о
СП Изобретение относитс к усовершенствованному способу получени сим метричных 1,3-двузамещенных мочевин обцеЛ формулы R-NH-CO-NH-R, Г где R, - нераэветвленный или разветВленнырТ С -алкил. Известен способ получени замещен ной мочевины общей формулы 1 путем взаимодействи мочевины с амином, т.е. путем переаминировани мочевины при 150-200°С без давлени , без раст ворител и без избытка амина 1 . При этих температурах реакции все мо чевины имеют, значительные давлени пара сублимации, которые вызывают большие технические проблемы, так ка на 1 моль Зс1мещенной мочевины образуютс 2 моль аммиака. Этот отход щий газ обычно поглощаетс водой, та Что требуетс 20-25%-ный раствор аммиака . Утилизаци этого раствора, загр зненного мочевиной и амином, в л етс проблематичной. Наконец следует еще учитывать,что точка кипеНИН большинства аминов, необходимых дл переаминировани , находитс значительно ниже 150-200 С. Следствием этого вл етсЯ; то, что концентраци аминов в расплаве неизбежно очень низка , это ведет к плохим объемновременныг/ выходам. Длительность процесса 20 ч. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому вл етс способ получени замещенных мочевин общей формулы путем взаимодействи мочевины с амином без давлени и без растворител в реакционной колонке с колпачковыми тарелками, котора имеет по крайней мере два интервала температур внизу колонны 120-140 и вверху 160-18,5 С. Врем реакции 30 ч. Мол рное соотношение реагента 1:2 Недостатком известного способа в л етс длительность процесса. С учетом длительного пребывани имеющейс дл реакционной колонны газовой фазы это в технических маештабах ведет к практически. несСсущест вимым объемам реакторов. Кроме того требуетс сложный многоступенчатый реактор. Цель изобретени - упрощение процесса . Поставленна цель достигаетс способом получени симметричных 1,3замещенных мочевин общей формулы путем взаимодействи мочевины с амином общей формулы R-NHa, . . J где R имеет указанные значени , при 150-250°С и давлении 14-27 атм при мол рном соотношении исходных реагентов 1:2,2-1:6 в реакторе с насадочной колонной,.а образующийс аммиак и непрореагировавший амин удал ют в голове колойны. Обычно процесс осуществл ют непрерывно . Пригодньми дл реакции обмена реакторс1ми вл ютс сосуды с расположенными внутри или снаружи нагревательными устройствси и, которые могут быть оснащены устройствами дл перемешивани такими как механическа мешалка или реактивно-струйна мешалка. Насаженна на реактор колонна дснащена обычными установками из металла или керамики, причем могут примен тьс преимущественно элементы насадки, такие как, например, кольца седлообразные и фасонные насадки, или тарелки ситчатые, колпачковые и вентильные . Реакци обмена может осуществл тьс также в нескольких реакторах в каскёщном пор дке. Мочевина и амин загружаютс в реактор в мол рном соотношении 1:2,21:6 , предпочтительно 1:3 - 1:4. Реакци обмена проводитс при температуре в интервале 150-250 С, предпочтительно 195-210°С, и при давлении в интервале 10-60 атм, предпочтительно 15-25 атм. Чтобы добитьс обмена по крайней мере в 95%, при этих услови х достаточно среднего времени пребывани в реакторе от 0,5 до 4 ч. Обмен может определ тьс аналитически жидкостной хроматографией высокой печати. Образук цийс во врем реакции обмена аммиак отгон етс в голове колонны . В зависимости от точки кипени и избытка амина в голове колонны удал етс также смесь из аммиака и амина. Эта смесь может быть легко разделена во второй колонне, а амин возвращен в цикл. Соотношение возврата колонны можно варьировать от 2:1 до 20:1, предпочтительно от 4:1 до 6:1, Несмотр на высокую температуру в реакторе , сублимаци образующейс 1,3двузамещенной мочевины не мешает ректификации в колонне с насадками. I Указанные положени относ тс к Предпочитаемому в промышленности непрерывному осуществлению способа. Способ может выполн тьс также и периодически , причем должны соблюдатьс указанные услови . Получаемые по предлагаемому способу в соответствии мочевины вл ютс ценными исходньо-4и материалами дл синтеза красителей и химических средств защиты растений. Пример 1. В нагреваемый автоклав с мешалками, на который насажена колонна с насадкой (металлические кольца Рашига) непрерывно загружают мочевину и изопропиламин в мол рном соотношении .e. избыток иэопропиламина составл ет 100%. Реакционное давление составл ет 21 атм, реакционна температура , среднее врем пребывани 4 ч и соотношение возврата колонны 4,6:1, На голове колонны выходит побочна смесь амина и аммиака в мол рном соотношении 0,9:1. При сн тии давлени разгружаемого материала испар етс около 10% амина, остаток содержит 99,1% диизопропилмочевины и 1,3% моноизопропилмочевины - определено принудительной жидкостной хроматографией). Смесь плавитс при 190°С. Пример 2. В описанную в примере 1 аппаратуру загружают непрерывно мочевину и иэопропиламин в мол рном соотношении 1:4. Реакционно давление 16 атм, реакционна температура 205°С, среднее врем пребывани 9 ч и соотношение возврата колонны 9:1. На голове колонны выходит побочна смесь аг-шна и аммиака. Раз гружаеглый материал содержит после сн ти давлени 98,1% диизопропилмочевины и 1,2% моноизопропилмочевины Смесь плавитс при . Пример 3. В описанную в пр мере 1 аппаратуру загружают непреры но мочевину и изопропиламин в мол рном соотношении 1:4. Реакционное да ление 16 атм, реакционна температу ра 205°С, среднее пребывани 5 ч и соотношение возврата колонны 4,7:1. На голове колонны выходит побочна смесь амина и аммиака. Разгружаемый материал содержит после сн ти давлени 97,2% диизопропилмо чевины и 2,9% моноизопропилмочевины Смесь плавитс при 190°С. Пример 4. В описанную в при мере 1 аппаратуру загружают непрерывно мочевину и изопропилаг шн в мол рном соотношении 1:2,2, т.