RU2765948C1 - Способ получения алкилимидазолина - Google Patents
Способ получения алкилимидазолина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765948C1 RU2765948C1 RU2021114344A RU2021114344A RU2765948C1 RU 2765948 C1 RU2765948 C1 RU 2765948C1 RU 2021114344 A RU2021114344 A RU 2021114344A RU 2021114344 A RU2021114344 A RU 2021114344A RU 2765948 C1 RU2765948 C1 RU 2765948C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- fatty acids
- acid
- formula
- alkylimidazoline
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
- C07D233/04—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
- C07D233/06—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, directly attached to ring carbon atoms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области органической химии, в частности к получению высшего алкил (C8-C22) имидазолина указанной ниже формулы, где R - насыщенный или ненасыщенный углеводородный радикал C8-C22, путем термокаталитической реакции при температуре 200°С взаимодействием жирной кислоты или смеси жирных кислот, с алкилполиамином H2N(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2, где n=2-8, взятых в мольном соотношении жирных кислот к алкилполиамину как 1:1-0.33 соответственно, в присутствии в качестве катализатора кристаллической нитрилотриметилфосфоновой кислоты формулы C3H12NO9P3 в количестве 0,5 мас.% к исходному сырью и отгонкой в вакууме при температуре 100°С воды, образующейся в процессе синтеза. Технический результат: упрощенный процесс синтеза алкимидазолина указанной формулы, отличающийся большей глубиной циклизации. 2 з.п. ф-лы, 5 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к органической химии, в частности к получению высшего алкил (C8-C22) имидазолина, который широко применяется в нефтегазодобыче, дорожном строительстве, текстильной промышленности, бытовой химии, косметике.
Распространенным способом получения гетероциклических производных азота является реакция жирных кислот, сложных эфиров с 1,2 диаминосоединениями или полиэтиленполиаминами. В процессе синтеза может образоваться ряд соединений, как, например, аминные мыла, амидоамины, диамиды и целевой продукт - имидазолин. Образование амидоаминов и диамидов начинается при температуре 120-180°C. Дальнейшее повышение температуры способствует циклизации амидоаминов в имидазолины, диамиды дальнейшим превращениям не подвергаются. Для уменьшения количества диамидов в готовом продукте в синтезе используют большой избыток этилендиамина (5-6 молей на моль жирной кислоты) или в качестве сырья применяют замещенные ЭДА (β - оксиэтилэтилендиамин, полиэтиленполиамин) (US 3743256, F28F 25/00, B01F 3/04, 1973-07-23).
Для удаления воды, образующейся в процессе синтеза, используют окись кальция при температуре 220-240°C (US 3093655, C08G 73/00, C08L 27/00 1963-06-11).
Однако в производстве чаще применяют удаление воды с помощью вакуумной отгонки или азеотропными растворителями - бензолом, толуолом, ксилолом (US 2520102 C07D 233/00, 1963-05-07).
Для повышения эффективности процесса получения имидазолинов были сделаны попытки использовать такие катализаторы, как ортофосфорная и соляная кислоты, в присутствии которых блокируется одна аминная группа этилендиамина и уменьшается выход диамидов (Baganz Н., Ber., 1962, 95, 1832-1839).
Известен способ получения имидазолинов, где предлагаемая в качестве катализатора катионная смола КУ-2/8 позволила значительно снизить температуру реакции и осуществить процесс при мягких условиях, однако в ее присутствии выход продукта на уровне 65-75% достигается лишь при шестикратном молярном избытке этилендиамина и применении катализатора в количестве 30% от веса эфиров жирных кислот (АС СССР 189437, МКИ C07D 233/06, 1967. БИ № 24. C. 25).
Известен способ получения алкилимидазолинов с использованием в качестве катализатора триполифосфата натрия, механизм действия которого не раскрывается. Анализ продукта методом инфракрасной спектроскопии показал конверсию карбоксильной группы в имидазолиновую на 85% и амидную на 15%. Такой результат был достигнут благодаря высокому вакууму порядка 10 мм рт.ст. и температуре 220°C (US 3093655, C08G 73/00, C08L 27/00, 1963-06-11).
Получение алкилимидазолинов с хорошим выходом и высокой степенью чистоты осуществляют реакцией 1,2 диаминов или их N-замещенных производных с нитрилами в присутствии каталитических комплексов цистеина или цистина приведено в патенте (US 3766203, C07D 233/06, 1973-10-16).
