CS268204B1 - Method of 2-aluminium propanolate's and amine's or amonia's trimes's complex preparation - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu přípravy komplexní sloučeniny vzniklé vazbou trimerů 2-propanolátu hlinitého s amoniakem nebo primárním či sekundárním aminem. Vzniklá komplexní sloučenina slouží Jako účinný katalyzátor při příprav š amidů karboxylových kyselin aminolýzou esterů těchto kyselin.The solution relates to a method of preparation binding complex compounds of trimer of aluminum 2-propanolate with ammonia or primary or secondary amine. The complex compound formed serves as an effective catalyst in preparation carboxylic acid amides by aminolysis esters of these acids.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy komplexní sloučeniny obecného vzorce IThe invention relates to a process for the preparation of a complex compound of general formula I

RR

ve kterém R značí skupinu atomů (CH^^CH-, R^ značí atom vodíku nebo alkyl s 1 až 4 atomy uhlíku a R^ značí totéž co R₁ nebo fenyl, benzyl, dimetylamlnoalkyl a 1 až 4 atomy uhlíku nebo diethylaminoalkyl s 1 až 4 atomy uhlíku, vzniklé vazbou trimeru 2-propanolátu hlinitého s amoniakem nebo aminem obecného vzorce IIwherein R represents a group of atoms (CH 2, CH-, R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl having 1 to 4 carbon atoms and R 4 represents the same as R ₁ or phenyl, benzyl, dimethylaminoalkyl and 1 to 4 carbon atoms or diethylaminoalkyl having 1 to 4 carbon atoms; up to 4 carbon atoms formed by coupling an aluminum 2-propanolate trimer with ammonia or an amine of formula II

II.II.

ve kterém R₁ a R^ značí totéž co ve vzorci I.in which R ₁ and R 2 denote the same as in formula I.

Komplexní sloučeniny obecného vzorce I lze účelné použít Jako účinné katalyzátory některých chemických reakcí, zejména pro‘přípravu amidů karboxylových kyselin aminolýzou esterů těchto kyselin.The complex compounds of the formula I can expediently be used as effective catalysts for certain chemical reactions, in particular for the preparation of carboxylic acid amides by aminolysis of esters of these acids.

Komplexní sloučeniny obecného vzorce I nebyly známy. Existence komplexních sloučenin obecného vzorce I byla zjištěna při experimentálním studiu přípravy amidů karboxylových kyselin aminolýzou esterů těchto kyselin působením aminu v přítomnosti 2-propanolátu hlinitého.The complex compounds of formula I were not known. The existence of complex compounds of general formula I was found in an experimental study of the preparation of carboxylic acid amides by aminolysis of esters of these acids by the action of an amine in the presence of aluminum 2-propanolate.

Toto experimentální studium vycházelo ze známé skutečnosti, že 2-propanolát hlinitý existuje ve dvou polymerních formách v závislosti na teplotě a době trvání při této teplotě. Při teplotách nižších než 40 °C je stálou formou polymerace 2~propanolátu hlinitého tetramer, při teplotách vyšších než 40 °C je stálou formou polymerace 2-propanolátu hlinitého trimer. Změna trimeru 2-propanolátu hlinitého v tetramer a naopak je vratná a závislá na změnách teploty Γ V. 3. Shiner a spol.: J. Am. Chem. Soc. 85, 2318 (1963)] · ^L This experimental study was based on the known fact that aluminum 2-propanolate exists in two polymeric forms depending on the temperature and the duration at this temperature. At temperatures below 40 ° C the stable form of polymerization of aluminum 2-propanolate is tetramer, at temperatures above 40 ° C the stable form of polymerization of aluminum 2-propanolate is trimer. The change of the aluminum 2-propanolate trimer in the tetramer and vice versa is reversible and dependent on temperature changes Γ V. 3. Shiner et al .: J. Am. Chem. Soc. 85, 2318 (1963)] · ^L

Pro experimentální studium působení 2-propanolátu hlinitého na průběh aminolýzy esterů karboxylových kyselin byl tetramer 2-propanolátu hlinitého připraven dennímFor the experimental study of the effect of aluminum 2-propanolate on the course of aminolysis of carboxylic acid esters, an aluminum 2-propanolate tetramer was prepared daily

