Способ получения 2, 6-диметиланилина

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2,6-ДИМЕТИЛАНИЛИНА путем гидрирования 2,6-диметилфенола и аммонолизам продуктов гидрирования при нагревании в присутствии катализатора, содержащего 0,5 - 1% палладия на носителе, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и уменьшения расхода исходного сырья, процесс осуществляют на катализаторе, содержащем в качестве носителя уголь, при 120 - 190^oС на стадии гидрирования с последующим аммонолизом при молярном соотношении продуктов гидрирования и аммиака 1 : 1,1 - 3,0.

Изобретение относится к способам получения 2,6-диметиланилина, являющегося ключевым продуктом в синтезе пестицидов и лекарственных препаратов.
Целью изобретения является увеличение производительности процесса и уменьшение расхода исходного сырья.
П р и м е р 1. В трубчатый реактор диаметром 20 мм помещают катализатор (0,5% палладия на гранулированном углеродном носителе, 1- 2 мм). Реактор продувают азотом, устанавливают поток водорода, нагревают до 190^оС и дозируют 2,6-диметилфенол. Продуктами реакции являются просранственные изомеры 2,6-диметилциклогексанона и 2,6-диметилциклогексанола. Расход водорода 2,4 моль на 1 моль продуктов гидрирования. Производительность стадии составляет 2,0 10^-2 моль продуктов гидрирования на 1 г палладия в минуту. Продукты гидрирования, содержащие не более 1% 2,6-диметилфенола, подают со скоростью 2 10^-2 моль/г палладия в минуту в трубчатый реактор диаметром 20,0 мм, заполненный катализатором: 0,5% палладия на гранулированном (1-2 мм) углеродном носителе (реактор предварительно продут азотом и в токе водорода 0,5 мл/л катализатора в минуту нагрет до 300^оС). В реактор одновременно подают аммиак со скоростью 6 10^-2 моль/г палладия в минуту. На выходе из реактора получают смесь продуктов, содержащую 83% 2,6-диметиланилина, 16% 2,6-диметилциклогексанола и 2,6-диметилциклогексидамина и не более 1% 2,6-диметилфенола. Целевой продукт 2,6-диметиланилин (т.кип. 115^оС/ 20 мм рт.ст.), содержащий не более 1% 2,6-диметилфенола, отделяют вакуумной разгонкой, а смесь более легкокипящих продуктов (пространственные изомеры 2,6-диметилциклогексиламина и 2,6-диметилциклогексанола с т.кип. 75-85^оС/ 25 мм рт.ст. ) направляют на рецикл в тот же самый реактор со скоростью 1 10^-2 моль/г палладия в минуту. На выходе из реактора получают смесь продуктов, содержащую 81,6% 2,6-диметиланилина и 18,4% смеси 2,6-диметилциклогексанола и 2,6-диметилциклогексиламина (при проведении рецикла в реактор дозируют аммиак со скоростью 3 10^-2 моль/г палладия в минуту). Целевой продукт выделяют перегонкой, а смесь 2,6-диметилциклогексанола и 2,6-диметилциклогексиламина вновь направляют на рецикл. Без учета рецикла продуктов аммонолиза (данные по рециклу отсутствуют в прототипе) общий расход сырья на получение 1 моль 2,6-диметиланилина составляет, моль: 2,6-диметилфенол 1,2; аммиак 3,6; водород 2,9.
Общая производительность процесса составляет 8,3 10^-3 моль 2,6-диметиланилина/г палладия в минуту.
П р и м е р 2. Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что 2,6-диметилфенол (50 г) гидрируют в автоклаве (объем 100 мл) при температуре 140^оС и давлении 5 атм в присутствии катализатора (0,5% палладия на угле). Расход водорода 2,4 моль на 1 моль продуктов гидрирования. Производительность стадии 2,1 10^-4 моль продуктов гидрирования/г палладия в минуту. Общий расход сырья на получение 1 моль 2,6-диметиланалина составляет, моль: 2,6-диметилфенол 1,2; аммиак 3,6; водород 2,9.
Общая производительность процесса 8,5 10^-3 моль 2,6-диметиланилина/г палладия в минуту.
П р и м е р 3. Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что 2,6-диметилфенол (50 г) гидрируют в автоклаве при температуре 120^оС и давлении 10 атм. Расход водорода 2,4 моль на 1 моль продуктов гидрирования. Производительность стадии 2,0 10^-2 моль продуктов гидрирования/г палладия в минуту. Общий расход сырья на получение 1 моль 2,6-диметиланилина составляет, моль: 2,6-диметилфенол 1,2; аммиак 3,6; водород 2,9.
Общая производительность процесса 8,3 10^-3 моль 2,6-диметиланилина/г палладия в минуту.
П р и м е р 4. Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что аммонолиз продуктов гидрирования проводят при 250^оС, продукты гидрирования дозируют со скоростью 4,4x x10^-2 моль/г палладия в минуту. На выходе из реактора получают смесь, содержащую 78,3% 2,6-диметиланилина и 21,7% смеси 2,6-диметилциклогекисламина и 2,6-диметилциклогексанола. Общий расход сырья на получение 1 моль 2,6-диметиланилина составляет, моль: 2,6-диметилфенола 1,28; аммиак 3,8; водород 3,1.
Общая производительность процесса 1,1 10^-2 моль диметиланилина/г палладия в минуту.