Недостатком способа получение в процессе синтеза помимо целевого продукта - имидазолина ряда соединений, например, аминные мыла, амидоамины, диамиды.
Известен способ получения имидазолинов по реакции этилендиамина с карбоновыми кислотами. Сначала процесс проходит энергично при 120-140°C в среде толуола или без растворителя с образованием амидов соответствующих кислот. Нагревание последних в токе азота при 180-220°C приводит к циклизации 2-алкилимидазолинов.
Недостатком способа являются относительно невысокие выходы 2-алкилимидазолинов. Невысокий выход объясняется тем, что в результате бурного протекания реакции этилендиамина с кислотами наряду с монозамещенными амидами кислот образуются 1,2-дизамещенные амиды, которые при 180-220°C циклизуются с образованием 3-амидоалкилимидазолинов [Мазитова И.Ш. Многоосновные амины. Сообщение V. Синтез производных 1,2-имидазолина/ И.Ш. Мазитова [и др.] // Башкирский химический журнал. - 2207. - Т. 14, вып. 4. - С. 21-28].
Известен способ получения имидазолинов из технического стеарина, жирных кислот соевого и льняного масла, а также бисимидазолинов димеризованных жирных кислот конденсацией соответствующих жирных кислот с диэтилентриамином и последующим нагреванием реакционной смеси до 260-300°C при остаточном давлении 5 мм рт.ст. Выход имидазолинов при этом составляет 91-95% [US 2994585, C10B 17/00, С018 17/60, 1961-08-01].
Недостатком способа является высокая температура процесса.
Известен способ получения имидазолина, заключающийся во взаимодействии карбоновой кислоты с этилендиамином при нагревании в присутствии катализатора, при этом в качестве карбоновой кислоты используют уксусную, масляную, изомасляную, валериановую или изовалериановую, в качестве катализатора - наночастицы меди или 50% водную суспензию оксида железа Fe3O4, а реакцию ведут при 80°C в среде бензола с азеотропной отгонкой воды при мольном соотношении карбоновая кислота:этилендиамин:катализатор, равном 1:1.2-1.5:0.008-0.025 [RU 2599989, C07D 233/06, опубл.20.10.2016].
Недостатками данного способа являются сложный состав катализатора и использование в процессе бензола.
Прототипом настоящего изобретения является способ получения алкилимидазолина, в частности высшего алкил (C8-C22) имидазолина формулы
термокаталитической реакцией взаимодействия жирной кислоты, где R - углеводородный радикал C8-C22, насыщенный или ненасыщенный с алкилполиамином общей формулы: H2N(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2, где n=2-8 в присутствии комплексного катализатора, содержащего 1,5 весовых частей глицерата натрия, представляющего собой 10%-ный раствор по натрию в глицерине смеси соединений формул C3H5O3Na3, C3H6O3Na2, C3H7O3Na, на 1,0 весовую часть динатриевой соли 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты формулы CH3C(OH)(PO3H)2Na2, взятого по отношению к смеси жирной кислоты и алкилполиэтиленполиамина в количестве 1,0 вес. % [RU 2487122, C07D 233/06, опубл.10.07.2013].
Недостатком указанного способа является необходимость предварительного синтеза комплексного катализатора, усложняющего процесс синтеза имидазолина.
Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение процесс синтеза имидазолина и возможность получения качественного продукта с большей глубиной циклизации
Для достижения заявленного технического результата предлагается способ получения алкилимидазолина формулы:
термокаталитической реакцией при температуре 200°С взаимодействием жирной кислоты или смеси жирных кислот, где R - насыщенный или ненасыщенный углеводородный радикал C8-C22, с алкилполиаминами общей формулы H2N(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2, где n=2-8, взятых в мольном соотношении жирных кислот к алкилполиаминам как 1:1-0.33 соответственно в присутствии в качестве катализатора кристаллической нитрилотриметилфосфоновой кислоты формулы C3H12NO9P3 в количестве 0,5 мас. % к исходному сырью и отгонкой в вакууме при температуре 100°С воды, образующейся в процессе синтеза.
Использование в отличие от прототипа готового катализатора в виде кристаллической нитрилотриметилфосфоновой кислоты формулы C3H12NO9P3 позволяет упростить процесс синтеза алкилимидазолина, а выбранное мольное соотношение используемых жирных кислот к алкилполиаминам обеспечивает получение качественного целевого продукта - алкилимидазолина с большей углубленной циклизацией.
