DE1670251A1 - Process for the preparation of piperazines - Google Patents
Process for the preparation of piperazinesInfo
- Publication number
- DE1670251A1 DE1670251A1 DE19671670251 DE1670251A DE1670251A1 DE 1670251 A1 DE1670251 A1 DE 1670251A1 DE 19671670251 DE19671670251 DE 19671670251 DE 1670251 A DE1670251 A DE 1670251A DE 1670251 A1 DE1670251 A1 DE 1670251A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hydrogen
- catalysts
- weight
- salts
- piperazines
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 150000004885 piperazines Chemical class 0.000 title claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 31
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 11
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 9
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 9
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000002169 ethanolamines Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 2
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 claims 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical class OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- ZAXUDCRARHWQBN-UHFFFAOYSA-N 1-(4-bromothiophen-2-yl)-2-[[2-(pyridin-3-ylmethoxy)phenyl]methylamino]ethanol Chemical compound C=1C(Br)=CSC=1C(O)CNCC1=CC=CC=C1OCC1=CC=CN=C1 ZAXUDCRARHWQBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 3
- HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 1-aminopropan-2-ol Chemical compound CC(O)CN HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHHGXPLMPWCGHP-UHFFFAOYSA-N Phenethylamine Chemical compound NCCC1=CC=CC=C1 BHHGXPLMPWCGHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N benzylamine Chemical compound NCC1=CC=CC=C1 WGQKYBSKWIADBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N cyclohexylamine Chemical compound NC1CCCCC1 PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LVTYICIALWPMFW-UHFFFAOYSA-N diisopropanolamine Chemical compound CC(O)CNCC(C)O LVTYICIALWPMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940043276 diisopropanolamine Drugs 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229940102253 isopropanolamine Drugs 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- ULSIYEODSMZIPX-UHFFFAOYSA-N phenylethanolamine Chemical compound NCC(O)C1=CC=CC=C1 ULSIYEODSMZIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 piperazines ethanolamines Chemical class 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LNYWDHPWDZWQMF-UHFFFAOYSA-N 1-(4-bromothiophen-2-yl)-2-[[2-(2-morpholin-4-ylethoxy)phenyl]methylamino]ethanol Chemical compound C=1C(Br)=CSC=1C(O)CNCC1=CC=CC=C1OCCN1CCOCC1 LNYWDHPWDZWQMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 1-Hexadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 2-(2-aminoethoxy)ethanol Chemical compound NCCOCCO GIAFURWZWWWBQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJNIZPXBKOEEGD-UHFFFAOYSA-N 2-(decylamino)ethanol Chemical compound CCCCCCCCCCNCCO PJNIZPXBKOEEGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QZUPAPSTAHZYQS-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[[[2-(4-bromothiophen-2-yl)-2-hydroxyethyl]amino]methyl]phenoxy]acetamide Chemical compound NC(=O)COC1=CC=CC=C1CNCC(O)C1=CC(Br)=CS1 QZUPAPSTAHZYQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- OPKOKAMJFNKNAS-UHFFFAOYSA-N N-methylethanolamine Chemical compound CNCCO OPKOKAMJFNKNAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-N Octadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CIUQDSCDWFSTQR-UHFFFAOYSA-N [C]1=CC=CC=C1 Chemical compound [C]1=CC=CC=C1 CIUQDSCDWFSTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- YZYDPPZYDIRSJT-UHFFFAOYSA-K boron phosphate Chemical compound [B+3].[O-]P([O-])([O-])=O YZYDPPZYDIRSJT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000149 boron phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBGGBCVEFUPUNY-UHFFFAOYSA-N cyclododecanamine Chemical compound NC1CCCCCCCCCCC1 HBGGBCVEFUPUNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSOHBWMXECKEKV-UHFFFAOYSA-N cyclooctanamine Chemical compound NC1CCCCCCC1 HSOHBWMXECKEKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VFNGKCDDZUSWLR-UHFFFAOYSA-N disulfuric acid Chemical class OS(=O)(=O)OS(O)(=O)=O VFNGKCDDZUSWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- KKKYJLNWARAYSD-UHFFFAOYSA-N hexacalcium;tetraborate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] KKKYJLNWARAYSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950006768 phenylethanolamine Drugs 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D295/00—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
- C07D295/02—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
Verfahren zur Herstellung von Piperazinen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herst.ellung von Piperazinen durch Umsetzung mit Äthanolaminen bzw. Diäthanolaminen oder Glykolen mit Ammoniak oder primären Aminen. Process for the production of piperazines The invention relates to a process for the production of piperazines by reaction with ethanolamines or diethanolamines or glycols with ammonia or primary amines.
