CS235379B1 - Spůsob přípravy 2,2,4,4,fi-peiitainetyl-2,3,4,3-tetrahydropyrimidíim - Google Patents

Description

Vynález sa týká sposobu přípravy 2,2,4,4,6-pentametyl-2,3,4,5-tetrahydropyrimidínu v ďalšom nazývaným acetonín, reakciou acetonu s amoniakem bez přítomnosti katalyzátora alebo promotora za zvýšenej teploty a tlaku.

Acetonín sa používá na pripravu triacetónamínu, z ktorého je možné připravit celú radu stabilizátorov syntetických polymérov. Tieto stabilizátory majú vynikajúcu účinnost najma v případe použitia vo vonkajších aplikáciach. Preto čím ďalej tým viac stupa dopyt ako po triacetónamíne, tak i po· ocetoníne.

Je známe, že acetonín vzniká pri reakcii acetonu s amoniakom v relativné vysokých výťažkoch, pokial' sa reakcia uskutočňuje za přítomnosti kyslých katalyzátorov, obecné Lewisových kyselin a promotorov. Katalyzátory a promotory predstavujú rózne anorganické a organické soli (Brandbury R. B. a spol.: J. Chem. Soc. 1947, 1394—99), ionmeniče (U. S. patent 3 984 625), montmorillonitové minerály· (German Patent číslo 1 276 041) alebo halo,gény a ich zlúčeniny (U. S. patent 3 943 134). Je známy i kontinuálny spósob výroby acetonínu s jeho následnou izoláciou (German Patent 1 276 041).

Doteraz známy postup přípravy acetonínu z acetonu a amoniaku bez přítomnosti katalyzátorov nie je ani preparatívne ani priemyselne použitelný, pretože v priebehu 7 dní pri teplote reakcie 25 až 30 °C a bez tlaku dává len· 17 °/o výťažok na aceton (Bradbury R, B. a spol.: J. Chem. Soc. 1947, 1394 až 1399). Všetky ostatně spósoby majú tú nevýhodu, že pri přípravě acetonínu sa používá katalyzátor, ktorý je potřebné bud v priebehu spracovania odstrániť alebo z času na čas regenerovat, připadne vyměnit v reakčnom zariadení.

Teraz bolo zistené, že acetonín možno připravit bez přítomnosti katalyzátora alebo promotora z acetonu a/alebo diacetómalkoholu a/alebo mezityloxidu za zvýšeného tlaku 0,2 až 6,0 MPa a teploty 30 až 130 °C.

Acetonín vzniká pri tomto spósobe přípravy v relativné vysokých výťažkoch na vložený aceton v množstve 60 až 85 %. Z reakčnej zmesi je v případe želania možné izoloval kvapalný bezvodý acetonín alebo krystalický monohydrát frakčnou destiláciou za zníženého tlaku eventuálně kryštalizáciou monohydrátu acetonínu po vysolení přebytku vody.

Spósob přípravy acetonínu priamo z acetonu a amoniaku bez přítomnosti akéhokol'vek katalyzátora velmi zjednodušuje celý technologický proces. Reakciu je možné podlá želania viesť ako diskontinuálne, tak i kontinuálně. Ušetří sa katalyzátor potřebný na syntézu podlá doteraz známých postupov. Ďalej pri postupe, ktorý je predmetom vynálezu, nie je potřebné katalyzátor regenerovat ani ho odstraňovat z reakčného prostredia. Reakcia je velmi rýchla a za 4 hodiny sa dosiahne 60 až 85 % výťažok na vložený aceton. Zbytky katalyzátora, ktoré sa takmer vždy prenášajú do dalšej fázy spracovania, pri tomto postupe nekomplikujú technologický proces a nezanášajú des•tilačné alebo filtračně zariadenia.

Pri predmetnom postupe vzniká ekvimolárne množstvo vody, ktoré je možné nechať v reakčnom prostředí, a ktorá neovplyvňuje váčšinu dalších syntéz. V případe izolácie čistého acetonínu voda sa dá 1'ahko odstrániť pomocou rektifikácie alebo vysolením vody· a delením hornej, organickej vrstvy acetonínu.

