A RU92012633 A RU 92012633A RU 2057118 C1 RU2057118 C1 RU 2057118C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diethylamine
solvent
mixture
water
reaction
Prior art date
Application number
RU92012633A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92012633A (en
Inventor
С.М. Шейн
Н.П. Макшанова
Л.С. Помогаева
Г.Т. Баранецкая
Н.С. Тулупов
В.Ю. Балабанов
Н.В. Тарасова
Original Assignee
Московское научно-производственное объединение "НИОПИК"
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 Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" filed Critical Московское научно-производственное объединение "НИОПИК"
Priority to RU92012633A priority Critical patent/RU2057118C1/en
Publication of RU92012633A publication Critical patent/RU92012633A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2057118C1 publication Critical patent/RU2057118C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: the product: N,N- diethylmethatoluamide. Reagent 1: m-toluic acid. Reagent 2: diethylamine. Reaction conditions: diethylamine is fed in admixture with solvent (benzene, toluene, m-xylene) in 1:1 ratio under reaction mixture layer under vigorous agitation at 200-220 C and continuous direct azeotropic distillation of mixture of solvent, water and unreacted diethylamine in the presence of complex-forming P(3) or B compound catalyst. EFFECT: more efficient preparation process.

Description

Изобретение относится к методам получения N,N-диэтил-мета-толуамида (ДЭТА), являющегося одним из лучших репеллентов, и может быть использован в химической и фармацевтической промышленности. The invention relates to methods for producing N, N-diethyl-meta-toluamide (DETA), which is one of the best repellents, and can be used in the chemical and pharmaceutical industries.

Известен способ получения ДЭТА, заключающийся во взаимодействии м-толуиловой кислоты (МТК) с тионилхлоридом или другими хлорирующими агентами (РСl3, COCl2) c образованием хлорангидрида м-толуиловой кислоты, его выделении, перегонке и дальнейшей обработке последнего диэтиламином с последующей вакуум-разгонкой полученного сырца ДЭТА [1]
Недостатком этого способа является использование большого количества хлорирующих агентов, сильная коррозия оборудования за счет образования в процессе реакции хлористого водорода, наличие большого количества сточных вод, твердых отходов, в том числе от вакуум-разгонки хлорангидрида м-толуиловой кислоты, и газовых выбросов, содержащих НСl и SO2.
A known method of producing DETA, which consists in the interaction of m-toluic acid (MTK) with thionyl chloride or other chlorinating agents (PCl 3 , COCl 2 ) with the formation of m-toluic acid chloride, its isolation, distillation and further processing of the latter with diethylamine followed by vacuum distillation of the obtained DETA raw [1]
The disadvantage of this method is the use of a large number of chlorinating agents, severe corrosion of equipment due to the formation of hydrogen chloride in the reaction process, the presence of a large amount of wastewater, solid waste, including vacuum distillation of m-toluic acid chloride, and gas emissions containing Hcl and SO 2 .

Известен также более перспективный способ получения ДЭТА из м-толуиловой кислоты без промежуточного образования хлорангидрида в присутствии соединений титана (0,0001-0,1 г на 1 г МТК). Используют TiCl4, Ti(OAlk)4, где Alk C318, комплексные соединения титанатов с триэтаноламином, тетраоктиленгликоль; ацетилацетонат титана. Процесс ведут в органическом растворителе с азеотропной отгонкой воды и возвратом растворителя. Выход ДЭТА 68-74% [2]
Достоинством этого способа является исключение стадии получения хлорангидрида, что приводит к сокращению агрессивных отходов.
There is also a more promising method for producing DETA from m-toluic acid without intermediate formation of acid chloride in the presence of titanium compounds (0.0001-0.1 g per 1 g of MTK). Use TiCl 4 , Ti (OAlk) 4 , where Alk C 3 -C 18 , complex compounds of titanates with triethanolamine, tetraoctylene glycol; titanium acetylacetonate. The process is carried out in an organic solvent with azeotropic distillation of water and return of the solvent. The yield of DETA 68-74% [2]
The advantage of this method is the elimination of the stage of production of acid chloride, which leads to a reduction in aggressive waste.