Es ist aus der französischen Patentschrift 1 291 969 bekannt, daß man Piperazine durch Umsetzung von Äthanolaminen oder biäthanolaminen mit Ammoniak oder Aminen in Gegenwart von Nickel enthaltenden Katalysatoren erhält. Das Verfahren hat den Nachteil, daß es nur dann mit guten Ausbeuten verläuftl wenn im Katalysator nur ein bestimmter Anteil des Nickels in reduzierter Form vorliegt. Die Herstellung derartiger Katalysatoren, in denen nur ein bestimmter Anteil des Nickels reduziert ist, bereitet im technischen Maßstab große Schwierigkeiten. Außerdem wird während der Reaktion der Katalysator'laufend,verändertt'1-, was seine Aktivität und seine Lebensdauer wesentlich beeinträch, tigt.It is known from French Patent Specification 1,291,969, that by reacting piperazines ethanolamines or biäthanolaminen with ammonia or amines in the presence of nickel-containing catalysts is obtained. The process has the disadvantage that it only proceeds with good yields if only a certain proportion of the nickel is present in reduced form in the catalyst. The production of such catalysts, in which only a certain proportion of the nickel is reduced, presents great difficulties on an industrial scale. In addition, the catalyst is continuously changed during the reaction, which significantly affects its activity and service life.
Es wurde nun gefunden, daß man Piperazine durch Umsetzen von Äthanolaminen-bzw. Diäthanolaminen oder Glykolen der allgemeinen Formel in der R 11 R2 und R 3 jeweils Wasserstoffatome, Alkyl-, Cycloalkyl- oder Phenylreste bedeuten, R 1 und R 2 zusammen mit den Kohlenstoffatomen, die sie substituieren, einen 5- bis 12gliedrigen, cycloaliphatischen Ring bilden können, X für eine Hydroxylgruppe oder den Rest in dem R 4 für ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest steht und R 5 ein Wasserstoffatom oder den Rest in dem Ri. R 2.und R 3 die angegebene Bedeutung haben, bezeichnetg mit Ammoniak oder primären Aminen in Gegenwart von Wasserstoff und Kobalt und/oder Nickel enthaltendBn Hydrierkatalysatoren bei erhöhter Temperatur und bei erhöhtem Druck in flüssiger Phase vorteilhafter als bisher erhält, wenn man Hydrierkatalysatoren verwendet, die einen Gehalt an anorganischen Pyro- oder Polysäuren,bzw. deren Salzen, haben.It has now been found that piperazines can be obtained by reacting ethanolamines or. Diethanolamines or glycols of the general formula in which R 11, R 2 and R 3 are each hydrogen atoms, alkyl, cycloalkyl or phenyl radicals, R 1 and R 2 together with the carbon atoms which they substitute can form a 5- to 12-membered, cycloaliphatic ring, X is a hydroxyl group or the rest in which R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl radical and R 5 represents a hydrogen atom or the radical in which Ri. R 2nd and R 3 have the meaning indicated, bezeichnetg with ammonia or primary amines in the presence of hydrogen and of cobalt and / or nickel enthaltendBn hydrogenation catalysts at elevated temperature and at elevated pressure in the liquid phase advantageously than previously obtained when Hydrogenation catalysts are used which have a content of inorganic pyro or polyacids, or. their salts.
