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DE1077667B - Process for the continuous production of N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylene-diamine - Google Patents

Process for the continuous production of N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylene-diamine

Info

Publication number
DE1077667B
DE1077667B DEF25426A DEF0025426A DE1077667B DE 1077667 B DE1077667 B DE 1077667B DE F25426 A DEF25426 A DE F25426A DE F0025426 A DEF0025426 A DE F0025426A DE 1077667 B DE1077667 B DE 1077667B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acetone
isopropyl
phenyl
phenylenediamine
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEF25426A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Hermann Holzrichter
Dr Theodor Koenig
Dr Helmut Dierichs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Priority to DEF25426A priority Critical patent/DE1077667B/en
Priority to GB11626/59A priority patent/GB900617A/en
Publication of DE1077667B publication Critical patent/DE1077667B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/30—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds
    • C07C209/32—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups
    • C07C209/36—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups by reduction of nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings in presence of hydrogen-containing gases and a catalyst

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es wurde gefunden, daß man N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin kontinuierlich aus p-Aminodiphenylamin, Aceton und elementarem Wasserstoff in Gegenwart von Katalysatoren bei erhöhter Temperatur und bei erhöhtem Druck in mehreren hintereinandergeschalteten Reaktionsräumen, denen ein Nachreaktor nachgeschaltet sein kann, zweckmäßigerweise in der Weise herstellt, daß man in jeden Reaktionsraum nur einen Teil des insgesamt zum Einsatz kommenden Acetons einführt. Das erfindungsgemäße Verfahren sei an Hand eines Schemas erläutert:It has been found that you can use N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine continuously from p-aminodiphenylamine, acetone and elemental hydrogen in the presence of catalysts at elevated temperature and at elevated pressure in several reaction chambers connected in series, with a postreactor can be connected downstream, expediently produced in such a way that only a part of the total used in each reaction chamber Introduces acetone. The method according to the invention is explained using a scheme:

Das p-Aminodiphenylamin wird in Aceton in dem Kessel 1 gelöst und dann mit dem Katalysator versetzt. Dieses Gemisch wird dann mit Hilfe der Pumpe 3 kontinuierlich in den Hochdruckbehälter 4 gepumpt, der unter einem Druck von 150 bis 200 at steht. Durch ein eingebautes Kühl- und Heizsystem wird dafür Sorge getragen, daß die Temperatur in dem Hochdruckbehälter 200° C nicht wesentlich übersteigt. Den Hochdruckbehälter 4 verläßt das Reaktionsprodukt durch Überfließen in den Hochdruckbehälter 5. der unter den gleichen Temperatur- und Druckbedingungen wie der Hochdruckbehälter 4 steht. In den Hochdruckbehälter 5 wird zusätzlich aus dem Kessel 2 Aceton durch die Pumpe 10 eingepumpt. Nach dem Verlassen des Hochdruckbehälters 5 gelangt das Reaktionsprodukt durch Überfließen in den aus Sicherheitsgründen nachgeschalteten Hochdruckbehälter 6, der unter den gleichen Temperatur- und Druckbedingungen wie die Hochdruckbehälter 4 und 5 steht. Das den letzten Hochdruckbehälter verlassende Reaktionsprodukt wird durch den Kühler 7 gekühlt und in den Abscheider 8 übergeführt. Aus dem Abscheider 8 wird der überschüssige Wasserstoff mittels der Gasumlaufpumpe 9 abgezogen und erneut in den Hochdruckbehälter 4 eingeführt. Der durch die Reaktion verbrauchte Wasserstoff wird kontinuierlich durch frischen hochgespannten Wasserstoff ersetzt, der durch die Leitung H zugeführt wird. Das den Abscheider 8 verlassende Reaktionsprodukt kann dann in üblicher Weise aufgearbeitet werden.The p-aminodiphenylamine is dissolved in acetone in kettle 1 and the catalyst is then added. This mixture is then pumped continuously with the aid of the pump 3 into the high-pressure container 4, which is under a pressure of 150 to 200 atm. A built-in cooling and heating system ensures that the temperature in the high-pressure container does not significantly exceed 200 ° C. The reaction product leaves the high-pressure container 4 by overflowing into the high-pressure container 5, which is under the same temperature and pressure conditions as the high-pressure container 4. Acetone is also pumped into the high-pressure container 5 from the boiler 2 by the pump 10. After leaving the high-pressure container 5, the reaction product overflows into the high-pressure container 6, which is connected downstream for safety reasons and which is under the same temperature and pressure conditions as the high-pressure containers 4 and 5. The reaction product leaving the last high-pressure container is cooled by the cooler 7 and transferred to the separator 8. The excess hydrogen is drawn off from the separator 8 by means of the gas circulation pump 9 and reintroduced into the high-pressure container 4. The hydrogen consumed by the reaction is continuously replaced by fresh high-voltage hydrogen, which is fed in through line H. The reaction product leaving the separator 8 can then be worked up in the usual way.

