RU2201417C2

RU2201417C2 - Method of preparing n,n-dimethyl(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)amine

Info

Publication number: RU2201417C2
Application number: RU2001114101/04A
Authority: RU
Inventors: В.В. Кондратьев; зов Н.А. Ни; Н.А. Ниязов; В.Д. Сурков; А.Ф. Туктаров; Л.А. Туктарова
Original assignee: ЗАО "Стерлитамакский нефтехимический завод"
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2003-03-27

Abstract

FIELD: industrial organic synthesis. SUBSTANCE: N,N-dimethyl(3,5-di-t-butyl-4- hydroxybenzyl)amine, which is radical oxidation process inhibitor, appropriate for stabilizing polyolefins, synthetic rubbers, and fuels, is prepared by condensation of 2,6-di-t-butylphenol with aminomethylation agent in presence of aqueous formaldehyde solution in alcohol medium at elevated temperature, said aminomethylation agent being 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol production waste containing, wt %: trimethylamine 0.1-0.5, dimethylamine 4.0-15.0, bisamine 15,0-25.0, water 0.5-10.0, and methanol - the balance. Condensation is carried out at 70-80 C. EFFECT: reduced price cost of product due to use of refused raw material. 1 tbl

Description

Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения аминометилированных производных пространственно-затрудненных фенолов, которые являются ингибиторами окислительных радикальных процессов и используются для стабилизации полиолефинов, синтетических каучуков, топлив. The invention relates to organic chemistry, and in particular to a method for producing aminomethylated derivatives of spatially hindered phenols, which are inhibitors of oxidative radical processes and are used to stabilize polyolefins, synthetic rubbers, fuels.

Известен способ получения N, N-диметил-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)-амина (основания Манниха) взаимодействием смеси 2,6-ди-трет-бутилфенола (2,6-диТБФ) и диметиламина с формальдегидом при 75-78^oС в среде изопропанола (С. Б. Билатов, М.М.Мовсумзаде, Ф.Д.Алиева. 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил-N, N-диалкиламины и N,N-бис-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)-N-алкил(арил)амины в качестве стабилизаторов к реактивным топливам, ж. "Нефтехимия", т. 32, 6, 1992, с.554; В.В.Ершов, Г.А.Никифоров, А.А.Володькин. Пространственно затрудненные фенолы. М.: Химия, 1972, с.243).A known method of producing N, N-dimethyl- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -amine (Mannich base) by the interaction of a mixture of 2,6-di-tert-butylphenol (2,6-diTBP) and dimethylamine with formaldehyde at 75-78 ^o C in isopropanol medium (S. B. Bilatov, M. M. Movsumzade, F. D. Aliev. 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl-N, N-dialkylamines and N, N-bis- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -N-alkyl (aryl) amines as stabilizers for jet fuels, J. "Petrochemistry", T. 32, 6, 1992, p. 544; V.V. Ershov, G. A. Nikiforov, A. A. Volodkin. Spatially hindered phenols (Moscow: Chemistry, 1972, p. 243).

Недостатком способа является использование водного раствора формалина, что способствует образованию большого количества сточных вод, и высокая себестоимость целевого продукта. The disadvantage of this method is the use of an aqueous solution of formalin, which contributes to the formation of a large amount of wastewater, and the high cost of the target product.

Наиболее близким техническим решением - прототипом является способ получения N, N-диметил-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)-амина взаимодействием аминометилирующего агента в качестве которого используют диметиламин, 2,6-диТБФ и водного раствора формальдегида в присутствии катализатора при 100-110^oС [А.c. СССР N 1596699, МПК С 07 С 215/28, 1988 г.].The closest technical solution - the prototype is a method for producing N, N-dimethyl- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -amine by the interaction of aminomethylating agent which is used dimethylamine, 2,6-diTBP and an aqueous solution of formaldehyde in the presence of a catalyst at 100-110 ^o C [A.c. USSR N 1596699, IPC С 07 С 215/28, 1988].