Das neue Verfahren hat den Vorteil, daß leicht herstellbare Katalysatoren Verwendung finden, die bei langer Lebensdauer eine gleichbleibende Aktivität haben.The new process has the advantage that catalysts are easy to prepare Find use that have a constant activity over a long service life.
In den bevorzugten Ausgangsstoffen I bedeuten Rl, R2 und R 3 jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest m#t 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, oder einen Phenylrest. R 1 und R2 können zusammen mit den Kohlenstoffatomen, die sie substituieren, auch einen 5- bis 12gliedrigen Cycloalkanring bilden. X steht für eine Hydroxylgruppe oder den Rest R 4 bezeichnet ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. R 5 steht in den bevorzugten Ausgangsstoffen I für ein Wasserstoffatom oder für den Rest in dem Rl, R 2 und R 3 die angegebene Bedeutung haben. Geeignete Ausgangsstoffe sind beispielsweise Äthylenglykol, Propylenglykol, Äthanolamin, N-Methyläthanolaming N-Decyläthanolamin, Isopropanolamin, Cyclohexanolamin-(1,2), Phenyläthanolamin, Isobutanolamin-(192), Diäthanolamin, Diisopropanolamin. Äthanolamin, Diäthanolamin, Isopropanolamin, Diisopropanolamin, Äthylenglykol und Propylenglykol werden besonders bevorzugt, da sie technisch leicht zugänglich sind.In the preferred starting materials I, R1, R2 and R 3 each denote a hydrogen atom or an alkyl radical with 1 to 12 carbon atoms, in particular 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl radical. R 1 and R2, together with the carbon atoms they substitute, can also form a 5- to 12-membered cycloalkane ring. X stands for a hydroxyl group or the rest R 4 denotes a hydrogen atom or an alkyl radical having 1 to 20 carbon atoms, in particular having 1 to 4 carbon atoms. In the preferred starting materials I, R 5 represents a hydrogen atom or the remainder in which Rl, R 2 and R 3 have the meaning given. Suitable starting materials are, for example, ethylene glycol, propylene glycol, ethanolamine, N-methylethanolamine, N-decylethanolamine, isopropanolamine, cyclohexanolamine- (1,2), phenylethanolamine, isobutanolamine- (192), diethanolamine, diisopropanolamine. Ethanolamine, diethanolamine, isopropanolamine, diisopropanolamine, ethylene glycol and propylene glycol are particularly preferred because they are easily accessible industrially.
Bevorzugte primäre Amine haben einen Alkyl- oder Aralkylrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen oder einen Cycloalkylrest mit 5 bis 12 Kohlenstoffatom'en. Besonders bevorzugte primäre Amine haben einen Alkylrest von 1 bis 18 Kohlenstoffatomen. Abgesehen von der Aminogruppe haben die Reste Kohlenwasserstoffstruktur. Geeignete Amine sind beispielsweise Methylamin, Äthylamin, Butylamin, Stearylamin, Palmitylamin, Cyclohexylamin, Cyclooctylamin, Cyclododecylamin, Benzylamin oder ß-Phenyläthylamin.Preferred primary amines have an alkyl or aralkyl radical with up to 20 carbon atoms or a cycloalkyl radical with 5 to 12 carbon atoms. Particularly preferred primary amines have an alkyl radical of 1 to 18 carbon atoms. Apart from the amino group, the residues have a hydrocarbon structure. Suitable amines are, for example, methylamine, ethylamine, butylamine, stearylamine, palmitylamine, cyclohexylamine, cyclooctylamine, cyclododecylamine, benzylamine or β-phenylethylamine.
Die Ausgangsstoffe I und Ammoniak oder primäre.Amine setzt man mit Vorteil im Molverhältnis von 1 : 4 bis 1 : 10, insbesondere von 1 : 5 bis 1 : 8, um. Die Umsetzung führt man zweckmäßig bei Temperaturen von 150 bis 250 0 C durch. Besonders gute Ergebnisse erhält man, wenn man bei Temperaturen von 180 bis 220 0 0 arbeitet. - Mit Vorteil führt man die Umsetzung bei Drücken von 1 bis 350 at, insbesondere 200 bis 300 at, durch.The starting materials I and ammonia or primary amines are advantageously reacted in a molar ratio of from 1: 4 to 1:10, in particular from 1: 5 to 1: 8 . The reaction is expediently carried out at temperatures from 150 to 250.degree . Particularly good results are obtained when working at temperatures from 180 to 220 0 0 . - The reaction is advantageously carried out at pressures from 1 to 350 at, in particular from 200 to 300 at.