Für das erfindungsgemäße Verfahren kann als Katalysator ein Kupfer-Chrom-Katalysator verwendet werden, der z. B. nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 851 053 erhalten werden kann. Das Verfahren wird zweckmäßigerweise bei Temperaturen im Bereich zwischen im wesentlichen 180 bis 210° C, vorzugsweise 190 bis 200° C, durchgeführt. Der verwendete Wasserstoffdruck liegt zweckmäßigerweise bei 180 bis 200 at.A copper-chromium catalyst can be used as the catalyst for the process according to the invention become, the z. B. can be obtained by the method of German patent specification 851 053. The procedure is expediently at temperatures in the range between essentially 180 to 210 ° C, preferably 190 to 200 ° C. The hydrogen pressure used is expediently at 180 to 200 at.

Die Aufarbeitung des Reaktionsproduktes kann nach an sich üblichen Verfahren erfolgen, z. B. durch Destillation oder durch Kristallisation.The reaction product can be worked up by methods which are customary per se, eg. B. by Distillation or crystallization.

Überraschenderweise wird bei dem erfmdungs-Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylen-Surprisingly, the method according to the invention for the continuous production of N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylene-

diamindiamine

Anmelder:Applicant:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen-BayerwerkPaint factories Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen-Bayerwerk

Dr. Hermann Holzrichter, Dr. Theodor König,Dr. Hermann Holzrichter, Dr. Theodor König,

Leverkusen-Bayerwerk,Leverkusen-Bayerwerk,

und Dr. Helmut Dierichs, Leverkusen,and Dr. Helmut Dierichs, Leverkusen,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

gemäßen Verfahren das N-Isopropyl-N'-phenylp-phenylendiamin bei sehr gutem Umsatz und nahezu quantitativer Ausbeute in sehr guter Qualität erhalten. Führt man die Umsetzung des p-Aminodiphenylamins mit dem Aceton in Gegenwart von elementarem Wasserstoff und von Katalysatoren dagegen in der Weise durch, daß man von vornherein die gesamte Menge Aceton zusetzt, so wird ein wesentlich geringerer Umsatz bei wesentlich schlechterer Ausbeute erzielt.according to the method N-isopropyl-N'-phenylp-phenylenediamine obtained with very good conversion and almost quantitative yield in very good quality. If you carry out the reaction of the p-aminodiphenylamine with the acetone in the presence of elemental hydrogen and of catalysts, on the other hand, in such a way that you get the entire amount from the start If acetone is added, a much lower conversion is achieved with a much poorer yield.

Beispielexample

Es wird eine Hochdruckapparatur benutzt, die aus drei hintereinandergeschalteten Hochdruckbehältern 4, 5 und 6 besteht. Jedes Rohr hat einen lichten Durchmesser von etwa 250 mm und ist etwa 8 m lang. Die Rohre sind mit zwei Kühl- bzw. Heizbündeln versehen, die von unten und oben in die Rohre hineingehen. Die Rohre haben einen Inhalt von etwa 390 1. Der nutzbare Inhalt, das ist der Inhalt, der nach Abzug der Kühlbündel übrigbleibt, beträgt etwa 315 I.A high-pressure apparatus is used, which consists of three high-pressure vessels connected in series 4, 5 and 6. Each tube has a clear diameter of about 250 mm and is about 8 m long. The pipes are provided with two cooling or heating bundles that go into the pipes from below and above. The tubes have a content of about 390 1. The usable content, that is the content after deduction the remaining cooling bundle is about 315 I.

In den Anrührbehälter 1 werden 500 kg p-Aminodiphenylamin, 400 kg Aceton und 10 kg Katalysator gegeben. Zu Beginn einer Fahrperiode gibt man dem ersten Ansatz noch eine weitere Menge Katalysator zu, z. B. 20 kg. Von dieser Mischung, die aus 54,95 °/o p-AmJnodiphenylamin, 43,95% Aceton und 1,10% Katalysator besteht, werden in den ersten Ofen 4 etwa 700 kg mittels der Hochdruckpumpe 3 eingepumpt, d. h. etwa 384 kg p-Aminodiphenylamin, 307 kg Aceton und 7,7 kg Katalysator. In den zweiten Ofen 5 werden zusätzlich 130 kg Aceton je Stunde aus dem Behälter 2 mittels der Hochdruckpumpe 10500 kg of p-aminodiphenylamine, 400 kg of acetone and 10 kg of catalyst are placed in the mixing vessel 1 given. At the beginning of a driving period, the first batch is given an additional amount of catalyst to, e.g. B. 20 kg. From this mixture, which consists of 54.95% p-Amjnodiphenylamin, 43.95% acetone and 1.10% Catalyst exists, about 700 kg are pumped into the first furnace 4 by means of the high pressure pump 3, d. H. about 384 kg of p-aminodiphenylamine, 307 kg of acetone and 7.7 kg of catalyst. In the second Oven 5 are additionally 130 kg of acetone per hour from the container 2 by means of the high pressure pump 10

