Способ получения -метилморфолина

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН. 9) Я (11 1 5/02 4(51), С УДАРСТ 8 ЕДЕЛАМ И ЗОБРЕТЕНИЯ ИСА ИДЕТ ЕЛЬСТВ(2 (2 (4 (7 в В.В В.А усо (53 ото(56 тип ие ЫЙ НОМИТЕТ СССРБРЕТЕНИй И ОТНРЫТИЙ) 54 И 57) 1, спосоБ получкния н-мк- ТИПИОРФОЛИНА взаимодействием морфолина с хлористым метилом при их мольном соотношении 1:0,3-0,4 соответственно, о т л и и а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продуктй, интенсификации процесса и упрощения его технологии, взаимодействие осуществляют в водно- щелочной среде при 5"15 С;2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что взаимодейств осуществляют прй рН 12,5-14,0.О 20 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к способуполучения Б-мЕтилморфолина, являющегося полупродуктом основного ор ганического синтеза и используемого также как растноритель.Наиболее близким к предлагаемомупо. технической сущности и достигаемому результату является способ,который заключается н том, что морФолин, содержащий менее 0,57 воды,подвергают взаимодействию с хлористым метилом при их мольном соотношении 1:0,3-0,4 соотнетстненно, при40-60 С в течение 2-3 ч 11 .Однако известный способ характеризуется недостаточно высоким выходом целевого продукта (917,),Кроме того, и известном способен процессе алкилиронания морфолинавыделяющийся хлорнстый водород связывается с избыточным морфолином,образуя морфолингидрохлорид, который затем, для возвращения морфолина и рецикл, должен быть нейтрализован, а образующаяся соль выведена из системы, Таким. образом, низвестном способе появляется дополнительная стадия нейтрализации, чтоусложняет технологию процесса иувеличивает его продолжительность.Целью изобретения является понышение выхода целевого продукта, ин- .тенсификация процесса и упрощениеего технологии.Эта цель достигается тем, чтосогласно способу получения Б-метилморфолина, который заключается втом что морфолин подвергают взаимодействию с хлористым метилом приих мольном соотношении 1:0,3-0;4 соответственно, в водно-щелочной среодепри 5-15 С.Взаимодействие предпочтительноосуществляют при рН 12,5-14,0.Согласно предлагаемому способуалкилирование морфолина хлористымметилом проводят в водно-щелочнойсреде и выделяющийся в результатереакции хлористый водород нейтрализуется эквимолярным количеством едкого натра, который за счет болеевысокого значения рН и ускоряетреакцию, интенсифицируя процесс. Исходная реакционная смесь имеет,рН 14. В результате реакции рН меняется от 14,0 до 12,5.П р и м е р 1. В пятигорлую колбу емкостью 800 мя, снабженную мешалкой с гидроэатвбром, термометроМ,барботером и электродами для измерения рН, загружают 180 г (2,07 моль)морфолина, 64,5 г водного раствора,содержащего 29,0 г (0,725 моль) едкого натра,Реакционную массу охлаждают до10 С и при этой температуре подаютчерез барботер газообразный хлористый метил со скоростью 150 мл/минпри этом значение рН снижается от14 до 2,5 . Хлористый метил в коли;честве 36,6 г (0,725 моль) при указанных параметрах полностью вступает в реакцию с морфолином . Продолжительность алкилирования составляет 1 ч 45 мин.Полученный 1 -метилморфолин отгоняют иэ реакционной массы на ректификационной колонке с эффективностью .8 теоретических тарелок, в видеазеотропной смеси, содержащей около742 основного продукта и 267 воды,К азеотропной смеси добавляют 50 г(0,64 моль) бензола и на этой жеколонке, используя насадку ДинаСтарка, проводят азеотропную отгонку воды, а затем и бензола,Кубовый остаток представляет иэсебя И-метилморфолин с содержаниемосновного вещества 99,5 Ж в количестве 71,7 г (0,71 моль), в пересчетена 1007-ный вес, что соответствуетвыходу 98,03 от теории, Температуракипения полученного продукта 115,7 С.