Die Reaktion wird in Gegenwart von Kobalt und/oder Nic.kelmetall enthaltenden Hydrierkatalysatoren durchgeführt. Vorteilhaft enthalten die Katalysatoren 80 bis 100 Gew.% Kobalt und/oder Nickel, bezogen auf den Metallgehalt des Katalysators. Neben Kobalt und/oder Nickel können die Katalysatoren Metalleg wie Kupfer oder Chrom, Mangan, Zink, z. B. bis zu 20 Gew.%, bezogen auf den Metallgehalt, enthalten. Die Katalysatoren können auch auf Trägern, z. B. Kieselsäure, Silicate, Aluminiumphosphat, Borphosphat, Aluminiumoxid oder Aktivkohle, aufgebracht sein. Der Metallgehalt der Katalysatoren beträgt zweckmäßig 5 bis 80 Gew.%, bezogen auf den gesamten Katalysator.The reaction is carried out in the presence of hydrogenation catalysts containing cobalt and / or nickel metal. The catalysts advantageously contain 80 to 100 % by weight of cobalt and / or nickel, based on the metal content of the catalyst. In addition to cobalt and / or nickel, the catalysts can be metallegs such as copper or chromium, manganese, zinc, e.g. B. up to 20 wt.%, Based on the metal content. The catalysts can also be on supports, e.g. B. silica, silicates, aluminum phosphate, boron phosphate, aluminum oxide or activated carbon may be applied. The metal content of the catalysts is expediently 5 to 80 % by weight, based on the total catalyst.
Es ist ein wesentliches Merkmal des neuen Verfahrens, daß die Katalysatoren einen Gehalt an anorganischen Pyro- oder Polysäuren oder deren Salze haben. Im allgemeinen reicht ein Gehalt an den genannten Stoffen von 0,5 bis 20 Gew.%, bezogen auf den Metallgehalt der Katalysatoren, aus. Besonders gute Ergebnisse erhält man bei Gehalten von 1 bis 10 Gew.%. Geeignete Zusätze sind z. B. Polymolybdate, Polywolframate, Pyroschwefel-saure Salze und insbesondere Polyphosphor- oder Polyborsäuren bzw. deren Salze, wie Natrium- oder Calciumtetraborat. Die Prozentangaben im Zusammenhang mit den Katalysatoren beziehen sich auf die in den fertigen Katalysatoren analytisch ermittelten Gehalteg wobei die genannten Säuren oder deren Salze als Anhydride und die Metalle als solche angegeben werden, also unabhängig von dem tatsächlichen Bindungszustand.It is an essential feature of the new process that the catalysts contain inorganic pyroacids or polyacids or their salts. In general, a content of the substances mentioned from 0.5 to 20% by weight, based on the metal content of the catalysts, is sufficient. Particularly good results are obtained with contents of 1 to 10 % by weight. Suitable additives are e.g. B. polymolybdates, poly tungstates, pyrosulfuric acid salts and in particular polyphosphoric or polyboric acids or their salts, such as sodium or calcium tetraborate. The percentages in connection with the catalysts relate to the analytically determined contents in the finished catalysts, the acids mentioned or their salts being indicated as anhydrides and the metals being indicated as such, ie irrespective of the actual binding state.
