Способ получения 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидина

 

1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,2,6,6ТЕТРАМЕТИЛ-4-ОКСОШШЕРИДИНА конденса цией ацетона и аммиака при нагревании с использованием катио1шта в качестве катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности процесса и увеличения выхода целевого продукта, процесс осуществляют в присутствии комплексов этилендиаминотетрауксусиой кислоты или ее двунатриевой соли, или диметилглиоксима при 40-50 С. 2.Способ по П.1, отличающий с я тем, что комплексоны используют в количестве 0,001-1% от веса катализатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) (58 4 С 07 D 211 74

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3286069/23-04 (22) 13.05.81 (46) 07.11.87. Бюл. № 41 (71) H H -H e T (KHH HHCTH тут химикатов для полимерных материалов (72) В.И.Парамонов, Б.Н.Горбунов, Л.К.Попов, А.И.Медведев, Т.С.Романченко, P.Ñ.Воеводкина, В.М.Букатин и В.А.Латышев (53) 547.824.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 899548, кл. С 07 D 211/74, 1977.

Заявка ФРГ ¹ 2807172, кл. С 07 0 211/74, опублик. 1979. (54)(57) 1.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,2,6,6-.

ТЕТРАМЕТИЛ-4-ОКСОПИПЕРИДИНА конденса цией ацетона и аы(иака при.нагревании с использованием катионита в качестве катализатора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения селективности процесса и увеличения выхода целевого продукта, процесс осуществляют в присутствии комплексов этилендиаминотетрауксусной кислоты или ее двунатриевой соли, о или диметилглиоксима при 40-50 С.

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем,,что комплексоны используют в количестве 0,001-1Х от веса катализатора.

1014225

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2,2,6, б-тетраметил-4-оксопиперидина, яв ляющегося ценным химическим полупро- дуктом, который находит применение для синтеза стабилизаторов полимерных материалов и биологически активных веществ,.

Известен способ получения 2,2,6, 6-тетраметил-4-оксопиперидина конденсацией ацетона и аммиака в присутствии борфтористого катализатора при нагревании.

Выход целевого продукта на вступивший в реакцию ацетон составляет

90-91 .

Недостатком указанного способа является использование дорогостоящего и токсичного катализатора, содержащего бор и фтор.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения 2,2,6,6тетраметил-4-оксопиперидина путем конденсации ацетона и аммиака в присутствии кислых катализаторов, например катионитов, в автоклаве под давлением при температуре 30180 С.

При этом получают реакционную. смесь состава, :

Периодический процесс процесс

Непрерывный

2,2,6,6Тетраметил-4-оксопи18,8

64,5

9,5

45,5 перидин

Ацетон

Окись мезитила 0,4

Диацетонамин 34,7

Азотсодержащая фракция 8,5 7,6

Высококипящая часть 1,1, 0 5.

Выход продукта в периодическом способе 19,1Х и в непрерывном — 26,9Х на вступивший в реакцию ацетон, Недостатком указанного способа является низкая селективность и малый

4,6

4,0 выход целевого продукта. (.

Целью изобретения является повышение селективности процесса и увеличение выхода целевого продукта.

Эта цель достигается способом получения 2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидина конденсацией ацетона и аммиака при нагревании до температуры с; о

40-50 С с использованием катионита в качестве катализатора в присутствии комплексов — этилендиаминтетрауксусной кислоты, ее двунатриевой соли или диметилглиоксима, предпочтительно при количествах комплексона

0,001-1Х от массы катализатора.

Отличие указанного способа заключается в том, что процесс осуществляют в присутствии комплексонов— этилендиаминотетрауксусной кислоты, ее двунатриевой соли или диметилглиоксима и конденсацию проводят при температуре 40-50 С.

Предложенный способ позволяет повысить селективность процесса за счет снижения количества образующихся побочных продуктов и получить целевой продукт с выходом 61-71 . на всту25 пивший в реакцию ацетон.

Процесс проводят при атмосферном давлении в течение 4-6 ч и осуществляют как периодическим, так и непре-. рывным способами. Целевой продукт выделяют обычным способом, например, ректификацией.

