182922. lajstromszámú szabadalom • Eljárás N-etil-etilén-diamin előállítására
1 182 922 2 etilén-diamint és 0,5-1 % N-etil-etilén-diamint tartalmaz. A szerves fázist ezután a szerves fázis súlyára vonatkoztatva 10—100 súly%, — előnyösen 10—20 súly% — alifás szénhidrogén oldószerrel hígítjuk. Előnyösen oly módon járunk el, hogy az elválasztott vizes fázist a szerves fázis súlyára vonatkoztatva 10—100 súly% - előnyösen 10-20 súly% - alifás szénhidrogén oldószerrel extraháljuk és a kétfázisú elegyet állni hagyjuk. Elkülönülés után a vizes fázist elválasztjuk és a szénhidrogén oldószerrel nyert extraktumot alkalmazzuk a fent említett szerves fázis hígítására. Megfelelő alifás szénhidrogén oldószerek alatt olyan alifás szénhidrogén oldószereket értünk, melyek az N-etil-etilén-diaminnal elegyednek, az etilén-diaminnal nem elegyednek és a vízzel és/vagy etilén-diaminnal 128—131 °C hőmérsékleten azeotropot képeznek anélkül, hogy jelentős mennyiségű N-etil-etilén-diamint is tartalmazna az azeotrop. Ilyen alifás szénhidrogén oldószerként n-heptánt, izooktánt, ciklohexánt, n-hexánt,, metil-ciklohexánt, n-pentánt, stb. — előnyösen n-heptánt — alkalmazhatunk. Aromás szénhidrogén oldószerek nem alkalmazhatók, mivel azok mind az etilén-diaminnal, mind az N-etil-etilén-diaminnal elegyednek. A hígított szerves fázist ezután egy desztillációs kolonnában forraljuk, a maradék etilén-diamin és víz azeotrop frakcionált desztillálására. A desztillátum ülepítése után az alsó etilén-diamin víz fázis elkülöníthető, és az alkilező készülékbe visszavezethető, míg a felső szénhidrogén fázis a desztillációs készülékbe vezethető vissza vagy felhasználható az eredeti kétfázisú elegy extrahálásához. A maradék etilén-diamin-mentes reakcióelegyet — amely N-etil-etilén-diamint, többszörösen alkilezett etiletilén-diaminokat és alifás szénhidrogén oldószert tartalmaz — az alifás szénhidrogén oldószernek az N-etiletilén-diamintól való elkülönítésére megfelelő elméleti tányérszámú frakcionáló kolonnában frakcionáltan desztilláljuk. Például egy 15 elméleti tányérszámú kolonnát és oldószerként n-heptánt alkalmazva, előpárlatként 98-100 °C-on az n-heptánt kapjuk. Az ily módon kapott szénhidrogén oldószer-előpárlat az eljárás más műveleteihez visszavezethető, például a szerves fázis hígítására, a reakcióelegyből az etilén-diamin és víz azeotrop eltávolításának műveletéhez, vagy a vizes fázis extrahálására. A szénhidrogén oldószer-előpárlat eltávolítása után a desztillálást az N-etil-etilén-diamin (forrpontja 130-131 °C, tisztasága nagyobb, mint 99 súly%) kinyerésére folytatjuk. Ily módon az etil-halogenidre vonatkoztatva 63—65% hozammal nyerhető ki az N- etil-etilén-diamin. A fenti eljárást alkalmazhatjuk a víznek és/vagy etiléndiaminnak az N-etil-etilén-diamintól való elválasztására is. Ebben az esetben oly módon járunk el, hogy a reakcióelegyhez megfelelő mennyiségű szénhidrogén oldószert adunk, a vizet és/vagy etilén-diamint frakcionált azeotrop desztillálással eltávolítjuk, majd a maradék szénhidrogén oldószert frakcionáltan ledesztilláljuk. Ily módon vízmentes és etilén-diamin-mentes N-etil-etilén-diamint kapunk. A fent ismertetett eljárás megfelelő készülékek — például desztillációs kolonna, folyamatos áramoltatású reaktorok — alkalmazásával folyamatosan is végrehajtható. Az N-etil-etilén-diamin előállítására eljárhatunk oly módon is, hogy folyékony