Способ получения 4-трет-бутиланилина

 

Изобретение относится к ароматическим аминам, в частности к получению 4- трет-бутиланилина, являющегося полупродуктом в производстве красителей и фармпрепаратов, может быть использовано в лакокрасочной и медицинской отраслях промышленности. Цель - увеличение выхода целевого продукта и упрощение процесса . Последний ведут реакцией анилина с трет-бутанолом в присутствии гидрохлорида анилина при молярном соотношении реагентов , равном (1-1,5):1:1, при 240-250°С и 10-15 эти. Выбранные условия увеличивают выход целевого продукта (98% против 12%), исключают активацию катализатора при 667°С и сокращают расход трет-бутанола (в 2-12 раз). 1 табл. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.((9) (11) (si)s С 07 С 209/68, 211/47

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21).4837017/04 (22) 08.06.90 (46) 07.05.92. Бюл, М 17 (71) Киевский политехнический институт им,50-летия Великой Октябрьской социалистической революции. (72) Д.И.Олифиров, В,А.Кощий, Я,Б,Козликовский и Н.А.Мохорт (53) 547.233,07 (088,8) (56) Патент США 1Ф 3275690, кл. С 07 С 85/00, 260-576, 1966.

Патент Великобритании М 846226, кл. С 2 С, опублик. 1960.

Европейский патент М 0245797; кл. С 07 С 85/24, опублик. 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4-ТРЕТ-БУТИЛАНИЛИНА.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 4-трет-бутиланилина, который используется как полупродукт в синтезе красителей, лекарственных веществ, сельскохозяйственных химикатов, парфюмерии.

Известен способ получения смеси третбутиланилинов взаимодействием анилина с изобутиленом в присутствии катализаторов

Фриделя-Крафтса — хлорида аммония фтористого бора и отбельной земли при 150400 С и давлении 50-250 ати, Недостатком данного способа является получение смеси моно- и ди-трет-бутиланилинов, для выделения из которой целевого продукта необходимо предусматривать дополнительные стадии разделения изомеров, что значительно снижает достоинства зикого способа, Кроме того. процесс по дан(57) Изобретение относится к ароматическим аминам, в частности к получению 4трет-бутиланилина, являющегося полупродуктом в производстве красителей и фармпрепаратов, может быть использовано в лакокрасочной и медицинской отраслях промышленности. Цель — увеличение выхода целевого продукта и упрощение процесса. Последний ведут реакцией анилина с трет-бутанолом в присутствии гидрохлорида анилина при молярном соотношении реагентов, равном (1-1,5):1;1, при 240-250 С и

10-15 ати. Выбранные условия увеличивают выход целевого продукта (98% против 12 ф,), исключают активацию катализатора при

667 С и сокращают расход трет-бутанола (в

2-12 раз). 1 табл. ному способу проводят при высоком давлении (до 250 ати), что в свою очередь предпо- с лагает сложное аппаратурное оформление процесса, Известен также способ получения смеси трет-бутиланилинов алкилированием акилина изобутиленом в присутствии акти- 4 вированной отбельной земли при 150-300 С и давлении 200-250 ати в течение 1-4 ч, приводящий к образованию смеси изомерных моно- и ди-трет-бутиланилинов с максимальным выходом 4-трет-бутиланилина

85,88 .

Недостатком способа получения 4-третбутиланилина является как необходимость проведения процесса при высоком давлении, что предполагает сложное аппаратурное оформление процесса, так и потребность дополнительной стадии очист1731771 ки основнОго продукта от иэомеров и утилизации (регенерации) отработанного катализатора.

Наиболее близким к описываемому является способ получения 4-трет-бутиланилина взаимодействием анилина с трет-бутанолом при молярном соотношении реагентов, равном 1:(2-8), соответственно в присутствии нецеолитных молекулярных сит (SAPO) при 25-350 С под давлением 15-200 пьез (0,15-20 ати), Выход целевого продукта 12 (,.

Недостатками известного способа asляются низкий (12@ выход 4-трет-бутиланилина, а также необходимость дополнительной стадии активации катализатора при высокой (667 С) температуре.

Цель изобретения — увеличение выхода целевого продукта и упрощение процесса, Поставленная цель достигается при взаимодействии анилина с трет-бутанолом при 240-250 С. давлении 10-15 ати в течение 1-2 ч в присутствии катализатора — гидрохлорида анилина при молярном соотношении анилина, трет-бутанола и гидрохлорида анилина, равном (1-1,5):1:1 соответственно.

Отличия известного способа заключаются в том, что в качестве катализатора используют гидрохлорид анилина и процесс проводят при молярном соотношении анилин.трет-бутанол:гидрохлорид анилина, равном (1-1,5);1:1 соответственно, под избыточным давлением азота.

Пример ы 1-13. В автоклав при комнатной температуре загружают расчетные количества анилина, трет-бутилового спирта и гидрохлорида анилина, Автоклав герметизируют и вводят в рабочую камеру инертный газ (азот) до достижения давления 10-15 ати. Затем реакционную массу разогревают до температуры реакции и выдерживают при перемешивании заданное время. Причем реагенты — анилин, трет-бутиловый спирт и катализатор — гидрохлорид анилина берут в соотношении 1-1,5:1:1, процесс проводят под давлением азота

10-15 ати при 240-250 С в течение 1-2 ч, Реакционную массу охлаждают до комнатной температуры, растворяют в толуоле и порщелачивают 25/-ным раствором КОН.