оИдентификация продукта проведенаметодам газожидкостной хроматографии,К кубовому остатку, полученному после-. отгонки водного И-метилморфолина, добавляют 62,0 г (0,725 моль) морфолина 64,5 г водного раствора, содержащего 29,0 г (0,725 моль) едкого натра и проводят глкилирование и выделение 8 -метилморфолина в условиях, описанных в примере 1,П р и м е р 2, В колбу загружают ,180 г (2,07 моль) морфолина, 73,8 г водного раствора, содержащего 33,2 г (0,83 моль) едкого натра и 1 ОО г (5,55 моль) воды, Алкилирование морфолина проводят в условиях, аналогичных описанным в примере . Пропустив эа 2 ч 41,8 г (0,83 моль хлористого метила, получают 82,0 г(0,81 моль) И-метилморфолина, в пересчете на 1003-ный вес, что соответствует выходу 97,77 от теории.(5,55 моль) воды. Апкилирование ивыделение продукта проводят в условиях, аналогичных описанным впримере 1 .Пропустив за 1 ч 30 мин 31,3 г(0,62 моль) хлористого метила, получают 61.,4 г (0,607 моль) Б-метил-,морфолина, в пересчете на 1003-ныйвес, что соответствует выходу 98,1 Хот теории, Чистота продукта 99,6 Х.оТемпература кипения 115,9 С.П р и м е р 4. Алкилйрование мор- .офолина проводят при 5 С. Загрузкиисходных веществ такие же,. что ив примере 1,Пропустив со скоростью 135 мп/мин.за 2 ч 36,6 г (0,725 моль) хлористого метила, получают 71,7 г(0,71 моль)-метилморфолина, в пересчете на 1003-ный вес, что соответствует выходу 98,0 Х от теории.Чистота продукта 99,4 Х, Температуракипения 15,5 С.П р и м е р 5. Алкипироваиие морфоина.проводят при 15 С, Загрузкио. исходных веществ такие же, что ив примере 1,Пропустив со скоростью 170 мл/минза 1 ч 35 мин 36,6 г (0,725 моль)хлористого метила, получают 71,4 г(0,707 моль) Б-метилморфолина, впересчете иа 1003-иый вес, что соответствует выходу 97,53 от теории.Чистота продукта 98,23, Температуракипения 115,3 С.оВ процессе метилирования морфолина хлористым метилом в качествепобочного продукта образуется Б-диметилморфолин,Проведение метилирования морфо"лина выше 15 С приводит к увеличенОному содержанию в реакционной массе Б-диметилморфолина, так как Б-метилморфолин, целевой продукт, метилируется хлористым метилом при повышенной температуре, выход Б-метилморфолина падает (пример 6),оПонижение температуры ниже 5 Снецелесообразно ввиду замедленияскорости метилирования и увеличениьэнергетических. затрат,Метилирование морфолина в водно-щелочной среде ускоряет реакциюметилирования, именно при рН нениже 12,5 происходит значительноеувеличение скорости превращения морфолина в Б-метилморфолин. П р н м е р 6, Апкилирование морфолина проводят при повышенной(45 С) температуре. Загрузки исходных веществ такие же, что и в примере 1 . Пропустив со скоростью200 мл/мин за 1 ч 30 мин 40,4 г(0,8 моль) хлористого метила, получают 65,8.г (0,65 моль) Б-метилморфолина, в пересчете на 1003-ный вес, что соответствует выходу 89,9 Х от теории.Чистота продукта 99,27 . Температура кипения 115,4 СП р и.м е р 7, В колбу загружают 80 г (2,07 моль) морфолина92,4 г водного раствора, содержащего 41,6 г (1,04 моль) едкого натра, и 100 г (5,55 моль) воды. Апкилирование и выделение продукта проводят в условиях, аналогичных примеру . Поглощается 60,6 г (1,2 моль)хлористого метила.Получают 89,0 г (0,882 моль) Б-метилморфолина, в пересчете на 1003-ыый вес, что соответствует выходу 84,8 Х от теории . Чистота .продукта 99,33 . Температура кипения 115,6 С.оПреимуществом предлагаемого способа является то, что он позволяет повысить до 983 выход целевого продукта, качество которого при этом остается высоким, интенсифицироватьпроцесс, уменьшив время взаимодействия морфолина с хлористым метилом, до 1,5-2 ч, а также упростить технологию гФоцесса, так как отпадает стадия нейтрализации морфолингидрохлорнда, имеющаяся в известном способе,