RU2508288C1 - Method for selective production of n-methyl-para-anisidine - Google Patents

Method for selective production of n-methyl-para-anisidine Download PDF

Info

Publication number
RU2508288C1
RU2508288C1 RU2012132697/04A RU2012132697A RU2508288C1 RU 2508288 C1 RU2508288 C1 RU 2508288C1 RU 2012132697/04 A RU2012132697/04 A RU 2012132697/04A RU 2012132697 A RU2012132697 A RU 2012132697A RU 2508288 C1 RU2508288 C1 RU 2508288C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
para
anisidine
alkylation
methyl
Prior art date
Application number
RU2012132697/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012132697A (en
Inventor
Александр Юрьевич Фролов
Юрий Александрович Иванов
Николай Григорьевич Беляков
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Ифохим"
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 Закрытое Акционерное Общество "Ифохим" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Ифохим"
Priority to RU2012132697/04A priority Critical patent/RU2508288C1/en
Publication of RU2012132697A publication Critical patent/RU2012132697A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2508288C1 publication Critical patent/RU2508288C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method of producing N-methyl-para-anisidine by N-alkylation of para-anisidine with methanol in vapour phase in the presence of dehydrogenating catalysts at temperature of 180-260°C and atmospheric pressure, followed by separation of products by rectification. The process is carried out in a nitrogen or hydrogen current. The catalysts used can be catalysts having the following composition: CuO - 55%; ZnO - 10.5%; Cr2O3 - 13.5%; Al2O3 - the balance, or CuO - 25%; ZnO - 25%; CaO - 5%; Al2O3 - the balance, or CuO - 25-45%; BaO - 2-10%; TiO3 - 15-35%; Cr2O3 - the balance, or CuO - 35-45%; ZnO - 25-35%; NiO - 3-8%; Al2O3 - the balance, or CuO - 12-19% MnO - 2-3%; Cr2O3 - 1.0-1.4%; Fe2O3 - 1.0-1.4%; Co3O4 - 0.5-0.8%; Al2O3 - the balance. The catalysts used can also be Raney nickel or BASF Cu-E403TR catalyst with the composition: copper chromite 67-71%, copper 11-15%, copper oxide 8-21%, graphite 0-4%, chromium oxide (3+) 0-3%; or a BASF Cu-0203T 1/8 catalyst with the composition: copper oxide 75-100%, chromium oxide (3+) 0.1-1%, or BASF Cu-E406 TR, having the composition: Cu - 36%, Cr - 31%, Ba - 6%. The process is carried out primarily in the presence of triethylamine.
EFFECT: method enables to use existing industrial plants used to produce aniline and N-methylaniline and obtain N-methyl-para-anisidine of high purity and high output; the method is suitable for large-scale production.
4 ex

Description

Изобретение относится к химико-технологическим процессам, а именно к способам каталитического алкилирования ароматических аминов и нитросоединений.The invention relates to chemical-technological processes, and in particular to methods for catalytic alkylation of aromatic amines and nitro compounds.

Изобретение касается способа получения N-метил-пара-анизидина (N-метил-пара-метоксианилина; N-метил-пара-аминоанизола) из пара-анизидина (пара-аминоанизола; пара-метоксианилина) и метанола в присутствии водорода или без водорода на гетерогенном катализаторе.The invention relates to a method for producing N-methyl-para-anisidine (N-methyl-para-methoxyaniline; N-methyl-para-aminoanisole) from para-anisidine (para-aminoanisole; para-methoxyaniline) and methanol in the presence of hydrogen or without hydrogen on heterogeneous catalyst.

Предлагаемый способ позволяет использовать существующие промышленные установки, применяемые для получения анилина и N-метиланилина.The proposed method allows the use of existing industrial plants used to obtain aniline and N-methylaniline.

N-метил-пара-анизидин в настоящее используется в качестве антидетонационной присадки или добавки к моторному топливу [Пат. 2309944, Российская Федерация, МПК C07C 217/82, C07C 235/24, C10L 1/223, C10L 1/224. Производные пара-метоксианилинов, повышающих стойкость углеводородных топлив к детонации, и топливная композиция (варианты) / Иванов Ю.А., Фролов А.Ю. и др. - №2006111933/04, заявл. 12.04.2006, опубл. 10.11.2007 года, Бюл. №31].N-methyl-para-anisidine is currently used as an anti-knock additive or additive to motor fuels [US Pat. 2309944, Russian Federation, IPC C07C 217/82, C07C 235/24, C10L 1/223, C10L 1/224. Derivatives of para-methoxyanilines that increase the resistance of hydrocarbon fuels to detonation, and fuel composition (options) / Ivanov Yu.A., Frolov A.Yu. et al. - No. 2006111933/04, declared 04/12/2006, publ. November 10, 2007, Bull. No. 31].

Учитывая уникальные свойства N-метил-пара-анизидина, который является простым, смешанным эфиром, его применение в качестве присадок, добавок к бензинам является весьма перспективным и сдерживается только отсутствием промышленного производства. В связи с этим, разработка экономичного промышленного способа получения N-метил-пара-анизидина является весьма актуальной задачей.Given the unique properties of N-methyl-para-anisidine, which is a simple, mixed ether, its use as additives, additives to gasolines is very promising and is limited only by the lack of industrial production. In this regard, the development of an economical industrial method for producing N-methyl-para-anisidine is a very urgent task.

Известен способ получения N-метил-пара-анизидина [Пат. 2309944, Российская Федерация, МПК C07C 217/82, C07C 235/24, C10L 1/223, C10L 1/224. Производные пара-метоксианилинов, повышающих стойкость углеводородных топлив к детонации, и топливная композиция (варианты) / Иванов Ю.А., Фролов А.Ю. и др. - №2006111933/04, заявл. 12.04.2006, опубл. 10.11.2007 года, Бюл. №31], в котором приводятся достоверные доказательства того, что N-метил-пара-анизидин действительно получен, приведены его физико-химические и спектральные исследования, подтверждающие его строение. В данной работе N-метил-пара-анизидин получен двумя способами: из N-метил-N-ацетил-пара-анизидина путем кипячения с серной кислотой, добавлением едкого натра и последующего экстрагирования толуолом, а так же по методике, описанной в [Вейгант-Хильгетаг. Методы эксперимента в органической химии. - Москва: Химия, 1964. - 944 с.], с использованием диметилсульфата, бикарбоната натрия, едкого натрия или калия с выходом 50% от теоретического. Однако эти способы получения носят препаративный характер и неприемлемы для получения N-метил-пара-анизидина в условиях многотоннажного производства.A known method of producing N-methyl-para-anisidine [US Pat. 2309944, Russian Federation, IPC C07C 217/82, C07C 235/24, C10L 1/223, C10L 1/224. Derivatives of para-methoxyanilines that increase the resistance of hydrocarbon fuels to detonation, and fuel composition (options) / Ivanov Yu.A., Frolov A.Yu. et al. - No. 2006111933/04, declared 04/12/2006, publ. November 10, 2007, Bull. No. 31], which provides reliable evidence that N-methyl-para-anisidine is actually obtained, its physico-chemical and spectral studies confirming its structure. In this work, N-methyl-para-anisidine was obtained in two ways: from N-methyl-N-acetyl-para-anisidine by boiling with sulfuric acid, adding caustic soda and subsequent extraction with toluene, as well as according to the procedure described in [Weigant -Hilgetag. Experimental methods in organic chemistry. - Moscow: Chemistry, 1964. - 944 p.], Using dimethyl sulfate, sodium bicarbonate, sodium hydroxide or potassium with a yield of 50% of theoretical. However, these production methods are preparatory in nature and unacceptable for the production of N-methyl-para-anisidine under conditions of large-tonnage production.

Анализ периодической и патентной литературы позволил выявить одну работу описывающую способ получения N-алкил-пара-анизидинов. В работе [А.с. 166036 СССР, МПК C07c. Способ получения N-алкил-пара-анизидинов / Л.А. Скрипко (СССР). - №805087/23-4; заявл. 29.11.1962; опубл. 10.11.1964, Бюл. №21 - 2 с.], предложен способ алкилирования пара-анизидина алифатическими спиртами. В соответствии с этим авторским свидетельством, алкилирование вели при кипении раствора пара-анизидина в алифатическом спирте, с обратным холодильником, на никеле Ренея. Температура протекания процесса определялась температурой кипения раствора пара-анизидина в конкретном алифатическом спирте. Таким способом были получены N-амил-пара-анизидин, N-децил-пара-анизидин, N-циклогексил-пара-анизидин. Выход целевых продуктов составил 91,5-98,3% от теоретического.Analysis of the periodic and patent literature revealed one work describing a method for producing N-alkyl-para-anisidines. In the work [A.S. 166036 USSR, IPC C07c. The method of obtaining N-alkyl-para-anisidines / L.A. Skripko (USSR). - No. 805087 / 23-4; declared 11/29/1962; publ. 11/10/1964, Bull. No. 21 - 2 S.], a method for the alkylation of para-anisidine with aliphatic alcohols is proposed. In accordance with this copyright certificate, alkylation was carried out at the boil of a solution of para-anisidine in aliphatic alcohol, under reflux, on Raney nickel. The temperature of the process was determined by the boiling point of a solution of para-anisidine in a specific aliphatic alcohol. In this way, N-amyl-para-anisidine, N-decyl-para-anisidine, N-cyclohexyl-para-anisidine were obtained. The yield of target products amounted to 91.5-98.3% of theoretical.

Это хорошие результаты, но следует заметить, что полученные показатели могут быть сильно завышены. Дело в том, что выход N-алкилированных продуктов в этом авторском свидетельстве определялся по результатам простой перегонки катализата, которая не дает возможности выделить чистые N-алкиланизидины.These are good results, but it should be noted that the obtained indicators can be greatly overestimated. The fact is that the yield of N-alkylated products in this copyright certificate was determined by the results of a simple distillation of the catalyst, which makes it impossible to isolate pure N-alkylanisidines.

Для объективной оценки метода также не хватает данных по длительности работы катализатора (число повторов опытов на одной загрузке катализатора), а без этого расход катализатора неприемлемо велик.For an objective evaluation of the method, there is also not enough data on the duration of the catalyst (the number of repetitions of experiments on a single catalyst load), and without this, the consumption of catalyst is unacceptably large.

Главным недостатком способа, перечеркивающем возможность использования его для наших целей, является то, что раствор пара-анизидина в метаноле кипит при температуре ниже 100°C, при которой дегидрирование метанола практически не идет и соответственно, не идет метилирование.The main disadvantage of the method, which crosses out the possibility of using it for our purposes, is that a solution of para-anisidine in methanol boils at a temperature below 100 ° C, at which methanol is not dehydrogenated and, accordingly, methylation does not occur.

Скудность информации по N-алкилированию пара-анизидина заставила нас обратить внимание на способы получения N-алкилированных анилинов, близких по строению к нашему объекту, информации по которым достаточно. При этом мы понимали, что нуклеофильность азота в пара-анизидине гораздо выше, чем в анилине и, соответственно, у пара-анизидина более высокая реакционная способность к N-алкилированию и к N,N-диалкилированию. Этот факт накладывает определенные ограничения на возможность переноса данных, полученных на анилине, на пара-анизидин. Вторым ограничением является эфирная природа пара-анизидина, которая не позволяет применять методы N-алкилирования, приводящие к гидролизу эфира.The scarcity of information on the N-alkylation of para-anisidine led us to pay attention to the methods for producing N-alkylated anilines, which are close in structure to our facility, for which there is enough information. Moreover, we understood that the nucleophilicity of nitrogen in para-anisidine is much higher than in aniline and, accordingly, para-anisidine has a higher reactivity to N-alkylation and to N, N-dialkylation. This fact imposes certain restrictions on the possibility of transferring data obtained on aniline to para-anisidine. The second limitation is the ethereal nature of para-anisidine, which does not allow the use of N-alkylation methods, leading to hydrolysis of the ester.

С учетом этих ограничений были рассмотрены приведенные ниже материалы по способам получения N-алкилированных анилинов.With these limitations in mind, the following materials were discussed on methods for producing N-alkylated anilines.