CS 268204 Bl stáním předestilovaného 2-propanolátu hlinitého. S použitím NMR spektrální analýzy byla sledována přeměna trimeru 2-propanolátu hlinitého v tetramer. Bylo zjištěno, že přeměna trimeru 2-propanolátu hlinitého v tetramer je provázena rozštěpením NMR spektra trimeru. Po osmi dnech dojde k úplné přeměně trimeru 2-propanolátu v tetramer, který je krystalické struktury a za stejnou dobu doje k úplnému rozštěpení NMR spektra trimeru. Trimer 2-propanolátu hlinitého byl připraven šestihodinovým zahříváním tetrameru této sloučeniny na 110 °C.CS 268204 B1 by standing distilled aluminum 2-propanolate. The conversion of aluminum 2-propanolate trimer to tetramer was monitored using NMR spectral analysis. It has been found that the conversion of the aluminum 2-propanolate trimer to the tetramer is accompanied by cleavage of the NMR spectrum of the trimer. After eight days, the trimer of 2-propanolate is completely converted to the tetramer, which is a crystalline structure, and at the same time the NMR spectrum of the trimer is completely cleaved. Aluminum 2-propanolate trimer was prepared by heating the tetramer of this compound at 110 ° C for six hours.

Při tomto experimentálním studiu bylo zjištěno, že tetramer 2-propanolátu hlinitého nemá účinky na směs esteru karboxylové kyseliny a amoniaku nebo aminu. Dále bylo zjištěno, že trimer 2-propanolátu hlinitého při styku s amoniakem nebo aminem obecného vzorce II poskytne okamžitě komplexní sloučeninu obecného vzorce I vzájemnou reakcí ekvivalentních množství reagujících látek, tj. 1 mol trimeru 2-propanolátu hlinitého a 1 mol amoniaku nebo aminu obecného vzorce II. Reakce je provázena uvolněním tepla a okamžitým rozštěpením NMR spektra trimeru 2-propanolátu hlinitého na spektrum velmi blízce podobné spektru NMR tetrameru této sloučeniny. Objevené komplexní sloučeniny obecného vzorce I jsou nerozpustné v alkánech i v nižších alkanolech, jako je metanol, etanol, 2-propanol, málo jsou rozpustné v toluenu, chloroformu, trichlorethylenu, dobře jsou rozpustné v aminech obecného vzorce II.In this experimental study, it was found that aluminum 2-propanolate tetramer has no effect on the mixture of carboxylic acid ester and ammonia or amine. Furthermore, it has been found that aluminum trimer of 2-propanolate on contact with ammonia or an amine of formula II immediately gives a complex compound of formula I by reacting equivalent amounts of reactants, i.e. 1 mol of aluminum 2-propanolate trimer and 1 mol of ammonia or amine of formula II. II. The reaction is accompanied by the release of heat and the immediate resolution of the NMR spectrum of the aluminum 2-propanolate trimer to a spectrum very closely similar to that of the tetramer of this compound. The discovered complex compounds of general formula I are insoluble in alkanes as well as in lower alkanols, such as methanol, ethanol, 2-propanol, sparingly soluble in toluene, chloroform, trichlorethylene, they are well soluble in amines of general formula II.

Teploty tavení těchto komplexních sloučenin jsou překvapivě vysoké, přesahují 118 °C, což je počátek teploty tavení komplexu vzniklého vazbou trimeru 2-propanolátu hlinitého a amoniakem.The melting points of these complex compounds are surprisingly high, exceeding 118 ° C, which is the beginning of the melting point of the complex formed by the coupling of aluminum 2-propanolate trimer and ammonia.

Komplexní sloučeniny obecného vzorce I jsou stálé i při teplotách do 190 °C, tj. při teplotách, které převyšují jejich teploty tavení.The complex compounds of formula I are stable even at temperatures up to 190 ° C, i.e. at temperatures which exceed their melting points.

Účelné využití objevené schopnosti trimeru 2-propanolátu hlinitého poskytnout komplexní sloučeninu obecného vzorce I reakcí β amoniakem nebo aminem obecného vzorce II je předmětem tohoto vynálezu.The use of the discovered ability of the aluminum 2-propanolate trimer to provide a complex compound of formula I by reaction with β with ammonia or an amine of formula II is an object of the present invention.