Примеры осуществления способа.
Пример 1
В трехгорлую колбу, снабженную магнитной мешалкой, термометром, холодильником и капилляром для подачи азота загружают 623,4 г (2 моль в пересчете на жирные кислоты) рапсового масла, 206,4 г (2 моль) диэтилентриамина и 4,15 г (0,014 моль) нитрилотриметилфосфоновой кислоты и нагревают при перемешивании и пропускании газообразного азота. При достижении температуры 100°C в системе создают вакуум для облегчения отгонки воды, нагревают реакционную смесь до 200°C и выдерживают при этой температуре в течение одного часа, при этом отгоняется 19,4 г воды. Выход алкилимидазолина составляет 97,6 % (813,9 г). Глубина циклизации, определяемая методом ИК-спектроскопии, составляет 90,2 %.
Пример 2
В трехгорлую колбу, снабженную магнитной мешалкой, термометром, холодильником и капилляром для подачи азота загружают 529,9 г рапсового масла (1,7 моль в пересчете на жирные кислоты), 306 г (5,1 моль) полиэтиленполиамина и 4,15 г (0,014 моль) нитрилотриметилфосфоновой кислоты и нагревают при перемешивании и пропускании газообразного азота. При достижении температуры 100°C в системе создают вакуум для облегчения отгонки воды, нагревают реакционную смесь до 200°C и выдерживают при этой температуре в течение одного часа, при этом отгоняется 17,1 г воды. Выход алкилимидазолина составляет 98,1 % (824,1 г). Глубина циклизации, определяемая методом ИК-спектроскопии, составляет 89,7 %.
Пример 3
В трехгорлую колбу, снабженную магнитной мешалкой, термометром, холодильником и капилляром для подачи азота загружают 524,3 г (1,85 моль) олеиновой кислоты, 318,6 г (5,31 моль) полиэтиленполиамина и 4,21 г (0,014 моль) нитрилотриметилфосфоновой кислоты и нагревают при перемешивании и пропускании газообразного азота. При достижении температуры 100°C в системе создают вакуум для облегчения отгонки воды, нагревают реакционную смесь до 200°C и выдерживают при этой температуре в течение одного часа, при этом отгоняется 66,8 г воды. Выход алкилимидазолина составляет 92,0 % (779,7 г). Глубина циклизации, определяемая методом ИК-спектроскопии, составляет 89,2 %.
Пример 4
В трехгорлую колбу, снабженную магнитной мешалкой, термометром, холодильником и капилляром для подачи азота загружают 531,5 г (1,8 моль в пересчете на жирные кислоты) рафинированного подсолнечного масла, 312,0 г (5,2 моль) полиэтиленполиамина и 4,22 г (0,014 моль) нитрилотриметилфосфоновой кислоты и нагревают при перемешивании и пропускании газообразного азота. При достижении температуры 100°C в системе создают вакуум для облегчения отгонки воды, нагревают реакционную смесь до 200°C и выдерживают при этой температуре в течение одного часа, при этом отгоняется 19,4 г воды. Выход алкилимидазолина составляет 97,2 % (821,5 г). Глубина циклизации, определяемая методом ИК-спектроскопии, составляет 88,5 %.
Пример 5
В трехгорлую колбу, снабженную магнитной мешалкой, термометром, холодильником и капилляром для подачи азота загружают 626,6 г (2,2 моль) жирных кислот талового масла, 227,0 г (2,2 моль) диэтилентриамина и 4,22 г (0,014 моль) нитрилотриметилфосфоновой кислоты и нагревают при перемешивании и пропускании газообразного азота. При достижении температуры 100°C в системе создают вакуум для облегчения отгонки воды, нагревают реакционную смесь до 200°C и выдерживают при этой температуре в течение одного часа, при этом отгоняется 88,3 г воды. Выход алкилимидазолина составляет 89,6 % (768,2 г). Глубина циклизации, определяемая методом ИК-спектроскопии, составляет 91,1 %.