Reakciu je možné uskutočniť při teplote 30 až 130 ^QC, s výhodou pri 70 až 120 ^CC a pri tlaku 0,2 až 6 MPa, s výhodou pri 0,8 až 4,0 MPa. Výhodné je tiež použit přebytek amoniaku k acetonu oproti ekvimolánnym pomerom. Molárny poměr acetonu k amoniaku sa pohybuje od 1 : 0,55 až 1 : 3, s výhodou 1 : 0,7 až 1 : 2.

Reakciou podlá uvedeného postupu vzniká homogénna zmes a odpadá akékolvek delenie fáz, připadne nevzniká odpad, ktorý by znečisťoval životné prostredie.

Nasledujúce příklady ozrejmujú vynález bez toho, aby ho obmedzovali v jeho podstatě.

Příklad 1

116,0 g (2 moil) acetonu a 22,66 g (1,33 mol) amoniaku sa vložilo do 250 ml kovového tlakového reaktora s duplikátorom a reakčná zmes vyhriali na teplotu 100 °C. Tlak v reaktore sa udržiaval na 1,3 MPa. Po 4 hodinách sa reaktor ochladil a získal sa žitý olejovitý roztok acetonínu, ktorý bol vhodný na dalšiu syntézu. Výťažok acetonínu 51,2 °/o, konverzia acetonu 72,5 °/o, selektivita acetonu na acetonín 70,6 %. Molárny poměr acetonu : amoniaku 1 : 0,66.

Příklad 2

116 g (2 mol) acetonu a 34 g (2 mol) amoniaku sa vložilo do· kovového tlakového reaktora a reakčná zmes sa vyhriala na teplotu 100 °C. Tlak v reaktore sa udržiaval na 2,1 MPa. Po 4 hodinách sa z ochladeného reaktora získal olejovitý roztok acetonínu. Výťažok acetonínu 58,9 %, konverzia acetonu 83,5 °/o, selektivita acetonu na acetonín 70,5 %. Molárny poměr aceton: amoniak 1 : 1.

Příklad 3 g (1 mol) acetonu a 22,1 g (1,3 moll) amoniaku sa vložilo do kovového tlakového reaktora a po 4 hodinách pri teplote 100 °C a tlaku 2,3 MPa sa získal olejovitý roztok acetonínu. Výťažok acetonínu 54,8 %, konverzia acetonu 74,7 %, selektivita acetonu na acetonín 73,4 %. Molárny poměr aceton :

: amoniak 1: 1,3.

Příklad 4 g (1 mol) acetonu a 22,1 g (1,3 mol) amoniaku sa vložilo do kovového tlakového reaktora. Reakčná zmes sa vyhriala na 120° Celsia a tlak sa udržiaval na 3,3 MPa. Po 4 hodinách po ochladeni reaktora sa získal žitý olejovitý roztok acetonínu. Výťažok acetonínu 76,4 %, konverzía acetonu 85,8 %, selektivita acetonu na acetonín 89,0 °/o. Molárny poměr aceton : amoniak 1: 1,3.

Příklad 5

116 g (2 mol) acetonu a 68 g (4 mol) amoniaku sa vložilo do 600 ml tlakového kovového reaktora. Reakčná zmes sa vyhriala na 100 ^C'C a tlak sa udržiaval na 3,8 MPa. Po 4 hodinách z ochladeného reaktora sa získal olejovitý roztok acetonínu. Výťažok acetonínu 83,2 %, konverzía acetonu 92,4 %, selektivita acetonu na acetonín 90,1 °/o. Molárny poměr aceton : amoniak 1 : 2.

Příklade

Do kovového tlakového reaktora sa vložilo’ 58 g (1 mol) acetonu a 34 g (2 mol) amoniaku. Reakčná zmes sa vyhriala na 120’ Celsia a tlak v reaktore sa udržiaval na 4,2 MPa. Po 4 hodinách sa reaktor ochladil. Získala sa olejovitá kvapalina acetonínu. Výťažok acetonínu 91,2 °/o, konverzía acetonu 96,8 %, selektivita acetonu na acetonín 94,2 percenta. Molárny poměr aceton : amoniak 1 : 2.