vízmentes etilén-diamint reagáltatunk az etil-halogeniddel az (1.) reakcióvázlat szerint - X jelentése klór-, bróm-, fluor- vagy jódatom, előnyösen klóratom. A reakcióelegyet —10— 120°C-on — előnyösen 26—75 °C-on — 1—24 órán át — előnyösen 2—6 órán át — keverjük. Az etilén-diamint az etil-halogenidre vonatkoztatva (1 —20) : 1, előnyösen (2—5) : 1 mólarányban alkalmazzuk. A reakcióidő az alkalmazott hőmérséklettől függ, magasabb hőmérsékleten a reakció hamarabb lejátszódik. A reakció befejeződése után a reakcióelegyet areakcióelegy súlyára vonatkoztatva 0,2—30 súly% — előnyösen 0,5-1 súly% — alifás szénhidrogén oldószerrel hígítjuk. A hígított reakcióelegyet ezután desztillációs kolonnában forraljuk, a reagálatlan etilén-diamin frakcionált azeotrop desztillálással való eltávolítására. Az etilén-diamin desztillátumot előnyösen kinyerjük és visszavezetjük. Alifás szénhidrogén oldószerként például n-heptánt, izooktánt, ciklohexánt, n-hexánt, metil-ciklohexánt, vagy n-pentánt — előnyösen n-heptánt — alkalmazhatunk. A reakcióelegyet ezután 1 mól alkil-halogenidre vonatkoztatva legalább 0,9 mólekvivalens mennyiségű alkálikus anyaggal semlegesítjük. Alkálikus anyagként a fentiekben ismertetett anyagokat, így nátrium- vagy kálium-hidroxidot vagy ezek elegyét alkalmazhatjuk. Előnyösen nátrium-hidroxid 50 súly%-os vizes oldatát alkalmazhatjuk. Az alkáli-halogenid csapadékot a kapott iszapból ismert módszerekkel — például szűréssel vagy centrifugálással — elkülönítjük, majd a fent ismertetett alifás szénhidrogén oldószerekkel, előnyösen n-heptánnal mossuk. Az alifás szénhidrogén mosófolyadékokat összegyűjtjük és az alkáli-halogenid csapadék elkülönítése során kapott anyalúggal egyesítjük. Az egyesített folyadékokat atmoszférikus nyomáson, töltött oszlopon frakcionált azeotrop desztillálásnak vetjük alá. A heptán desztillátumot előnyösen mindaddig visszavezetjük a kolonna tetejére, míg a maradék anyag gyakorlatilag etilén-diamin- és vízmentes nem lesz. A kapott, gyakorlatilag etilén-diamin-mentes reakcióelegyet — amely az N-etil-etilén-diamint, többszörösen alkilezett etil-etilén-diaminokat és alifás szénhidrogén oldószert tartalmaz — az alifás szénhidrogén-oldószernek az N-etil-etilén-diamintól való elválasztására megfelelő elméleti tányérszámú frakcionált kolonnán frakcionált desztillálásnak vetjük alá. Például 15 elméleti tányérszámú kolonnát alkalmazva az n-heptán előpárlat 98—100°C-on desztillál át. Az ily módon kapott szénhidrogén oldószer-előpárlat az eljárás egyéb lépéseihez, például a reakcióelegy hígítására vagy a reakcióelegyből az etilén-diaminnak és víznek azeotrop desztillációval való eltávolítására, visszavezethető. A szénhidrogén oldószer-előpárlat eltávolítása után a reakcióelegyet az oldatban szennyeződésektől célszerűen megtisztítjuk, majd a tiszta oldatot desztilláljuk. Ily módon 130—131 C forráspontú, 99 súly%-nál nagyobb tisztaságú N-etil-etilén-diamint kapunk az etil-halogenidre vonatkoztatva 62—65% kitermeléssel. A fent ismertetett eljárás megfelelő készülékek alkalmazásával — például desztillációs kolonna folyamatos átáramoltatású reaktorok — folyamatosan is végrehajtható. A találmányt az alábbi példákkal világítjuk meg anélkül, hogy a találmány oltalmi körét a példákra korlátoznánk. A termék tisztaságát gőzkromatográfiás úton (VPC) határoztuk meg. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
