[go: up one dir, main page]

JP2553237B2 - N,n―ジアルキルアニリンの製造法 - Google Patents

N,n―ジアルキルアニリンの製造法

Info

Publication number
JP2553237B2
JP2553237B2 JP2220150A JP22015090A JP2553237B2 JP 2553237 B2 JP2553237 B2 JP 2553237B2 JP 2220150 A JP2220150 A JP 2220150A JP 22015090 A JP22015090 A JP 22015090A JP 2553237 B2 JP2553237 B2 JP 2553237B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
aniline
ether
alcohol
zeolite
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2220150A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03106851A (ja
Inventor
ハンス―ヨゼフ・ブイシユ
ハインリツヒ・ペルスター
ロタール・プッペ
ペーター・ビマー
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
Publication of JPH03106851A publication Critical patent/JPH03106851A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2553237B2 publication Critical patent/JP2553237B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/04Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups
    • C07C209/14Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of hydroxy groups or of etherified or esterified hydroxy groups
    • C07C209/18Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of hydroxy groups or of etherified or esterified hydroxy groups with formation of amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings or from amines having nitrogen atoms bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アニリンと低級アルコール又は対応するエ
ーテルを、気相中、高温高圧にて、ペンタシル型のプロ
トン含有ゼオライトの存在下で反応させることによる、
N,N−ジアルキルアニリンの製造法に関するものであ
る。
N,N−ジアルキルアニリンが液相中および気相中の両
方で、アニリンとアルコールを酸触媒の存在下で反応さ
せることにより製造できることは公知である。液相法に
おいては、反応は、例えば硫酸、塩酸又は三塩化リンの
ような液体触媒の存在下で行う。この方法の実施には困
難が伴う。酸触媒の腐触作用が強いので、この方法は、
特別に腐触に対する耐性のあるオートクレーブ中で行う
ことが必要である。それでも腐触を完全に抑制すること
は不可能である。さらに触媒を除去し処理するときに
も、重大な問題がある。
DE−AS(ドイツ公告明細書)1,031,796には、アニリ
ンと過剰のアルコールの混合物を熱濃リン酸に通す方法
による、アニリンとアルコールの反応が記載されてい
る。しかしながら、N,N−ジアルキル化合物への選択率
が低く、特にメチル以外のアルキル基を導入しようとす
る時に低い。例えば基としてエチルを用い、温度が220
℃であり、アニリン/エタノールのモル比が1:3の場
合、51%のN−エチルアニリンと15%のN,N−ジエチル
アニリンが得られる。DE−OS(ドイツ公開明細書)2,65
8,728によると、この方法を脂肪族アミンを加えて行う
と、N,N−ジエチルアニリンの収率を増すことができ;
他の条件は同じで、44%のN−エチルアニリンと36%の
N,N−ジエチルアニリンが得られる。この場合でも腐触
の問題はあるがそれを別にしても、この方法には、大量
のリン酸がしばらく後に触媒として使用できなくなり、
新しいリン酸に取り替えなければならないという欠点が
あり、ここでも廃液処理の問題が生じる。
US4,599,449には、遷移金属オキシド触媒上での、芳
香族アミンのアルコールを用いた気相アルキル化方法が
述べられている。しかし、N,N−ジアルキルアニリンへ
の選択率は非常に低い。5倍過剰のエタノールを用いた
ときでさえ、アニリンの反応率は38%以下と非常に低
く、N,N−ジエチルアニリンは、不満足な収量でしか得
られない。さらにこの方法は、環がアルキル化された副
生成物を高い割合で与える。
DE−AS(ドイツ公告明細書)2,335,906には、0.1〜20
重量%のリン酸でおおわれたシリカ触媒上での、アリー
ルアミンのアルコールによるN,N−ジアルキル化が示さ
れている。しかし高選択率を得るためには、20モル当量
にもなる大過剰のアルコールが必要である。一方では、