Недостатком способа является использование в качестве катализаторов ядовитых соединений титана, которые могут попасть в конечный продукт, а также длительность процесса при довольно высокой температуре (220-235оС в течение 40 ч). Технологическое оформление способа с использованием насадки Дина-Старка для возврата растворителя в реакционную массу не позволяет достаточно полно удалить из реакционной массы воду вследствие образования тройной смеси: диэтиламин, вода, растворитель (бензол), что приводит к сдвигу равновесия в обратную сторону и ингибированию реакции (конверсия 93% выход 68-74%).A disadvantage of the method is to use as catalysts poisonous titanium compounds which may get into the final product, and the duration of the process at a fairly high temperature (220-235 ° C for 40 hours). The technological design of the method using the Dean-Stark nozzle for returning the solvent to the reaction mass does not allow water to be completely removed from the reaction mass due to the formation of a triple mixture: diethylamine, water, solvent (benzene), which leads to a shift in equilibrium in the opposite direction and inhibition of the reaction ( conversion 93% yield 68-74%).

Изобретение позволяет сократить длительность процесса, снизить температуру проведения процесса, использовать более доступные и дешевые катализаторы, а также увеличить выход диэтилтолуамида. The invention allows to reduce the duration of the process, reduce the temperature of the process, use more affordable and cheaper catalysts, and also increase the yield of diethyl toluamide.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что N,N-диэтил-мета-толуамид получают путем взаимодействия мета-толуиловой кислоты с диэтиламином при нагревании (200-220оС) в присутствии катализатора (соединений 3-валентного фосфора и бора) и растворителей, образующих азеотроп с выделяющейся в ходе реакции водой, при непрерывной подаче диэтиламина в смеси с растворителем (1: 1) под слой реакционных масс при температуре 200-230оС и при непрерывной отгонке смеси растворителя с водой и непрореагировавшим диэтиламином через прямой холодильник с дефлегматором, что способствует более полному удалению воды из реакционной массы и сдвигу равновесия в сторону образования диэтилтолуамида.The essence of the proposed method lies in the fact that N, N-diethyl-meta-toluamide is obtained by the interaction of meta-toluic acid with diethylamine when heated (200-220 about C) in the presence of a catalyst (compounds of 3-valent phosphorus and boron) and solvents, forming an azeotrope with liberated during the reaction with water, with continuous feeding of diethylamine in a solvent mixture (1: 1) under the layer of the reaction mass at a temperature of 200-230 C and with continuous distilling off of the solvent mixture of water and unreacted diethylamine via direct refrigerator with eflegmatorom that promotes more complete removal of water from the reaction mixture and the equilibrium shift towards the formation of diethyltoluamide.

Конденсат в дальнейшем может быть регенерирован. Condensate can then be regenerated.

П р и м е р 1. 50 г (0,36 м) м-толуиловой кислоты, 1 мл диэтиламина и 1 мл ксилола, 1,25 г Н3РО3 (0,015 м) загружают в колбу на 250 мл, оборудованную мешалкой, термометром, капельной воронкой для подачи реагента под слой реакционной массы, прямым холодильником с дефлегматором. Постепенно нагревая реакционную массу до 200оС, отгоняют азеотропно с ксилолом избыточную влагу из м-толуиловой и фосфористой кислот и при температуре 200оС начинают подавать под слой реакционной массы смесь диэтиламина с ксилолом (1:1). Образующуюся в ходе реакции воду азеотропно отгоняют с ксилолом и не вступившим в реакцию диэтиламином. Конденсат собирают в специальный приемник и затем подвергают регенерации. Продолжительность реакции 9 ч.PRI me R 1. 50 g (0.36 m) of m-toluic acid, 1 ml of diethylamine and 1 ml of xylene, 1.25 g of H 3 PO 3 (0.015 m) is loaded into a 250 ml flask equipped with a stirrer , a thermometer, a dropping funnel for feeding the reagent under the reaction mass layer, a direct refrigerator with a reflux condenser. Gradually heating the reaction mass to 200 ° C, is distilled off azeotropically with xylene excess moisture from m-toluic acid and phosphorous and at a temperature of 200 ° C start feeding layer under the weight of the reaction mixture with xylene diethylamine (1: 1). The water formed during the reaction is azeotropically distilled off with xylene and unreacted diethylamine. The condensate is collected in a special receiver and then subjected to regeneration. The reaction time is 9 hours.

