CS276076B6

CS276076B6 - Způsob výroby N,N'-bis(acyl)etylendiaminů

Info

Publication number: CS276076B6
Application number: CS904301A
Authority: CS
Inventors: Martin Ing Csc Capka; Jiri Ing Drsc Hetflejs; Zdenek Ing Sir
Original assignee: Ustav Teoretickych Zakladu Che
Priority date: 1990-09-04
Filing date: 1990-09-04
Publication date: 1992-03-18
Also published as: CS430190A3

Abstract

Způsob výroby N,N'-bis(acyl)etylendiaminů obecného vzorce BC0NHCH„CH3NH0CR, kde R představuje stejné nebo rozdílné uhlovodíkové zbytky o jedenácti až Jednadvaceti atomech uhlíku reakcí etylendiaminu s kyselinami vzorce RCOOH, kde R má výše uvedený význam, přičemž se reakce provádí v přítomnosti železa, chrómu, niklu, případně slitin těchto kovů, popřípadě nosičů, na jejichž povrch jsou tyto látky naneseny. Takto připravené N,N -bia(acyl)etylen« diaminy se v technické praxi uplatňují např. jako separátory.

Description

Vynález se týká způsobu výroby N,N'’-bis(acyl)etylendiaminů obecného vzorce A

RCONHGH^CHjNHOCR, kde R představuje stejné nebo rozdílné uhlovodíkové zbytky o jedenácti až jedenadvaceti atonech uhlíku.

V technické praxi se Sasto používají amidy vyšších mastných kyselin, například jako separační prostředky nebo prostředky regulující tvorbu pěn. Mezi nimi zaujímají význačné místo i N,Jř'-bis(acyl)etylendiaminy (např. Ind. Eng. Chem. 40, 1363 (1948)) a proto je žádoucí hospodárný způsob jejich výroby.

Tyto látky se dosud vyrábějí bez přítomnosti katalyzátoru reakcí etylendiaminu s vyššími mastnými kyselinami za teplot nad 150 °C (indický patent 77 081). Podle japonského patentu 70 19,853 vyžaduje dokonce příprava H,N'-bis-(stearoyl)etylendianinu zahřívání na 170 °C po dobu 5 h. Je zřejné, že i když je Sasto dosahováno vysokých výtěžků, reakce je zdlouhavá. Ve snaze urychlit její průběh bylo nedávno použito azeotropického odstranění reakční vody (čs. patent 5. 275 009), ale ani tento způsob není bez nedostatků, nebot takto připravený produkt je kontaminován těžko odstranitelným výše vroucím rozpouštědlem.

Způsob výroby N,H'-bis(acyl)etylendianinů podle vynálezu zlepšuje výrobu těchto látek, nebot zkracuje reakční dobu a zvyšuje výtěžky provedením reakce v přítomnosti snadno dostupného a snadno odstranitelného katalyzátoru.

Podstatou vynálezu je způsob výroby N,N'-bis(acyl)etylendiaminů obecného vzorce RCONHCH^CHjNHOCR, kde R představuje stejné nebo rozdílné uhlovodíkové zbytky o jedenácti až jedenadvaceti atomech uhlíku, reakcí etylendiaminu s kyselinami vzorce RCOOH, kde R má výše uvedený význam, přičemž se reakce provádí v přítomnosti železa, chrómu, niklu, případně slitin těchto kovů, popřípadě nosičů, na jejichž povrch jsou tyto látky naneseny.

Reakce probíhá podle rovnice

RCOOH + H₂HCH₂CH₂NH₂ 5======^ RCONHCE^CHgNHOCOR + 2 H₂0 a lze ji provést jak s výchozími komponentami ve stechiometrickém poměru, tak s mírným přebytkem některé z nich. Reakce se obvykle provádí tak, že se do reakční nádoby předloží katalyzátor, přidá vyšší mastná kyselina, směs zahřeje a poté se přidává etylendiamin a oddestilovává reakční voda. Reakci lze však provést i tak, že se nejprve připraví sůl kyseliny a etylendiaminu, přidá katalyzátor a sůl tepelně rozkládá. Z když je možné použít jiných tlaků, je účelné provést reakci za tlaku nasycených par reakčních komponent. Snížený tlak ke konci reakce podporuje odstranění reakční vody a nezreagovaného etylendiaminu.

Z hlediska reaktantů lze vedle bezvodého etylendiaminu reakci uskutečnit i s hydrátem etylendiaminu, případně jeho koncentrovanými vodnými roztoky. Pokud se týká vyšších mastných kyselin, je možné používat kyseliny jak nasycené, tak nenasycené, ale vzhledem k snadné přístupnosti se obvykle používají jejich směsi (např. technický stearin a technická kyselina olejová).