Podstata způsobu přípravy komplexní sloučeniny obecného vzorce I podle vynálezu spočívá v tom, že tato sloučenina vznikne reakcí trimeru 2-propanolátu hlinitého s amoniakem nebo aminem obecného vzorce II jako následek smíchání těchto reakčních komponent při teplotách do 48 °C. .The essence of the process for the preparation of the complex compound of general formula I according to the invention is that this compound is formed by reacting aluminum 2-propanolate trimer with ammonia or amine of general formula II as a result of mixing these reactants at temperatures up to 48 ° C. .

Jako reakční prostředí pro způsob přípravy komplexní sloučeniny obecného vzorce I podle vynálezu se použije amin obecného vzorce II nebo alkán β 6 až 12 uhlíky nebo aromatický uhlovodík, jako je toluen, xyleny apod.As the reaction medium for the process for preparing the complex compound of the general formula (I) of the present invention, an amine of the general formula (II) or an alkane of β 6 to 12 carbons or an aromatic hydrocarbon such as toluene, xylenes and the like are used.

Způsob přípravy komplexní sloučeniny obecného vzorce I podle vynálezu je znázorněn v příkladech provedení, jirtfe ovšem není nijak omezen.The process for the preparation of the complex compound of the general formula (I) according to the invention is shown in the working examples, but is not limited thereto.

Příklad 1Example 1

K roztoku 183,6 g (0,3 mol) trimeru 2-propanolátu hlinitého v 600 ml n-hexanu, umístěnéraiv 2,5 litrové baňoe s míchadlem, teploměrem a sestupným chladičem, bylo při 20 °C za míchání přidáno 10,2 g (0,6 mol) kapalného amoniaku. Od vzniklé krystalické látky byl nezreagovaný amoniak oddělen destilací spolu s n-hexanem, při tlaku sníženém na 18 kPa. Krystalická látka byla oddělena filtrací. Bylo získáno 177 g (0,28 mol) komplexní sloučeniny vzniklé vazbou trimeru 2-propanolátu hlinitého s amoniakem. Teplota tavení této látky je 118 až 127 °C.To a stirred solution of 183.6 g (0.3 mol) of aluminum 2-propanolate trimer in 600 ml of n-hexane in a 2.5 L flask with stirrer, thermometer and descending condenser at 20 ° C was added 10.2 g (0.6 mol) of liquid ammonia. Unreacted ammonia was separated from the resulting crystalline substance by distillation together with n-hexane under reduced pressure to 18 kPa. The crystalline substance was separated by filtration. 177 g (0.28 mol) of the complex compound formed by coupling aluminum trimer of 2-propanolate with ammonia were obtained. The melting point of this substance is 118 to 127 ° C.

Příklad 2Example 2

K roztoku 183,6 g (0,3 mol) trimeru 2-propanolátu hlinitého v 600 ml n-hexanu, umístěnémuv aparatuře jako v příkladu 1, bylo při 20 °C za míchání a chlazení vodou přidáno 19,5 g (0,33 mol) 2-propylaminu. Teplota reakční směsi vystoupila na 28 °C. Vzniklá krystalická látka byla oddělena filtrací. Bylo získáno 195 g (0,29 mol) komplexCS 268204 B1 3 ní sloučeniny vzniklé vazbou trimeru 2-propanolátu hlinitého β 2-propylaminem. Teplota tavení této látky je 127 až 136 °C.To a solution of 183.6 g (0.3 mol) of aluminum 2-propanolate trimer in 600 ml of n-hexane, placed in the apparatus as in Example 1, was added 19.5 g (0.33 g) at 20 ° C with stirring and cooling with water. mol) 2-propylamine. The temperature of the reaction mixture rose to 28 ° C. The resulting crystalline substance was separated by filtration. 195 g (0.29 mol) of a complex of CS 268204 B1 3 compounds formed by coupling aluminum trimer of 2-propanolate β with 2-propylamine were obtained. The melting point of this substance is 127-136 ° C.

Příklad 3Example 3

K roztoku 83.6 g (0,3 mol) trimeru 2-propanolátu hlinitého v 600 ml toluenu, umístSnémv aparatuře jako v příkladu 1, bylo při 20 °C za míchání a chlazení vodou přidáno 22 g (0,3 mol) dlethylaminu. Teplota reakční smési vystoupila na 29 °C. Vzniklá krystalická látka byla oddělena filtrací. Bylo získáno 165 g (0,24 mol) komplexní sloučeniny vzniklé vazbou trimeru 2-propanoláthu hlinitého s diethylaminea. Teplota tavení této látky je 128 až 136 °C.To a solution of 83.6 g (0.3 mol) of aluminum 2-propanolate trimer in 600 ml of toluene, placed in the apparatus as in Example 1, was added 22 g (0.3 mol) of diethylamine at 20 DEG C. with stirring and cooling with water. The temperature of the reaction mixture rose to 29 ° C. The resulting crystalline substance was separated by filtration. 165 g (0.24 mol) of the complex compound formed by coupling of aluminum 2-propanolate trimer with diethylamine were obtained. The melting point of this substance is 128 to 136 ° C.