П р и м е р 5. Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что аммонолиз продуктов гидрирования проводят при 220^оС. На выходе из реактора получают смесь, содержащую 80,2% 2,6-диметиланилина и 19,8% смеси 2,6-диметилциклогексиламина и 2,6-диметилциклогексанола. Ообщий расход сырья на получение 1 моль 2,6-диметиланилина составляет, моль: 2,6-диметилфенол 1,25; аммиак 3,75; водород 3,0.
Общая производительность процесса 8,0 10^-3 моль 2,6-диметиланилина/г палладия в минуту.
П р и м е р 6. Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что аммонолиз продуктов гидрирования проводят при 200^оС. На выходе из реактора получают смесь, содержащую 63% 2,6-диметиланилина и 37% смеси 2,6-диметилциклогексиламина и 2,6-диметилциклогексанола. Общий расход сырья на получение 1 моль 2,6-диметиланилина составляет, моль: 2,6-диметилфенол 1,58; аммиак 4,76; водород 3,80.
Общая производительность процесса 6,3 10^-3 моль 2,6-диметиланилина/г палладия в минуту.
П р и м е р 7. Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что аммонолиз проводят при 250^оС, молярном соотношении продуктов гидрированя и аммиака 1:2, продукты гидрирования дозируют со скоростью 3,0 10^-2 моль/г палладия в минуту. На выходе из реактора получают смесь, содержащую 73% 2,6-диметиланилина и 27% смеси 2,6-диметилциклогексиламина и 2,6-диметилциклогексанола. Общий расход сырья на получение 1 моль 2,6-диметиланилина составляет, моль: 2,6-диметилфенол 1,37; аммиак 2,74; водород 3,29.
Общая производительность процесса составляет 8,76 10^-3 моль 2,6-диметиланилина/г палладия в минуту.
П р и м е р 8. Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что аммонолиз проводят при 250^оС и молярном соотношении продуктов гидрирования и аммиака 1: 1,1. На выходе из реактора получают смесь, содержащую 75,5% 2,6-диметиланилина и 24,5% смеси 2,6-диметилциклогексиламина и 2,6-диметилциклогексанола. Общий расход сырья на получение 1 моль 2,6-диметиланилина составляет, моль: 2,6-диметилфенол 1,32; аммиак 1,46; водород 3,18.
Общая производительность процесса 7,55 10^-3 моль 2,6-диметиланилина/г палладия в минуту.
П р и м е р 9. Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что аммонолиз проводят при 250^оС, молярном соотношении продуктов гидрирования и аммиака 1:4, продукты гидрирования дозируют со скоростью 3,0 10^-2 моль/г палладия в минуту. На выходе из реактора получают смесь, содержащую 74,5% 2,6-диметиланилина и 25,5% смеси 2,6-диметилциклогексиламина и 2,6-диметилциклогексанола. Общий расход сырья на получение 1 моль 2,6-диметиланилина составляет, моль: 2,6-диметилфенол 1,34; аммиак 5,37; водород 3,22.
Общая производительность процесса 8,94 10^-3 моль 2,6-диметиланилина/г палладия в минуту.
П р и м е р 10 (запредельные значения). Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что аммонолиз проводят при 190^оС. На выходе из реактора получают смесь, содержащую 47% 2,6-диметиланилина и 53% 2,6-диметилциклогексиламина и 2,6-диметилциклогексанола. Общий расход сырья на получение 1 моль 2,6-диметиланилина составляет, моль: 2,6-диметилфенол 2,13; аммиак 6,38; водород 5,10.
Общая производительность процесса 4,7 10^-3 моль 2,6-диметиланилина/г палладия в минуту.
П р и м е р 11 (запредельные значения). Аналогичен примеру 1 с тем отличием, что аммонолиз проводят при 350^оС. На выходе из реактора получают смесь, содержащую 85,5% 2,6-диметиланилина, 9,5% 2,6-диметилциклогексиламина и 2,6-диметилциклогексанола и 5,0% 1,3-диметилбензола. Общий расход сырья на получение 1 моль 2,6-диметиланилина составляет, моль: 2,6 диметилфенол 1,17; аммиак 3,51; водород 2,81.
Общая производительность процесса 8,55 10^-3 моль 2,6-диметиланилина/г палладия в минуту.
Результаты описываемого способа приведены в таблице.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно увеличить производительность процесса (в 2,2-5,2 раза), сократить расход аммиака (в 2,9-10,7 раза) и водорода (в 2,9-3,8 раза).
Изобретение касается замещенных аминов, в частности получения 2,6-диметиланилина - полупродукта в синтезе пестицидов и лекарственных веществ. Для снижения расхода исходного сырья - 2,6-диметилфенола (МФ) - и повышения производительности процесса гидрирования МФ водородом в присутствии 0,5-1% -ного палладия на носителе в качестве последнего используют уголь, нагревание до 120-190°С. Дальнейший аммонолиз продуктов гидрирования аммиаком ведут при молярном соотношении 1:1,1-3. Целевой продукт выделяют вакуумной разгонкой с возвратом промежуточных веществ в рецикл. Общий расход сырья на 1 моль целевого 2,6-диметиланилина, моль: МФ 1,2; NH₃ 3,6 и H₂ 2,9 . Общая производительность процесса 8,3 10^-3 моль/г палладия в минуту. Сокращение количества сырья NH₃ и H₂ в сравнении с известным составляет 2,9-10,7 и 2,9-3,8 раз соответственно, а повышение производительности 2,5-5,2 раз. 1 табл.