182922. lajstromszámú szabadalom • Eljárás N-etil-etilén-diamin előállítására
1 182 922 2 1. példa A példában a vízmentes etilén-diamin felhasználását mutatjuk be. 565 g (8,76 mól) etil-kloridot 1420 g (23,63 mól) vízmentes etilén-diaminhoz adunk 30—40 °C-on 5 óra alatt. A reakcióelegyet ezután 2 órán át keverjük, majd 935 ml (17,5 mól) 50 súly%-os nátronlúgot adunkhozzá. A kapott kétfázisú elegyet 30 percig keverjük, majd ülepedni hagyjuk és a vizes fázist elválasztjuk, majd kétszer 150 ml n-heptánnal extraháljuk. A heptános extraktumokat a szerves fázishoz adjuk, majd az egyesített oldatot melegítjük az etilén-diaminnak és a víznek 88—97 °C-on azeotrop elegyként való le de s ztillálá sá r a ; frakcionáló kolonnát és egy elválasztó készüléket alkalmazva a desztillált heptánnak a desztillációs készülékből való visszavezetésére és a sűrű vizes etilén-diaminos fázis elválasztására. Ily módon vizes etilén-diaminos fázist választunk el, amely 394 g vizet és 896 g (14,91 mól) etiléndiamint tartalmaz. Az etilén-diamin-mentes maradékot frakcionáltan desztilláljuk. Ily módon 3—4 súly% N-etiletilén-diamint tartalmazó heptán előpárlatot (forráspont 98—102 °C) és 484 g N-etil-etilén-diamint (forráspont 130—131 °C) kapunk. Az N-etil-etilén-diamin tisztasága gőzkromatográfiával meghatározva nagyobb, mint 99,8 súly%. A kitermelés az etil-kloridra vonatkoztatva 62,7 súly%. 2. példa A példában a visszanyert vizes etilén-diamin felhasználását mutatjuk be. 545 g (8,45 mól) etil-kloridot 30—40 °C közötti hőmérsékleten 5 óra alatt az 1. példa szerint visszanyert 1245 g vizes etilén-diamin (14,39 mól etilén-diamint tartalmaz) és 550 g (9,23 mól) vízmentes etilén-diamin elegyéhez adunk. A reakcióelegyet ezután 2 órán át keverjük, majd 902 ml (16,9 mól) 50 súly %-os nátronlúgot adunk hozzá. A kapott kétfázisú elegyet az 1. példában leírt módon dolgozzuk fel; a vizes fázis extrahálására az 1. példa szerint visszanyert n-heptánt alkalmazzuk. Az etilén-diamin-mentes maradéknak frakcionált desztillálásával 3—4 súly% N-etil-etilén-diarnint tartalmazó heptán előpárlatot és 483 g 99,8 súly%-nál nagyobb tisztaságú (gőzkromatográfiás úton meghatározva) N-etíl-etilén-diamint (forráspont 130—131 °C) kapunk. Kitermelés az etil-kloridra vonatkoztatva 65 súly%. 3. példa A példában az etilén-diaminnak az N-etil-etilén-diamintól azeotropos desztillációval való elválasztását mutatjuk be. 500 g etilén-diamin és 500 g N-etil-etilén-diamin elegyét 200 ml n-heptánnal hígítjuk, majd az etilén-diamin frakcionált azeotrop desztillálására (forrpont 87-90°C) forrásba hozzuk. A fenti művelet során egy desztillációs kolonnát és egy elválasztó készüléket alkalmazunk, amely utóbbi lehetővé teszi a visszanyert heptánnak a desztillációs készülékbe való visszavezetését és a sűrűbb etilén-diaminos fázis elválasztását. Az így visszanyert etilén-diamin kevesebb, mint 1 súly% N-etil-etilén-diamint tartalmaz (gőzkromatográfrás úton meghatározva). Az etilén-diamin-mentes maradékot ezután frakcionáltan desztillálva heptán előpárlatot és tiszta N-etil-etilén-diamint (forráspont 130—131 °C) kapunk. 