RU2189970C1 - Method of synthesis of bis-n,n'-(3,5-di-tertiary-butyl-4-oxybenzyl)- methylamine - Google Patents

Abstract

FIELD: organic chemistry, chemical technology. SUBSTANCE: invention relates to a method of synthesis of bis-N,N'-(3,5-di-tert.-butyl-4-oxybenzyl)-methylamine that is an inhibitor of oxidative radical processes and can be used for stabilization of olefins and synthetic rubbers. Method involves an interaction of 1,3,5-trimethylhexahydrotriazine with N,N'- dimethyl-(3,5-di-tert. -butyl-4-oxybenzyl)-amine in the mole ratio of N,N'-dimethyl-(3,5-di-tert. - butyl-4-oxybenzyl)-amine to 1,3,5-trimethylhexahydrotriazine = 1.00 : (0.35-0.55). Process is carried out at 70-120 C in lower aliphatic alcohol medium, for example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol. Method ensures to exclude the formation of by-side products. EFFECT: improved method of synthesis, decreased consumption of parent reagents and cost of end product. 1 tbl

Description

Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения аминометилированных производных пространственно-затрудненных фенолов, которые являются ингибиторами окислительных радикальных процессов и используются для стабилизации полиолефинов, синтетических каучуков. The invention relates to organic chemistry, and in particular to a method for producing aminomethylated derivatives of spatially hindered phenols, which are inhibitors of oxidative radical processes and are used to stabilize polyolefins, synthetic rubbers.

Известен способ получения бис-N,N(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)метиламина (бензиламина) взаимодействием смеси 2,6-ди-трет-бутил-фенола и монометиламина с формальдегидом в водно-спиртовой среде. Выход целевого продукта достигает 50 мас.% от теории [А.С. СССР 338094, МПК С 07 С 91/34, 1970г.]. A known method of producing bis-N, N (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) methylamine (benzylamine) by the interaction of a mixture of 2,6-di-tert-butyl-phenol and monomethylamine with formaldehyde in an aqueous-alcoholic medium. The yield of the target product reaches 50 wt.% From theory [A.S. USSR 338094, IPC C 07 C 91/34, 1970].

Недостатком метода является использование водного раствора формалина, что способствует образованию большого количества сточных вод и образованию в реакционной смеси побочного продукта - монозамещенного N-(3,5-ди-трет-бутил-4-окси-бензил)-метиламина, который оказывает негативное влияние на качество целевого продукта. The disadvantage of this method is the use of an aqueous solution of formalin, which contributes to the formation of a large amount of wastewater and the formation of a by-product in the reaction mixture - monosubstituted N- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-benzyl) methylamine, which has a negative effect on the quality of the target product.

Известен способ получения 3,5-ди-трет-бутил-4-окси-бензил-метиламина (бензиламина) переаминированием N, N'-диметил-(3,5-ди-трет-бутил-4-окси-бензил)-амина (основание Манниха) монометиламином с выходом целевого продукта 94 мас.% [А.С. СССР 825508, МПК С 07 С 91/34, 1978г.]. A known method of producing 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-benzyl-methylamine (benzylamine) by transamination of N, N'-dimethyl- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-benzyl) -amine (Mannich base) with monomethylamine with a yield of the target product of 94 wt.% [A.S. USSR 825508, IPC C 07 C 91/34, 1978].

Недостатком этого метода является увеличение себестоимости целевого продукта за счет использования дефицитного и дорогостоящего монометиламина. The disadvantage of this method is the increase in the cost of the target product through the use of scarce and expensive monomethylamine.

Наиболее близким техническим решением - прототипом - является способ получения бис-N,N'-(3,5-ди-трет-бутил-4-окси-бензил)метиламина трет-бутил-фенола с аминометилирующим агентом, в качестве которого используют 1,3,5-три-метилгексагидротриазин (триазин) причем мольное соотношение 2,6-ди-трет-бутилфенола к 1,3,5-три-метил-гексагидротриазину составляет 1,00: 0,67-1,00, и процесс проводят в спиртовой среде при температуре 80-130^oС [Патент РФ 2165409, МПК С 07 С 215/50, 1999г.].The closest technical solution - the prototype - is a method for producing bis-N, N '- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) methylamine tert-butyl phenol with an aminomethylating agent, which is used as 1, 3,5-tri-methylhexahydrotriazine (triazine) wherein the molar ratio of 2,6-di-tert-butylphenol to 1,3,5-tri-methyl-hexahydrotriazine is 1.00: 0.67-1.00, and the process is carried out in an alcohol environment at a temperature of 80-130 ^o C [RF Patent 2165409, IPC C 07 C 215/50, 1999.].