Известен способ газофазного алкилирования анилина спиртами на алюмосиликатном катализаторе, на который нанесено 2-5% окиси никеля при температуре 200-250°C путем совместного пропускания паров анилина и спирта, взятого обычно в 3-4 кратном избытке, через катализатор, с выделением продукта реакции. Выход смеси моно- и диалкиланилинов 95-98%. Были получены производные изопропилового, изобутилового, бутилового, нанилового спиртов. [А.с. 666167 СССР, C07c 85/06, C07c 87/50, A01N 5/00. Способ получения N-алкиланилинов / Г.В. Есипов, А.В. Язловицкий, Н.А Онищенко, И.Э. Кишковская (СССР). - №2484138/23-04; заявл. 10.05.1977; опубл. 05.06.1979, Бюл. №21. - 3 с.]A known method of gas-phase alkylation of aniline with alcohols on an aluminosilicate catalyst, on which 2-5% nickel oxide is deposited at a temperature of 200-250 ° C by co-passing aniline vapor and alcohol, usually taken in 3-4 times excess, through the catalyst, with the release of the reaction product . The yield of a mixture of mono- and dialkylanilines is 95-98%. Derivatives of isopropyl, isobutyl, butyl, and nanyl alcohols were obtained. [A.S. 666167 USSR, C07c 85/06, C07c 87/50, A01N 5/00. The method of obtaining N-alkylanilines / G.V. Yesipov, A.V. Yazlovitsky, N.A. Onishchenko, I.E. Kishkovskaya (USSR). - No. 2484138 / 23-04; declared 05/10/1977; publ. 06/05/1979, Bull. No. 21. - 3 p.]

Поскольку, указывается, что способ не позволяет сместить реакцию в сторону моноалкиланилинов, то он для нас неприемлем, так как в случае его использования для получения N-метил-пара-анизидина ситуация только ухудшится. Кроме того, используемый в способе катализатор имеет кислый характер, что может способствовать гидролизу эфирной группы пара-анизидина.Since it is indicated that the method does not allow the reaction to shift toward monoalkylanilines, it is unacceptable for us, since if it is used to obtain N-methyl-para-anisidine, the situation will only worsen. In addition, the catalyst used in the method has an acidic character, which can contribute to the hydrolysis of the ether group of para-anisidine.

Известен способ совместного получения анилина и N-метиланилина из нитробензола, метанола и водорода в газовой фазе на гетерогенном медно-хромовом промышленном катализаторе серии НТК, с получением анилина и N-метиланилина. Выход N-метиланилина и анилина в пересчете на нитробензол составляет 95%. [Пат. 2135460, Российская Федерация, МПК 6 C07C 209/36, C07C 209/16, C07C 211/46, C07C 211/48. Совместное получение анилина и N-метиланилина / Батрин Ю.Д., Николаев Ю.Т. и др. - №97120738/04, заявл. 16.12.1997, опубл. 27.08.1999.]A known method for the joint production of aniline and N-methylaniline from nitrobenzene, methanol and hydrogen in the gas phase on a heterogeneous copper-chromium industrial catalyst of the NTK series, to produce aniline and N-methylaniline. The yield of N-methylaniline and aniline in terms of nitrobenzene is 95%. [Pat. 2135460, Russian Federation, IPC 6 C07C 209/36, C07C 209/16, C07C 211/46, C07C 211/48. Joint production of aniline and N-methylaniline / Batrin Yu.D., Nikolaev Yu.T. et al. - No. 97120738/04, declared December 16, 1997, publ. 08/27/1999.]

Это интересный для нас способ, позволяющий использовать более дешевое сырье для получения целевого продукта. Однако, он обладает существенным недостатком - высокие тепловые нагрузки в лобовом слое катализатора, что приводит к разрушению катализатора и значительно сужает круг возможных катализаторов для процесса. Кроме того, применительно к нашей задаче, высокие температуры могут способствовать гидролизу эфирной группы пара-анизидина и N-метил-пара-анизидина. Указанные недостатки являются общими для всех способов получения, в которых алкилируемым сырьем являются ароматические нитросоединения. Общим недостатком также является повышенное содержание примеси третичного амина, особенно в начальный период контактирования.This is an interesting method for us, allowing us to use cheaper raw materials to obtain the target product. However, it has a significant drawback - high thermal loads in the frontal layer of the catalyst, which leads to the destruction of the catalyst and significantly narrows the range of possible catalysts for the process. In addition, in relation to our task, high temperatures can contribute to the hydrolysis of the ether group of para-anisidine and N-methyl-para-anisidine. These disadvantages are common to all production methods in which the alkylated feed is aromatic nitro compounds. A common drawback is also the increased content of tertiary amine impurities, especially in the initial period of contacting.

Известен улучшенный способ получения N-метилзамещенных ароматических аминов путем восстановления соответствующих нитросоединений метанолом в паровой фазе при повышенной температуре в присутствии промышленного медьсодержащего катализатора марки "Виргон", или "C-40", или "НТК-10-7Ф", модифицированного никелем, или палладием, или платиной, взятыми в количестве 0,3-10 мас.%, процесс обычно осуществляют при температуре 200-260°C, атмосферном давлении и скорости подачи жидкой исходной смеси метанола с ароматическим нитросоединением от 0,5 до 2,5 ч-1, поддерживая соотношение метанол/ароматическое нитросоединение в исходной смеси от 1:1 до 5:1. Общий выход ароматических аминов до 99,5%, производительность по продукту до 0,4-1,3 г/г ч. Способ позволяет, в зависимости от соотношения используемых реагентов, изменять соотношения получаемых N-метилзамещенных и незамещенных ароматических аминов [Пат. 2207335, Российская Федерация, МПК7 C07C 211/48, C07C 211/46, C07C 209/36. Способ получения ароматических аминов восстановлением соответствующих нитросоединений/ Винокуров В.А., Стыценко В.Д. и др.- №2001111547/04, заявл. 28.04.2001, опубл. 27.06.2003.].Known is an improved method for producing N-methyl-substituted aromatic amines by reducing the corresponding nitro compounds with methanol in the vapor phase at elevated temperature in the presence of an industrial copper-containing catalyst brand "Virgon", or "C-40", or "NTK-10-7F", modified with nickel, or palladium, or platinum, taken in an amount of 0.3-10 wt.%, the process is usually carried out at a temperature of 200-260 ° C, atmospheric pressure and the feed rate of the liquid initial mixture of methanol with an aromatic nitro compound from 0.5 to 2.5 hours - 1 by prying rzhivaya ratio methanol / aromatic nitro compound in the initial mixture from 1: 1 to 5: 1. The total yield of aromatic amines up to 99.5%, product productivity up to 0.4-1.3 g / g h. The method allows, depending on the ratio of reagents used, to change the ratio of the obtained N-methyl-substituted and unsubstituted aromatic amines [US Pat. 2207335, Russian Federation, IPC 7 C07C 211/48, C07C 211/46, C07C 209/36. A method of producing aromatic amines by reduction of the corresponding nitro compounds / Vinokurov V.A., Stytsenko V.D. et al. No. 20011111547/04, claimed 04/28/2001, publ. 06/27/2003.].

Недостатком этого способа, кроме перечисленных выше в предыдущем способе, является применение дорогого катализатора, модифицированного металлами платиновой группы, что может быть оправдано только повышенным сроком его службы, который в патенте не указан.The disadvantage of this method, in addition to those listed above in the previous method, is the use of an expensive catalyst modified with platinum group metals, which can be justified only by its increased service life, which is not indicated in the patent.

Авторы данного патента так же подтверждают неселективность разработанного ими способа так как целевым продуктом считают смеси получаемых анилинов и N-метилзамещенных анилинов и рассчитают их суммарный выход. Данным обстоятельством, скорее всего, обусловлен и тот факт, что авторы практически не указывают наличие третичного амина в реакционной массе, что вызывает сомнения и не подтверждается при ведении реакции, особенно в случае применения в качестве сырья п-анизидина, у которого очень высокая реакционная способность к N-алкилированию и к N,N-диалкилированию.The authors of this patent also confirm the non-selectivity of the method developed by them since the target product is considered a mixture of the obtained anilines and N-methyl substituted anilines and their total yield will be calculated. This circumstance is most likely due to the fact that the authors practically do not indicate the presence of a tertiary amine in the reaction mass, which raises doubts and is not confirmed when conducting the reaction, especially when p-anisidine, which has a very high reactivity, is used as a raw material to N-alkylation and to N, N-dialkylation.

Основным недостатком способа получения, описанного в работе, является наличие в составе получаемого продукта больших количеств исходных нитросоединений, что делает данный метод неприемлемым для современного производства (невозможным для промышленного применения) в виду его взрывоопасности.The main disadvantage of the production method described in the work is the presence in the composition of the resulting product of large quantities of the initial nitro compounds, which makes this method unacceptable for modern production (impossible for industrial use) in view of its explosiveness.

Известен улучшенный способ получения N-метиланилина алкилированием нитробензола формальдегидом или его смесью с метанолом на оксидных медьсодержащих катализаторах при 220-260°C. Мольное соотношение нитробензол: алкилирующий агент обычно составляет 1:(2,5-6,0), а оптимальное мольное соотношение формальдегида и метанола в алкилирующем агенте 1:1, причем формальдегид может быть использован в виде его водного раствора в присутствии водорода при мольном соотношении нитробензола к водороду 1: 3,0-6,0 на оксидных медьсодержащих катализаторах, промотированные оксидами марганца, хрома, железа и кобальта, на носителе - оксиде алюминия. Предлагаемый способ позволяет при конверсии нитробензола до 100% и выходе целевого продукта - N-метиланилина, 80-88%, упростить и удешевить технологию, снизить энергозатраты. [Пат. 2240308, Российская Федерация, МПК7 C07C 211/48, C07C 209/26. Способ получения N-метиланилина / Горбунов Б.Н., Слепов С.К. и др. - №2003106495/04, заявл. 07.03.2003, опубл. 20.11.2004.]Known is an improved method for producing N-methylaniline by alkylation of nitrobenzene with formaldehyde or a mixture thereof with methanol on copper oxide-containing catalysts at 220-260 ° C. The molar ratio of nitrobenzene: alkylating agent is usually 1: (2.5-6.0), and the optimal molar ratio of formaldehyde to methanol in the alkylating agent is 1: 1, and formaldehyde can be used as its aqueous solution in the presence of hydrogen at a molar ratio nitrobenzene to hydrogen 1: 3.0-6.0 on copper oxide-containing catalysts, promoted with oxides of manganese, chromium, iron and cobalt, on a carrier - alumina. The proposed method allows for the conversion of nitrobenzene to 100% and the yield of the target product - N-methylaniline, 80-88%, to simplify and reduce the cost of technology, reduce energy consumption. [Pat. 2240308, Russian Federation, IPC 7 C07C 211/48, C07C 209/26. The method of obtaining N-methylaniline / Gorbunov B.N., Slepov S.K. et al. - No. 2003106495/04, declared 03/07/2003, publ. 11/20/2004.]

Существенным недостатком метода является использование водного раствора формальдегида, приводящее к необходимости утилизации большого количества дополнительной воды, что неизбежно удорожает производство, а также склонность формальдегида к полимеризации.A significant drawback of the method is the use of an aqueous solution of formaldehyde, which necessitates the disposal of a large amount of additional water, which inevitably increases the cost of production, as well as the propensity of formaldehyde to polymerize.