Die Katalysatoren stellt man beispielsweise-her, indem man die Metallkomponenten zusammen mit den genannten Säuren oder deren Salzen für sich oder auf einen pulverisierten Träger aus wäßriger Lösung, z. B. mit Natriumcarbonat oder Natriumhydroxidg fällt oder die Fällung auf einen solchen Träger aufbringt, die neutral gewaschene Masse bei erhöhter Temperatur, z. B. bei Temperaturen von 60 bis 180 0 C, trocknet und anschließend die zu Formkörpern, wie Pillen oder Stränge, gepreßte Masse einige auf erhöhte Temperatur, wie 300 bis 800 0 C, im Muffelofen erhitzt. Statt der erwähnten Säuren oder deren Salze kann man auch Säuren oder deren Salze verwenden, die beim Erhitzen--in Pyro-oder Polysäuren oder deren Salze übergehen, z. B.- Phosphorsäure. Vor Gebrauch wird der Katalysator mit Wasserstoff, vorzugsweise bei Temperaturen von 200 bis 300 0 0, reduziert.The catalysts are prepared, for example, by adding the metal components together with the acids mentioned or their salts by themselves or on a powdered support from aqueous solution, e.g. B. falls with sodium carbonate or sodium hydroxide or applies the precipitation to such a carrier, the neutral washed mass at elevated temperature, z. B. at temperatures of 60 to 180 0 C, and then the molded bodies, such as pills or strands, pressed mass, some heated to an elevated temperature, such as 300 to 800 0 C, in the muffle furnace. Instead of the acids mentioned or their salts, it is also possible to use acids or their salts which, when heated, convert into pyroacids or polyacids or their salts, e.g. B. phosphoric acid. Before use, the catalyst is reduced with hydrogen, preferably at temperatures from 200 to 300 0 0.
Andere, Kobalt und/oder Nickel enthaltende Katalysatoren erhält man beispielsweise, wenn man Kobalt- und/oder Nickeloxid bzw. Hydroxide oder Carbonate der genannten Metalle, gegebenenfalls auf einen Träger mit einer wäßrigen Lösung einer Pyro- oder Polysäure, bzw. von deren Salzen oder von Stoffen, die bäim Erhitzen in Pyro- oder Polysäuren oder deren Salze übergehen, tränkt und mehrere Stunden, z. B. 2 bis 5 Stunden, auf erhöhte Temperatur, z. B. 300 bis 800 0 C, bringt und vor der Verwendung bei erhöhter Temperatur, beispielsweise bei 200 bis 400 0 C mit Wasserstoff reduziert.Other catalysts containing cobalt and / or nickel are obtained, for example, when cobalt and / or nickel oxide or hydroxides or carbonates of the metals mentioned, optionally on a support with an aqueous solution of a pyroic or polyacid, or of their salts or of substances that pass into pyroacids or polyacids or their salts when heated, soaks and lasts for several hours, e.g. B. 2 to 5 hours, to an elevated temperature, e.g. B. 300 to 800 0 C, and reduced before use at elevated temperature, for example at 200 to 400 0 C with hydrogen.
Die Umsetzung kann man ohne Lösungsmittel durchführen. Es ist jedoch von Vorteil, als Lösungsmittel den Piperazin und Ammoniak oder primäre Amine enthaltenden Reaktionsaustrag zu verwenden. Vorzugsweise setzt man die 0,5- bis 10fache, insbesondere die 1- bis 5fache-Menge des Reaktionsaustrags, bezogen auf neues Reaktionsgemisch, zu.The reaction can be carried out without a solvent. However, it is advantageous to use the reaction discharge containing piperazine and ammonia or primary amines as the solvent. Preference is given to adding 0.5 to 10 times, in particular 1 to 5 times, the amount of the reaction discharge, based on the new reaction mixture.