Недостатком способа является большой расход аминометилирующего агента и образование монометиламина, который не находит в настоящее время квалифицированного применения на ЗАО "Стерлитамакский нефтехимический завод", что в целом обуславливает высокую себестоимость целевого продукта. The disadvantage of this method is the high consumption of aminomethylating agent and the formation of monomethylamine, which currently does not find qualified use at CJSC Sterlitamak Petrochemical Plant, which generally leads to a high cost of the target product.

Технической задачей предлагаемого изобретения является исключение образования побочных продуктов, снижение расхода исходных реагентов и, соответственно, снижение себестоимости целевого продукта. The technical task of the invention is to eliminate the formation of by-products, reduce the consumption of starting reagents and, accordingly, reduce the cost of the target product.

Решение технической задачи достигается взаимодействием N,N'-диметил-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)амина (основание Манниха) с аминометилирующим агентом, в качестве которого используют 1,3,5-три-метил-гексагидротриазин (триазин), при мольном соотношении основания Манниха к триазину 1,00: 0,35-0,55, и процесс проводят в спиртовой среде при температуре 70-120^oС, в качестве которой используют низшие насыщенные алифатические спирты: метанол, этанол, пропанол.The solution to the technical problem is achieved by the interaction of N, N'-dimethyl- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) amine (Mannich base) with an aminomethylating agent, which is used as 1,3,5-tri-methyl- hexahydrotriazine (triazine), with a molar ratio of Mannich base to triazine of 1.00: 0.35-0.55, and the process is carried out in an alcohol medium at a temperature of 70-120 ^o C, which are used as lower saturated aliphatic alcohols: methanol, ethanol propanol.

Предлагаемый способ описывается следующим уравнением:

Предлагаемое изобретение позволяет получить бис-N,N'-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)метиламин с высоким выходом с одновременной утилизацией триазина.The proposed method is described by the following equation:

The present invention allows to obtain bis-N, N '- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) methylamine in high yield with simultaneous utilization of triazine.

Триазин является побочным продуктом на стадии аминометилирования 2,6-ди-трет-бутилфенола в производстве 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола (Агидола-1) на ЗАО "Стерлитамакский нефтехимический завод", получаемого по регламенту ТР 2.03.058-96, и в настоящее время не находит квалифицированного применения. Triazine is a by-product of the aminomethylation stage of 2,6-di-tert-butylphenol in the production of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (Agidol-1) at Sterlitamak Petrochemical Plant, obtained under the terms of TP 2.03. 058-96, and currently does not find qualified use.

Выделяющийся в ходе реакции N,N'-тетраметилметилендиамин (бис-амин) используется для получения N,N'-диметил-(3,5-ди-трет-бутил-4-окси-бензил)амина (основания Манниха) по регламенту. The N, N'-tetramethylmethylenediamine (bis-amine) released during the reaction is used to prepare the N, N'-dimethyl- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) amine (Mannich base) according to the regulations.

Исходные реагенты соответствуют следующим требованиям:
- N,N'-диметил(3,5-ди-трет-бутил-4-окси-бензил)амин ТУ 38.103368-94;
- метанол - ГОСТ 2222-78;
- этанол - ГОСТ 17299-78;
- пропанол - ТУ 6-09-4344-77;
1,3,5-три-метил-гексагидротриазин (триазин) выделяют методом ректификации из отходов производства Агидола-1 (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола), получаемого на ЗАО "Стерлитамакский нефтехимический завод" согласно ТР 2.03.058-96, стадия синтеза бис-амина.The starting reagents meet the following requirements:
- N, N'-dimethyl (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-benzyl) amine TU 38.103368-94;
- methanol - GOST 2222-78;
- ethanol - GOST 17299-78;
- propanol - TU 6-09-4344-77;
1,3,5-tri-methyl-hexahydrotriazine (triazine) is isolated by rectification from waste products of Agidol-1 (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol) obtained at Sterlitamak Petrochemical Plant CJSC according to TP 2.03 .058-96, a bis-amine synthesis step.