Известен улучшенный способ получения N-метиланилина из нитробензола, метанола и водорода в газовой фазе на медьсодержащем катализаторе, включающем соединения цинка и хрома. При этом процесс проводят в две стадии в двух последовательно соединенных контактных аппаратах, в каждый из которых нитробензол и метанол подают в смеси или по отдельности: нитробензол - в первый аппарат, а метанол - во второй аппарат, применяя в первом контактном аппарате послойную загрузку катализатора с созданием «лобового слоя», температура в котором не должна превышать 350°C, объемом 10-50% от общего объема катализатора состава: оксид меди 37-40 мас.%, оксид хрома 18-20 мас.%, оксид цинка 20 мас.%, оксид алюминия - остальное, либо в обоих контактных аппаратах в качестве медьсодержащего катализатора используют катализатор состава: оксид меди 21,4-26,4 мас.%, оксид хрома 3,4-5,8 мас.%, оксид алюминия 3,3-22,3 мас.%, двойной хромит меди и цинка эмпирической формулы ZnxCuyCr2O4, где x=0,8-10, y=0,4-0,9, 54,5-71,9 мас.% [Пат. 2263107, Российская Федерация МПК7 C07C 211/48, C07C 209/26. Двухстадийный способ получения N-метиланилина / Горбунов Б.Н., Утробин А.Н. и др. - №2003131054/04, заявл. 22.10.2003, опубл. 27.10.2005.]. Главный недостаток - трудно согласовать работу двух реакторов, имеющих разную производительность и к тому же изменяющуюся в процессе эксплуатации.Known is an improved method for producing N-methylaniline from nitrobenzene, methanol and hydrogen in the gas phase on a copper-containing catalyst, including zinc and chromium compounds. The process is carried out in two stages in two series-connected contact devices, in each of which nitrobenzene and methanol are supplied in a mixture or separately: nitrobenzene - to the first device, and methanol - to the second device, using layer-by-layer catalyst loading with the first contact device the creation of a "frontal layer", the temperature in which should not exceed 350 ° C, a volume of 10-50% of the total catalyst composition: copper oxide 37-40 wt.%, chromium oxide 18-20 wt.%, zinc oxide 20 wt. %, alumina - the rest, or in both contact a In addition, a catalyst of the composition is used as a copper-containing catalyst: copper oxide 21.4-26.4 wt.%, chromium oxide 3.4-5.8 wt.%, alumina 3.3-22.3 wt.%, double chromite copper and zinc of the empirical formula ZnxCuyCr2O4, where x = 0.8-10, y = 0.4-0.9, 54.5-71.9 wt.% [Pat. 2263107, Russian Federation IPC 7 C07C 211/48, C07C 209/26. A two-stage method for producing N-methylaniline / Gorbunov BN, Utrobin AN et al. - No. 2003131054/04, declared 10/22/2003, publ. 10.27.2005.]. The main disadvantage is that it is difficult to coordinate the operation of two reactors having different capacities and, moreover, changing during operation.

Известен способ получения N-метиланилина восстановительным алкилированием нитробензола или его смеси с анилином метанолом в газовой фазе на оксидном медно-хромовом катализаторе. При этом, восстановительное алкилирование проводят в среде смеси водорода и диоксида углерода, взятых в мольном соотношении примерно 3:1, полученной газофазной конденсацией метанола с водой. На восстановительное алкилирование направляют смесь водорода и диоксида углерода, полученную в отдельном контактном аппарате. [Пат. 2275353, Российская Федерация МПК C07C 209/36, C07C 211/48. Способ получения N-метиланилина / Горбунов Б.Н., Слепов С.К. и др. - №2004107764/04, заявл. 15.03.2004, опубл. 27.04.2006.] Недостаток - усложнение каталитической установки без явных положительных моментов. Неизвестен период пробега катализатора до выгрузки.A known method of producing N-methylaniline by reductive alkylation of nitrobenzene or its mixture with aniline methanol in the gas phase on an oxide copper-chromium catalyst. In this case, reductive alkylation is carried out in a medium of a mixture of hydrogen and carbon dioxide, taken in a molar ratio of about 3: 1, obtained by gas-phase condensation of methanol with water. A mixture of hydrogen and carbon dioxide obtained in a separate contact apparatus is directed to reductive alkylation. [Pat. 2275353, Russian Federation IPC C07C 209/36, C07C 211/48. The method of obtaining N-methylaniline / Gorbunov B.N., Slepov S.K. et al. - No. 2004107764/04, declared 03/15/2004, publ. 04/27/2006.] The disadvantage is the complexity of the catalytic installation without obvious positive points. The period of run of the catalyst prior to discharge is unknown.

Известен улучшенный способ получения N-метиланилина восстановительным N-алкилированием анилина. Предлагаемый способ проводят при повышенной температуре, обычно при температуре 180-280°C, на медьсодержащих катализаторах с содержанием меди в пересчете на оксид меди 9-60 мас.%, включающий восстановление катализатора при температуре 180-200°C и последующее выделение целевого продукта из катализата ректификацией. Процесс проводят в среде отходящих газов, вместо водорода, ими же проводится восстановление катализатора. [Пат. 2270187, Российская Федерация МПК С07С209/36, С07С211/48. Способ получения N-метиланилина / В.А. Головачев, В.Н. Догадаев. - №2004111480/04, заявл. 14.04.2004, опубл. 20.02.2006.] Как и в предыдущем способе совершенно неясен срок службы катализатора.Known is an improved method for producing N-methylaniline by reductive N-alkylation of aniline. The proposed method is carried out at elevated temperature, usually at a temperature of 180-280 ° C, on copper-containing catalysts with a copper content in terms of copper oxide of 9-60 wt.%, Including the recovery of the catalyst at a temperature of 180-200 ° C and the subsequent isolation of the target product from catalysis by distillation. The process is carried out in an environment of exhaust gases, instead of hydrogen, they also restore the catalyst. [Pat. 2270187, Russian Federation IPC С07С209 / 36, С07С211 / 48. The method of obtaining N-methylaniline / Century A. Golovachev, V.N. Guessing. - No. 2004111480/04, declared 04/14/2004, publ. 02/20/2006.] As in the previous method, the service life of the catalyst is completely unclear.

Известен жидкофазный каталитический способ получения алкилированного анилина. Алкилирование анилина осуществляют формалином при соотношении анилин: формалин = 1,6/1,1 в присутствии водорода и неподвижного палладиевого катализатора в этиловом или метиловом спирте при температуре 55-65°C и давлении 0,2-0,4 МПа. Процесс ведут в цилиндрическом реакторе, закрепленном на качалке с числом качаний 120-160 мин-1, в среднюю часть которого помещен пористый блочный ячеистый палладиевый катализатор, активный слой которого модифицирован наночастицами палладия, с пористостью 70-95% и содержанием палладия 1,8-3,7%. При этом водород подают через штуцер крышки реактора. Способ позволяет снизить энергозатраты и уменьшить долю побочных продуктов. [Пат. 2270831, Российская Федерация МПК C07C 211/48, C07C 209/26, B01J 23/44, B01J 35/04. Способ жидкофазного каталитического алкилирования анилина / А.А. Ревина, А.И. Козлов, и др. - №2004133550/04, заявл. 18.11.2004, опубл. 27.02.2006.] Недостатки - невозможно обеспечить селективность процесса в отношении монометиланилина. Именно по этой причине, пытаясь хоть как то увеличить селективность, процесс проводят с недостатком формалина, при соотношении анилин:формалин 1,6:1,1. Очень дорогой катализатор. Это делает метод совершенно непригодным для промышленного использования.Known liquid-phase catalytic method for producing alkyl aniline. Aniline alkylation is carried out with formalin at aniline: formalin = 1.6 / 1.1 ratio in the presence of hydrogen and a fixed palladium catalyst in ethyl or methyl alcohol at a temperature of 55-65 ° C and a pressure of 0.2-0.4 MPa. The process is carried out in a cylindrical reactor mounted on a rocking chair with a number of swings of 120-160 min -1 , in the middle part of which a porous block cellular palladium catalyst is placed, the active layer of which is modified by palladium nanoparticles, with a porosity of 70-95% and a palladium content of 1.8- 3.7%. In this case, hydrogen is supplied through the fitting of the reactor cover. The method allows to reduce energy consumption and reduce the proportion of by-products. [Pat. 2270831, Russian Federation IPC C07C 211/48, C07C 209/26, B01J 23/44, B01J 35/04. The method of liquid-phase catalytic alkylation of aniline / A.A. Revina, A.I. Kozlov et al. - No. 2004133550/04, declared 11/18/2004, publ. 02/27/2006.] Disadvantages - it is impossible to ensure the selectivity of the process in relation to monomethylaniline. It is for this reason, trying to at least somehow increase the selectivity, the process is carried out with a lack of formalin, with aniline: formalin ratio of 1.6: 1.1. Very expensive catalyst. This makes the method completely unsuitable for industrial use.

Известен жидкофазный каталитический способ алкилирования ароматических аминов. Способ включает алкилирование ароматических аминов в присутствии водорода и низших спиртов при температуре 50-70°C на гетерогенном катализаторе. Отличительной особенностью способа является алкилирование аминов формалином в реакторе с реакционной зоной, заполненной катализатором, состоящим из блочного высокопористого ячеистого носителя на основе оксида алюминия с пористостью не ниже 70-95% и активного компонента - палладия с массовым содержанием 1,3-2%. Способ позволяет преимущественно получать монометиланилин, снизить содержание активного компонента - палладия в катализаторе, а также снизить давление реакции и гидравлическое сопротивление катализаторного слоя. [Пат. 2285691, Российская Федерация МПК C07C 211/48, C07C 209/26, B01J 21/04, B01J 23/44, B01J 35/04. Способ жидкофазного каталитического алкилирования ароматических аминов / А.И. Козлов., В.Н. Грунский, А.В. Беспалов. - №2005112854/04, заявл. 28.04.2005, опубл. 20.10.2006.] Недостатками описанного способа являются те же, что и в предыдущем способе.Known liquid-phase catalytic method for the alkylation of aromatic amines. The method includes the alkylation of aromatic amines in the presence of hydrogen and lower alcohols at a temperature of 50-70 ° C on a heterogeneous catalyst. A distinctive feature of the method is the alkylation of amines with formalin in a reactor with a reaction zone filled with a catalyst consisting of a block highly porous alumina-based cellular support with a porosity of at least 70-95% and a palladium active component with a mass content of 1.3-2%. The method allows mainly to obtain monomethylaniline, to reduce the content of the active component - palladium in the catalyst, and also to reduce the reaction pressure and hydraulic resistance of the catalyst layer. [Pat. 2285691, Russian Federation IPC C07C 211/48, C07C 209/26, B01J 21/04, B01J 23/44, B01J 35/04. The method of liquid-phase catalytic alkylation of aromatic amines / A.I. Kozlov., V.N. Grunsky, A.V. Bespalov. - No. 2005112854/04, declared 04/28/2005, publ. 10.20.2006.] The disadvantages of the described method are the same as in the previous method.

Известен улучшенный способ получения анилина и N-метиланилина газофазным каталитическим восстановлением нитробензола водными растворами метанола или формальдегида. При получении анилина и N-метиланилина восстановление проводят водным раствором метанола с концентрацией 60-80 мас.% при молярном соотношении нитробензола и метанола, равном 1:1,1-3,5. [Пат. 2259350, Российская Федерация МПК7 C07C 211/48, C07C 211/46, C07C 209/26, C07C 209/36. Способ получения анилина и/или N-метиланилина и катализатор для него / Б.Н. Горбунов, С.К. Слепов. - №2003121732/04, заявл. 14.07.2003, опубл. 27.02.2005.] Недостаток - большое дополнительное количество загрязненной воды направляемой на обезвреживание, что значительно ухудшает экономические показатели процесса.Known is an improved method for producing aniline and N-methylaniline by gas-phase catalytic reduction of nitrobenzene with aqueous solutions of methanol or formaldehyde. Upon receipt of aniline and N-methylaniline, the reduction is carried out with an aqueous solution of methanol with a concentration of 60-80 wt.% At a molar ratio of nitrobenzene and methanol equal to 1: 1.1-3.5. [Pat. 2259350, Russian Federation IPC 7 C07C 211/48, C07C 211/46, C07C 209/26, C07C 209/36. A method of producing aniline and / or N-methylaniline and a catalyst for it / B.N. Gorbunov, S.K. Slepov. - No. 2003121732/04, declared 07/14/2003, publ. 02/27/2005.] The disadvantage is the large additional amount of contaminated water allocated for disposal, which significantly worsens the economic performance of the process.