После окончания реакции массу охлаждают до температуры 60оС и промывают 50 мл 25% -ного раствора хлористого натрия, содержащего в 1 л 1,1 г едкого натра. Перемешивают при 60оС 1 ч, переносят в делительную воронку и отделяют нижний водный слой, который затем идет на подкисление и выделение непрореагировавшей м-толуиловой кислоты. Верхний слой, содержащий диэтилтолуамид, промывают еще раз 40 мл 25%-ного раствора хлористого натрия при 60оС, делят на делительной воронке. Органический слой, содержащий ДЭТА, подвергают вакуум-разгонке. Основная фракция отгоняется при остаточном давлении: 5 мм при 133оС, 10 мм при 146-148оС.After the reaction, the mass is cooled to a temperature of 60 about C and washed with 50 ml of a 25% solution of sodium chloride containing 1.1 g of sodium hydroxide in 1 l. Stir at 60 ° C for 1 hour, transferred to a separatory funnel and the lower aqueous layer was separated, which then goes on acidification and isolation of the unreacted m-toluic acid. An upper layer comprising diethyltoluamide, washed again with 40 ml of 25% sodium chloride solution at 60 ° C, is divided into a separatory funnel. The organic layer containing DETA is subjected to vacuum distillation. The main fraction was distilled off under a residual pressure of 5 mm at 133 ° C, 10 mm at 146-148 ° C.

Получают 58,3 г ДЭТА с содержанием основного продукта 98%
Конверсия МТК 96%
Выход ДЭТА 83% на загруженную кислоту, 86,5% на вступившую в реакцию.
58.3 g of DEET are obtained with a main product content of 98%.
MTK conversion 96%
The yield of DETA is 83% for charged acid, 86.5% for reacted.

П р и м е р 2. 50 г м-толуиловой кислоты, 1 мл диэтиламина, 1 мл бензола и 1,25 г фосфористой кислоты загружают в колбу на 250 мл, нагревают до 220оС и в условиях опыта 1 подают смесь диэтиламина с бензолом (1:1). Реакция идет аналогично примеру 1. Продолжительность процесса 8 ч. Выход ДЭТА 81% на загруженную кислоту.PRI me R 2. 50 g of m-toluic acid, 1 ml of diethylamine, 1 ml of benzene and 1.25 g of phosphorous acid are charged into a 250 ml flask, heated to 220 ° C and under experiment conditions 1 a mixture of diethylamine with benzene (1: 1). The reaction proceeds analogously to example 1. The duration of the process is 8 hours. The yield of DETA is 81% per charged acid.

П р и м е р 3. В условиях примеров 1 и 2 начинают подавать смесь диэтиламина с толуолом при 200оС. Реакция идет аналогично примерам 1 и 2. Результаты процесса аналогичны примеру 1.EXAMPLE EXAMPLE 3 Under the conditions of Examples 1 and 2 begin dispensing the mixture of diethylamine with toluene at 200 ° C. The reaction takes place analogously to Examples 1 and 2. The results of the process the same as example 1.

П р и м е р 4. 30 г (0,217 м) м-толуиловой кислоты, 2 мл бензола, 2,35 г (0,017 г-м) треххлористого фосфора загружают в колбу на 100 мл, оборудованную, как описано в примерах 1 и 2, и при 200оС подают смесь м-ксилол/диэтиламин под слой реакционной массы. Через 7 ч конверсия м-толуиловой кислоты составляет 97,5%
П р и м е р 5. В 4-горлую колбу емкостью 250 мл, оборудованную, как описано в примере 1, дефлегматором, загружают 50 г м-толуиловой кислоты, 1,5 г борной кислоты и по 1 мл диэтиламина и м-ксилола. Реакционную массу нагревают до полного расплавления МТК при остановленной мешалке, затем включают мешалку и продолжают нагрев. При температуре 220оС начинают дозировать смесь диэтиламина с м-ксилолом в количестве 150 мл и соотношении 1:1. Загрузка смеси проводится в течение 7 ч при температуре 220оС. В ходе реакции осуществляется непрерывный отвод непрореагировавшего диэтиламина, м-ксилола и реакционной воды. 66,3 г реакционной массы размешивают в 120 мл 5%-ного раствора NaOH при температуре 60оС в течение 15 мин, затем сливают в делительную воронку, отделяют органический слой от водного, содержащего Na-соль непрореагировавшей м-толуиловой кислоты и проводят вакуум-разгонку, отбирая основную фракцию при температуре 151оС и вакууме 10 мм рт.ст. Получают 46,8 г товарного ДЭТА, содержащего 95,25% м-ДЭТА, что составляет 80,6% на загруженную МТК.
PRI me R 4. 30 g (0.217 m) of m-toluic acid, 2 ml of benzene, 2.35 g (0.017 g-m) of phosphorus trichloride are charged into a 100 ml flask equipped as described in examples 1 and 2 and at 200 ° C is fed a mixture of m-xylene / diethylamine under layer of the reaction mass. After 7 hours, the conversion of m-toluic acid is 97.5%
PRI me R 5. In a 4-necked flask with a capacity of 250 ml, equipped, as described in example 1, reflux condenser, load 50 g of m-toluic acid, 1.5 g of boric acid and 1 ml of diethylamine and m-xylene . The reaction mass is heated until the MTK is completely melted with the stirrer stopped, then the stirrer is turned on and heating is continued. At a temperature of 220 ° C begin to dispense a mixture of diethylamine with m-xylene in an amount of 150 ml and a 1: 1 ratio. Load the mixture is carried out for 7 hours at a temperature of 220 ° C. During the reaction, a continuous removal of unreacted diethylamine, m-xylene and water of reaction. 66.3 g of the reaction mass is stirred in 120 ml of 5% NaOH solution at 60 ° C for 15 minutes, then poured into a separatory funnel, the organic layer was separated from the water containing the unreacted Na-salt of m-toluic acid, and vacuum is performed -razgonku, selecting the main fraction at a temperature of 151 C and a vacuum of 10 mm Hg Get 46.8 g of commodity DETA containing 95.25% m-DETA, which is 80.6% of the loaded MTK.