4 Oldószerként az n-heptán helyett ciklohexánt, nhexánt vagy izooktánt alkalmazva azonos eredményeket kapunk. 4. példa A példában a víznek az N-etil-etilén-diamintóI azeotrop desztillációval való elválasztását mutatjuk be. 56 g N-etil-etilén-diamin és 10 g víz elegyéhez 50 ml n-heptánt adunk. A reakcióelegyet forrásig melegítjük és a vizet azeotrop frakcionálással (forráspont 88-98 °C) eltávolítjuk, desztillációs kolonnát és elválasztó készüléket alkalmazva, amely utóbbi segítségével a heptánt a desztillációs készülékbe visszavezetjük és a sűrűbb vizes fázist elválasztjuk. A víz eltávolítása után a maradékot frakcionáltan desztilláljuk. Ily módon heptán előpárlatot és 0,2 súly%-nál kevesebb vizet tartalmazó N-etil-etiléndiamint (forráspont 130-131 °C) kapunk. A fenti módon eljárva, de n-heptán helyett oldószerként ciklohexánt, n-hexánt vagy izooktánt alkalmazva hasonló eredményeket kapunk. 5. példa 146,3 g (2,43 mól) etilén-diaminhoz keverés közben 1 óra alatt 62,4 g (0,967 mól) etil-kloridot adunk, miközben a reakcióelegy hőmérsékletét 95 °C-ra hagyjuk emelkedni. Az etil-klorid adagolásának befejezése után a reakcióelegyhez 34,2 g n-heptánt adunk, majd a kapott reakcióelegyet frakcionáló kolonnában azeotrop desztillációnak vetjük alá. A kétfázisú folyékony desztillátumot — amely alsó etilén-diaminos fázisból (85,09 g) és felső heptános fázisból áll — Dean—Stark készülékben összegyűjtjük, a heptános fázist a frakcionáló kolonnába viszszavezetjük, míg az etilén-diamint eltávolítjuk. A visszamaradt anyagot 80 °C-ra hütjük, 77,36 g (0,967 mól) 50 súly%-os vizes nátrium-hidroxid oldattal semlegesítjük és a kapott nátrium-klorid csapadékot szűréssel eltávolítjuk. Ily módon iszaplepényt és kétfázisú folyékony szűrletet kapunk. Az iszaplepényt 50 ml heptánnal mossuk, majd a mosófolyadékot az eredeti kétfázisú szűrlethez adjuk. A kapott kétfázisú folyadékot frakcionáló kolonnában azeotrop desztillációnak vetjük alá. A kétfázisú desztillátumot - mely n-heptánt és vizet tartalmaz - Dean—Stark készülékben gyűjtjük össze. A víz teljes mennyiségének eltávolítása után a maradékot frakcionáltan desztilláljuk a heptán eltávolítására és az N-etiletilén-diamin kinyerésére. Ily módon 54,5 g 99 súly%os tisztaságú N-etil-etilén-diamint kapunk. Forráspont 130—131 °C. Kitermelés 64 súly%. 6. példa Az utolsó desztillációs lépésig az 5. példában leírt módon járunk el. A víznek azeotrop desztillációval való teljes eltávolítása után a maradékot a fehér csapadék (4,32 g) elválasztására szüljük. A szűrőlepényt 16 g heptánnal mossuk és a mosófolyadékot a szűrlettel egyesítjük. Az egyesített szűrletet még egyszer mossuk, majd a heptán eltávolítására és az N-etil-etilén-diamin kinyerésére frakcionáltan desztilláljuk. Ily módon 53,7 g 99 súly%-os tisztaságú N-etil-etilén-diamint kapunk. Forráspont 130—131 °C. Kitermelés 63 súly%. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