Известен способ получения N-метиланилина каталитическим гидрированием нитробензола водородом в присутствии метанола на медьхромалюминиевом катализаторе. При этом процесс осуществляют последовательно в двух реакционных зонах при 160-200°C в первой зоне до полного превращения нитробензола и 210-240°C во второй зоне до степени превращения анилина не менее 93% при мольном соотношении нитробензол:метанол:водород 1:(2-4):(4-10). Способ позволяет получить целевой продукт с выходом более 92%. [Пат. 2223258, Российская Федерация МПК7 C07C 211/48, C07C 209/36. Способ получения N-метиланилина / Ю.Д. Батрин, М.К. Старовойтов и др. - №2003100842/04, заявл. 15.01.2003, опубл. 10.02.2004.]A known method for producing N-methylaniline by catalytic hydrogenation of nitrobenzene with hydrogen in the presence of methanol on a copper-aluminum catalyst. The process is carried out sequentially in two reaction zones at 160-200 ° C in the first zone until nitrobenzene is completely converted and 210-240 ° C in the second zone to aniline conversion of at least 93% with a molar ratio of nitrobenzene: methanol: hydrogen 1 :( 2-4) :( 4-10). The method allows to obtain the target product with a yield of more than 92%. [Pat. 2223258, Russian Federation IPC 7 C07C 211/48, C07C 209/36. The method of obtaining N-methylaniline / Yu.D. Batrin, M.K. Starovoitov et al. - No. 2003100842/04, declared 01/15/2003, publ. 02/10/2004.]

В данной работе не описано каким образом в первой зоне, где реализуется эффект лобового слоя, удается поддерживать температуру 160-200°C. Такое возможно только при очень низких нагрузках по нитробензолу, при малой производительности реактора, не имеющей практического значения.This paper does not describe how in the first zone where the frontal layer effect is realized, it is possible to maintain a temperature of 160-200 ° C. This is possible only at very low nitrobenzene loads, with a low reactor productivity, which has no practical value.

Известен двухстадийный способ получения N-метиланилина парофазным каталитическим N-алкилированием анилина метанолом: на первую стадию подают анилин и метанол в мольном соотношении 1:2 и проводят процесс при температуре 230-260°C и контактной нагрузке 0,7-0,9 ч-1 до степени конверсии анилина в N-метиланилин 85-95%, катализат подают на вторую стадию (доалкилирования) и проводят процесс при 220-240°C до степени превращения анилина в N-метиланилин более 98%, используя на обеих стадиях катализаторы на основе оксидов меди, промотированные оксидами металлов из группы, включающей марганец, железо, хром, никель, кобальт. Технический результат: получение катализата с массовой долей N-метиланилина в масляной фракции более 98%, что дает возможность выделять товарный продукт по упрощенной схеме ректификации; сокращение энергозатрат, удлинение срока службы катализатора. [Пат. 2232749, Российская Федерация МПК C07C 211/48, C07C 209/18. Двухступенчатый способ получения N-метиланилина / Н.А. Митин, С.К. Слепов и др. - №2002121792/04, заявл. 07.08.2002, опубл. 20.07.2004.]A known two-stage method for producing N-methylaniline by vapor-phase catalytic N-alkylation of aniline with methanol: the first stage serves aniline and methanol in a molar ratio of 1: 2 and the process is carried out at a temperature of 230-260 ° C and a contact load of 0.7-0.9 h - 1 to the degree of conversion of aniline to N-methylaniline 85-95%, the catalate is fed to the second stage (doalkylation) and the process is carried out at 220-240 ° C until the conversion of aniline to N-methylaniline is more than 98%, using catalysts based on both stages copper oxides promoted by metal oxides from Rupp consisting of manganese, iron, chromium, nickel, cobalt. Effect: obtaining catalysis with a mass fraction of N-methylaniline in the oil fraction of more than 98%, which makes it possible to isolate a marketable product according to a simplified rectification scheme; reduction of energy consumption, lengthening the life of the catalyst. [Pat. 2232749, Russian Federation IPC C07C 211/48, C07C 209/18. Two-stage method for producing N-methylaniline / N.A. Mitin, S.K. Slepov et al. - No. 2002121792/04, declared 08/07/2002, publ. 07/20/2004.]

В данном патенте, как и в предыдущем, решается техническая задача по селективному получению вторичного амина при полной конверсии исходного сырья. Решается она одинаково, разбивкой реактора на две зоны, причем температурные условия во второй зоне практически совпадают в обоих патентах. Что касается первой зоны, то здесь по температурам полная противоположность, так же, как и по нагрузкам. В принципе, такая задача тем или иным путем (подбор катализатора, подбор режимов и т.д.) решается в любом из рассматриваемых способов получения N-алкилированных ариламинов и, по-видимому, зонный подход также возможен.In this patent, as in the previous one, the technical problem is solved for the selective production of a secondary amine in the complete conversion of the feedstock. It is solved the same way, by breaking down the reactor into two zones, and the temperature conditions in the second zone practically coincide in both patents. As for the first zone, here the temperature is the exact opposite, as well as the load. In principle, such a problem in one way or another (selection of a catalyst, selection of modes, etc.) is solved in any of the considered methods for producing N-alkylated arylamines and, apparently, a zone approach is also possible.

Известен способ получения N-алкиланилинов из производных анилина и спирта общей формулыA known method of producing N-alkylanilines from derivatives of aniline and alcohol of the General formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где R1 является одним из радикалов, выбранных из H, CH3, C2H5,where R 1 is one of the radicals selected from H, CH 3 , C 2 H 5 ,

R2 является одним из радикалов, выбранных из H, CH3, C2H5,R 2 is one of the radicals selected from H, CH 3 , C 2 H 5 ,

R3 является H или радикалом CH3, C2H5 на катализаторе серии НТК при температуре 230-270°C, отличающийся тем, что, в целях энергосбережения, к исходной реакционной смеси добавляют необходимое количество нитробензола или его производного, соответствующего получаемому алкиланилину, общей формулыR 3 is H or a radical CH 3 , C 2 H 5 on an NTK series catalyst at a temperature of 230-270 ° C, characterized in that, in order to save energy, the required amount of nitrobenzene or its derivative corresponding to the obtained alkylaniline is added to the initial reaction mixture, general formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где R3 является H или радикалом CH3, C2H5, посредством которого поддерживается необходимая температура реактора. [Заявка 2002130524, Российская Федерация, МПК7 C07C 211/48, C07C 209/60. Способ получения N-алкиланилинов / Т.В. Рудакова, А.Ф. Качегин и др. - №2002130524/04, заявл. 14.11.2002, опубл. 27.01.2005.]where R 3 is H or a radical CH 3 , C 2 H 5 , through which the required temperature of the reactor is maintained. [Application 2002130524, Russian Federation, IPC 7 C07C 211/48, C07C 209/60. The method of obtaining N-alkylanilines / T.V. Rudakova, A.F. Kachegin et al. - No. 2002130524/04, declared 11/14/2002, publ. 01/27/2005.]

Таким способом можно поддерживать температуру только в лобовом слое катализатора, а не по всему реактору.In this way, it is possible to maintain the temperature only in the frontal layer of the catalyst, and not throughout the reactor.

Известен способ получения N-метиланилина из нитробензола и метанола на катализаторе серии НТК при атмосферном давлении и температуре 230-270C, отличающийся тем, что в качестве источника водорода для восстановления нитробензола используется метанол при молярном соотношении нитробензол:метанол 1:4-10. [Заявка 2003100063, Российская Федерация, МПК7 C07C 211/48, C07C 209/18. Способ получения N-метиланилина / Н.Г. Беляков, Н.И. Вавилов и др. - №2003100063/04, заявл. 09.01.2003, опубл. 10.07.2004.]A known method of producing N-methylaniline from nitrobenzene and methanol on an NTK series catalyst at atmospheric pressure and a temperature of 230-270C, characterized in that methanol is used as a hydrogen source for nitrobenzene reduction at a molar ratio of nitrobenzene: methanol 1: 4-10. [Application 2003100063, Russian Federation, IPC 7 C07C 211/48, C07C 209/18. The method of obtaining N-methylaniline / N.G. Belyakov, N.I. Vavilov et al. - No. 2003100063/04, declared 01/09/2003, publ. 07/10/2004.]

Во всех способах алкилирования ариламинов спиртами без использования водорода, источником водорода становится избыточный спирт.In all methods of alkylating arylamines with alcohols without using hydrogen, excess alcohol becomes the source of hydrogen.

Известен способ получения N-метиланилина из нитробензола метанола и водорода в газовой фазе при температуре теплоносителя 170-300°C и температуре катализатора 350-450°C в двухступенчатом реакторе каталитическим восстановлением нитробензола с последующим алкилированием анилина метанолом без выделения анилина в товарном виде при атмосферном давлении на медноокисном катализаторе, включающем соединения цинка и хрома. Данный способ отличается тем, что процесс проводят в двухступенчатом реакторе, вторая ступень которого представляет собой полостной адиабатический контактный аппарат, заполненный гранулированным катализатором. [Заявка 2004104170, Российская Федерация, МПК7 C07C 211/48. Способ получения N-метиланилина / Ю.Т. Николаев, Н.Г. Беляков. - №2004104170/04, заявл. 16.02.2004, опубл. 27.07.2005.] Недостатки - очень высокая температура в лобовом слое катализатора неизбежно приведет к деструкции эфирной группы пара-анизидина и N-метил-пара-анизидина; катализатор лобового слоя в этом способе кислотного типа, что должно еще более усилить процесс деструкции.A known method of producing N-methylaniline from nitrobenzene methanol and hydrogen in the gas phase at a coolant temperature of 170-300 ° C and a catalyst temperature of 350-450 ° C in a two-stage reactor by catalytic reduction of nitrobenzene followed by alkylation of aniline with methanol without the release of aniline in salable form at atmospheric pressure on a copper oxide catalyst comprising zinc and chromium compounds. This method is characterized in that the process is carried out in a two-stage reactor, the second stage of which is a cavity adiabatic contact apparatus filled with a granular catalyst. [Application 2004104170, Russian Federation, IPC 7 C07C 211/48. The method of obtaining N-methylaniline / Yu.T. Nikolaev, N.G. Belyakov. - No. 2004104170/04, declared 02.16.2004, publ. 07/27/2005.] Disadvantages - a very high temperature in the frontal layer of the catalyst will inevitably lead to the destruction of the ether group of para-anisidine and N-methyl-para-anisidine; the frontal layer catalyst in this method is acidic, which should further enhance the destruction process.

Известен каталитический метод производства вторичных циклических аминов путем взаимодействия соответствующего первичного циклического амина с низкокипящими спиртами. Данный метод заключается в проведении реакций в присутствии каталитической смеси металлической меди, окиси алюминия и других оксидов металлов, в связи с чем, циклические амины могут быть произведены экономически эффективно. Это изобретение предлагается для производства N-метиланилина из анилина и метанола при применении стехиометрического избытка спирта, что в значительной степени повышает конверсию анилина в N-метиланилин и полностью подавляет образование N,N-диметиланилина. В результате происходит получение достаточно чистого продукта путем применения дистилляции для удаления, не прореагировавшего спирта и воды, образовавшейся при проведении реакции. Время межрегенерационного пробега катализатора 250 часов. [Пат. 2580284, США. Производство вторичных ароматических аминов / Томас Джей Дил и др. - опубл. 25.12.1951.] Катализатор содержит большое количество кислого оксида алюминия, поэтому при использовании этого способа для получения N-метил-пара-анизидина очень вероятен гидролиз эфирной группы.A known catalytic method for the production of secondary cyclic amines by reacting the corresponding primary cyclic amine with low boiling alcohols. This method consists in carrying out reactions in the presence of a catalytic mixture of metallic copper, aluminum oxide and other metal oxides, in connection with which, cyclic amines can be produced cost-effectively. This invention is proposed for the production of N-methylaniline from aniline and methanol using a stoichiometric excess of alcohol, which greatly increases the conversion of aniline to N-methylaniline and completely inhibits the formation of N, N-dimethylaniline. As a result, a sufficiently pure product is obtained by applying distillation to remove unreacted alcohol and water formed during the reaction. The inter-regeneration run of the catalyst is 250 hours. [Pat. 2580284, USA. The production of secondary aromatic amines / Thomas Jay Deal and others - publ. 12/25/1951.] The catalyst contains a large amount of acidic aluminum oxide, so when using this method to obtain N-methyl-para-anisidine is very likely hydrolysis of the ester group.