е. избыток изопропиламина равен 10%. Реа ционное давление 16 атм, реакционна температура 170-175°С, среднее врем пребывани 4 ч. Соотношение возврат колонны равно примерно 15:1. На голове колонны выходит чистый побочный с1ммиак. Разгружаемый материал содержит после сн ти давлени 90% диизопропилмочевины и 10% моноизопропилмочевины . O/iecb плавитс при 183-185°С., Пример 5. Циркул ционна аппаратура с насаженной колонной с насадкой (кольца из металлической сетки) загружаетс непрерывно мочевиной и н-пропиламином в мол рном соотношении 1:4. Реакционное давление 21 атм, реакционна температура 2О5®С, среднее врем пребывани 4 ч и соотношение возврата колонны 5:1. На голове колонны выходит смесь и аммиака. Разгружаемый материал с т.пл. 102-104с содержит после сн ти давлени более чем 95% ди-н-пропилмочевины . Пример 6. В описанную в примере 1 аппаратуру загружают непрерывно мочевину и изоамиламин в мол рном соотношении 1:4. Реакционное давление 16 атм, реакционна температура 225°С, среднее врем пребывани 4 ч и соотношение возврата колонны 5:1. На голове колонны вьоходит смесь амина и . Разгружаемый материал содержит 23% изоамиламина, который отгон ют. Остаток перегонки состоит из более чем 95% диизоамилмочевины, она плавитс при 43-46°С. Пример 7. В описанную в примере 1 аппаратуру загружают непрерывно мочевину и метиламин в мол рном соотношении 1:4. Реакционное давление 20 атм, реакционна температура 205°С, среднее врем пребывани 4 ч и соотношение возврата колонны.5:1. На головое колонны выходит смесь амина и аммиака. Разгружаемый материал содержит после сн ти давлени 98% диметилмочевины и 1% монометилмочевины. Продукт плавитс при 104-106°С. Пример 8.В описанную в примере 1 аппаратуру загружают непрерывно мочевину и изопропиламин в мол рном соотношении 1:4. Реакционное давление составл ет 14 атм, реакционна температура 205°С, среднее врем пребывани 2 ч и соотношение возврата колонны 9:1. На голове колонны выходит побочна смесь амина и аммиака . Разгружаеглый материал содержит после сн ти давлени 95% диизопропилмочевины и 5% моноизопропилмочевины . Продукт плавитс при 185с. Пример 9. В описанную в примере 1 аппаратуру загружают непрерывно мочевину и этиламин в мол рном соотношении 1:4, Реакционное давление составл ет 23 атм, реакционна температура 220°С, среднее врем пребывани 4 ч и соотношение возврата колонны 5,5:1. На голове колонны выходит побочна смесь амина и аммиака . Разгружаемый материал содержит после сн ти давлени 98,4% диэтилмочевины и 1,2% моноэтилмочевины. Продукт плавитс при 106-109°С. Пример 10. В описанную в примере 1 аппаратуру загружают непрерывно мочевину и метиламин в мол рном соотношении 1:6. Реакционное давление составл ет 27 атм реакционна температура -205 С, среднее врем пребывани 1 ч и соотношение возврата колонны 5:1. На голове коЛОнны выходит побочна смесь ймииа . и аммиака. Разгружаемый материал содержит после сн ти давлени 98,2 диметилмочевиньа и 1,3% монометилмочевины . Продукт плавитс при . Пример 11. в описанную в примере 1 аппаратуру загружают непр рывно мочевину и метиламин в мол рном соотношении 1:4. Реакционное давление составл ет 25 атм, реакцио на температура 150-160 С, среднее врем пребывани 8 ч и соотношение возврата колонны 5:1. На голове ко лонны выходит побочна смесь амина и аммиака. Разгружаемый материал содержит после сн ти давлени 93,7% диметилмочевины и 4,0 монометилмочевины . Продукт плавитс при 103°С. Пример 12. В описанную в примере 1 аппаратуру загружают непр рывно мочевину и н-гептадециламин в мол рном соотношении 1:4. Реакционное давление составл ет 20 атм, реакционна температура - приблизител ный , среднее врем пребывани 4 ч и соотношение возврата колонны 5:1. На голове колонны выходит побочна смесь ам на и аммиака. Разгр жаемый материал содержит после сн ти давлени 96,3% ди-н-гептадецилмочевины и 2,1% моногептадеищлмочевины. Продукт плавитс при 70-73°С. Пример 13. В описанную в примере i аппаратуру загружают непрерывно мочевину и изопропиламин в мол рном соотношении 1:4. Реакционное давление составл ет 18 атм, реакционна температура 240-250°С, среднее врем пребывани 2 ч и соотношение возврата колонны 5:1. На голове колонны выходит побочна смесь амина и cUviMHaKa. Разгружаемый материал содержитпосле сн ти давлени 98,6% диизопропилмочевины и 1,2% моноизопропилмочевины . Продукт плавитс при 187-188 С. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет осуществл ть процесс всего за 0,5-4 ч и можно примен ть очень простой, одноступенчатый реактор. Решена проблема утилизации отходов, т.е. газ ообраз ный аммиак, получаемый в результате реакции, не содержит мочевины , и может без дополнительной очистки использоватьс в химических произ водствах.