Пример 1. В колбе емкостью

0,15 л, снабженную термометром и ру. башкой для обогрева, помещают 100 r катионита, I г этилендиаминотетрауксусной кислоты и 100 r ЗХ-ного раствора аммиака в ацетоне. Смесь нагрео вают до 40. С и выдерживают в течение

5 ч. После отделения-катионита полу4О чают, реакционную массу следующего состава, :

2,2,6,6-Тетраметил-4-оксопиперидин 28,89

Ацетон 51,04

45 Окись мезитила 2,78

Диацетоновый спирт 2,88

Диацетонамин 2,90 .Азотсодержащая фракция 1,55

Высококипящая часть 0,62

Вода 7,76

Потери 1,49

Выход целевого продукта.70,57.

Пример 2. Синтез осуществляют как в примере 1 с тем отличием, что этиленаминотетрауксусную кислоту берут в количестве 0,01 г и проводят о реакцию при температуре 50 С в течение 4 ч.

l 0l 4225

Получают реакционную массу состава, Х:

2,2,6,6-Тетраметил-4-оксопиперидин 25,82

Ацетон 52,90

Окись меэитила 2,38

Диацетоновый спирт 2,41

Диацетонамин 1,87 .Азотсодержащая фракция 2,57

Высококипящая часть 1,6.1 .

Вода 7,?б

Потери 2,61

Выход целевого продукта 65,7Х.

Пример 3. Синтез осуществля ется как в примере 1 с тем отличием, что в качестве комплексона берут диметилглиоксим в количестве 0 OI r u

200 мл 3%-ного раствора аммиака в ацетоне. Реакцию проводят при темпе ратуре 55 С в течение 6 ч.

Получают реакционную массу состава, %;

2,2,6,6-Тетраметил-4-оксопиперидин 23,45

Ацетон 56,77

Окись мезитила 2,16

Диацетоновый спирт 2,01

Диацетонамин 2,32

Азотсодержащая фракция 1,19

Высококипящая часть 0,076

Вода 7,76

Потери 4,27

Выход целевого продукта 65,3%.

Пример 4. Синтез. осуществляется как в примере 1. с тем отличием, что в качестве комплексона берут дву натриевую соль этилендиаминотетрауксусной кислоты в количестве 0,05 r u

250 мл 3%-ного раствора аммиака в ацетоне. Реакцию проводят при темпе-. ратуре 55 С.в течение 5 ч.

Получают реакционную массу состава, Х:

2,2,6,6-ТетраметилвЂ.4-оксопиперидин 24,64

Ацетон 56,62

Окись мезитила 1,6

Диацетоновый спирт 2,49

Диацетонамин l,55

Азотсодержащая фракция 0,64

Высококипящая часть 0,092

Вода 7,76

Потери 4,61

Выход целевого продукта 68,3%

Пример 5. Синтез осуществляется как в примере 1 с тем отличием, f5 что этилендиаминотетрауксусную кислоту берут в количестве 0,01 r и проводят реакцию при температуре. 50 С в течение 6 ч. Получают реакционную массу состава, %:

2,2,6,6-Тетраметил-4-оксопиперидин 23,15 Ацетон 57,62

Окись меэитила 2sll

Диацетоновый спирт 2,23

Диацетонамин 1,67

Аэотсодержащая фракция 2,37

Высококипящая часть l,Э2

Вода 7,76

Потери 1,7

Выход целевого продукта 6!,IХ

35,5-36

Пример 6. В колонку емкостью

20 0,1 л, снабженную рубашкой для обо грева, загружают 50 г катионита, 0,05 г этиленаминотетрауксусной кислоты и непрерывно пропускают при о

50-55 С ЗХ.-ный раствор аммиака в ацетоне со скоростью 8-10 мп/ч.

Получают реакционную массу состава, Х:

2,2,6,6-Тетраметил-4-оксопиперидин 28,.18

Ацетон 55,98

Окись меэитила l,95

Диацетоновый спирт 2,11

Диацетонамин 1,60

Азотсодержащая

35 фракция ),33

Высококипящая часть 0,99

Вода 7,76

Потери 0,10

Выход целевого продукта 71,2Х.

40 Физико-химические константы 2,2, б,б-тетраметил-4-оксопиперидина: внешний вид — белое кристаллическое вещество, темнеющее на воздухе; ,г растворимость — в спиртах, эфире, 45 углеводородах и других органических растворителях и воде.

Температура о плавления, С

Температура кипения, C/ð„ 102-105/IS

Показатель преломления при 35 С 1,460

Таким образом, настоящий способ, будучи достаточно прост в исполнении (не требует давления и высоких температур), позволяет получать ценный ш>одукт с достаточно высоким выходом.