この方法は、空間−時間収率が低く、他方では、過剰ア
ルコールの分離と再結晶のために複雑な蒸留処理が必要
である。触媒の急速な不活性化を避け、作用寿命が長い
ことを保証するために、アルキル化の間、リン酸および
/又はリン酸アルキルを継続的に加えることがさらに必
要である;しかし、これらのリン化合物の一部は常に排
出されて反応生成物を汚染し、複雑な分離過程が必要に
なる。
さらに、ゼオライトが芳香族アミンのアルコールによ
る気相アルキル化用の触媒として使用できることは公知
である。US4,801,752には、SiO2/Al2O3比が20〜700のZS
M5型のゼオライトが示されている。しかし、N,N−ジア
ルキルアニリンの方向に収率を自由に制御することは、
特に基がメチル基以外のときは、限られた範囲内でしか
可能でない。最も好ましい条件下で、N,N−ジエチルア
ニリンへの最大モル選択率は10.1%である。さらにこの
方法では、400℃以上にもなる温度を使用しなければな
らない。又、環がアルキル化された非同定副生成物がか
なりの割合で得られる。
日本特許61/35,246(1986)には、芳香族アミンのア
ルコールによる気相アルキル化用の触媒として中位の孔
径のゼオライトが記載されている。これらの触媒を用い
て、N−モノアルキルアニリンを高選択率で得ることが
可能であるが、特に明細書中では、これらの触媒上での
N,N−ジアルキルアニリンの生成は減少することを強調
している。この公報によれば、それゆえ、中位の孔径の
ゼオライトは芳香族アミンのジアルキル化に適さない。
従って、種々に置換された多くのアニリンのN原子
を、特に所望のアルキル基が炭素原子を有するものであ
るときに、気相でジアルキル化できる、上述の欠点を持
たない触媒方法に対する要望がなお存在した。触媒は、
得やすさ、長い作用寿命、および高活性の特色を示し、
高い反応率を保証すると共にN,N−ジアルキル化への選
択率が高いものでなければならない。
驚くべきことに、SiO2/Al2O3比が60以上のペンタシル
型のプロトン含有ゼオライトを触媒として用い、反応を
高圧下で行うと、これらの要求が満たされることを見出
した。本発明による方法は、要求されている高い収率と
反応速度を保証し;環のアルキル化は、低い程度でしか
起きない。使用した触媒は、長い作用寿命を有する。こ
の新規方法は、圧力に依存することが見出され、これは
ルシヤテリエの平衡移動の法則に反しており、更に驚く
べきことである。反応は体積の縮小を伴ってはいないの
で、この法則に従えば、このような圧力への依存性は予
測できない。
従って、本発明は、原料アニリンを気相中、高温で低
級アルコール又は対応するエーテルと反応させることに
よるN,N−ジアルキルアニリンの製造法に関するもの
で、その方法は、アルキル化をSiO2/Al2O3比が60以上の
ペンタシル型のプロトン含有ゼオライト触媒の存在下、
5〜30バールの圧力下で行うことを特徴としている。
本発明による方法は、5〜25バールの圧力下で実施す
るのが好ましく、5〜20バールの圧力下が特に好まし
い。
本発明による方法は、200〜400℃の温度で実施し、25
0〜350℃が好ましく、260〜320℃が特に好ましい。方法
を実施する前に、すべての反応物が気相で存在できるよ
うに、圧力と温度とを均衡させる。
本発明に適したゼオライトは、プロトンを含むペンタ
シル、すなわち、酸触媒であり、SiO2/Al2O3比が60以上
であるカチオンとして、これらは排他的にプロトンだけ
を含むことができる。しかし、80%までのプロトンを他
のカチオンで置換することもできる。この目的に適した
カチオンは、例えばNa、K、Mg、Zn、Co、Cu、Ca、Fe、
又はCe、La、およびGaのような希土類並びにSm、Mn、C
r、Ti、ZrおよびTaのカチオンである。80%以下、例え
ば50%まで、好ましくは25%まで、特に好ましくは10%
まで、中でも特に好ましくは5%までの金属カチオンを
有するペンタシルの使用が好ましい。
ペンタシルの群から次のものが好んで使用される:ZSM
5、ZSM11、ZSM8、ZSM5/ZSM11中間物、Zeta1、Zeta3、ZM
B10、Ultrasil、Ultrazet、TZ−01、NU−4、NU−5、A
Z−1。このようなゼオライトは、専門家には公知であ
り、例えばEP54,386、EP65,401、EP34,727、EP57,016お
よびEP113,116並びにRuss.J.Phys.Chem.55(1981)、11
75等の多くの文献に記載されている。特に使用が好まし
いゼオライトは次のものである:ZSM5、ZSM8、ZSM11およ
びZSM5/ZSM11中間物;中でもZSM5型のゼオライトの使用
が特に好ましい。
本発明にしたがって使用されるペンタシル型において
は、SiO2/Al2O3比が60より大でなければならず、例えば
61〜2,000、好ましくは70〜1,500、特に好ましくは80〜
1,000である。使用するゼオライトの製造は、D.W.Brec
k:Zeolite Moleacular Sieves,Tohn Wiley and Sons In
c.,Newyork1974に述べられている。上述のペンタシル型
のゼオライトに関しては、さらにSU3,702,886、US3,70
9,979、GB1,334,243およびEP18,090で言及されている。
ゼオライトを、気相の反応器で作用するのに好ましい
形態とするため、結合剤と混合し、混合物を圧縮して顆
粒にする。適した結合剤は、種々の粘土、珪酸アルミニ
ウムおよび酸化アルミニウム、特に、γ−Al2O3および
酸化ケイ素である。しかし、気相反応を流動床で行う場