Příklad 7 g (1,5 mol) acetonu a 51 g (3 mol) amoniaku sa vložilo do kovového tlakového reaktora. Reakčná zmes sa vyhriala na teplotu 100 °C a tlak sa udržiaval na 4,4 MPa. Po 4 hodinách sa reaktor ochladil a získal sa olejovitý roztok acetonínu. Výťažok acetonínu 86,3 °/o, konverzía acetonu 90,3 %, selektivita acetonu na acetonín 91,2 %. Molárny poměr aceton : amoniak 1 : 2.

Příklade g acetonu (lmolj a 51 g (3 mol) amoniaku sa vložilo do tlakového- kovového reaktora. Zmes sa vyhriala na teplotu 130 °C, tlak sa udržiaval na 4,8 MPa. Po 4 hodinách sa reaktor ochladil. Získala sa reakčná zmes acetonínu. Výťažok acetonínu 92,8 ®/o, konverzia acetonu 97,2 °/o, selektivita acetonu tna acetonín 95,5 %. Molárny poměr aceton : : amoniak 1 : 3.

Příklad 9

116.2 g (1 mol) diacetónalkoholu a 28,2 g (1,6 moil) amoniaku sa vložilo do kovového tlakového reaktora a vyhrialo na 100 °C pri tlaku 2,8 MPa. Reaktor sa po 4 hodinách ochladil. Získal sa podobné ako v predchádzajúcich prípadoch žitý olejovitý roztok acetonínu vhodný pře ďalšie syntézy. Výťažok. acetonínu 70,1 %, konverzía diacetónalkoholu 81,4 %, selektivita 86,2 °/o. Příklad 10

49,6 g mezityloxidu (0,5 molj, 58,1 (0,5 mol) diacetónalkoholu a 34 g (2 mol) amoniaku sa vložilo do’ kovového tlakového’ reaktora. Zmes sa vyhriala na 90 °C a tlak sa udržiaval na 3,1 MPa. Po 4 hodinách sa reaktor ochladil a získal sa olejovitý roztok acetonínu. Výťažok acetonínu 69,96 %, konverzia 82,6 %, selektivita 84,7 %.

Přikladli

99.2 g (1 molj mezityloxidu a 28,22 g (1,6 mol) amoniaku sa vložilo do kovového tlakového reaktora. Reakčná zmes sa vyhriala na teplotu 100 °C a tlak v reaktore sa udržiaval na 2,9 MPa. Po 4 hodinách sa reaktor ochladil a získal sa olejovitý roztok acetonínu. Výťažok acetonínu 61,6 %, konverzia 75,8 %, selektivita 81,3 °/o. Příklad 12

Do prietokového reaktora opatřeného duplikátorom sa pomocou tlakového čerpadla dávkoval aceton v množstve 11 g/h (0,18 mol) a amoniak v množstve 6,4 g/h (0,37 mol) tak, aby zdržná doba v reaktore bola 4 hodiny. Reaktor bol vyhrievaný pomocou termostatickéj jednotky na teplotu 100 °C a pomocou regulačnej tlakovej jednotky bol udržiavaný tlak v reaktore na 4,0 MPa. Z reaktora sa získala olejovitá kvapalina žltej farby, podobné ako v predchádzajúcich príkladoch, a ktorá obsahovala acetonín vo výtažku 78,3 %.

Příklad 13

Rovnako ako v příklade 12 sa dávkoval aceton a amoniak do prietokového tlakového reaktora, ktorý bol temperovaný na 120° Celsia a tlak udržiavaný na 4,5 MPa. Získaný olejovitý roztok acetonínu obsahoval acetonín vo výtažku 85,4 %. Molárny poměr aceton : amoniak 1: 2.

Claims (3)

1. PREDMET

   Sposob přípravy 2,2,4,4,6-pentametyl-2,3,4,5-tetrahydropyrimidínu vyznačený tým, že sa aceton a/alebo diacetónalkohol a/alebo mezityloxid nechá reagovať s amoniakem za zvýšeného tlaku 0,2 až 6,0 MPa a teploty 30 až 130 °C.