Недостатками данного способа являются:
- сравнительно высокая температура проводимой реакции:
- использование кислотного катализатора, что дополнительно корродирует оборудование;
- использование большого количества водного формальдегида, что приводит к образованию значительного количества сточных вод.The disadvantages of this method are:
- a relatively high temperature of the reaction:
- the use of an acid catalyst, which further corrodes the equipment;
- the use of a large amount of aqueous formaldehyde, which leads to the formation of a significant amount of wastewater.

Все эти недостатки существенно сказываются на себестоимости целевого продукта. All these shortcomings significantly affect the cost of the target product.

Технической задачей данного изобретения является снижение себестоимости целевого продукта, утилизация отходов производства 2,6-ди-трет-бутил-4-метил-фенола (Агидола-1), получаемого на ЗАО "Стерлитамакский нефтехимический завод" согласно ТР.2.03.058-96. The technical task of this invention is to reduce the cost of the target product, the disposal of waste from the production of 2,6-di-tert-butyl-4-methyl-phenol (Agidol-1) obtained at ZAO Sterlitamak Petrochemical Plant according to TP.2.03.058-96 .

Техническая задача достигается использованием в качестве аминометилирующего агента отхода производства Агидола-1 (стадия получения основания Манниха) следующего состава (легкая фракция аминов (ЛФА), мас.%
Триметиламин - 0,1-0,5
Диметиламин - 4,0-15,0
N,N-Тетра-метил-метилен-бисамин (бисамин) - 15,0-25,0
Вода - 0,5-10,0
Метанол - Остальное до 100
ЛФА представляет собой смесь аминов, растворенную в спиртовой среде, в качестве которой используется метанол.The technical problem is achieved by using the following composition (light fraction of amines (LFA), wt.%, As an aminomethylating agent, production waste of Agidol-1 (stage of Mannich base preparation)
Trimethylamine - 0.1-0.5
Dimethylamine - 4.0-15.0
N, N-Tetra-methyl-methylene-bisamine (bisamine) - 15.0-25.0
Water - 0.5-10.0
Methanol - The rest is up to 100
LFA is a mixture of amines dissolved in an alcohol medium, which is used as methanol.

Неожиданным эффектом является то, что одновременно параллельно протекают реакции 2,6-диТБФ с бисамином и 2,6-диТБФ с диметиламином и формальдегидом, что позволяет говорить о повышении селективности процесса. An unexpected effect is that at the same time, reactions of 2,6-diTBP with bisamine and 2,6-diTBP with dimethylamine and formaldehyde occur simultaneously, which suggests an increase in the selectivity of the process.

Процесс осуществляют следующим образом. The process is as follows.

В реактор, снабженный мешалкой, рубашкой для обогрева, загружают 2,6-ди ГБФ и ЛФА. Процесс конденсации проводят при температуре в реакторе 65-80^oС в течение 80-90 мин. Одновременно в реакционную смесь вводят порционно формалин. Затем смесь охлаждают, выпавшие кристаллы отфильтровывают. Получают целевой продукт N, N-диметил-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)-амин. Выход целевого продукта составляет 95-97%. Температура плавления 92-93^oС.In a reactor equipped with a stirrer, a jacket for heating, load 2,6-di GBF and LFA. The condensation process is carried out at a temperature in the reactor of 65-80 ^o C for 80-90 minutes At the same time, formalin is introduced portionwise into the reaction mixture. Then the mixture is cooled, the precipitated crystals are filtered off. The expected product N, N-dimethyl- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -amine is obtained. The yield of the target product is 95-97%. Melting point 92-93 ^o C.

Водно-метанольный состав после фильтрации со следами аминов подвергают ректификации для регенерации метанола. The water-methanol composition after filtration with traces of amines is subjected to rectification for methanol recovery.

Для осуществления способа исходные продукты должны соответствовать следующим требованиям 2,6-диТБФ соответствует ТУ 38.103375-80; формалин - ГОСТ - 1625-89. To implement the method, the starting products must meet the following requirements of 2,6-diTBF corresponds to TU 38.103375-80; formalin - GOST - 1625-89.