Das Verfahren nach der Erfindung kann diskontinuierlich durchgeführt werden.-Vorteilhaft arbeitet man in der Technik kontinuierlich. Diese Arbeitsweise sei hier beispielsweise beschrieben: Ein senkrecht stehendes Hochdruckrohr, das mit einem Katalysator der genannten Zusammensetzung beschickt ist, wird von oben mit einem Gemisch aus den genannten Glykolen Äthanol-bzw. Diäthanolaminen und Ammoniak oder primären Aminen im angegebenen Verhältnis sowie zurückgeführtem Reaktionsaustrag beschickt. Gleichzeitig dosiert man Wasserstoff zu. Der Wasserstoff wird vorteilhaft mit Ammoniak angereichert im Kreis ge-*führt. Während der Reaktion hält man die beschriebenen Druck-und Temperaturbedingungen ein. Aus dem Reaktionsaustrag werden, nachdem er von Ammoniak bzw. Aminen befreit wurde, durch fraktionierte Destillation Piperazine isoliert.The process according to the invention can be carried out batchwise It is advantageous to work continuously in technology. This way of working is described here, for example: A vertical high-pressure pipe that is charged with a catalyst of the composition mentioned is from above with a mixture of the glycols mentioned, ethanol or. Diethanolamines and ammonia or primary amines in the specified ratio and recycled reaction discharge loaded. At the same time, hydrogen is added. The hydrogen becomes beneficial enriched with ammonia in a circle. Hold the during the reaction pressure and temperature conditions described. From the reaction discharge, after it has been freed from ammonia or amines, by fractional distillation Piperazine isolated.
Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Piperazine eignen sich zur Herstellung von Emulgiermitteln und Vulkanisationsbeschleunigern sowie zur Herstellung von Hochpolymeren. Die in folgenden Beispielen.angegebenen Teile sind Gewichtsteile. Sie verhalten sich zu den Raumteilen wie Kilogramm zu Liter. Beispiel 1 Ein senkrecht stehendes Hochdruckrohr von 500 Raumteilen Inhaltwird mit einem Katalysator, der 15 Gew.do Kobaltoxid und 0,5 Gew.% Phosphorsäure, bestimmt als Phosphorpentoxid, auf Aluminiumoxid enthält, gefüllt. Nach Reduktion des Katalysators mit Wasserstoff bei 250 0 C werden am Kopf des Hochdruckrohres stündlich 100 Teile Diäthanolamin und 350 Raumteile flüssiges Ammoniak zudosiert, wobei man eine Temperatur von 200 0 C einhält. Durch gleichzeitiges Einpressen von Wasserstoff wird ein Druck von 280 atü aufrechterhalten. Aus dem Reaktionsaustrag wird Ammoniak abdestilliert. Man erhält stündlich 115 Teile eines Gemisches, das nach gaschromatographischer Analyse, wasserfrei gerechnet, 6 % Äthylendiamin, 3 % Äthanolamin, 46 % Piperäzin und 42 % Diäthanolamin enthält. Die Ausbeute an Piperazin nach einmaligem Durchgang beträgt somit 80 %. bezogen auf umgesetztes Diäthanolamin.The piperazines produced by the process of the invention are suitable for the production of emulsifiers and vulcanization accelerators and for the production of high polymers. The parts given in the following examples are parts by weight. They relate to parts of space like kilograms to liters. Example 1 A vertical high-pressure tube with a volume of 500 parts by volume is filled with a catalyst which contains 15 % by weight of cobalt oxide and 0.5 % by weight of phosphoric acid, determined as phosphorus pentoxide, on aluminum oxide. After reduction of the catalyst with hydrogen at 250 ° C., 100 parts of diethanolamine and 350 parts by volume of liquid ammonia are metered in every hour at the top of the high-pressure tube, a temperature of 200 ° C. being maintained . A pressure of 280 atm is maintained by simultaneously injecting hydrogen. Ammonia is distilled off from the reaction discharge. 115 parts per hour of a mixture are obtained which, according to gas chromatographic analysis, calculated to be anhydrous, contain 6% ethylenediamine, 3% ethanolamine, 46 % piperazine and 42 % diethanolamine. The yield of piperazine after a single pass is thus 80%. based on converted diethanolamine.
