JPH0892173A - N,n’−ジアルキルエチレンジアミンの製造方法 - Google Patents

N,n’−ジアルキルエチレンジアミンの製造方法

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JPH0892173A
JPH0892173A JP23509794A JP23509794A JPH0892173A JP H0892173 A JPH0892173 A JP H0892173A JP 23509794 A JP23509794 A JP 23509794A JP 23509794 A JP23509794 A JP 23509794A JP H0892173 A JPH0892173 A JP H0892173A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 N,N’−ジアルキルエチレンジアミンを製
造するに際し、1,2−ジハロゲノエタンとアルキルア
ミンとを反応させた後、得られた反応液よりN,N’−
ジアルキルエチレンジアミンを取り出す際、塩基性化合
物の存在下、抽出溶剤を用いるN,N’−ジアルキルエ
チレンジアミンの製造方法。 【効果】 高収率、且つ高純度でのN,N’−ジアルキ
ルエチレンジアミンの工業的製造が可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はN,N’−ジアルキルエ
チレンジアミンの製造方法に関する。さらに詳しくは、
1,2−ジハロゲノエタンとアルキルアミンとで得られ
るN,N’−ジアルキルエチレンジアミンの反応液より
N,N’−ジアルキルエチレンジアミンを効率よく単離
する製造方法に関する。
【0002】N,N’−ジアルキルエチレンジアミンは
医薬、工業薬品の原料及び中間体として有用な化合物で
ある。特にN,N’−ジメチルエチレンジアミンは、非
プロトン性極性溶媒である1,3−ジメチル−2−イミ
ダゾリジノンの中間体として極めて重要な化合物であ
る。
【0003】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】1,2
−ジハロゲノエタンとアルキルアミンとの反応により
N,N’−ジアルキルエチレンジアミンを得るに際し
て、該反応により生じるハロゲン化水素はアルキルアミ
ンとの塩を形成し、用いるアルキルアミンは比較的高価
なため該アルキルアミン塩はアルカリ金属等を用い中
和、回収する事は工業的見地上必要不可欠である。
【0004】上記方法により、反応液を中和しアルキル
アミンを回収した反応液は、主にN,N’−ジアルキル
エチレンジアミンと、中和で生じた水及びアルカリ金属
ハロゲン化物との混合物(以下、水性スラリー液と略記
する)である。しかし、N,N’−ジアルキルエチレン
ジアミンは、水との沸点が近似しており、且つ水との溶
解性が大きい等の物性からして水との分離は容易ではな
く、工業的に効率よく単離精製する方法を含めた製造法
は開示されていない。
【0005】しかるに、当該技術に熟知する者であれ
ば、水性スラリー液に水と混和しない溶剤を用い抽出す
る方法(以下、抽出法と略記する)、水性スラリー液に
ベンゼン、酢酸エチル、イソプロピルエーテル等を用い
水を共沸分離させN,N’−ジアルキルエチレンジアミ
ンとアルカリ金属ハロゲン化物とを濾過、分離する方法
(以下、水共沸法と略記する)、水性スラリー液に水溶
性の溶剤を用いアルカリ金属ハロゲン化物を濾別後、精
畄する方法(以下、精畄法と略記する)等は知る事がで
きる。 しかしながら、これらの方法も欠点が多く例え
ば、抽出法の場合は溶剤を多量に必要とし抽出効率が小
さいため工程が煩雑となり、水共沸法の場合は長時間を
要し、且つアルカリ金属による装置の腐食性が懸念さ
れ、さらに、精畄法の場合は非常に高段の蒸留塔を必要
とする等の問題が挙げられ、且ついずれの方法も収率、
純度共満足行くものではない。
【0006】よって、これらの欠点の克服、改良が望ま
れており、本発明はN,N’−ジアルキルエチレンジア
ミンを容易に、高品質で且つ高収率で得る方法を目的と
し、N,N’−ジアルキルエチレンジアミンの工業的製
造法を実現するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等はこれらの課
題を解決するために鋭意検討した結果、水性スラリー液
