SU745359A3 - Способ получени третичных алифатических аминов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕТИЧНЫХ АЛИФАТИЧЕСКИХ

1

Изобретение относитс  к усовершенствованному способу получени . третичных алифатических аминов,ценных продуктов органического синтеза.

В .патентной и технической литературе известны различные способы получени  третичных аминов, например путем восстановительного алкилировани  аминов альдегидами или кетонами в присутствии катализаторов гидрировани  i3 .

Наиболее близким к описываемому способу по технической сущности  вл етс  способ получени  третичных. аминов путем взаимодействи  избытка алифатического спирта 04-022 с замещенйым или незамещенным амином в . присутствии водорода при 90-230°С и давлении 1-5 ати с непрерывным удалением образующейс  при реакции воды , из отход щего газа и непрерьюного возвращени  его в начало про цесса 2J. ,

Выход целевых продуктов не превышает 69,5%.

Недостатком этого способа  вл етс  сравнительно невысокий выход и чистота целевых продуктов.

Целью насто щего способа  вл етс  устранение этого недостатка и поАМИНОВ

2

вБнаение выхода и чистоты целевых продуктов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в качестве катализаторов процесса используют кобальт и/или меднохро мовые катализаторы с содержанием.меди 27,5-79% и содержанием хрома от 45 до 1%. Причем меднохромоокисные катализаторы мог.ут содержать еще добавки окислов металлов I и II основных групп периодической системы в количестве 0,1-10,0%, в расчете на металл, а взаимодействию с кислородсодержащим соединением, представл ющим собой алифатический спирт формулы или алифатический альдегид формулы Rj-C O, где алифатический остаток, содержащий от 7 до 23 атомов углерода, подвергают

Sfr газообразную смесь, состо щую из водорода и первичного или вторичного амина формулы H-NR2CH3, де

или ,

CyH-j

,CHg CgHg,

и при этом дол  амина в этой газовой смеси составл ет от 1 до 20 об.%. . Предпочтительно часть отход щего газа перед рециркул цией в жидкую фазу замен ю смесью, из водорода и амина, предпочтительно 30-40 об.% , водорода замен ют на инертный газ. В

качестве кислородсодержащего соединени  предпочтительно используют спирт, альдегид или смесь спирта или альдегида с числом атомов углерода от 7 до 2 3.

Способ согласно изобретению заключаетс  в том, что соответствующий спирт, альдегид или их смесь помещают в обогреваемый реактор с мешалкой который снабжен устройством дл  циркулировани  смеси амин-водород, а также дл  вывода из цикла образующейс  воды, при интенсивном перемешивании и пропускании смеси амин водород содержимое реактора нагревают до 1бО-230°С, пpёдпoчтитeJ ьнo 190210°С . После окончани  реакции катализатор отфильтровывают и образующиес  третичные амины отгон ют.

Часть водорода в циркулирующем газе может быть заменена инертным газом, таким как азот или метан.

Пример 1. Реакцию провод т в представленной на чертеже аппаратуре . Аппаратура состоит из реактора 1 с мешалкой емкостью 100 л с надстроенной насадочной колонной 2,компрессора циркулирующего газа 3 и трубопровода дл  циркулирующего газа 4 дл  перемешивани  газообразного амина , водорода и при известных услови х инертных газов, холодильника 5, Отделител  б дл  воды и легколетучихбрганических составных .частей, а также подводов дл  амина 7 Н, 8 и при известных услови х Nj 9 (в качестве промывного средства или при известных услови х в качестве добавки инертного газа) и из трубопровода 10 дл  вывода отход щих газов. Обогревание и охлаждение реактора осуществл ют через рубашку 11, От холодильника 5 идет трубопровод 12 в реактор 1, через который может рециркулировать органическа  фаза 14, отделенна  от водной фазы 13.

В обогреваемый реактор с мешалкой емкостью 1.м ввод т 500 кг (2,68 к моль) додеканола-1 и 20 кг меднохромитного катализатора (41% Си 31% Сг; 0,3% Ва). Аппаратуру через трубопровод 9 промывают азотом, нагревают при перемешивании, азот через подвод 8 вь1тесн ют водородом fly т ем введени  в действие компрессоР а Циркулирующего газа ввод т в цикл 3 200 водорода и при 150с начин1ают дозировать диметиламин через подвод 7. Реакци  начинаетс  при 150°С и протекает оптимально при 200-210°С с заметным отщеплением, воды . Концентрацию диметиламина в цикле устанавливают с помощью дозирующих и мерных устройств 5-7 об.%. Так как при реакции образуютс  небольшие количества газообразных побочных продуктов, непрерывно вцвод т через (10) 10% свободного объема циркулирующего газа (1 м) и замен ют на свежий газ. В смонтированной, .на реакторе колонне 3 с холодильником 5 раздел ют смесь амина со спиртом с одной стороны, и реакционной воды, с другой стороны. В отделителе б органическую фазу отдел ют от водной фазы и верхнюю (органическа ) фазу снова ввод т в цикл в колонне.

Спуст  6 ч реакцию заканчивают и

отдел ют 53 л водной фазь после охлаждени  до 100°С и промывки азотом смесь отфильтровывают от катализатора через вращающийс  фильтр. При этом выдел етс . 553 кг сырого амина

0 с аминовым числом 44,7 (теоретически 46,8).