合は、微粉末ゼオライトも適している。
本発明による方法を実施するためには、N原子をアル
キル化すべきアニリンとアルキル化剤(低級アルコール
又は対応するエーテル)を蒸発させ、その蒸発混合物を
ゼオライト触媒と接触させる。使用する混合物に窒素、
ヘリウム、蒸気、水素又はアルゴンのような不活性気体
をキャリヤーガスとして加えることもできる。
触媒の負荷LHSV(液空間速度)は、0.1−4.0//
時の範囲で変えることができ、好ましいのは0.3〜2.0
//時である。ここにおいてLHSVは、1時間当りの、
触媒の体積に対する液体アニリン/アルコール又はアニ
リン/ジアルキルエーテル混合物の体積の比、と定義さ
れる。
反応混合物は、反応器の出口で凝縮し、公知の方法、
例えば蒸留、により分離する。未反応出発物質、並びに
N−モノアルキル化生成物は、公知の方法で反応に再利
用できる。
本発明による方法では、下記の式に従い: [式中 R1は、水素、直鎖又は分枝鎖C1−C8−アルキル、シク
ロヘキシル、フェニル、直鎖又は分枝鎖C1−C4−アルコ
キシ、フッ素、塩素、臭素、シアノ又はニトロであり、 R2は、水素、直鎖又は分枝鎖C1−C4−アルキル、フッ
素、塩素又は臭素であり、 R3は、直鎖又は分枝鎖C1−C4−アルキルである] 式(I)のアニリンを反応させて式(II)のN,N−ジ
アルキル化アニリンを得る。
直鎖又は分枝鎖C1−C8−アルキルは、例えばメチル、
エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチ
ル、tert−ブチル、異性体ヘキシル又はオクチルであ
る。上記のC1−C4−アルキル基が好ましいと言われる。
メチル又はエチルが特に好ましいと言われる。
直鎖又は分枝鎖C1−C4−アルコキシは、例えばメトキ
シ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ
又はイソブトキシで、メトキシ又はエトキシが好まし
い。
本発明による方法で反応させるのに適したアニリン
は、式 [式中 R11は、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、シクロへキシル、メトキシ、エトキシ、フッ素又
は塩素であり、特に好ましくは水素、メチル又は塩素で
あり、中でも特に好ましいのは水素又はメチルであり、 R12は、水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、フッ素又は塩素であり、特に好ましいのは水素、
メチル又は塩素であり、中でも特に好ましいのは水素で
ある] で表わされるものである。
本発明による方法に適したアニリンは、例えばアニリ
ン、o−、m−、p−トルイジン、o−、m−、p−ク
ロロアニリン、2,4−、2,6−、3,4−又は3,5−キシリデ
ン、o−、m−、p−クロロアニリン、o−、m−、p
−イソプロピルアニリンおよび他である;アニリンと上
記のトルイジンを特に強調する。
上記式においてアルキル化のために用いられたアルコ
ールR3OHおよびそれに対応するエーテルR3−O−R3は、
専門家には公知である。例として次のものが挙げられ
る:メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロ
パノール又は、種々のブタノールあるいは、ジメチルエ
ーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイ
ソプロピルエーテル、又は種々のジブチルエーテル。原
則的に本発明によって混合エーテルを反応させても良い
が、結果的に混合生成物が得られるので、これらはあま
り好ましくない。
アルキル化すべきアニリンとアルコール又はエーテル
は、それぞれ1:2〜10(アルコール)又は1:1〜5(エー
テル)のモル比で用い、好ましいのはそれぞれ1:3〜5
又は1:1.5〜2.5である。エーテルを用いる場合は、対応
するアルコール2モルとして計算する。
N,N−ジアルキルアニリンは、染料、植物保護剤およ
び重合の助触媒製造の重要な工業的中間体である(Ullm
anns Encyclopdie der technischen Chemie,[Ullman
n's Encyclopedia of Industrial Chemistry]、第4
版、7巻p.572−573;英語版:第5版、A2巻、pp.30
3)。
例 1 垂直な長さ50cm、直列20mmの反応管を、SiO2/Al2O3
が320で、商品として得られる30%のγ−酸化アルミニ
ウムに結合された、平均粒径が1〜2mmのH−ZSM5型の
ゼオライト130mlで満たす。反応器は、三帯域管状オー
ブンにより一定温度に保つことができる。触媒を充填し
た部分の音戸は可動性熱素子によって測定でき、300℃
であった。圧力調節弁により、反応器の圧力は10バール
に保った。触媒の負荷(LHSV)は1.0//時であっ
た。反応生成物は、凝縮させ、ガスクロマトグラフィー
により分析した。反応と選択性は表1にまとめる。
例 2 手順は例1に記載されたとうりであった。使用した触
媒は、SiO2/Al2O3比が272のH−ZSM5ゼオライトであっ
た。
例 3 手順は例2に記載されたとうりであった。使用した原
料混合物は、モル比1:2のアニリン/メタノール混合物
であった。
比較例 1〜3 対応する例と類似の条件下で、大気圧下、すなわち1
バールにおいて比較例を実施した。
触媒は、長い作用寿命という点で卓越していた。300
時間の作用時間の後、転化速度と収率は変らなかった。
表1から、10バールで実施すると転化が非常に増加
し、同時にN,N−ジアルキル化アミンの収率が同じよう
に顕著に増加することがわかる。