Известен метод для производства вторичных алкилароматических аминов путем прямого алкилирования первичных ароматических аминов с первичными алифатическими спиртами. Чистота получаемых вторичных аминов, достигается путем применения дистилляции или кристаллизации из соответствующего раствора. При использовании в качестве алкилирующего агента не разветвленных алифатических спиртов выход целевого продукта достигает от 70 до 90%, тогда как при использовании разветвленных ароматических спиртов выход целевого продукта составляет 40-50%. В качестве катализатора алкилирования используется никель Ренея. [Пат. 2813124, США. Приготовление вторичных ароматических аминов / Рип Джи Райе и др. - опубл. 12.11.1957.] Недостаток - низкий выход вторичного амина.A known method for the production of secondary alkylaromatic amines by direct alkylation of primary aromatic amines with primary aliphatic alcohols. The purity of the resulting secondary amines is achieved by the use of distillation or crystallization from an appropriate solution. When using unbranched aliphatic alcohols as an alkylating agent, the yield of the target product reaches from 70 to 90%, while when using branched aromatic alcohols, the yield of the target product is 40-50%. Raney nickel is used as an alkylation catalyst. [Pat. 2813124, USA. The preparation of secondary aromatic amines / Rip Ji Rayet and others - publ. 11/12/1957.] The disadvantage is the low yield of the secondary amine.

Известен метод для производства N-метиланилина путем проведения реакции анилина с метанолом в жидкой фазе при температуре 150-300°C, при давлении метанола от 30 до 200 атм. В присутствии катализатора состоящего из меди и хрома и соответствующего формуле: Cr·Me1·Me2·O, где Me1 - Cu, Zn, Fe или Ni, Me2 - Ba, Ca, Mg или Mn, Cr. Содержание металлов в катализаторе: Cr от 20 до 80% масс, Me от 20 до 80% масс, Me1 от 0 до 5% масс.A known method for the production of N-methylaniline by reacting aniline with methanol in the liquid phase at a temperature of 150-300 ° C, at a methanol pressure of from 30 to 200 atm. In the presence of a catalyst consisting of copper and chromium and the corresponding formula: Cr · Me 1 · Me 2 · O, where Me 1 is Cu, Zn, Fe or Ni, Me 2 is Ba, Ca, Mg or Mn, Cr. The metal content in the catalyst: Cr from 20 to 80% of the mass, Me from 20 to 80% of the mass, Me 1 from 0 to 5% of the mass.

Выход N-метиланилина составляет 95%. [Пат. 3819709, США. Синтез N-метиланилина / Коичи Мураи и др. - опубл. 25.06.1974.] Недостаток - очень высокое давление в ходе процесса.The yield of N-methylaniline is 95%. [Pat. 3819709, USA. Synthesis of N-methylaniline / Koichi Murai et al. - publ. 06/25/1974.] The disadvantage is the very high pressure during the process.

Так же существует множество материалов на применение катализаторов. [А.с. 644526 СССР, B01J 23/76, B01J 21/06, C07B 27/00. Катализатор для алкилирования ароматических аминов спиртами/ С.В. Добровольский, А.Ф. Григоров и др. (СССР). - №2370915/23-04; заявл. 09.06.1976; опубл. 30.01.1979, Бюл. №4 - 3 с.; А.с. 531319 СССР, B01J 23/86. Медьсодержащий катализатор для алкилирования анилина / С.В. Добровольский, P.M. Гризик и др. (СССР). - №2153141/04; заявл. 04.07.1975; опубл. 15.05.1984, Бюл. №18 - 2 с.; Пат. 2066563, Российская Федерация, МПК6 B01J 23/84, C07C 211/48. Катализатор для получения N-метиланилина / Якушкин М.И., Батрин Ю.Д. и др. - №95110306/04, заявл. 21.06.1995, опубл. 20.09.1996.; Пат. 2066679, Российская Федерация, МПК 6 C07C 211/48, B01J 23/86. Способ получения N-метиланилина / Якушкин М.И., Батрин Ю.Д. и др. - №95110305/04, заявл. 21.06.1995, опубл. 20.09.1996.; Пат. 2152382, Российская Федерация, МПК7 C07C 211/48, C07C 209/36. Способ получения N-алкиланилинов / Старовойтов М.К., Батрин Ю.Д. и др. - №98122028/04, заявл. 07.12.1998, опубл. 10.07.2000.; Пат. 2205067, Российская Федерация МПК B01J 23/86, C07C 211/48. Катализатор для получения N-метиланилина / Н.А. Митин., С.К. Слепов. - №2001127908/04, заявл. 12.10.2001, опубл. 27.05.2003.; Пат. 2274488, Российская Федерация МПК C07C 211/48, B01J 37/02, B01J 23/86. Способ получения катализатора для синтеза N-метиланилина / С.К. Слепов, А.Н. Утробин. - №2004130567/04, заявл. 18.10.2004, опубл. 20.04.2006.; Пат. 7468342, США. Катализатор и процесс для производства ароматических аминов/ Иошинори Канамори и др. - опубл. 23.12.2008.].There are also many materials on the use of catalysts. [A.S. 644526 USSR, B01J 23/76, B01J 21/06, C07B 27/00. The catalyst for the alkylation of aromatic amines with alcohols / C.V. Dobrovolsky, A.F. Grigorov et al. (USSR). - No. 2370915 / 23-04; declared 06/09/1976; publ. 01/30/1979, Bull. No. 4 - 3 s .; A.S. 531319 USSR, B01J 23/86. Copper-containing catalyst for the alkylation of aniline / C.V. Dobrovolsky, PM Grisik et al. (USSR). - No. 2153141/04; declared 07/04/1975; publ. 05/15/1984, Bull. No. 18 - 2 s .; Pat. 2066563, Russian Federation, IPC6 B01J 23/84, C07C 211/48. The catalyst for the production of N-methylaniline / Yakushkin M.I., Batrin Yu.D. et al. - No. 95110306/04, declared 06/21/1995, publ. 09/20/1996 .; Pat. 2066679, Russian Federation, IPC 6 C07C 211/48, B01J 23/86. The method of obtaining N-methylaniline / Yakushkin M.I., Batrin Yu.D. et al. - No. 95110305/04, declared 06/21/1995, publ. 09/20/1996 .; Pat. 2152382, Russian Federation, IPC 7 C07C 211/48, C07C 209/36. A method of producing N-alkylanilines / Starovoitov M.K., Batrin Yu.D. et al. - No. 98122028/04, declared. 12/07/1998, publ. 07/10/2000 .; Pat. 2205067, Russian Federation IPC B01J 23/86, C07C 211/48. The catalyst for producing N-methylaniline / N.A. Mitin., S.K. Slepov. - No. 2001127908/04, declared 10/12/2001, publ. 05/27/2003 .; Pat. 2274488, Russian Federation IPC C07C 211/48, B01J 37/02, B01J 23/86. A method of obtaining a catalyst for the synthesis of N-methylaniline / S.K. Slepov, A.N. Utrobin. - No. 2004130567/04, declared 10/18/2004, publ. 04/20/2006 .; Pat. 7468342, USA. The catalyst and the process for the production of aromatic amines / Yoshinori Kanamori and others - publ. 12/23/2008.].

На этом закончим рассмотрение способов получения N-алкилированных ароматических аминов с использованием дегидрирующих катализаторов и перейдем к способам получения на дегидратирующих катализаторах.This concludes our discussion of methods for producing N-alkylated aromatic amines using dehydrogenation catalysts and proceed to methods for producing dehydrating catalysts.

Известен улучшенный процесс для непрерывного производства N-алкилариланилинов путем проведения реакции между ариламинами и одноатомными предельными спиртами и/или диалкиэфирами в газовой фазе при температуре от 180 до 450°C в присутствии носителя, который содержит фосфорную кислоту. Улучшение заключается в использовании кремниевой кислоты, имеющей внутреннюю площадь поверхности от 50 до 500 м2/г и содержащей от 0,1 до 20% масс, фосфорной кислоты, а также в непрерывной подаче фосфорной кислоты и/или алкил фосфата к катализатору в течение всего процесса. Выход N-моноалкиланилинов и N,N-диалкиланилинов составляет 95-98%. [Пат. 3957874, США. Непрерывное производство N-алкилариламинов / Тони Докнер и др. - опубл. 18.05.1976.]An improved process is known for the continuous production of N-alkylarylanilines by reaction between arylamines and monohydric saturated alcohols and / or dialkylethers in the gas phase at a temperature of from 180 to 450 ° C. in the presence of a carrier that contains phosphoric acid. The improvement consists in the use of silicic acid having an internal surface area of from 50 to 500 m 2 / g and containing from 0.1 to 20% by weight of phosphoric acid, as well as the continuous supply of phosphoric acid and / or alkyl phosphate to the catalyst throughout process. The yield of N-monoalkylanilines and N, N-dialkylanilines is 95-98%. [Pat. 3957874, USA. Continuous production of N-alkylarylamines / Tony Dokner and others - publ. 05/18/1976.]

Известен способ получения N-алкилированных ароматических аминов при совместном нагревании ароматических аминов с низшими алифатическими спиртами в присутствии фосфорной кислоты от 0,01 до 1,0 моль на эквивалентный азот при температуре 150-280°C. Впоследствии, образовавшаяся жидкая фаза разделяется с выделением N-алкилированного ароматического амина. Продолжительность проведения процесса составляет от 30 до 130 часов в зависимости от исходных реагентов. Вышеописанным способом были получены следующие соединения: Диметиланилин (99,8%), N,N-диметил-о-толидин (99,4%), N,N-диметил-м-толидин (99,8%), N,N-диметил-п-толидин (99,8%). [Пат. 3969411, США. Процесс для N-алкилирования ароматических аминов / Йохим Шнейдер. - опубл. 13.07.1976.]A known method of producing N-alkylated aromatic amines by co-heating aromatic amines with lower aliphatic alcohols in the presence of phosphoric acid from 0.01 to 1.0 mol per equivalent nitrogen at a temperature of 150-280 ° C. Subsequently, the resulting liquid phase is separated with the release of N-alkylated aromatic amine. The duration of the process is from 30 to 130 hours, depending on the starting reagents. The following compounds were prepared by the above-described method: Dimethylaniline (99.8%), N, N-dimethyl-o-tolidine (99.4%), N, N-dimethyl-m-tolidine (99.8%), N, N -dimethyl-p-tolidine (99.8%). [Pat. 3969411, USA. Process for N-alkylation of aromatic amines / Joachim Schneider. - publ. 07/13/1976.]