V porovnání se známými postupy je výhodou způsobu výroby podle vynálezu zkrácení reakční doby i skutečnost, že není zapotřebí přídavek rozpouštědel, které by bylo nutné po reakci opět pracně odstraňovat.

Dále uvedené příklady ilustrují provedení podle vynálezu, aniž by jej vymezovaly nebo omezovaly. Příklad 1

V reakční nádobě opatřené míchadlem, destilační hlavou, teploměrem, přívodem inertního plynu a dávkovacím zařízením pro přidávání kapaliny byl roztaven technický stearin obsahující převážně kyselinu stearovou (3,51 mol COOH/kg). Tavenina byla zahřáta na 120 °C a poté bylo během 2 h postupně přidáváno 11,6 dílů hmot. 99,8% etylendiaminu. V počátku přidávání etylendiaminu byla teplota zvyšována rychlostí 1 °C/min a po dosažení teploty 150 °C byla udržována na této hodnotě po 2 h, poté zvýšena na 160 °C a po další 1 h byla teplota reakční směsi zvýšena na 180 °C a na této hodnotě udržována po 3 h. Ve spojených destilátech, které byly odebrány z azeotropického nástavce, bylo nalezeno 0,6 dílu hmot.

* CS 276 076 B6 2 etylendiaminu (5 % vsádky). Produkt obsahoval 0,05 ml COOH/kg a 0,03 mol/kg volného etylendiaminu. Od počátku přidávání etylendiaminu ai reakce vyžádala 6,5 h. Produkt, jehož podstatnou složkou byl N,N'-bis(stearoyl)etylendiamin, měl po překrystalování z tetrahydrofuranu teplotu tání 148 až 149 °C.

Příklad 2 .

Příklad 1 byl zopakován s tím rozdílem, že reakce byla provedena v přítomnosti 0,1 dílu hmot, práškového niklu o průměru částic 0,1 až 1 ^um. Při zachování výtěžku a kvality N,N'-bis(stearoyl)etylendiaminu se reakční doba zkrátila na 4,5 h.

Příklad 3

K 100 dílům hmot, vysušeného porézního oxidu křemičitého o specifickém povrchu 300 m²/g a průměru částic 0,03 až 0,8 mm bylo za anaerobních podmínek přidáno 5 dílů hmot. bis(l,5-cyklooktadien)niklu a 1000 dílů hmot, tetrahydrofuranu. Směs byla udržována ve varu po 1 ha poté byl do reakční nádoby uveden vzduch a impregnovaný nosič několikrát promyt tetrahydrofuranem a sušen ve vakuu. Poté byl zopakován příklad 2 a tím rozdílem, že reakce byla provedena v přítomnosti 2 dílů hmot, takto připraveného nosiče. Reakční doba byla zkrácena na 4 h při zachování výtěžku a kvality N,N'-bia(steajroyl)etylendiaminu.

Příklad 4

Do nádoby popsané v příkladu 1 byly předloženy 2 díly mol. technické kyseliny laurové, 1,1 dílu mol. 99% etylendiaminu a 0,01 dílu mol. práškového niklu; směs byla postupně zahřáta na 150 °C a po tříhodinovém oddeatilování reakční vody a nezreagovaného etylendiaminu byl získán N,N'-bis(lauroyl)etylendiamin ve výtěžku 95 %· Příklad 5

Příklad 2 byl zopakován a tím rozdílem, že byl použit stearin připravený hydrogenací řepkového oleje s vysokým obsahem kyseliny erukové. Po 5 h reakce bylo vedle hlavního produktu N,N'-bis(stearoyl)etylendiaminu i 8 % hmot. N,N-bis(dokosanoyl)etylendiaminu.

Příklad 6 . Příklad 1 byl zopakován a tím rozdílem, že reakce byla provedena v přítomnosti 3 dílů hmot, jemných třísek z chromniklové oceli. Při zachování výtěžku a kvality N,N'-bis(stearoyl) etylendiaminu byla reakční doba zkrácena na 5,5 h.

Claims

PATEJTOVÉNÍSOKY

Způsob výroby N,N'-bis(acyl)etylendíaminů obecného vzorce rconhch₂ch₂nhcor, kde R představuje stejné nebo rozdílné uhlovodíkové zbytky o jedenácti až jedenadvaceti atomech uhlíku, reakcí etylendiaminu a kyselinami vzorce RCOOH, kde R má výše uvedený význam, vyznačující se tím, že se reekce provádí v přítomnosti železa, chrómu, niklu, případně slitin těchto kovů, resp. nosičů, na jejichž povrcu sou tyto látky naneseny.