本発明の主たる特徴および態様は以下のとうりであ
る。
1.原料アニリンを気相中、高温で、低級アルコール又は
対応するエーテルと反応させることによるN,N−ジアル
キルアニリンの製造法において、アルキル化をSiO2/Al2
O3比が60以上のペンタシル型のプロトン含有ゼオライト
触媒の存在下で、5〜30バールの圧力下で行うことを特
徴とする方法。
2.第1項記載の方法でアルキル化を200〜400℃、好まし
くは250〜350℃、特に好ましくは260〜320℃で行うこと
を特徴とする方法。
3.第1項記載の方法で、ゼオライト触媒中の0〜80当量
パーセント、好ましくは0〜50%、特に好ましくは0〜
25%、中でも特に好ましくは0〜10%、特別に好ましく
は0〜5%のプロントを金属カチオンで置換することを
特徴とする方法。
4.第1項記載の方法で、ZSM5、ZSM11、ZSM8、ZSM5/ZSM1
1中間物、Zetal、Zeta3、ZBM10、Ultrasil、Ultraset、
TZ−01、NU−4、NU−5およびAZ−1の型、好ましくは
ZSM5、ZSM8、ZSM11およびZSM5/ZSM11中間物の型、およ
び特に好ましくはZSM5の型のゼオライト触媒を使用する
ことを特徴とする方法。
5.第1項記載の方法で、SiO2/Al2O3の比が61〜2,000、
好ましくは70〜1,500、特に好ましくは80〜1,000である
ことを特徴とする方法。
6.第1項記載の方法で、触媒の負荷LHSVが0.1〜0.4/
/時、好ましくは0.3〜2.0//時であることを特
徴とする方法。
7.第1項記載の方法で式 [式中 R1は、水素、直鎖又は分枝鎖C1−C8−アルキル、シク
ロヘキシル、フェニル、直鎖又は分枝鎖C1−C4−アルコ
キシ、フッ素、塩素、臭素、シアノ又はニトロであり、 R2は、水素、直鎖又は分枝鎖C1−C4−アルキル、フッ
素、塩素又は臭素である] で表わされるアニリンを反応させることを特徴とする方
法。
8.第1項記載の方法で、使用するアルコール又はエーテ
ルがそれぞれ、 R3OH 又は R3−O−R3 [式中 R3は、C1−C4−アルキルである] で表わされることを特徴とする方法。
9.第1項記載の方法で、アルキル化するアニリンとアル
コール又はエーテルをそれぞれ1:2〜10(アルコール)
又は1:1〜5(エーテル)のモル比、好ましくはそれぞ
れ1:3〜5又は1:1.5〜2.5のモル比で使用することを特
徴とする方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロタール・プッペ ドイツ連邦共和国デー5093ブルシヤイ ト・アムバイアー 10アー (72)発明者 ペーター・ビマー ドイツ連邦共和国デ4150クレーフエル ト・ベテルシユトラーセ 10 (56)参考文献 特開 昭62−195350(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原料アニリンを気相中、高温で、低級アル
    コール又は対応するエーテルと反応させることによるN,
    N−ジアルキルアニリンの製造法において、アルキル化
    を、SiO2/Al2O3比が60以上のペンタシル型のプロトン含
    有ゼオライト触媒の存在下で、5〜30バールの圧力下で
    行うことを特徴とする方法。
JP2220150A 1989-08-25 1990-08-23 N,n―ジアルキルアニリンの製造法 Expired - Lifetime JP2553237B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3928152A DE3928152A1 (de) 1989-08-25 1989-08-25 Verfahren zur herstellung von n,n-dialkylanilinen
DE3928152.3 1989-08-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03106851A JPH03106851A (ja) 1991-05-07
JP2553237B2 true JP2553237B2 (ja) 1996-11-13

Family

ID=6387884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2220150A Expired - Lifetime JP2553237B2 (ja) 1989-08-25 1990-08-23 N,n―ジアルキルアニリンの製造法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5087754A (ja)
EP (1) EP0414077B1 (ja)
JP (1) JP2553237B2 (ja)
DD (1) DD298087A5 (ja)
DE (2) DE3928152A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW401406B (en) * 1993-07-20 2000-08-11 Nissan Chemiacl Ind Ltd The alkylation method of the triazine derivitives

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2126C (ja) * 1913-05-23
DE327874C (de) * 1919-10-16 1920-10-18 Anton Schieferl Antriebsvorrichtung fuer Zaehlwerke, insbesondere von Elektrizitaetszaehlern