中に塩基性化合物を添加し、その後、溶剤を用い抽出、
蒸留する事によって極めて効率的にN,N’−ジアルキ
ルエチレンジアミンを製造できる事を見出し、本発明を
完成するに至った。即ち本発明は、 一般式(1)
【0008】
【化3】
【0009】〔式中、Rは炭素数1又は2のアルキル基
を示す。〕で表されるN,N’−ジアルキルエチレンジ
アミンを製造するに際し、1,2−ジハロゲノエタンと
一般式(2)
【0010】
【化4】
【0011】〔式中、Rは前記定義に同じ。〕で表され
るアルキルアミンとを反応させた後、得られた反応液よ
りN,N’−ジアルキルエチレンジアミンを取り出す
際、塩基性化合物の存在下、抽出溶剤を用いる事を特徴
とする一般式(1)で表されるN,N’−ジアルキルエ
チレンジアミンの製造方法を提供するものである。
【0012】本発明は、第一に1,2−ジハロゲノエタ
ンとアルキルアミンとを反応させN,N’−ジアルキル
エチレンジアミンの反応液を得る工程(以下、アミノ化
工程と略記する)、次に得られた反応液に塩基性化合物
を添加し、反応中に生じたアルキルアミンのハロゲン化
水素塩を中和する工程(以下、中和工程と略記する)、
さらに塩基性化合物を添加し、N,N’−ジアルキルエ
チレンジアミンを塩析させる工程(以下、塩析工程と略
記する)、引き続きアルキルアミンを回収し、溶剤で抽
出する工程(以下、抽出工程と略記する)から成るもの
である。
【0013】本発明のアミノ化工程で用いられる1,2
−ジハロゲノエタンとは、1,2−ジクロロエタン、
1,2−ジブロモエタン、1−ブロモ−2−クロロエタ
ン等が挙げられ、最適には経済性、入手のし易さの点か
ら1,2−ジクロロエタンの使用が好ましい。
【0014】本発明のアミノ化工程で用いられるアルキ
ルアミンとは目的化合物によって選定され、例えばN,
N’−ジメチルエチレンジアミンを得ようとする場合は
メチルアミンを用いればよい。
【0015】使用されるアルキルアミンは液状、又は水
溶液として用いても差し支えないが、液状として用いた
方が目的化合物の収率は高く、且つ容積効率及び中和塩
析工程に於ける塩基性化合物の添加量等を加味すると、
液状として用いた方が好ましい。
【0016】本発明のアミノ化工程で使用される1,2
−ジハロゲノエタンに対するアルキルアミンモル比は、
化学量論的には2倍であるが、反応中に生じるハロゲン
化水素によってアルキルアミンのハロゲン化水素塩が生
成するため4倍以上が必要である。しかし、モル比が小
さいとN,N’−ジアルキルピペラジンや、N,N’,
N’’−トリアルキルジエチレントリアミン等の副生物
の増加を招くため、最適には10〜15倍である。
【0017】本発明のアミノ化工程に於ける反応温度
は、特に限定されないが、0〜200℃、最適には80
〜120℃である。
【0018】本発明の中和工程で用いられる塩基性化合
物としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化
カルシウム等のアルカリ金属、及びアルカリ土類金属の
水酸化物若しくはそれらの炭酸塩、重炭酸塩、亜硫酸塩
及び重亜硫酸塩等が挙げられる。最適には安価で且つ次
の塩析工程で用いる塩基性化合物の種別を加味すると、
水酸化ナトリウムが良い。その使用量はアミノ化工程で
用いた1,2−ジハロゲノエタンに対して化学量論量用
いればよい。
【0019】本発明の塩析工程で用いられる塩基性化合
物としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアル
カリ金属の水酸化物が好ましく、最適には経済的な見地
から水酸化ナトリウムが良い。これらは水溶液又は固体
で用いても差し支えないが、操作性、経済性、及び抽出
工程における目的物の抽出効果等を考慮すると、飽和水
溶液で用いるのが最も好ましい。
【0020】その使用量は、例えば飽和水酸化ナトリウ
ム水溶液を使用した場合、中和工程で生成した食塩に対
して1.0モル倍以上、最適には1.8〜2.2モル倍
である。尚、工業的には当然中和及び塩析工程では同種
のアルカリ金属を用いるのが最適であり、その場合例え
ば水酸化ナトリウムを用いる場合は、中和工程での必要
量と塩析工程での必要量との合計量を一度に用いればよ
い。
【0021】本発明の抽出工程で用いられる抽出溶剤と
しては水と混和せず、且つN,N’−ジアルキルエチレ