Beispiel 2 Ein senkrecht stehendes Hochdruckrohr von 500 Raumteilen Inhalt wird mit einem Katalysator,-der 19 Gew.% Kobalt, 1 Gew.% Chrom und 0,5 Gew.% Phosphorsäure auf Alumitiiumoxid-enthältl beschickt. Nach Reduktion des Katalysators mit Wasserstoff bei 250 0 C werden am Kopf des Nochdruckrohres stündlich 100 Teile Äthanolamin und 350 Raumteile flüssiges Ammoniak zudosiertg wobei man eine Temperatur von 200 0 C einhält. Durch gleichzeitiges Einpressen von -Wasserstoff wird ein Druck von 280 atü aufrechterhalten. Aus dem Reaktionsaustrag wird Ammoniak abdestilliert. Man erhält stündlich 117 Teile eines Gemisches, das nach gaschromatographi-' scher Analyse, wasserfrei gerechnet, 21 Äthylendiamin, 17 % Äthanolamin, 41 Piperazin und 20 5# höhere Polyamine enthält. Beispiel 3 Unter den Bedingungen wie im Beispiel 2 beschrieben, wird die Umsetzung mit einem Katalysator, der 20 Gew.% Kobalt und 1 Gew.% Chrom auf Aluminiumoxid enthält, aber ohne Zusatz von Phosphorsäure, durchgeführt. Man erhält stündlich 118 Teile eines Gemisches, das nach gaschromatographischer Analyseg wasserfrei gerechnet, 37 % Äthylendiamin, 23 % Äthanolamin, 17 % Piperazin und 21 % höhere Polyamine enthält. EXAMPLE 2 A vertical high-pressure pipe with a volume of 500 parts by volume is charged with a catalyst containing 19 % by weight of cobalt, 1 % by weight of chromium and 0.5% by weight of phosphoric acid on aluminum oxide. After the catalyst has been reduced with hydrogen at 250 ° C., 100 parts of ethanolamine and 350 parts by volume of liquid ammonia are metered in every hour at the top of the pressure tube , a temperature of 200 ° C. being maintained . A pressure of 280 atmospheres is maintained by simultaneously injecting hydrogen. Ammonia is distilled off from the reaction discharge. 117 parts per hour of a mixture are obtained which, according to gas chromatographic analysis, calculated anhydrous, contain 21 ethylene diamine, 17% ethanolamine, 41 piperazine and 20 5 # higher polyamines. Example 3 Under the conditions as described in Example 2, the reaction is carried out with a catalyst which contains 20% by weight of cobalt and 1 % by weight of chromium on aluminum oxide, but without the addition of phosphoric acid. 118 parts per hour are obtained of a mixture which, calculated anhydrous according to gas chromatographic analysis, contains 37% ethylenediamine, 23% ethanolamine, 17% piperazine and 21 % higher polyamines.
Beispiel 4 Ein senkrecht stehendes Hochdruckrohr von 500 Raumteilen Inhalt wird mit einem Katalysator, der 68 Gew.% Nickel, 26 Gew.% Kupferg 3 Gew.% Chrom und 3 Gew.% Phosphorsäure enthält, gefüllt. Nach Reduktion des Katalysators mit Wasserstoff bei 250 0 0 werden am Kopf des Hochdruckrohres stündlich 100 Teile Äthylenglykol und 100 Raumteile flüssiges Ammoniak zudosiert, wobei man eine Temperatur von 220 0 0 einhält. Durch gleichzeitiges Einpressen von Wasserstoff wird ein Druck von 280 atü aufrechterhalten. Aue dem Reaktionsaustrag wird Ammoniak abdestilliert. Man erhält stündlich 133 Teile eines Gemisches, das nach gaschromatographischer Analyse, wasserfrei gerechnet, 2 % Äthylendiamin, 10 Morpholin, 12 % Äthanolamin, 49 c% Piperazin, 1 % Äthylenglykol und 13 c% Diglykolamin enthält. Der Rest sind höhere Polyamine. Example 4 A vertical high-pressure tube with a volume of 500 parts by volume is filled with a catalyst which contains 68 % by weight of nickel, 26 % by weight of copper, 3 % by weight of chromium and 3 % by weight of phosphoric acid. After reduction of the catalyst with hydrogen at 250 0 0 , 100 parts of ethylene glycol and 100 parts by volume of liquid ammonia are metered in every hour at the top of the high pressure tube, a temperature of 220 0 0 being maintained . A pressure of 280 atm is maintained by simultaneously injecting hydrogen. Ammonia is distilled off from the reaction discharge. 133 parts per hour of a mixture are obtained which, according to gas chromatographic analysis, anhydrous calculated, contains 2 % ethylenediamine, 10 % morpholine, 12% ethanolamine, 49% piperazine, 1% ethylene glycol and 13 % diglycolamine. The rest are higher polyamines.