JPS62195350A (ja) * 1986-02-21 1987-08-28 Idemitsu Kosan Co Ltd N−アルキル芳香族アミンの製造方法
US4801752A (en) * 1987-02-12 1989-01-31 Industrial Technology Research Institute Preparation of N-alkyl and N,N-dialkylaniline
DE3803662A1 (de) * 1988-02-06 1989-08-17 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von n-alkylanilinen
DE3803661A1 (de) * 1988-02-06 1989-08-17 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von n-alkylierten anilinen

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03106851A (ja) 1991-05-07
DD298087A5 (de) 1992-02-06
DE3928152A1 (de) 1991-02-28
US5087754A (en) 1992-02-11
EP0414077A1 (de) 1991-02-27
EP0414077B1 (de) 1994-03-30
DE59005168D1 (de) 1994-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1218677A (en) Preparation of amines
EP0029333B1 (en) Long-chain alkylphenols
US4307250A (en) Amines via the amination of olefins
EP0305564A1 (en) Amines via the amination of olefins using dealuminated zeolites
JP2553237B2 (ja) N,n―ジアルキルアニリンの製造法
JP2553183B2 (ja) Nーモノアルキル化アニリン及びn,nージアルキル化アニリンの製造方法
US5763668A (en) Process for aminating a mixture obtained in cracking a mineral oil fraction with ammonia or a primary or secondary amine over specific heterogeneous catalysts
CA1255701A (en) Process for producing monotertiary butyl toluenediamine
US3305584A (en) Process of preparing catalyst free aromatic diamines
US5166440A (en) Process for the preparation of n-alkylated aromatic amines
US2824895A (en) Alkylation of arylamines
US4940817A (en) Process for the preparation of n-alkylanilines
US3941844A (en) Continuous manufacture of N-alkylated arylamines
JP3972443B2 (ja) ジアリールアミン類の製造法
US4609760A (en) Process for the preparation of 2,6-xylidine
US5068435A (en) Ortho-alkylated aromatic amines via gamma alumina catalyst
US5055617A (en) Process for the preparation of N-alkylated anilines
US4892974A (en) Process for producing mono-ortho-tert-butyl-aniline using silica-alumina catalysts
US5773660A (en) Preparation of amines from olefins over hexagonal faujasites
JP4505911B2 (ja) ジアリールアミンの製造方法
US4967001A (en) Alkylation of toluenediamine and para-phenylenediamine with isobutylene in the presence of acidic, crystalline molecular sieves
EP0286029A1 (en) Alkylation of aromatic amines over A1 exchanged zeolites
JP2000016972A (ja) ジアリ―ルアミン類の製造方法
US5001263A (en) Formation of ortho-alkylated aromatic amines from N-alkylated aromatic amines
US4908480A (en) Process for producing mono-ortho-ethyl-aniline using silica-alumina catalysts