Известен способ получения N-алкилированных ароматических аминов, путем проведения реакции между алифатическим спиртом, имеющим от 1 до 6 атомов углерода и ароматическим амином, имеющим 1 атом водорода, связанный с азотом в аминогруппе. Реакция протекает в паровой фазе при температуре 250-450°C в присутствии катализатора, состоящего из окиси алюминия, обработанной кремнефтористоводородной кислотой, с выходом моноалкиламинов около 80%, при конверсии исходных аминов около 60%. При этом образовывались и третичные амины с выходом около 10%. Ароматические амины, которые могут быть проалкилированы согласно условиям, описанным в этом патенте, представлены: анилином, о-, м-, или п-толуидином, о-, м-, или п-ксилидином, о-, м-, или пара-анизидином и др. Данным способом получены: моноэтил-м-толуидин (48-92%) и диэтил-м-толуидин (8-22%). Достоинством этого метода является возможность применения сравнительно низких температур для проведения реакции, а очень существенными недостатками при массовом производстве - дороговизна альдегидов и кетонов и их склонность к полимеризации. В патенте не указаны такие важные характеристики процесса, как нагрузка реакционной смеси на катализатор и время межрегенерационного пробега катализатора. Однако, в данном случае, в этом нет необходимости, так как уже по составу получаемого катализата видно, что метод мало пригоден для промышленного использования из-за больших трудностей разделения катализата такого состава на компоненты. [Пат. 4029707, США. Производство N-алкилированных ароматических аминов / Чарльз В. Харгис. - опубл. 14.06.1977.]A known method of producing N-alkylated aromatic amines, by carrying out the reaction between an aliphatic alcohol having from 1 to 6 carbon atoms and an aromatic amine having 1 hydrogen atom, bonded to nitrogen in the amino group. The reaction proceeds in the vapor phase at a temperature of 250-450 ° C in the presence of a catalyst consisting of alumina treated with hydrofluoric acid, with a yield of monoalkylamines of about 80%, with a conversion of the starting amines of about 60%. In this case, tertiary amines were formed with a yield of about 10%. Aromatic amines that can be alkylated according to the conditions described in this patent are: aniline, o-, m-, or p-toluidine, o-, m-, or p-xylidine, o-, m-, or para- anisidine and others. In this way, monoethyl-m-toluidine (48-92%) and diethyl-m-toluidine (8-22%) were obtained. The advantage of this method is the possibility of using relatively low temperatures for carrying out the reaction, and very significant disadvantages in mass production are the high cost of aldehydes and ketones and their tendency to polymerization. The patent does not indicate such important process characteristics as the load of the reaction mixture on the catalyst and the inter-regeneration run time of the catalyst. However, in this case, this is not necessary, since it is already evident from the composition of the obtained catalysis that the method is not very suitable for industrial use because of the great difficulties in separating the catalysis of this composition into components. [Pat. 4029707, USA. Production of N-alkylated aromatic amines / Charles W. Hargis. - publ. 06/14/1977.]

Известен способ получения N-алкилированных ароматических аминов путем проведения реакции между алифатическими или циклоалифатическими спиртами и ароматическими аминами при повышенной температуре и повышенном давлении в присутствии катализаторов. Реакция проводится в присутствии оксигалогенидов фосфора. Температура, при которой проходит процесс алкилирования, составляет 200-400°C, давление 3-20 МПа. Выход целевых продуктов составляет для N-алкиланилинов 43-46%, для N,N-диалкиланилинов 3-8%. Остальное количество приходится на не прореагировавший ароматический амин. [Пат.4268458, США. Процесс для производства N-алкилированных ароматических аминов / Вернер Шульте-Херманн, Хайнц Хеммерих. - опубл. 19.05.1981.]A known method of producing N-alkylated aromatic amines by carrying out the reaction between aliphatic or cycloaliphatic alcohols and aromatic amines at elevated temperature and elevated pressure in the presence of catalysts. The reaction is carried out in the presence of phosphorus oxyhalides. The temperature at which the alkylation process takes place is 200-400 ° C, the pressure is 3-20 MPa. The yield of the target products is 43-46% for N-alkylanilines, and 3-8% for N, N-dialkylanilines. The remaining amount is the unreacted aromatic amine. [Pat. 4268458, USA. Process for the production of N-alkylated aromatic amines / Werner Schulte-Hermann, Heinz Hemmerich. - publ. 05/19/1981.]

Известен способ получения пара-замещенных ароматических аминов путем проведения реакции пара-замещения эфира ароматической карбаминовой кислоты с ароматическим амином в присутствии алифатических или циклоалифатических спиртов. Реакция проводится при температуре 100-260°C при пониженном или атмосферном давлении. В результате проведения реакции п-замещения, согласно вышеописанному способу, были получены следующие соединения: 4-третпентиланилин (83% от теоретического) и 4-третбутиланилин (80% от теоретического). [Пат.4359584, США. Производство пара-замещенных ароматических аминов/Франц Мергер, Герхард Нестлер. - опубл. 16.11.1982.]A known method for producing para-substituted aromatic amines by conducting a para-substitution reaction of an aromatic carbamic acid ester with an aromatic amine in the presence of aliphatic or cycloaliphatic alcohols. This reaction is carried out at a temperature of 100-260 ° C at reduced or atmospheric pressure. As a result of the p-substitution reaction, according to the above method, the following compounds were obtained: 4-tert-pentylaniline (83% of theory) and 4-tert-butylaniline (80% of theory). [Pat. 4359584, USA. Production of para-substituted aromatic amines / Franz Merger, Gerhard Nestler. - publ. 11/16/1982.]

Известен способ получения N-алкил и N,N-диалкиланилина путем проведения реакции алкилирования анилина со спиртами, предпочтительно с метанолом или этанолом, в присутствии катализатора ZSM-5. Применение модифицированного катализатора ZSM-5 способствует повышению селективности для проведения N-алкилирования, в то же время, происходит подавление образования нежелательных побочных продуктов, таких как толуидины. Молярное отношение оксида кремния к оксиду алюминия в катализаторе составляет от 20:1 до 700:1, предпочтительней отношение от 30:1 до 200:1. Алюмосиликат может быть модифицирован с применением щелочных, щелочноземельных или переходных ионов металлов, предпочтительно цезия, калия, магния и железа. Реагенты контактируют в присутствии катализатора при температуре от 300 до 500°C, при давлении от 1 до 3 атм. и при молярном отношении спирта к анилину от 1 до 6. Скорость подачи сырья составляет от 0,2 до 4 г сырья/г катализатора/час. В результате получены N-метиланилин (51-89%) и N,N-диметиланилин (9-40%) в зависимости от типа применяемого катализатора. [Пат.4801752, США. Производство N-алкил и N,N-диалкиланилинов / По Йо Чен и др. - опубл. 31.01.1989 г.]A known method of producing N-alkyl and N, N-dialkylaniline by carrying out the alkylation reaction of aniline with alcohols, preferably with methanol or ethanol, in the presence of a ZSM-5 catalyst. The use of a modified ZSM-5 catalyst enhances the selectivity for N-alkylation, while at the same time, the formation of undesirable by-products such as toluidines is suppressed. The molar ratio of silicon oxide to alumina in the catalyst is from 20: 1 to 700: 1, more preferably a ratio of from 30: 1 to 200: 1. The aluminosilicate can be modified using alkaline, alkaline earth or transition metal ions, preferably cesium, potassium, magnesium and iron. The reagents are contacted in the presence of a catalyst at a temperature of from 300 to 500 ° C, at a pressure of from 1 to 3 atm. and when the molar ratio of alcohol to aniline is from 1 to 6. The feed rate is from 0.2 to 4 g of raw material / g of catalyst / hour. As a result, N-methylaniline (51-89%) and N, N-dimethylaniline (9-40%) were obtained depending on the type of catalyst used. [Pat. 4801752, USA. Production of N-alkyl and N, N-dialkylanilines / By Yo Chen et al. - publ. 01/31/1989]

Изучались вопросы алкилирования анилина в паровой фазе, метанолом, на ZSM-5 цеолитах. В результате было установлено, что селективность по C- и N-алкилированию напрямую зависит от кислотно-основных свойств катализатора, причем при возрастании основности цеолита возрастает его активность и селективность в направлении N-алкилирования. Межрегенерационный пробег использованных катализаторов не указан. [Chen P.Y., Chu H.Y., Chuang Т.K., Chem. Abst., v.107, 1987]. Этот вывод нашел свое подтверждение при N-алкилировании о-толуидина метанолом на кислом Н-β-цеолите. Так, при проведении реакции на этом катализаторе при температуре 400°C, в основном образовывались 2,4-ксилидин (69%) и 2,6-ксилидин (до 4%), т.е. происходило в основном C-алкилирование. Межрегенерационный пробег использованных катализаторов не указан. [Anand R., Maheswari R., Journal of molecular catalysis A: Chemical, 192, p.253, 2003]. Сравнение результатов полученных на катализаторах с фосфорной кислотой и цеолитах показывает, что в случае метилирования анилина они очень близки, а в случае этилирования анилина значительно лучше процесс идет на цеолитах.We studied the issues of alkylation of aniline in the vapor phase, methanol, on ZSM-5 zeolites. As a result, it was found that the selectivity for C- and N-alkylation directly depends on the acid-base properties of the catalyst, and with an increase in the basicity of the zeolite, its activity and selectivity in the direction of N-alkylation increase. The inter-regeneration run of the used catalysts is not indicated. [Chen P.Y., Chu H.Y., Chuang T.K., Chem. Abst., V. 107, 1987]. This conclusion was confirmed by the N-alkylation of o-toluidine with methanol on acid H-β-zeolite. So, during the reaction on this catalyst at a temperature of 400 ° C, 2,4-xylidine (69%) and 2,6-xylidine (up to 4%) were mainly formed, i.e. mainly C-alkylation occurred. The inter-regeneration run of the used catalysts is not indicated. [Anand R., Maheswari R., Journal of molecular catalysis A: Chemical, 192, p. 253, 2003]. A comparison of the results obtained on catalysts with phosphoric acid and zeolites shows that in the case of aniline methylation they are very close, and in the case of aniline ethylation, the process is much better on zeolites.

Известен способ N-алкилирования анилинов путем проведения в паровой фазе реакции анилинов с низшими спиртами или диалкиловыми эфирами при повышенной температуре и в присутствии цеолитных катализаторов пентасильного типа, содержащих протоны и имеющих отношение SiO2/Al2O3 не менее 60. Температура, при которой протекает реакция составляет 220-370°C. Были получены: N-монометиланилин (1-62%), N,N-диметианилин (5-93%), N-этиланилин (20-52%), N,N-диэтиланилин(4-6%), N-этил-м-толуидин (50-52%) и N,N-диэтил-м-толуидин (5-6%) в зависимости от типа используемого катализатора и соотношения спирт:анилин. Межрегенерационный пробег использованных катализаторов не указан. [Пат. 5068434, США. Процесс для приготовления N-алкилированных анилинов / Гюнтер Клуг и др. - опубл. 26.11.1991 г.]A known method of N-alkylation of anilines by conducting in the vapor phase reaction of anilines with lower alcohols or dialkyl ethers at elevated temperature and in the presence of pentasilic type zeolite catalysts containing protons and having a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of at least 60. The temperature at which the reaction proceeds is 220-370 ° C. Received: N-monomethylaniline (1-62%), N, N-dimethyaniline (5-93%), N-ethylaniline (20-52%), N, N-diethylaniline (4-6%), N-ethyl -m-toluidine (50-52%) and N, N-diethyl-m-toluidine (5-6%) depending on the type of catalyst used and the ratio of alcohol: aniline. The inter-regeneration run of the used catalysts is not indicated. [Pat. 5068434, USA. The process for the preparation of N-alkylated anilines / Gunter Klug and others - publ. 11/26/1991]

Известен газофазный процесс, включающий стадию взаимодействия первичного ароматического амина (анилина или замещенного анилина) со спиртом, имеющим от 1 до 5 атомов углерода, или эфиром при условиях проведения реакций N-алкилирования с применением галлосиликата. Реакция протекает при температуре от 200 до 500°C и атмосферном давлении. В результате проведения процесса получают N-метиланилин. Селективность процесса алкилирования составляет от 40 до 90% в зависимости от применяемого катализатора и условий проведения процесса. [Пат. 5159115, США. Каталитический газофазный процесс N-алкилирования ароматических первичных аминов / Петер Джи. Паппас и др. - опубл. 27.10.1992 г.]A gas-phase process is known, including the step of reacting a primary aromatic amine (aniline or substituted aniline) with an alcohol having from 1 to 5 carbon atoms or ether under conditions of N-alkylation using gallosilicate. This reaction takes place at a temperature from 200 to 500 ° C and atmospheric pressure. As a result of the process, N-methylaniline is obtained. The selectivity of the alkylation process is from 40 to 90%, depending on the catalyst used and the process conditions. [Pat. 5159115, USA. Catalytic gas-phase process of N-alkylation of aromatic primary amines / Peter G. Pappas et al. - publ. 10/27/1992]

N-алкилирование ароматических аминов парофазным методом на дегидратирующих катализаторах имеют следующие недостатки:N-alkylation of aromatic amines by the vapor-phase method on dehydrating catalysts has the following disadvantages:

- низкая конверсия и селективность процесса, которые приводят к очень высокому содержанию в катализате исходного амина, диалкиламина и C-алкиламинов, что сильно осложняет выделение целевого моноал кил амина ректификацией.- low conversion and selectivity of the process, which lead to a very high content in the catalyst of the starting amine, dialkylamine and C-alkylamines, which greatly complicates the isolation of the target monoalkyl amine by distillation.

