199396. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aromás aminok szelektiv n-alkilezésére
3 HU 199396 B 4 Célul tűztük ki olyan eljárás kidolgozását, amellyel a felsorolt hiányosságok kiküszöbölhetők. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy ha a (II) általános képletű aromás aminok és (III) általános képletű alkoholok hidrogén vagy hidrogén-inért gáz elegy jelenlétében végzett reakciója során hidrogénező-dehidrogénező katalizátorként alkáliföldfém-oxidokkal módosított réz(II)-króm(III)-oxid katalizátorokat használunk, és a gáz/folyadék térfogatarányt a szokásosnál lényegesen nagyobb értékre állítjuk be, nagy konverzióval és igen jó szelektivitással állíthatjuk elő a kívánt (I) általános képletű N-alkil-aromás aminokat. További előnyt jelent, hogy az N-alkil-aromás amin képződését nem kíséri gyantás, savas vagy gyűrűn szubsztituált melléktermék képződése. A találmány tárgya tehát eljárás az (I) általános képletű N-alkil-aromás aminok előállítására (II) általános képletű aromás aminok és (III) általános képletű alkoholok — a képletekben R1, R2 és n jelentése a fenti — hidrogén vagy legalább 50 térfogat% hidrogént tartalmazó hidrogén-inért gáz elegy jelenlétében végzett katalitikus reakciójával. A találmány értelmében 38—60 tömeg% réz(II)-oxidot, 30—55 tömeg% króm(III)-oxidot és 3—15 tömeg% alkáliföldfém-oxidot tartalmazó katalizátort használunk, és a reakciót 160—300°C hőmérsékleten, 2—12 bar nyomáson, 600—1400 Ndm3/dm3 gáz/folyadék térfogatarány betartásával végezzük. A találmány szerinti eljárásban felhasznált katalizátorok egy vagy több alkáliföldfém-oxidot tartalmazhatnak. A katalizátorok összetételét az oxidok egymáshoz viszonyított arányával jellemeztük, és az adott esetben jelenlévő segédanyagokat (például a tablettázási segédanyagként használt grafitot) az összetétel meghatározásakor figyelmen kívül hagytuk. Oltalmi igényünk azonban a fenti oxidösszetételnek megfelelő, a fémoxidok mellett segédanyago(ka)t is tartalmazó réz(II)-oxid — króm (III) -oxid — alkáliföldfém-oxid keverék katalizátorok felhasználására is kiterjed. A reakciót szakaszos vagy folyamatos üzemmódban egyaránt végrehajthatjuk. Tapasztalataink szerint a reakció szelektivitását tovább növelhetjük, ha a reakciót folyamatos üzemmódban végezzük, és a reakcióelegyet két vagy több katalizátorágyon bocsátjuk át, ahol az egyes katalizátorágyak hőmérséklete 20—60°C-kal kisebb a megelőző katalizátorágy hőmérsékleténél. A katalizátorágyak hőmérs.ékletét célszerűen úgy választjuk meg, hogy az első katalizátorágy hőmérséklete 240—280°C, az utolsó katalizátorágy hőmérséklete pedig 170—220°C legyen. A (II) általános képletű aromás amint és a (III) általános képletű alkoholt célszerűen egymással összekeverve, homogén folyadékfázis formájában vezetjük be a reaktorba. A katalizátorágy(ak) folyadékterhelése 0,2—0,8 kg/dm3.óra, célszerűen 0,5—0,6 kg/ /dm3.óra lehet. A reakcióegyensúly eltolása és hozamnövelés céljából a (III) általános képletű alkoholokat a (II) általános képletű aromás aminokra vonatkoztatva feleslegben is felhasználhatjuk. Ez a tapasztalatunk rendkívül meglepő, ugyanis arra számíthattunk, hogy az alkohol mennyiségének növelése a tercier aminok képződésének kedvez. Gyakorlati tapasztalataink ezzel ellentétesek. 1 mól (II) általános képletű aromás aminra vonatkoztatva célszerűen 1—5 mól (III) általános képletű alkoholt használunk. Az alkohol víztartalma célszerűen nem haladhatja meg az 5 térfogat%-ot. A találmány szerinti eljárással az (I) általános képletű N-alkil-aromás aminokat nagy hozammal és kitűnő szelektivitással állíthatjuk elő. A célterméket a termékelegy többi komponensétől (alkohol-felesleg, a reakcióban képződő víz, esetlegesen képződött tercier aminok stb.) ismert módszerekkel, pl. desztiilációval egyszerűen elkülönítjük. Az így elkülönített (I) általános képletű vegyületek igen tiszták, további tisztítást nem igényelnek. A találmány szerinti eljárás legfontosabb előnyei a következők: — Az eljárás folytonos üzemű, nagy termelékenységű berendezésekben is végrehajtható. — A katalizátor kiváló szelektivitása miatt a termékelegy nagy koncentrációban tartalmazza a kívánt (I) általános képletű vegyületeket, ugyanakkor a tercier aminok menynyisége elhanyagolható. Ezért az (I) általános képletű vegyületek egyszerű módszerekkel, például desztiilációval könnyen és igen nagy tisztasággal különíthetők el. — A feleslegben alkalmazott alifás alkohol, valamint a hidrogéntartalmú gázelegy megfelelő feldolgozása után a folyamat elejére visszavezethető, ami növeli az eljárás gazdaságosságát. — A reakcióban nem képződnek gyantaszerű anyagok és magban alkilezett aromás aminok. — A reakcióban nem vesznek részt korrozív anyagok, így a reakció közönséges szénacél készülékekben is végrehajtható. Az eljárás megvalósítása nem igényel különleges kiképzésű, egyedi gyártmányú berendezéseket. A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül a következő példákban részletesen ismertetjük. A példákban említett katalizátorokat a következőképpen állítottuk elő: 260 g réz(II)-nitrát-trihidrátot és '25 g stroncium-nitrátot annyi 80°C-os vízben oldottunk, hogy az oldat térfogata 900 cm3 legyen. Ezt az oldatot keverés közben, 25°C- on 178 g nátrium-bikromátot és 225 cm3 28%os vizes ammóniaoldatot tartalmazó 900 cm3 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