Claims (5)
1. Способ получения алкиилимидазолина формулы
термокаталитической реакцией при температуре 200°С взаимодействием жирной кислоты или смеси жирных кислот, где R – насыщенный или ненасыщенный углеводородный радикал C8-C22, с алкилполиамином общей формулы H2N(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2, где n=2-8, взятых в мольном соотношении жирных кислот к алкилполиамину как 1:1-0.33 соответственно в присутствии в качестве катализатора кристаллической нитрилотриметилфосфоновой кислоты формулы C3H12NO9P3 в количестве 0,5 мас.% к исходному сырью и отгонкой в вакууме при температуре 100°С воды, образующейся в процессе синтеза.
2. Способ по п.1, в котором в качестве жирной кислоты используют олеиновую кислоту, а в качестве смеси жирных кислот – рапсовое масло, или подсолнечное масло, или таловое масло.
3. Способ по п.1, в котором в качестве алкилполиамина используют диэтилентриамин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021114344A RU2765948C1 (ru) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | Способ получения алкилимидазолина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021114344A RU2765948C1 (ru) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | Способ получения алкилимидазолина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2765948C1 true RU2765948C1 (ru) | 2022-02-07 |
Family
ID=80214755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021114344A RU2765948C1 (ru) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | Способ получения алкилимидазолина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2765948C1 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2487122C1 (ru) * | 2012-05-24 | 2013-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "НИИПАВ" | Способ получения алкилимидазолина |
RU2599989C1 (ru) * | 2015-10-08 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения 2-алкил-2-имидазолинов |
-
2021
- 2021-05-20 RU RU2021114344A patent/RU2765948C1/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2487122C1 (ru) * | 2012-05-24 | 2013-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "НИИПАВ" | Способ получения алкилимидазолина |
RU2599989C1 (ru) * | 2015-10-08 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения 2-алкил-2-имидазолинов |
Non-Patent Citations (3)
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5583024B2 (ja) | ジ置換されたイミダゾリウム塩の製造方法 | |
ES2516817T3 (es) | Procedimiento de fabricación de compuestos que comprenden funciones nitrilo | |
EP0745582A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Glycin-N,N-diessigsäure-Derivaten durch Umsetzung von Glycinderivaten oder deren Vorstufen mit Formaldehyd und Cyanwasserstoff oder von Iminodiacetonitril oder Iminodiessigsäure mit entsprechenden Aldehyden und Cyanwasserstoff in wässrig-saurem Medium | |
FR2982858A1 (fr) | Procede de fabrication de composes comprenant des fonctions nitriles | |
ES2305090T3 (es) | Esteres de acido 4-alcoxi-ciclohexano-1-aminocarboxilico y procedimiento para su preparacion. | |
WO2016155684A1 (en) | A process of preparing ixazomib citrate | |
RU2765948C1 (ru) | Способ получения алкилимидазолина | |
AU2015371069B2 (en) | Crystals of alanine N-acetic acid precursors, process to prepare them and their use | |
US8519168B2 (en) | Process and intermediates for the synthesis of 1,2-substituted 3,4-dioxo-1-cyclobutene compounds | |
RU2186761C1 (ru) | Способ получения диэтилентриамина | |
RU2487122C1 (ru) | Способ получения алкилимидазолина | |
JP2011527324A (ja) | ω−アミノ−アルカン酸またはこのエステルを天然脂肪酸から合成する方法 | |
JPH03236359A (ja) | 環状アミノ酸抗けいれん性化合物の改良製法 | |
CN108699491B (zh) | 脂肪族多胺和12-羟基十八烷酸的酰胺和脂肪酶稳定的增稠剂组合物 | |
US2401196A (en) | Dicarboxylic salts of polyhydroxy tertiary amines | |
RU2599989C1 (ru) | Способ получения 2-алкил-2-имидазолинов | |
US7790926B2 (en) | Alpha, omega-difunctional aldaramides | |
CN1211356C (zh) | 偶氮亚氨基醚和偶氮羧酸酯的制备方法以及偶氮羧酸的新的混合酯 | |
JP2010530397A (ja) | アミド形成の改善方法 | |
CN106582435A (zh) | 一种双酰胺型甘氨酸表面活性剂的合成工艺 | |
US20100137598A1 (en) | Process for Preparing Hydrocodone Using a Super Acid | |
DE69803241T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von N,N-Dialkylaminophenylalkanolen | |
CN117957210A (zh) | 来自不饱和腈的物质组合物 | |
Hockessin et al. | Andrews et al.(45) Date of Patent: Apr. 1, 2008 | |
Lewkowski et al. | Addition of Di (trimethylsilyl) Phosphite to Schiff Bases of 2, 5-Diformylfuran |