После перегонки выход чистого продукта составл ет 92,5% по отношению к исходному спирту, со степенью

5 чистоты 98%.

П р и м е р 2. 500 кг додеканола-1 превращают в такой же аппаратуре , как и в примере 1, при тех же услови х. Дополнительно реакционный

Q продукт перекачивают, дл  чего его удал ют из нижней части реактора и снова ввод т в газовую фазу реактора .

После отгонки получают 98,5%-ный

5 диметилдодецилам н с общим заходом 93,5% по отношению к исходному спирту , и 94,6% по 6тнЬц}енйю К исходному диметиламину..

Пример 3. А-Д. В лабораторную аппаратуру, состо щую из колбы

0 с мешалкой емкостью 1 л с термостатируемым холодильником, присоединенного конденсатора и отделител  дл  отделени  реакционной воды, предварительно помещают 1 моль додеканола-1

5 и 4% меднохромитного катализатора (как в примере 1). Мешалку привод т в действие и наход ща с  в колбе смесь при пропускании азота нагреваетс  до . Из стального баллона

0 через капилл ры и газовый счетчик

пропускают различные смеси из водорода , диметиламина и азота черезреакционный продукт и через холодильник в выт жной шкаф. Количество газовой

J смеси поддерживают посто нным и в колбе устанавливаетс  реакционна  температура 210с. Результаты в случае различных составов газовых смесей можно видеть из нижеследующей таблицы.

Е. В реактор емкостью 100 л с мешалкой помещают 50 кг- (240 мбль) синтетического спирта с распределением длин цепей 33% С ,2 , 64% С|4И 3% С 10 и С 1 и 2 кг меднохромитн.ого катализатора (аналогично примеру 1). Реактор промывают азотом при перемешивании и введении циркулирующего газа водорода, нагр евают за п-олчаса до 160°С и затем добавл ют диметиламин . Количество циркулирукйцего газа составл ет 12 и концентраци  диметиламина в циркулирующем газе составл ет 5-10% рбъемн. Спуст  7 ч при 205-210с реакцию заканчивают. , При последующей вакуумной перегонке сырого амина остаетс  5,2% остатка. Отогнанный диметил-С|0. li, -алкйламйн

.содержит 0,4% спирта и 0,6% первичного и вторичного амина. Общий выход составл ет 91,3% в расчете на спирт и 93,4% в расчете на введенный диметиламин .

Ж. Поступают аналогично п. Е с тем отличием, что концентраци  диматиламина в цикле составл ет 1520% объемы. Реакцию заканчивают через 8 ч. После обработки в реакторе остаетс  12,4% остатка. Выход 97,5%-ного диметил-С|(.,, -алкиламина составл ет 83,5%, в расчете на спирт, и 80,7%, в расчете на использованный диметиламин.

Пример 4. Аналогично примеру 3, 50 кг изооктилового спирта (смесь разветвленных Сд-спиртов,получ нна  из оксосинтеза чистого гептена через содимеризацию бутена и пропилена) в присутствии меднохромитного катализатора примера 1 ввод т во взаимодействие с диметиламином. Из-за низкой точности кипени  изооктанола (180-185°С) работают при повышенном давлении (3-4 бар). Температура реакции 195-200с, количество циркулирующего газа 20 м®/ч и концентраци  диметиламина в циркулирующем газе 6-8 об.%. Продукт и вода выход т с обеих сторон колонны, раздел ютс  в отделителе и органкческа  фаза снова вводитс в реактор . Спуст  8 ч, когда выдел етс  7,8 л содержащей амин воды, реакци 

0 заканчиваетс . Диметилизооктиламин получают с общим выходом 91,8%, .в расчете на спирт, и 98,5% в расчете на эквивалент третичного амина.

П р и.м е р 5. Аналогично приме5 ру 3, 50 кг октенола (олеиновый i спирт с йодным числом 92% ввод т во I взаимодействие с диметиламином в I присутствии 2 кг катализатора приме1ра 1. Температура реакции составл 0 I ет , количество циркулирующего i газа составл ет 14 и концентраци  амина в циркулирующем газе составл ет 4-6 об.%, 10 об.% циркулирующего газа ежечасно замен етс  на 5 свежий газ. Спуст  5,5 ч реакци  заканчиваетс . Отдел етс  3 л воды. Путем перегонки получают чистый диметилолеиламин с выходом 93,4%.

Пример 6. В лабораторную аппаратуру, описанную в примере 3,

0 предварительно помещают 300 г (1,6 моль) додеканола и 12 г кобальтового катализатора (45% кобальта на кизельгуре). Наход щуюс  в колбе5 смесь при перемешивании и пропускании азота нагревают до 100°С, азот вытесн ют водородом и при внутренней температуре 195°С начинают добавл ть диметиламин. Пропускаема  через реакционный продукт газова 

0 смесь содержит 100 л водорода и 5 л диметиламина, температура реакции составл ет 195-19бс. После реакции в течении 8 ч и отделени  27,5 мл воды, реакци  прерьшаетс  и реакци5 онна  смесь отфильтровываетс  от катализатора . После перегонки получают диметилдодециламин с чистотой , . 94,7%. Содержание остаточного спирта составл ет ниже 0,1%.

0

Claims (1)

1. Способ получени  третичных али65 фатических аминов путем взаимодейст