ンジアミンと共沸しない溶剤が選定される。例えば、ベ
ンゼン、シクロヘキサン、酢酸エチル及びオルソジクロ
ルベンゼン等を例示する事ができるが、目的物との分離
性及び経済性の面からベンゼンの使用が好ましい。
【0022】その使用量は特に限定はされないが、例え
ばN,N’−ジアルキルエチレンジアミンに対して2重
量倍以上用いればほぼ定量的に抽出され、これ以下の量
を用いる場合は抽出を数回行えばよい。
【0023】次に本発明における精製方法を実施するに
は、1,2−ジハロゲノエタンとアルキルアミンを反応
させるアミノ化反応で得た反応液に、例えば飽和水酸化
ナトリウム水溶液を添加しアルキルアミンを回収した
後、析出した塩を濾別し、得られた濾液に例えばベンゼ
ンを用い抽出を行い、分液後のベンゼン層から蒸留によ
り容易に、高収率且つ高純度でN,N’−ジアルキルエ
チレンジアミンを得る事ができる。又、分液後の水酸化
ナトリウム水溶液は濃縮する事により、再循環使用する
事ができる。
【0024】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により、
具体的に説明する。尚、分析はガスクロマトグラフによ
り行った。 実施例1 1リットルのオートクレーブに1,2−ジクロロエタン
99.0g(1モル)、メチルアミン372.7g(1
2モル)を装入し密閉後、95〜100℃にて2時間ア
ミノ化反応を行った。この間の圧力は18〜20kg/
cm2Gを示した。反応後50℃迄冷却し、メチルアミ
ンガスを開圧、放出しながら常温まで冷却した。得られ
た反応液を分析した結果、N,N’−ジメチルエチレン
ジアミン78.0%(68.8g)、N,N’−ジメチ
ルピペラジン3.2%(1.8g)、N,N’,N’’
−トリメチルジエチレントリアミン15.0%(10.
9g)の生成収率(対仕込み1,2−ジクロルエタン)
であった。この反応液に常温にて中和、塩析剤として4
5%水酸化ナトリウム水溶液355.6g(4モル)を
加え、徐々に約75℃迄昇温しメチルアミンを畄去し
た。メチルアミンを畄去させた反応液は食塩が析出して
おり、濾過を行い食塩と水層とを分離させた。さらに、
得られた水層に抽出剤としてベンゼン140.0gを装
入し抽出後静置し、ベンゼン層と水層とに分離させた。
ベンゼン層を分析すると、N,N’−ジメチルエチレン
ジアミン68.5g、N,N’−ジメチルピペラジン
1.8g、N,N’,N’’−トリメチルジエチレント
リアミン10.8gが定量された。N,N’−ジメチル
エチレンジアミンの抽出率(抽出剤中N,N’−ジメチ
ルエチレンジアミン重量/反応液中N,N’−ジメチル
エチレンジアミン重量×100)は99.5%であっ
た。引き続き、ベンゼン層を理論段数5段の蒸留塔を用
い常圧下蒸留を行い、ベンゼンを畄去後、塔頂温度12
0〜125℃の畄分、N,N’−ジメチルエチレンジア
ミン68.0gを得た(蒸留中、蒸留釜に食塩の析出は
みられない)。このものは純度98.1%(N,N’−
ジメチルピペラジン1.8%を含有)、収率97.0%
(対アミノ化反応液中N,N’−ジメチルエチレンジア
ミン)であった。
【0025】実施例2 中和、塩析時の塩基性化合物を45%水酸化ナトリウム
水溶液から45%水酸化カリウム水溶液に変えた以外は
実施例1と同様の反応液を用い、実施例1と同様の処理
を行った。蒸留後得られたN,N’−ジメチルエチレン
ジアミンは68.2gであり、純度98.0%、収率9
7.2%であった。
【0026】実施例3 抽出剤をベンゼンからオルソジクロルベンゼンに変えた
以外は実施例1と同様の反応液を用い、実施例1と同様
の処理を行った。蒸留後得られたN,N’−ジメチルエ
チレンジアミンは68.0gであり、純度98.0%、
収率96.9%であった。
【0027】比較例1 実施例1で得られたアミノ化反応液に常温にて45%水
酸化ナトリウム水溶液178.0gを加え中和を行い、
徐々に約75℃迄昇温してメチルアミンを畄去した。
メチルアミンを畄去させた反応液にベンゼン700.0
gを加え抽出、分液を行いベンゼン層と水層とに分離し
た。ベンゼン層を分析するとN,N’−ジメチルエチレ
ンジアミン5.0g、N,N’−ジメチルピペラジン
0.1g、N,N’,N’’−トリメチルジエチレント
リアミン0.8gが定量された。N,N’−ジメチルエ
チレンジアミンの抽出率は7.2%であった。さらに水