- высокая температура процесса, что порождает проблемы с теплоносителями и уменьшает межрегенерационный пробег катализатора вследствие его осмоления.- high process temperature, which causes problems with coolants and reduces the inter-regeneration range of the catalyst due to its resinification.

- невысокий пробег катализатора, который приводит к таким негативным последствия как, уменьшение производительного времени, снижение степени автоматизации процесса, увеличение капитальных затрат на оборудование и трудозатраты.- low mileage of the catalyst, which leads to such negative consequences as, a decrease in production time, a decrease in the degree of automation of the process, an increase in capital costs for equipment and labor.

Исходя из этого способ N-алкилирования на дегидратирующих катализаторах не целесообразен для производства N-метил-пара-анизидина.Based on this, the method of N-alkylation on dehydrating catalysts is not advisable for the production of N-methyl-para-anisidine.

При анализе литературно-патентных источников, касающихся способов получения N-алкилзамещенных ароматических аминов нам не удалось обнаружить материалы, где бы описывался способ получения N-метил-пара-анизидина из пара-анизидина, а так же приведены условия и параметры для его получения. В ряде материалов указывается на возможность метилирования определенным способом, в том числе и п-анизидина, но фазе, на никеле Ренея, при кипячении с обратным холодильником, но не метанолом, в связи с чем, данные исследования не имеют отношения к существу нашего изобретения.When analyzing literature and patent sources concerning methods for producing N-alkyl-substituted aromatic amines, we were not able to find materials describing a method for producing N-methyl-para-anisidine from para-anisidine, as well as the conditions and parameters for its preparation. A number of materials indicate the possibility of methylation in a certain way, including p-anisidine, but the phase, on Raney nickel, when boiled under reflux, but not with methanol, and therefore, these studies are not related to the essence of our invention.

Множество работ по алкилированию ароматических аминов свидетельствуют, что этот процесс достаточно сложен. Выбор сырья, алкилирующих агентов, селективного, производительного и устойчивого катализатора, а также условий процесса является индивидуальной задачей для каждого соединения.Many works on the alkylation of aromatic amines indicate that this process is quite complicated. The choice of raw materials, alkylating agents, selective, productive and sustainable catalyst, as well as process conditions, is an individual task for each compound.

Наиболее близким к предлагаемому способу получения N-метил-пара-анизидина является способ [патент РФ 2135460] совместного получения анилина и N-метиланилина из нитробензола и метанола в паровой фазе на гетерогенном медно-хромовом катализаторе НТК-4. Способ по этому патенту выбран нами в качестве прототипа по совокупности общих признаков. В соответствии с этим способом, в зависимости от соотношения метанол-нитробензол, получают с высоким выходом в основном анилин или N-метиланилин. Достоинствами этого метода являются его универсальность и простота оборудования, отсутствие высокого давления. Для получения N-метил-пара-анизидина этот способ не использовался.Closest to the proposed method for producing N-methyl-para-anisidine is the method [RF patent 2135460] for the joint production of aniline and N-methylaniline from nitrobenzene and methanol in the vapor phase on a heterogeneous copper-chromium catalyst NTK-4. The method according to this patent is chosen by us as a prototype according to the totality of common features. In accordance with this method, depending on the methanol-nitrobenzene ratio, mainly aniline or N-methylaniline is obtained in high yield. The advantages of this method are its versatility and simplicity of equipment, the absence of high pressure. To obtain N-methyl-para-anisidine, this method was not used.

Технический результат достигается N-метилированием пара-анизидина метанолом в паровой фазе на дегидрирующих катализаторах, в том числе серии НТК. Для повышения селективности процесса в отношении N-метил-пара-анизидина предлагается вводить в реакционную смесь триэтиламин, ингибирующий образование примеси N,N-диметил-пара-анизидина, в мольном отношении к исходному соединению (0,05-0,1):1. При соотношении меньшем чем 0,05:1 эффект практически не наблюдается, при соотношении большем чем 0,1:1 возникают затруднения с выделением триэтиламина и возвратом его на контактирование.The technical result is achieved by N-methylation of para-anisidine with methanol in the vapor phase on dehydrogenation catalysts, including the NTK series. To increase the selectivity of the process with respect to N-methyl-para-anisidine, it is proposed to introduce triethylamine, which inhibits the formation of an impurity of N, N-dimethyl-para-anisidine, in a molar ratio to the starting compound (0.05-0.1): 1 . With a ratio of less than 0.05: 1, the effect is practically not observed, with a ratio of more than 0.1: 1, difficulties arise in isolating triethylamine and returning it to contact.

Способ получения N-метил-пара-анизидина, заключающийся в том, что N-алкилирование пара-анизидина проводят метанолом в паровой фазе в присутствии катализатора при температуре 180-260°C и атмосферном давлении с последующим выделением продуктов ректификацией.The method of obtaining N-methyl-para-anisidine, which consists in the fact that the N-alkylation of para-anisidine is carried out with methanol in the vapor phase in the presence of a catalyst at a temperature of 180-260 ° C and atmospheric pressure, followed by isolation of the products by distillation.

Условия получения N-метил-пара-анизидина иллюстрируются следующими примерами:The conditions for obtaining N-methyl-para-anisidine are illustrated by the following examples:

Пример 1. В кварцевый трубчатый реактор с внутренним диаметром 45 мм загружали 100 мл инертного материала (битый кварц, керамические кольца Рашига) и 100 мл медно-хромового катализатора. Свободный объем реактора снова заполняли инертным материалом служащим для испарения реагентов. Через реактор пропускали азот со скоростью 200 мл/мин и нагревали его электронагревателем до температуры 200°C. При этой температуре начинали восстановление катализатора путем подачи в него 5% водного раствора метанола, с таким расходом, чтобы температура в слое катализатора не поднималась выше 300°C. После окончания восстановления (прекращение выделения тепла и падение температуры в слое катализатора до 200°C) еще 1 час через реактор пропускали пары чистого метанола. Заменяли метанол на смесь, состоящую из 1 мольной части пара-анизидина и 5 мольных частей метанола, которую подавали со скоростью 30-40 мл/час и вели процесс синтеза N-метил-пара-анизидина. Контактные газы охлаждали в стеклянном шариковом холодильнике и собирали в сборнике. Конденсат делили на водный и органический слои в фазоделителе. Органический слой анализировался методом ГЖХ. Процесс контактирования вели непрерывно до появления в органическом слое катализата пара-анизидина в количестве 5%. После чего подачу реакционной смеси прекращали и переводили установку в режим регенерации катализатора. Для этого на катализатор подавали пары воды, затем водяной пар разбавляли воздухом, постепенно увеличивая его концентрацию, но так чтобы температура в слое катализатора не превышала 350°C. После окончания регенерации (прекращение выделения тепла в слое катализатора) установку переводили в режим восстановления и затем в режим контактирования (описаны выше). Средний выход за период контактирования (200-250 час) составлял 83-88%.Example 1. In a quartz tube reactor with an inner diameter of 45 mm, 100 ml of inert material (crushed quartz, Rashig ceramic rings) and 100 ml of copper-chromium catalyst were loaded. The free volume of the reactor was again filled with an inert material serving to evaporate the reagents. Nitrogen was passed through the reactor at a rate of 200 ml / min and heated with an electric heater to a temperature of 200 ° C. At this temperature, the catalyst recovery was started by supplying it with a 5% aqueous methanol solution, so that the temperature in the catalyst layer did not rise above 300 ° C. After completion of the recovery (the cessation of heat generation and a drop in temperature in the catalyst bed to 200 ° C) for another 1 hour, pure methanol vapor was passed through the reactor. Methanol was replaced with a mixture consisting of 1 molar part of para-anisidine and 5 molar parts of methanol, which was supplied at a rate of 30-40 ml / h and the synthesis of N-methyl-para-anisidine was carried out. Contact gases were cooled in a glass ball cooler and collected in a collector. The condensate was divided into aqueous and organic layers in a phase separator. The organic layer was analyzed by GLC. The contacting process was carried out continuously until the appearance of 5% para-anisidine in the organic layer. After which the flow of the reaction mixture was stopped and the installation was switched to the catalyst regeneration mode. For this, water vapor was supplied to the catalyst, then water vapor was diluted with air, gradually increasing its concentration, but so that the temperature in the catalyst layer did not exceed 350 ° C. After the regeneration (cessation of heat generation in the catalyst bed), the installation was transferred to the recovery mode and then to the contacting mode (described above). The average yield for the period of contact (200-250 hours) was 83-88%.

Собранный органический слой разделялся на периодической ректификационной установке, промежуточные продукты и метанол возвращались на контактирование. Катализат в масляном слое содержит пара-анизидин 0 - 10%, N-метил-пара-анизидин 88-95% и N,N-диметил-пара-анизидин 2-5%. Товарный N-метил-пара-анизидин получали с концентрацией 98%.The collected organic layer was separated in a batch distillation unit, intermediate products and methanol were returned for contacting. The catalyst in the oil layer contains 0-10% para-anisidine, 88-95% N-methyl-para-anisidine and 2-5% N, N-dimethyl-para-anisidine. Commodity N-methyl-para-anisidine was obtained with a concentration of 98%.

Пример 2. Как в примере 1, но процесс вели в токе азота.Example 2. As in example 1, but the process was conducted in a stream of nitrogen.

Пример 3. Как в примере 2, но процесс вели в токе водорода, при соотношении из 1 мольной части пара-анизидина, 2 мольных частей метанола и 3-5 водорода.Example 3. As in example 2, but the process was conducted in a stream of hydrogen, with a ratio of 1 molar part of para-anisidine, 2 molar parts of methanol and 3-5 hydrogen.

Пример 4. Как в примерах 1,2,3, но в присутствии триэтиламина в мольном соотношении к пара-анизидину 0,1:1. Получали N-метил-пара-анизидин с выходом до 95%.Example 4. As in examples 1,2,3, but in the presence of triethylamine in a molar ratio to para-anisidine of 0.1: 1. Received N-methyl-para-anisidine with a yield of up to 95%.

Примеры №1,2,3 проводились на катализаторах следующих составов:Examples No. 1,2,3 were carried out on the catalysts of the following compositions:

CuO - 55%; ZnO - 10,5%; Cr2O3 - 13,5%; Al2O3 - остальное.CuO - 55%; ZnO - 10.5%; Cr 2 O 3 - 13.5%; Al 2 O 3 - the rest.

CuO - 25%; ZnO - 25%; CaO - 5%; Al2O3 - остальное.CuO - 25%; ZnO - 25%; CaO - 5%; Al 2 O 3 - the rest.

CuO - 25-45%; BaO - 2-10%; TiO3 - 15-35%; Cr2O3 - остальное.CuO - 25-45%; BaO - 2-10%; TiO 3 - 15-35%; Cr 2 O 3 - the rest.

CuO - 35-45%; ZnO - 25-35%; NiO - 3-8%; Al2O3 - остальное.CuO - 35-45%; ZnO - 25-35%; NiO - 3-8%; Al 2 O 3 - the rest.

CuO - 12-19%; MnO - 2-3%; Cr2O3 - 1,0-l,4%; Fe2O3 - 1,0-1,4%; Co3O4 - 0,5-0,8%; Al2O3 - остальное.CuO - 12-19%; MnO - 2-3%; Cr 2 O 3 - 1.0-l, 4%; Fe 2 O 3 - 1.0-1.4%; Co 3 O 4 - 0.5-0.8%; Al 2 O 3 - the rest.

Катализатор Никель Ренея.Catalyst Nickel Raney.