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1575059D FR1575059A (en) | 1967-07-29 | 1968-07-22 | |
| GB1225875D GB1225875A (en) | 1967-07-29 | 1968-07-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEB0093712 | 1967-07-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1670251A1 true DE1670251A1 (en) | 1972-03-30 |
Family
ID=6987115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19671670251 Pending DE1670251A1 (en) | 1967-07-29 | 1967-07-29 | Process for the preparation of piperazines |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE718728A (en) |
| DE (1) | DE1670251A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0234401A1 (en) * | 1986-02-14 | 1987-09-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for the synthesis of hydroxyalkyl amines and hydroxyalkyl piperazines |
-
1967
- 1967-07-29 DE DE19671670251 patent/DE1670251A1/en active Pending
-
1968
- 1968-07-29 BE BE718728D patent/BE718728A/xx unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0234401A1 (en) * | 1986-02-14 | 1987-09-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for the synthesis of hydroxyalkyl amines and hydroxyalkyl piperazines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE718728A (en) | 1969-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1953263C2 (en) | Supported catalyst and its use for the hydrogenative amination of alcohols | |
| DE2907869C2 (en) | ||
| EP0070397B1 (en) | Process and catalyst for the preparation of cyclic imines | |
| DE3327000A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING AMINES | |
| EP0440829A1 (en) | Process for the preparation of N-substituted cyclic amines | |
| EP0025961B1 (en) | Process for the production of 1,2-diols containing a higher number of carbon atoms | |
| EP0007520B1 (en) | Process for the preparation of cis-2.6-dimethylmorpholine | |
| DE2335906C3 (en) | Process for the continuous production of N-alkylarylamines | |
| EP0300323B1 (en) | Process for the preparation of aliphatic n,n-dialkyl substituted aminoalcohols | |
| DE1670251A1 (en) | Process for the preparation of piperazines | |
| EP0026367B1 (en) | Process for the preparation of cis-2,6-dimethyl morpholine | |
| DE1950604A1 (en) | Process for the preparation of amines from alcohols | |
| EP0839797A1 (en) | Process for the preparation of 2-methyl-2,4-diaminopentane | |
| DE2630562C2 (en) | Process for the catalytic hydrogenation of perfluoroalkyl-substituted anilines | |
| DE1793380C3 (en) | Process for the preparation of secondary and tertiary amines | |
| EP0452693A1 (en) | Method of preparing 2,2-disubstituted pentane 1,5-diamines | |
| EP0070424B1 (en) | Process for the preparation of n,n'-disubstituted 3-amino-propanamides | |
| DE2055620C3 (en) | Process for the preparation of 4,4'-diamino-dicyclohexyl-alkanes | |
| DE2327510B2 (en) | Process for the preparation of dimethylalkylamines from aldehyde-ammonia compounds | |
| DE1543377C (en) | Process for the production of amines | |
| DE2655794A1 (en) | Prepn. of ethylene cyanohydrin from acrylonitrile and water - in presence of quat. ammonium hydroxide catalyst and formaldehyde, for use in prepn. of pharmaceuticals, plant protection agents, dyes, etc. | |
| DE961624C (en) | Process for the preparation of 2,2-dioxy-5, 5'-dimethyldiphenylmethane derivatives and their salts | |
| CH641434A5 (en) | METHOD FOR PRODUCING 2-METHYLENE ALDEHYDE. | |
| AT222104B (en) | Process for the preparation of new cyclobutane derivatives | |
| DE1272919B (en) | Process for the preparation of 4,4'-diamino-dicyclohexyl-alkanes |