層をベンゼン500.0gで抽出し、分液後得られたベ
ンゼン層中のN,N’−ジメチルエチレンジアミン抽出
率は4.8%であった。
【0028】比較例2 比較例1と同様のメチルアミンを畄去させた反応液にク
ロロホルム700.0gを加え抽出、分液を行いクロロ
ホルム層と水層とに分離した。クロロホルム層のN,
N’−ジメチルエチレンジアミン抽出率は27.5%で
あった。
【0029】比較例3 理論段数5段相当の蒸留塔を備えた蒸留器に、比較例1
と同様のメチルアミンを畄去させた反応液及びベンゼン
200.0gを装入した。蒸留塔の留出部には水とベン
ゼンの分離管を設け、ベンゼンは蒸留釜に戻る仕組みと
した。加熱を始め塔頂温度68℃付近より水とベンゼン
の留出が確認され、水は抜き出し、ベンゼンは釜へ戻す
操作を繰り返し行った。塔頂温度80℃付近で水の留出
がなくなり加熱を停止した。加熱開始より停止する迄約
12時間を要した。釜残液は食塩が析出したスラリー状
であり、食塩の大部分は釜の器壁に付着、固化してい
た。この釜残液にベンゼン200.0gを装入し、付着
物を削り取りながら濾過を行いベンゼン層と食塩を分離
した。得られたベンゼン層を分析するとN,N’−ジメ
チルエチレンジアミン59.9gが定量され、これは蒸
留時に装入した反応液中のN,N’−ジメチルエチレン
ジアミンに対して87.1%に相当する量である。又、
蒸留中抜き出した水中にはN,N’−ジメチルエチレン
ジアミンが検出された。引き続きベンゼン層を実施例1
と同様の蒸留を行った結果、得られたN,N’−ジメチ
ルエチレンジアミンは59.5gであり、純度98.0
%、収率84.8%であった。
【0030】比較例4 比較例1と同様のメチルアミンを畄去させた反応液にイ
ソプロピルアルコール230.0gを装入し、析出した
食塩を濾過、分離した。得られたイソプロピルアルコー
ル層を分析すると、N,N’−ジメチルエチレンジアミ
ン68.5gが定量され、これは反応液中のN,N’−
ジアルキルエチレンジアミンに対して99.5%に相当
する量である。引き続き、イソプロピルアルコール層を
理論段数25段の蒸留塔を用い常圧下蒸留を行い、イソ
プロピルアルコール及び水を畄去後、塔頂温度120〜
125℃の畄分、N,N’−ジメチルエチレンジアミン
65.3gを得た。このものは純度95.0%(イソプ
ロピルアルコール1.2%、水分1.8%、N,N’−
ジメチルピペラジン1.8%を含有)、収率90.2%
であった。
【0031】
【発明の効果】本発明によって、高収率、且つ高純度で
のN,N’−ジアルキルエチレンジアミンの工業的製造
が可能となった。即ち、本発明の範囲外である比較例1
及び2では抽出効率が低く、多量の溶剤を必要とする
事、比較例3ではアルカリ金属塩化物の固化による操作
性の悪化、系外へのロスを招く事、及び比較例4では非
常に高段の精畄塔を必要とする事等の欠点を有し、且つ
いずれの方法も収率、及び品質の低下は明らかであり工
業的に不利な製造方法である。これに対し、本発明は実
施例に1〜3に示す通り、塩基性化合物を用い溶剤で抽
出、蒸留する事により、比較例と比べ高純度のN,N’
−ジアルキルエチレンジアミンを容易に、且つ高収率で
得られる事は明白であり、本発明の意義は大きい。
フロントページの続き (72)発明者 永田 輝幸 福岡県大牟田市浅牟田町30番地 三井東圧 化学株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 〔式中、Rは炭素数1又は2のアルキル基を示す。〕で
    表されるN,N’−ジアルキルエチレンジアミンを製造
    するに際し、1,2−ジハロゲノエタンと一般式(2) 【化2】 〔式中、Rは前記定義に同じ。〕で表されるアルキルア
    ミンとを反応させた後、得られた反応液よりN,N’−
    ジアルキルエチレンジアミンを取り出す際、塩基性化合
    物の存在下、抽出溶剤を用いる事を特徴とする一般式
    (1)で表されるN,N’−ジアルキルエチレンジアミ
    ンの製造方法。
  2. 【請求項2】 一般式(1)で示される化合物がN,
    N’−ジメチルエチレンジアミンである請求項1記載の
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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