П р и м е р 6 (сравнительный). В условиях опытов 1 и 2 подачу смеси диэтиламина с растворителем осуществляют при 180оС. Через 20 ч в реакционной смеси обнаружено 12% ДЭТА.PRI me R 6 (comparative). The conditions of the experiments 1 and 2 the supply of diethylamine the mixture with a solvent is carried out at 180 C. After 20 h the reaction mixture of 12% DEET detected.

П р и м е р 7 (сравнительный по прототипу). 50 г (0,36 м) м-толуиловой кислоты, 6,5 г диэтиламина (0,09 м) и 0,36 г фосфористой кислоты загружают в колбу на 250 мл с насадкой Дина-Старка, заполненной бензолом и обратным холодильником. Реакционную смесь нагревают до расплавления м-толуиловой кислоты и перемешивают 22 ч при температуре 220-235оС. В первые 3-4 ч наблюдается отделение воды из реакционной массы и отстаивание ее в насадке Дина-Старка, затем пары бензола, воды и диэтиламина образуют неразделяемую смесь.PRI me R 7 (comparative prototype). 50 g (0.36 m) of m-toluic acid, 6.5 g of diethylamine (0.09 m) and 0.36 g of phosphorous acid are charged into a 250 ml flask with a Dean-Stark nozzle filled with benzene and reflux condenser. The reaction mixture was heated to melt the m-toluic acid and stirred for 22 hours at a temperature of about 220-235 C. In the first 3-4 hours is observed separation of water from the reaction mass and its sedimentation in the Dean-Stark trap, then benzene vapor, water and diethylamine form inseparable mixture.

Диэтиламин (25 г, 0,37 м) подают под слой реакционной массы в течение 18 ч. После окончания выдержки реакционную массу обрабатывают, как описано в примере 1. Получают 11,98 г N,N-диэтилтолуамида, что составляет 44,9% от теории. Diethylamine (25 g, 0.37 m) is fed under the reaction mass layer for 18 hours. After the exposure is complete, the reaction mass is treated as described in Example 1. 11.98 g of N, N-diethyltoluamide are obtained, which is 44.9% from theory.

Таким образом, предложенный способ позволяет сократить длительность процесса с 35-40 до 7-10 ч при снижении температуры с 220-235 до 200-220оС, использовать доступные и дешевые катализаторы (соединения 3-валентного фосфора и бора H3PO3, PCl3, POCl3, H3BO3. Кроме того, технологическое оформление способа с безвозвратным удалением из реакционной массы воды с растворителем и избытком диэтиламина позволяет увеличить конверсию μ-толуиловой кислоты до 96-99% и, соответственно, увеличить выход диэтилтолуамида.Thus, the proposed method allows to reduce the processing time from 35-40 to 7-10 hours at a temperature decrease from 220-235 to 200-220 C, and to use the cheapest available catalysts (compound 3-valent phosphorus, boron and H 3 PO 3, PCl 3 , POCl 3 , H 3 BO 3. In addition, the technological design of the method with the irreversible removal of water from the reaction mass with solvent and excess diethylamine can increase the conversion of μ-toluic acid to 96-99% and, accordingly, increase the yield of diethyltoluamide.