Сущность заявляемого изобретения подтверждается следующими примерами. The essence of the claimed invention is confirmed by the following examples.

Пример 1. В реактор, снабженной мешалкой, рубашкой для обогрева, загружают 28.3 г (0,137 моль) 2,6-диТБФ и 34 г ЛФА, содержащей 0,1% триметиламина, 5% диметиламина, 15% бисамина, 0,5% воды, 79,4% метанола. Реакционную смесь нагревают до температуры 80^oС и выдерживают 90 мин. Одновременно в реакционную смесь прикапывают при той же температуре 8 мл формалина. Затем смесь охлаждают, выпавшие кристаллы отфильтровывают. Получают 36,1 г белых кристаллов. Выход составляет 95%. Температура плавления 92-93^oС.Example 1. In a reactor equipped with a stirrer, a heating jacket, load 28.3 g (0.137 mol) of 2,6-diTBP and 34 g of LFA containing 0.1% trimethylamine, 5% dimethylamine, 15% bisamine, 0.5% water 79.4% methanol. The reaction mixture is heated to a temperature of 80 ^o C and incubated for 90 minutes At the same time, 8 ml of formalin was added dropwise to the reaction mixture at the same temperature. Then the mixture is cooled, the precipitated crystals are filtered off. 36.1 g of white crystals are obtained. The yield is 95%. Melting point 92-93 ^o C.

Водно-метанольный состав (14% воды и 86% метанола) со следами аминов подвергают ректификации для регенерации метанола. The water-methanol composition (14% water and 86% methanol) with traces of amines is subjected to rectification for methanol recovery.

Элементный анализ N,N-диметил-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)-амина:
Найдено, %: С=78,36; Н=11,59; N=4,92;
Вычислено, %: C=78,29; Н=11,41; N=4,80.Elemental analysis of N, N-dimethyl- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) amine:
Found,%: C = 78.36; H = 11.59; N = 4.92;
Calculated,%: C = 78.29; H = 11.41; N = 4.80.

Примеры по осуществлению способа при других условиях сведены в таблицу. Examples of the method under other conditions are summarized in table.

На основании приведенных примеров видно, что квалифицированное использование ЛФА (отхода производства Агидола-1) позволит получить с высоким выходом целевой продукт - N,N-диметил-(3,5-ди-трет-бутил-4-оксибензил)-амин, который находит применение в качестве стабилизатора для синтетических каучуков, полиолефинов, топлив, а также в качестве ингибитора окислительных процессов. Based on the above examples, it can be seen that the qualified use of LFA (waste from the production of Agidol-1) will allow to obtain in high yield the target product - N, N-dimethyl- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -amine, which It is used as a stabilizer for synthetic rubbers, polyolefins, fuels, and also as an inhibitor of oxidation processes.

Отогнанный после реакции метанол можно использовать как реагент для получения диметиламина и растворителя. Использование в качестве аминометилирующего агента отхода производства позволит снизить себестоимость целевого продукта, а также себестоимость процесса получения Агидола-1. Methanol distilled after the reaction can be used as a reagent to obtain dimethylamine and a solvent. The use of production waste as an aminomethylating agent will reduce the cost of the target product, as well as the cost of the process of obtaining Agidol-1.

Claims

The method of obtaining N, N-dimethyl (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) amine by condensation of 2,6-di-tert-butylphenol with an aminomethylating agent in the presence of an aqueous solution of formaldehyde in an alcoholic medium at elevated temperature, characterized in that as an aminomethylating agent, waste from the production of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (Agidol-1) containing alcohol of the following composition, wt. %:
Trimethylamine - 0.1-0.5
Dimethylamine - 4.0-15.0
Bisamine - 15.0-25.0
Water - 0.5-10.0
Methanol - Else
and the process is carried out at 70-80 ^o C.