Состав этих отходов, мас.%:
Триазин - 5-10
Бис-амин - 3-5
Метанол - 5-10
Вода - Остальное (до 100 г)
Температура кипения выделяемого 1,3,5-триметил-гексагидротриазина 162-164^oС, d=0,920.The composition of these wastes, wt.%:
Triazine - 5-10
Bis-amine - 3-5
Methanol - 5-10
Water - Else (up to 100 g)
The boiling point of the secreted 1,3,5-trimethyl-hexahydrotriazine 162-164 ^o C, d = 0.920.

Ниже приводятся примеры, раскрывающие сущность заявленного изобретения. The following are examples that reveal the essence of the claimed invention.

Пример 1. Example 1

В реактор, снабженный мешалкой, рубашкой для обогрева, загружают 26,3 г (0,1 моль) N,N-ди-метил-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)амина, 4,5 г (0,035 моль) 1,3,5-триметил-гексагидротриазина, 40 мл метанола. Реакционную смесь нагревают до 115^oС и выдерживают при перемешивании 1 ч. Затем смесь охлаждают до комнатной температуры, выпавшие белые кристаллы фильтруют, промывают метанолом и сушат в токе азота.26.3 g (0.1 mol) of N, N-di-methyl- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) amine, 4.5 g, are charged into a reactor equipped with a stirrer and a heating jacket. (0.035 mol) 1,3,5-trimethyl-hexahydrotriazine, 40 ml of methanol. The reaction mixture was heated to 115 ^° C and kept under stirring for 1 hour. Then the mixture was cooled to room temperature, the precipitated white crystals were filtered, washed with methanol and dried in a stream of nitrogen.

Получают 45,92 г (98,2 %мас.) бис-N,N-(ди-трет-бутил-4-окси-бензил) метиламина. 45.92 g (98.2% by weight) of bis-N, N- (di-tert-butyl-4-hydroxy-benzyl) methylamine are obtained.

Температура его плавления 176,5-177^oС.The temperature of its melting 176.5-177 ^o C.

Элементный анализ бис-(3,5-ди-трет-бутил-4-окси-бензил)метиламина:
Найдено, %: С 79,74; N 3,01; Н 10,25.Elemental analysis of bis- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-benzyl) methylamine:
Found,%: C 79.74; N, 3.01; H, 10.25.

Вычислено, %: С 79,66; N 3,00; Н 10,40. Calculated,%: C 79.66; N, 3.00; H, 10.40.

Примеры по получению заявленного соединения с другими соотношениями исходных реагентов и температурными интервалами сведены в таблицу. Examples for obtaining the claimed compounds with other ratios of the starting reagents and temperature ranges are summarized in table.

На основании приведенных примеров видно, что использование отхода производсва Агидола-1 триазина позволит снизить расход аминоме тилирующего реагента при получении целевого продукта бис-N,N'-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)метиламина, а выделяющийся в ходе реакции бис-амин используют в качестве исходного реагента для получения основания Манниха в процессе получения Агидола-1. Based on the examples given, it can be seen that the use of the waste from the production of Agidol-1 triazine will reduce the consumption of amine methylating reagent in obtaining the desired product bis-N, N '- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) methylamine, and during the reaction, bis-amine is used as a starting reagent to obtain Mannich base in the process of obtaining Agidol-1.

Claims (1)

Способ получения бис-N, N'-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)метиламина взаимодействием алкилфенола с 1,3,5-триметилгексагидротриазином в спиртовой среде, в качестве которой используют низшие алифатические спирты такие, как метанол, этанол, пропанол, изопропанол при повышенной температуре, отличающийся тем, что в качестве алкилфенола используют N, N'-диметил(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)амин при мольном соотношении N, N'-диметил(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)амина к 1,3,5-триметилгексагидротриазину, равном 1,00 : 0,35-0,55, и процесс проводят при 70-120^oС.The method of obtaining bis-N, N '- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) methylamine by the interaction of alkyl phenol with 1,3,5-trimethylhexahydrotriazine in an alcohol medium, which is used as lower aliphatic alcohols such as methanol , ethanol, propanol, isopropanol at elevated temperature, characterized in that N, N'-dimethyl (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) amine is used as alkyl phenol in a molar ratio of N, N'-dimethyl ( 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) amine to 1,3,5-trimethylhexahydrotriazine equal to 1.00: 0.35-0.55, and the process is carried out at 70-120 ^o C.

Images