909 760/407909 760/407

Claims (1)

eingespritzt. Der Druck im System beträgt 150 bis 180 at. Die Temperaturen betragen in Ofen 4, von unten nach oben in regelmäßigen Abständen gemessen, 140 — 170 — 185 — 195° C. Im zweiten Ofen 5 liegen die Temperaturen bei 210 — 210 — 205 -—· 200° C, im dritten Ofen liegen sie zwischen 190 und 195 : C. Die Regelung der Temperatur geschieht durch entsprechende Einstellung des Kühlmittels. Durch die Wasserstoffleitung H wird hochgespannter Wasserstoff in der Weise eingeführt, daß der Druck immer konstant ist. Das den Hochdruckbehälter 6 verlassende Produkt, welches aus N-Isopropyl-N'-phenylp-phenylendiamin und wenig Aceton und Isopropylalkohol besteht, wird im Kühler 7 auf etwa 60° C abgekühlt, im Abscheider 8 abgeschieden, in einem Behälter gesammelt und anschließend aufgearbeitet. Am Kopf des Abscheiders 8 wird Wasserstoff von der Umlaufpumpe 9, die ein durchlaufendes Volumen von 1.8 cm3 hat, abgezogen und wieder in den Ofen 4 eingeführt. Dieser Wasserstoff dient zur Rührung. Die Ausbeute ist nahezu quantitativ. Die stündliche Leistung der beschriebenen Apparatur beträgt 472,5 kg X-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin. Je Liter Hochdruckraum werden stündlich 0,5 kg N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin gebildet. Es ist möglich, den Acetonüberschuß zu verringern. Der wiedergewonnene Katalysator läßt sich wieder einsetzen.injected. The pressure in the system is 150 to 180 at. The temperatures in furnace 4, measured from bottom to top at regular intervals, are 140-170-185-195 ° C. In the second furnace 5, the temperatures are 210-210-205. - · 200 ° C, in the third furnace they are between 190 and 195 : C. The temperature is regulated by setting the coolant accordingly. High pressure hydrogen is introduced through the hydrogen line H in such a way that the pressure is always constant. The product leaving the high-pressure container 6, which consists of N-isopropyl-N'-phenylp-phenylenediamine and a little acetone and isopropyl alcohol, is cooled to about 60 ° C. in the cooler 7, separated in the separator 8, collected in a container and then processed. At the top of the separator 8, hydrogen is drawn off by the circulation pump 9, which has a continuous volume of 1.8 cm 3 , and reintroduced into the furnace 4. This hydrogen is used for stirring. The yield is almost quantitative. The hourly output of the apparatus described is 472.5 kg of X-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine. Per liter of high pressure space, 0.5 kg of N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine are formed per hour. It is possible to reduce the excess acetone. The recovered catalyst can be used again. Führt man das gesamte Aceton und das p-Aminodiphenylamin nur in den ersten Ofen ein, d. h„ wenn man stündlich 384,65 kg p-Aminodiphenylamin und 437,65 kg Aceton in den ersten Ofen gibt, so erhält man nur geringe Ausbeuten und Umsätze. Das den Ofen verlassende Produkt enthält ebenso recht wenig Aceton, wie im ersten Fall. Es kristallisiert jedoch kein N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin aus.If all of the acetone and p-aminodiphenylamine are fed into the first oven only; h "if if 384.65 kg of p-aminodiphenylamine and 437.65 kg of acetone are added to the first furnace every hour, this gives you only get low yields and conversions. The product leaving the oven also contains very little Acetone, as in the first case. However, no N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine crystallizes out. PaTEXTAXSPRLCH:PaTEX TAX LANGUAGE: Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von N - Isopropyl - N' - phenyl - ρ - phenylendiamin aus p-Aminodiphenylamin, Aceton und elementarem Wasserstoff in Gegenwart von Katalysatoren bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man in mehreren hintereinandergeschalteten Reaktionsräumen, denen ein Nachreaktor nachgeschaltet sein kann, arbeitet, wobei man in jeden Reaktionsraum nur einen Teil des insgesamt zum Einsatz kommenden Acetons einführt.Process for the continuous production of N - isopropyl - N '- phenyl - ρ - phenylenediamine from p-aminodiphenylamine, acetone and elemental hydrogen in the presence of catalysts at elevated pressure and temperature, characterized in that one in several reaction chambers connected in series, which a postreactor can be downstream, works, only a part of the total acetone used is introduced into each reaction chamber. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings © 909 760/407 3.60© 909 760/407 3.60
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