Органический слой отделяют, промываю водой до нейтральной реакции, отгоняют непрореагировавший анилин и толуол. Остаток перегоняют в вакууме и получают 4трет-бутиланилин.

После вакуумной перегонки 4-трет-бутиланилин представляет собой бесцветную жидкость с пр - 1,5377, Тким - 103-7 С/15 мм рт.ст.

Найдено, : С 8040; 8042. Н 1008

10,06; N 9,34; 9,32.

C>oH>s

Вычислено, ; С 80,48: Н 10,13; N 9,39.

5 ИК-спектр (см ): 820 (1,4) 3340 (ИН2), Спектр ПМР (д, м,д,): 1,18 с (9Н, ЗСНз), 3, 30с 2Н, ИН2),6,30д(2Н, Н, H6) и 6,93 д(2Н.

Н, Н) — АА В — система,!огто 9.0 Гц.

После вакуумной перегонки побочный

10 продукт 2-трет-бутиланилин представляет собой бесцве ную жидкость с по = 1,5449;

Ткип - 101-4 С/15 мм рт,ст.

Найдено, (,: С 80,42; 80,43: Н 10,15;

10,10: N 9,38: 9,37.

15 С10Н 15й

Вычислено, : С 80,48; Н 10,13; N 9,39, ИК-спектр (см ): 745 (1,2), 3350 (ИН2).

Спектр ПМР (S, м.д.); 1,30 с (9Н, ЗСНз), 3,36 с (2Н, ИН2), 6,25-7,17 м (4Н, аром. про20 тоны), Конкретные параметры проведения процесса и его результаты представлены в таблице.

Как вытекает из данных таблицы, увели25 чение температуры процесса свыше 250 С (пример 5) приводит к некоторому снижению выхода целевого продукта за счет осмоления реакционной массы, Снижение температуры ниже 2400С (примеры 1, 2), равно как и увеличение мо30 лярного соотношения анилин:трет-бутанол свыше 1,5:1 (пример 9), приводит к снижению селективности процесса эа счет появления значительных количеств орто-изомера.

35 Снижение иолярного соотношения анилин:трет-бутанол ниже 1;1 приводит к уменьшению выхода целевого продукта (пример 10), Увеличение длительности процесса

40 свыше 2 ч (пример 7), как и повышение молярного содержания катализатора в реакционной смеси (пример 12), уже не приводит к увеличению выхода целевого продукта, и, следозательно, нецелесообразно.

45 По данным хроматографического анализа продукт содержит не менее 99,4ь 4трет-бутиланилина, Анализ полученного продукта методом ГЖХ осуществляли на приборе ЦВЕТ-110 с ДИП, колонка 2м Х Змм, 50 носитель — Chromaton-N-Super (0,125-0160 мм) с фазой OV-17 (57), температуру термостата колонок изменяли от 65 до

Ç000C со скоростью 15 град/мин; гаэ-носитель гелий, расход 40 мл/мин.

55 В сравнении с известным способом при проведении процесса по предлагаемому способу увеличивается выход целевого продукта (с 12 до 98 ), упрощается процесс эа счет применения более доступного катали1731771 затора (отсутствует стадия активации катализатора при 667 С) и сокращается расход трет-бутанола (в 2-12 раз).

Формула изобретения

Способ получения 4-трет-бутиланилина 5 взаимодействием анилина с трет-бутанолом в присутствии катализатора при температуре 240-250 С и давлении 10-15 ати, о тл и ч а ю шийся тем, что. с целью увеличения выхода целевого продукта и упрощения процесса, в качестве катализатора использу1от гидрохлорид анилина и процесс проводят при молярном соотношении анилинтрет-бутанол:гидрохлорид анилина, равном (1-1,5):1:1 соответственно, под избыточным давлением азота.

Пример

Темпе"

Выход продуктов, Количество исходных соединений, г

Время, ч

Полярное соп т ношеПасса алкилата, r ратура, с

4-третбутиллнилин

2-третбутиланилин ние аниТрет-бу- Гидрохлотанол рид анилина

Анилин лин:третбутанол:

:Гидрохло рид анилина

11,0

3,8

0,4.

Ю,г

14,2

1,0

8,6

Составитель М. Меркулова

Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Редактор В, Данко

Заказ 1555 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1 (ср.) 27,93

2 (ср.) 27,93

3 27,93

27,93

5 (ср.) 27,93

6 41,90

7 (ср.) 27,93

В (cp.) 27,93

9 (cp.) 55,86

10 (ср ) 13,97 (ср ) 27,93

12 (cp.) 27,93

13 27,93

23,46

23,46

23,46

23,46

23,46

23,46

23 ° 46

23,46

23,46

23,46

23,46

23,46

23,46

38,88

38,88

38,88

38,88

Зе,ее

ЗЕ,ВЕ

ЗВ,ЕЕ

ЗЕ,ЕВ

ЗЕ,ВЕ

38,88

29,16

48,60

38,88

1:1:1 .1:1: I

1;1:1

1:1:1

1:1:1

1,5: 1:1

1: 1: 1

1г1:1

2:1:1

0 ° 5:1:1

° 1:1:0,75

1:1:1,25

1:1: i å

250

1

1

1 г

2,5

0,5

2

1 г

39,80

43,88

47,76

48,75

45,77

47,85

48,80

37,4I

47,76

47, 36

38,85

48,65

48,85

69,0

84,4

96,0

9Â,0

92,0

96,0

98,1

61,8

95,0

95,2

69,5

97,8

98,2