Příklad 4Example 4

K roztoku 183,6 g (0,3 mol) trimeru 2-propanolátu hlinitého v 600 ml n-hexanu, umístěnému v aparatuře jako v příkladu 1, bylo za míchání a chlazení vodou přidáno při 20 °C 35 g (0,3 mol) diethylaminoethylaminu. Teplota reakční směsi vystoupila na 29 °CVzniklá krystalická látka byla oddělena filtrací. Bylo získáno 212 g (0,29 mol) komplexní sloučeniny vzniklé vazbou trimeru 2-propanolátu hlinitého s diethylamtnoethy'l aminem. Teplota tavení této látky je 123 až 130 °C.To a solution of 183.6 g (0.3 mol) of aluminum 2-propanolate trimer in 600 ml of n-hexane, placed in the apparatus as in Example 1, 35 g (0.3 mol) was added at 20 ° C with stirring and cooling with water. ) diethylaminoethylamine. The temperature of the reaction mixture rose to 29 ° C. The resulting crystalline substance was collected by filtration. 212 g (0.29 mol) of the complex compound formed by coupling of aluminum 2-propanolate trimer with diethylaminoethyl amine were obtained. The melting point of this substance is 123 to 130 ° C.

Příklad 5Example 5

K 290 g (2,4 mol) diethylaminoethylaminu, umístěnémuv aparatuře jako v příkladu 1, bylo za míchání a chlazení vodou přidáno při 20 °C 193,6 g (0,3 mol) trierru 2-propanolátu hlinitého. Teplota rekační směsi vystoupila na 32 °C. Vzniklý roztok obsahoval 218,4 (0,3 mol) komplexní sloučeniny vzniklé vazbou trimeru 2-propanolátu hlinitého s diethylaminoethylaminem.To 290 g (2.4 mol) of diethylaminoethylamine placed in the apparatus as in Example 1 was added 193.6 g (0.3 mol) of aluminum 2-propanolate trimer at 20 ° C with stirring and cooling with water. The temperature of the reaction mixture rose to 32 ° C. The resulting solution contained 218.4 (0.3 mol) of complex compounds formed by coupling aluminum aluminum 2-propanolate trimer with diethylaminoethylamine.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUOBJECT OF THE INVENTION Způsob přípravy komplexní sloučeniny obecného vzorce IProcess for the preparation of a complex compound of general formula I CS 258204 B1 ve kterém R značí skupinu atomů (CH^JgCH, R₁ značí atom vodíku nebo alkyl a 1 až 4 atomy uhlíku a Rg značí totéž co R₁ nebo fenyl, benzyl, dimetylaminoalkyl a 1 až 4 atomy uhlíku nebo diethylaminoalkyl a 1 až 4 atomy uhlíku, vyznačující se tím, že ae nechá reagovat trimer 2-propanolátu hlinitého a amoniakem nebo aminem obecného vzorce IIIn which R denotes a group of atoms (CH 2 JCHCH, R ₁ denotes a hydrogen atom or an alkyl and 1 to 4 carbon atoms and R g denotes the same as R ₁ or phenyl, benzyl, dimethylaminoalkyl and 1 to 4 carbon atoms or diethylaminoalkyl and 1 up to 4 carbon atoms, characterized in that ae is reacted with an aluminum 2-propanolate trimer and ammonia or an amine of general formula II II» kde R₁ a Rg mají výše uvedený význam, za nadbytku aminu ob. vz. II, nebo v alkánu s ř až 12 atomy uhlíku nebo v aromatickém uhlovodíku a 6 až 9 atomy uhlíku při teplotě do 4c °C.II »wherein R ₁ and R 8 are as defined above, with an excess of amine ob. vz. II, or in an alkane having 1 to 12 carbon atoms or in an aromatic hydrocarbon and 6 to 9 carbon atoms at a temperature up to 4c ° C.