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N,N-ДИЭТИЛМЕТАТОЛУАМИДА взаимодействием метатолуиловой кислоты с диэтиламином при 200 - 220oС в присутствии катализатора и растворителя - ароматического углеводорода с азеотропной отгонкой образующейся воды, отличающийся тем, что диэтиламин подают в смеси с растворителем в соотношении 1 : 1 под слой реакционной массы при интенсивном перемешивании и непрерывной прямой азеотропной отгонке смеси растворителя, воды и непрореагировавшего диэтиламина, при этом в качестве катализатора используют комплексообразующее соединение трехвалентного фосфора или бора, а в качестве ароматического растворителя - бензол, или толуол, или метаксилол.METHOD FOR PRODUCING N, N-DIETHYLMETHATOMULOAMIDE by reacting metatoluylic acid with diethylamine at 200 - 220 o C in the presence of a catalyst and a solvent - aromatic hydrocarbon with azeotropic distillation of the resulting water, characterized in that diethylamine is fed in a mixture with a solvent in the ratio 1: 1 under the reaction layer masses with vigorous stirring and continuous direct azeotropic distillation of the mixture of solvent, water and unreacted diethylamine, while the complexing compound is used as a catalyst trivalent phosphorus or boron, and as an aromatic solvent - benzene, or toluene, or methaxylene.
RU92012633A 1992-12-15 1992-12-15 Process for preparing n,n-diethylmethatoluamide RU2057118C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92012633A RU2057118C1 (en) 1992-12-15 1992-12-15 Process for preparing n,n-diethylmethatoluamide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92012633A RU2057118C1 (en) 1992-12-15 1992-12-15 Process for preparing n,n-diethylmethatoluamide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92012633A RU92012633A (en) 1995-03-27
RU2057118C1 true RU2057118C1 (en) 1996-03-27

Family

ID=20133827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92012633A RU2057118C1 (en) 1992-12-15 1992-12-15 Process for preparing n,n-diethylmethatoluamide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2057118C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Красильникова Г.С. и Фрейдлин Э.Г. Химическая промышленность, 1984, 5, с.264. 2. Патент США N 4133833, кл. C 07C103/22, 1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4133833A (en) Production of N,N-di(ethyl)-meta-toluamide from meta-toluic acid by liquid phase catalytic reaction with diethylamine
FR2553089A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING DIETHYLENETRIAMINE FROM MONOETHANOLAMINE
GB2152929A (en) Process for producing n-substituted formamides
WO1999054038A1 (en) Liquid clathrate compositions
TWI328571B (en) Process for continuously preparing alkylamino(meth)-acrylamides
US4430162A (en) Process for purification of crude acetonitrile
CA1128066A (en) Process for the preparation of n-vinyl-n-alkyl-carboxylic acid amides
US4092353A (en) Process for the purification of benzoic acid
RU2057118C1 (en) Process for preparing n,n-diethylmethatoluamide
US4056509A (en) Preparation of benzyl cyanides
JPH0899983A (en) Production of 6-oxo-(6h)-dibenz-(e,e)(1,2)-oxaphospholine
US4957815A (en) Polyarylalkane oligomer compositions containing xylene units, process for their manufacture, and products containing the same
US5744653A (en) Method for preparing 1,3-dihydroxy-4,6-bis(α-methyl-α(4'-hydroxyphenyl)ethyl)benzene
EP0838447A1 (en) Processes employing reusable aluminum catalysts
US5510511A (en) Process for preparing N,O-dialkylhydroxylamine, its salts or intermediates in their synthesis
JPH09201534A (en) Precursor of alkoxylation catalyst
CS272248B2 (en) Method of phosphonomethylliminodacetic acid's and c 1-4 carboxyl acid's chloride simultaneous preparation
JPH035491A (en) Production of tris(2-chloro(iso)propyl) phosphate
US3201198A (en) Process for simultaneous production of methacrylamide and ammonium bisulfate
US2766281A (en) Preparation of phthalic acids
JP2558497B2 (en) Method for producing alkyldihalogenophosphane
SU524520A3 (en) The method of obtaining 2-phenylethylene phosphonic acid
JP3404825B2 (en) Method for producing 2-hydroxycarboxylic acid oligomer
US2580714A (en) Production of beta-hydroxy carboxylic acid lactones from ketene and aldehyde with clay catalyst
US3947514A (en) Process for preparation of N,N-dialkyl toluamide