Катализатор производство BASF Cu-E403TR состава: Хромит меди 67-71%, Медь 11-15%, Оксид меди 8-21%, Графит 0-4%, Оксид хрома (3+) 0-3%.The catalyst is the production of BASF Cu-E403TR composition: Copper chromite 67-71%, Copper 11-15%, Copper oxide 8-21%, Graphite 0-4%, Chromium oxide (3+) 0-3%.

Катализатор производство BASF Cu-0203T 1/8 состава: Оксид меди 75-100%, Оксид хрома (3+) 0,1-1%.The catalyst produced by BASF Cu-0203T 1/8 composition: copper oxide 75-100%, chromium oxide (3+) 0.1-1%.

Катализатор производства BASF Cu-E406 TR состава: Cu - 36%, Cr - 31%, Ba - 6%. Получены аналогичные результаты. Ресурс катализаторов до 2000 часов.The catalyst for the production of BASF Cu-E406 TR composition: Cu - 36%, Cr - 31%, Ba - 6%. Similar results are obtained. Resource catalysts up to 2000 hours.

Claims (13)

1. Способ получения N-метил-пара-анизидина, заключающийся в том, что N-алкилирование пара-анизидина проводят метанолом в паровой фазе в присутствии дегидрирующих катализаторов при температуре 180-260°C и атмосферном давлении с последующим выделением продуктов ректификацией.1. The method of obtaining N-methyl-para-anisidine, which consists in the fact that the N-alkylation of para-anisidine is carried out with methanol in the vapor phase in the presence of dehydrogenation catalysts at a temperature of 180-260 ° C and atmospheric pressure, followed by isolation of the products by distillation. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что N-алкилирование проводят в токе азота.2. The method according to claim 1, characterized in that the N-alkylation is carried out in a stream of nitrogen. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что N-алкилирование проводят в токе водорода.3. The method according to claim 1, characterized in that the N-alkylation is carried out in a stream of hydrogen. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор имеет состав CuO - 55%; ZnO - 10,5%; Cr2O3 - 13,5%; Al2O3 - остальное.4. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst has a CuO composition of 55%; ZnO - 10.5%; Cr 2 O 3 - 13.5%; Al 2 O 3 - the rest. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что имеет состав CuO - 25%; ZnO - 25%; CaO - 5%; Al2O3 - остальное.5. The method according to claim 1, characterized in that it has a CuO composition of 25%; ZnO - 25%; CaO - 5%; Al 2 O 3 - the rest. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор имеет состав CuO - 25-45%; BaO - 2-10%; TiO3 - 15-35%; Cr2O3 - остальное.6. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst has a CuO composition of 25-45%; BaO - 2-10%; TiO 3 - 15-35%; Cr 2 O 3 - the rest. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор имеет состав CuO - 35-45%; ZnO - 25-35%; NiO - 3-8%; Al2O3 - остальное.7. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst has a CuO composition of 35-45%; ZnO - 25-35%; NiO - 3-8%; Al 2 O 3 - the rest. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор имеет состав CuO - 12-19%; MnO - 2-3%; Cr2O3 - 1,0-1,4%; Fe2O3 - 1,0-1,4%; Co3O4 - 0,5-0,8%; Al2O3 - остальное.8. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst has a CuO composition of 12-19%; MnO - 2-3%; Cr 2 O 3 - 1.0-1.4%; Fe 2 O 3 - 1.0-1.4%; Co 3 O 4 - 0.5-0.8%; Al 2 O 3 - the rest. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что используется катализатор Никель Ренея.9. The method according to claim 1, characterized in that a Nickel Raney catalyst is used. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что используется катализатор BASF Cu-E403TR, который имеет состав хромит меди 67-71%, медь 11-15%, оксид меди 8-21%, графит 0-4%, оксид хрома (3+) 0-3%.10. The method according to claim 1, characterized in that the BASF Cu-E403TR catalyst is used, which has a copper chromite composition of 67-71%, copper 11-15%, copper oxide 8-21%, graphite 0-4%, chromium oxide (3+) 0-3%. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что используется катализатор BASF Cu-0203T 1/8, который имеет состав оксид меди 75-100%, оксид хрома (3+) 0,1-1%.11. The method according to claim 1, characterized in that a BASF Cu-0203T 1/8 catalyst is used, which has a composition of copper oxide 75-100%, chromium oxide (3+) 0.1-1%. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что используется катализатор производства BASF Cu-E406 TR, который имеет состав Cu - 36%, Cr - 31%, Ba - 6%.12. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst used is the production of BASF Cu-E406 TR, which has a composition of Cu - 36%, Cr - 31%, Ba - 6%. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что N-метил-пара-анизидин получают в присутствии триэтиламина. 13. The method according to claim 1, characterized in that N-methyl-para-anisidine is obtained in the presence of triethylamine.
RU2012132697/04A 2012-07-31 2012-07-31 Method for selective production of n-methyl-para-anisidine RU2508288C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012132697/04A RU2508288C1 (en) 2012-07-31 2012-07-31 Method for selective production of n-methyl-para-anisidine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012132697/04A RU2508288C1 (en) 2012-07-31 2012-07-31 Method for selective production of n-methyl-para-anisidine

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011139487/05A Division RU2472774C1 (en) 2011-09-28 2011-09-28 Method for selective production of n-methyl-para-anisidine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012132697A RU2012132697A (en) 2014-02-10
RU2508288C1 true RU2508288C1 (en) 2014-02-27

Family

ID=50031819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012132697/04A RU2508288C1 (en) 2012-07-31 2012-07-31 Method for selective production of n-methyl-para-anisidine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2508288C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631510C1 (en) * 2016-06-21 2017-09-25 Публичное акционерное общество "Химпром" Method for producing n-methyl-para-anisidine
RU2632813C1 (en) * 2016-09-07 2017-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИФОТОП" Method of producing n-methyl-para-anisidine
RU2659221C2 (en) * 2015-04-29 2018-06-29 Общество с ограниченной ответственностью "ЗАВКОМ ИНЖИНИРИНГ" Antidetonating additive on the basis of mixture of methylated toluidines and method of selective receiving of mixture of n-methyl-toluidines
RU2663790C1 (en) * 2017-11-23 2018-08-09 Общество с ограниченной ответственностью "ИФОТОП" Use of n,n-dimethyl-para-anisidine as a corrosion inhibitor in hydrocarbon fuel
RU2667265C1 (en) * 2018-02-05 2018-09-18 Общество с ограниченной ответственностью "ИФОТОП" Application of n,n-dimethyl-para-anisidine as inhibitor of hydrogen sulfide corrosion and hydrogen enhancing

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113735722B (en) * 2021-09-26 2023-05-16 武汉炼化工程设计有限责任公司 Preparation process of N-methyl-para-aminoanisole

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61291549A (en) * 1985-06-20 1986-12-22 Nippon Nohyaku Co Ltd Production of aromatic secondary amino compound
JPS61291550A (en) * 1985-06-20 1986-12-22 Nippon Nohyaku Co Ltd Production of aromatic secondary amino compound
RU2207335C2 (en) * 2001-04-28 2003-06-27 Российский государственный университет нефти и газа им. И.М.Губкина Method for preparing aromatic amines by reduction of corresponding nitro-compounds
RU2472774C1 (en) * 2011-09-28 2013-01-20 Закрытое Акционерное Общество "Ифохим" Method for selective production of n-methyl-para-anisidine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61291549A (en) * 1985-06-20 1986-12-22 Nippon Nohyaku Co Ltd Production of aromatic secondary amino compound
JPS61291550A (en) * 1985-06-20 1986-12-22 Nippon Nohyaku Co Ltd Production of aromatic secondary amino compound
RU2207335C2 (en) * 2001-04-28 2003-06-27 Российский государственный университет нефти и газа им. И.М.Губкина Method for preparing aromatic amines by reduction of corresponding nitro-compounds
RU2472774C1 (en) * 2011-09-28 2013-01-20 Закрытое Акционерное Общество "Ифохим" Method for selective production of n-methyl-para-anisidine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VIJAYRAJ, MUNUSAMY et al., Selective mono-N-methylation of aniline substrates on Cul-xZnxFe204, Applied Catalysis, A: General, 2007, 320, 64-68. *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659221C2 (en) * 2015-04-29 2018-06-29 Общество с ограниченной ответственностью "ЗАВКОМ ИНЖИНИРИНГ" Antidetonating additive on the basis of mixture of methylated toluidines and method of selective receiving of mixture of n-methyl-toluidines
RU2631510C1 (en) * 2016-06-21 2017-09-25 Публичное акционерное общество "Химпром" Method for producing n-methyl-para-anisidine
RU2632813C1 (en) * 2016-09-07 2017-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИФОТОП" Method of producing n-methyl-para-anisidine
WO2018048320A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-15 Общество с ограниченной ответственностью "ИФОТОП" Method for producing n-methyl-para-anisidine
US10487041B2 (en) 2016-09-07 2019-11-26 Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu “Ifotop” Method for producing N-methyl-para-anisidine
RU2663790C1 (en) * 2017-11-23 2018-08-09 Общество с ограниченной ответственностью "ИФОТОП" Use of n,n-dimethyl-para-anisidine as a corrosion inhibitor in hydrocarbon fuel
WO2019103638A1 (en) * 2017-11-23 2019-05-31 Общество с ограниченной ответственностью "ИФОТОП" Use of n,n-dimethyl-para-anisidine as corrosion inhibitor in hydrocarbon fuel
RU2667265C1 (en) * 2018-02-05 2018-09-18 Общество с ограниченной ответственностью "ИФОТОП" Application of n,n-dimethyl-para-anisidine as inhibitor of hydrogen sulfide corrosion and hydrogen enhancing
WO2019151884A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-08 Общество С Ограниченной Ответственностью "Ифотоп " Use of n,n-dimethyl-para-anisidine as an inhibitor of hydrogen sulfide corrosion and hydrogen embrittlement

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012132697A (en) 2014-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2472774C1 (en) Method for selective production of n-methyl-para-anisidine
RU2508288C1 (en) Method for selective production of n-methyl-para-anisidine
Cui et al. N-Methylation of amine and nitro compounds with CO 2/H 2 catalyzed by Pd/CuZrO x under mild reaction conditions
Cui et al. Ruthenium‐Catalyzed Nitro and Nitrile Compounds Coupling with Alcohols: Alternative Route for N‐Substituted Amine Synthesis
EP1262232B1 (en) Catalysts and process for producing aromatic amines
JP6049757B2 (en) Process for the production of secondary amines in the liquid phase
JP6242878B2 (en) Process for producing mono-N-alkyl-piperazine
CN116425638B (en) Preparation method of N-alkyl carbazole
CN101805287B (en) Method for one-pot liquid phase synthesis of quinoline and derivative thereof
RU2471771C1 (en) Method for selective production of n-methyl-para-phenetidine
US7214829B2 (en) Method for the production of primary amines by hydrogenating nitriles
CN101928222B (en) Synthesis method of N, N, N', N'-tetraisopropyl ethylene diamine
CN102459150A (en) Process for preparing alkylalkanolamines
CN103724210B (en) The production method of N-ethyl-n-butylamine
RU2285691C1 (en) Method for liquid-phase catalytic alkylation of aromatic amines
CN102432571A (en) Novel method for preparing ramelteon key intermediate
EA020692B1 (en) A process for the preparation of 2-(2-aminoethoxy)ethanol (2aee) and morpholine with 2aee:morpholine >3
JP2004292435A (en) Method for producing xylylenediamine
CN102675129A (en) Catalytic synthesis method of diphenylamine compound
RU2207335C2 (en) Method for preparing aromatic amines by reduction of corresponding nitro-compounds
RU2259350C2 (en) Method for preparing aniline and/or n-methylaniline and catalyst for its
RU2240308C1 (en) N-methylalanine production process
RU2217415C2 (en) Method for preparing aniline and catalyst for preparing aniline and other amines
RU2456264C1 (en) Method of producing dialkyl- or alkyl-arylamines
CN101601984B (en) Nonylphenol polyoxyethylene ether dimeric surfactant using piperazine as connecting group

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20151228

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20170919

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20190523

RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20201006

PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20211026

Effective date: 20211026