способ получения простого диаминодипропилового эфира или простого гидроксиаминодипропилового эфира

Формула изобретения

Способ получения простого диаминодипропилового эфира или простого гидроксиаминодипропилового эфира взаимодействием дипропиленгликоля с аммиаком и водородом при повышенной температуре и под давлением в присутствии никелевого катализатора, отличающийся тем что процесс осуществляют при 150-190^oС и при давлении 75-250 бар в присутствии в качестве никелевого катализатора никель-медно-хромового катализатора, содержащего 35-58 мол. % никеля, 10-30 мол. % меди и 12-55 мол. % хрома.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения простого диаминодипропилового эфира или простого гидроксиаминодипропилового эфира путем каталитического аминирования дипропиленгликоля.

Из патента США 3654370 известно получение полиоксиалкилендиаминов из полиоксиалкилендиолена путем взаимодействия с аммиаком и водородом в присутствии никелевого катализатора. Однако при этом перегруппируется полиоксиалкиленовый скелет (см. патент Японии 49-29313 (1974 г.)).

Задачей настоящего изобретения является разработка способа, с помощью которого можно получить простой диаминодипропиловый эфир и простой гидроксиаминодипропиловый эфир с высоким выходом без изменения структуры исходных соединений в результате перегруппировки.

Объектом изобретения является способ получения простого диаминодипропилового эфира или простого гидроксиаминодипропилового эфира взаимодействием дипропиленгликоля с аммиаком и водородом при повышенной температуре и под давлением в присутствии никелевого катализатора, отличительная особенность которого заключается в том, что процесс осуществляют при 150-190^oС и при давлении 75 - 250 бар в присутствии в качестве никелевого катализатора никельмедно-хромового катализатора, содержащего 35-58 мол.% никеля, 10-30 мол. % меди и 12-55 мол.% хрома.

Согласно изобретению взаимодействию с получением соответствующих диаминов или аминовых спиртов можно подвергать, например, имеющийся в торговле стандартный дипропиленгликоль (представляющий собой смесь 1,1"-оксиди-2-пропанола, 2-(2"-гидроксипропокси)-1-пропанола и 2,2"-оксиди-1-пропанола).

Взаимодействие можно осуществлять в проточном реакторе, снабженном слоем катализатора, при 150 - 190^oС и при давлении 70 - 250 бар.

В качестве катализатора предпочтительно берут гидрированную водородом смесь окиси никеля, окиси меди и окиси хрома, содержащую 35-58 мол.% никеля, 10-30 мол.% меди и 12-55 мол.% хрома. Как правило, катализатор применяется в виде неподвижного слоя. Он имеется в виде частиц размером примерно 1 - 10 мм, например в виде твердых таблеток.

Такого вида катализаторы в основном известны (см., например, React. Kinet. Catal. Lett., том 44; 1, 215-222 (1991 г.)).

В качестве сырья используют чистый или продажный дипропиленгликоль, который подвергают взаимодействию с водородом и аммиаком. В результате получают смесь простого диаминодипропилового эфира и простого гидроксиаминодипропилового эфира, мольное соотношение которых составляет от 1:1,5 до 1:20. В том случае, если с помощью предлагаемого способа желают получить чистый простой диаминодипропиловый эфир, то в качестве сырья можно применять смесь дипропиленгликоля и простого гидроксиаминодипропилового эфира.

Полученные согласно изобретению соединения можно применять в качестве промежуточных продуктов для получения пластмасс.

Пример 1

Используют проточный реактор с неподвижным слоем катализатора. В реактор подают 100 мл катализатора, содержащего 55 мол.% никеля, 18 мол.% меди и 27 мол.% хрома. Катализатор подвергают восстановлению смесью азота и водорода.

Затем в реактор вводят в час 100 л водорода (измерено при нормальных условиях), 200 мл жидкого аммиака и 13 мл жидкого дипропиленгиколя. Реакцию осуществляют при 170^oС и при давлении 200 бар. Освобождений от аммиака продукт реакции содержит 14,3 вес.% простого диаминодипропилового эфира, 22,1 вес. % простого гидроксиаминодипропилового эфира, 27,4 вес.% диметилморфолина, 15,4 вес.% воды и 20,7 вес.% дипропиленгликоля. Конверсия дипропиленгликоля составляет 76,9% с относительной избирательностью в отношении простого диаминодипропилового эфира, составляющей 21,1 мол.%, и относительной избирательностью в отношении простого гидроксиаминодипропилового эфира, составляющей 32,4 мол.%.

В результате ректификационной перегонки получают чистый простой диаминодипропиловый эфир (точка кипения 74-75^oС при 13 мбар) и простой гидроксиаминодипропиловый эфир с чистотой выше 99 вес.%.

Пример 2

Даннй пример осуществляют аналогичо примеру 1, причем используют тот же катализатор. В реактор вводят в час 100 л водорода (измерено при нормальных условиях), 200 мл жидкого аммиака и 13 мл жидкого дипропиленгликоля. Реакцию проводят при 150^oС и при давлении 200 бар. Свободные от аммиака продукты реакции включают 0,9 вес.% простого диаминодипропилового эфира, 19,8 вес.% простого гидроксиаминодипропилового эфира, 3,3 вес.% диметилморфолина, 4 вес. % воды и 72 вес.% дипропиленгликоля. Конверсия дипропиленгликоля таким образом составляет 25,6 вес.% с относительной избирательностью в отношении простого диаминодипропилового эфира, составляющей 3,1 мол.%, и относительной избирательностью в отношении простого гидроксиаминодипропилового эфира, составляющей 80,5 мол.%.

Пример 3

Данный пример осуществляют аналогично примеру 1. В реактор подают 200 мл катализатора, содержащего 38 мол.% никеля, 11 мол.% меди и 51 мол.% хрома. Как описано в примере 1, катализатор подвергают восстановлению смесью азота и водорода.

Затем в реактор вводят в час 150 л водорода (измерено при нормальных условиях), 400 мл жидкого аммиака и 26 мл жидкого дипропиленгликоля. Реакцию осуществляют при 175^oС и при давлении 200 бар. Свободные от аммиака продукты реакции включают 10,7 вес.% простого диаминодипропилового эфира, 26,7 вес.% простого гидроксиаминодипропилового эфира, 26,7 вес.% диметилморфолина, 14,9 вес. % воды и 20,9 вес. % дипропиленгликоля. Конверсия дипропиленгликоля составляет 76,8 вес.% с относительной избирательностью в отношении простого диаминодипропилового эфира, составляющей 15,7 мол.%, и относительной избирательностью в отношении простого гидроксиаминодипропилового эфира, составляющей 39 мол.%.

Пример 4

Данный пример осуществляют аналогично примеру 3, причем берут тот же катализатор с той лишь разницей, что вместо дипропиленгликоля применяют смесь 53 вес. % дипропиленгликоля и 47 вес.% получаемого из реакции простого гидроксиаминодипропилового эфира. Свободный от аммиака продукт реакции содержит 7,6 вес.% простого диаминодипропилого эфира, 45,9 вес.% простого гидроксиаминодипропилового эфира, 10,6 вес.% морфолина, 5,5 вес.% воды и 30,4 вес.% дипропиленгликоля. То есть конверсия дипропиленгликоля составляет 40,4 вес. % с относительной избирательностью по отношению к простому диаминодипропиловому эфиру, составляющей 37,7 мол.%.