10.07.2013
216.012.540f

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛИМИДАЗОЛИНА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002487122
Дата охранного документа
10.07.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Настоящее изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения алкилимидазолина формулы термокаталитической реакцией взаимодействия жирной кислоты, где R - углеводородный радикал C-C, насыщенный или ненасыщенный с алкилполиамином общей формулы: HN(CHCHNH)CHCHNH, где n=2-8 в присутствии катализатора 1,5 весовых частей глицерата натрия, 10%-ного раствора по натрию в глицерине смеси соединений формул CHONa, CHONa, CHONa на 1,0 весовую часть динатриевой соли 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты формулы СНС(ОН)(РОН)Na. Расход катализатора 1 вес.% к смеси исходных реагентов. Технический результат: снижение температуры проведения процесса и времени синтеза, повышение выхода продукции и улучшение показателя цветности. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Настоящее изобретение относится к органической химии, в частности к получению высшего алкил (C8-C22) имидазолина, который широко применяется в нефтегазодобыче, дорожном строительстве, текстильной промышленности, бытовой химии, косметике.

Распространенным способом получения гетероциклических производных азота является реакция жирных кислот, сложных эфиров с 1,2 диаминосоединениями или полиэтиленполиаминами. В процессе синтеза может образоваться ряд соединений, как, например, аминные мыла, амидоамины, диамиды и целевой продукт - имидазолин. Образование амидоаминов и диамидов начинается при температуре 120-180°C. Дальнейшее повышение температуры способствует циклизации амидоаминов в имидазолины, диамиды дальнейшим превращениям не подвергаются. Для уменьшения количества диамидов в готовом продукте в синтезе используют большой избыток этилендиамина (5-6 молей на моль жирной кислоты) или в качестве сырья применяют замещенные ЭДА (β - оксиэтилэтилендиамин, полиэтиленполиамин) (US 3743256, F28F 25/00, B01F 3/04, 1973-07-23).

Для удаления воды, образующейся в процессе синтеза, используют окись кальция при температуре 220-240°C (US 3093655, C08G 73/00, C08L 27/00 1963-06-11).

Однако в производстве чаще применяют удаление воды с помощью вакуумной отгонки или азеотропными растворителями - бензолом, толуолом, ксилолом (US 2520102 C07D 233/00, 1963-05-07).

Эти способы удаления реакционной воды целесообразны при использовании в качестве сырья производных этилендиамина с Ткип.>200°C. При этом этилендиамин в значительном количестве увлекается водой при вакуумной или азеотропной отгонке, что приводит к большим его потерям.

Известно получение имидазолинов из технического стеарина, жирных кислот соевого и льняного масла, а также бисимидазолинов димеризованных жирных кислот конденсацией соответствующих жирных кислот с диэтилентриамином и последующим нагреванием реакционной смеси до 260-300°C при остаточном давлении 5 мм рт.ст. Выход имидазолинов при этом составляет 91-95% (US 2994585, C10B 17/00, С018 17/60, 1961-08-01).

Для повышения эффективности процесса получения имидозолинов были сделаны попытки использовать такие катализаторы, как ортофосфорная и соляная кислоты, в присутствии которых блокируется одна аминная группа этилендиамина и уменьшается выход диамидов (Baganz Н., Ber., 1962, 95, 1832-1839).

Известен способ получения имидазолинов, где предлагаемая в качестве катализатора катионная смола КУ-2/8 позволила значительно снизить температуру реакции и осуществить процесс при мягких условиях, однако в ее присутствии выход продукта на уровне 65-75% достигается лишь при шестикратном молярном избытке этилендиамина и применении катализатора в количестве 30% от веса эфиров жирных кислот (Авт. свид. СССР 189437, МКИ C07D 233/06, 1967. БИ №24. C.25).

Получение алкилимидазолинов с хорошим выходом и высокой степенью чистоты реакцией 1,2 диаминов или их N-замещенных производных с нитрилами в присутствии каталитических комплексов цистеина или цистина приведено в патенте (US 3766203, C07D 233/06, 1973-10-16).

2-Алкилимидазолины с выходом более 80% получены по реакции Михаэля из этилендиамина и олефиновых или ацетиленовых нитрилов. При дистилляции от имидазолина отщепляется ацетонитрил и равновесие реакции смещается в сторону образования имидазолина. Метод имеет чисто препаративное значение (Fomum Z.I., J.Amer.Chem.Soc, 1974, №17, 706).

Известен способ получения алкилимидазолинов с использованием в качестве катализатора триполифосфата натрия, механизм действия которого не раскрывается. Анализ продукта методом инфракрасной спектроскопии показал конверсию карбоксильной группы в имидазолиновую на 85% и амидную на 15%. Такой результат был достигнут благодаря высокому вакууму порядка 10 мм рт.ст. и температуре 220°C (US 3093655, C08G 73/00, C08L 27/00, 1963-06-11).

Прототипом настоящего изобретения является способ получения амидов жирных кислот с низкой цветностью реакцией карбоновой кислоты C422 с амином, в частности с алкилполиаминами формулы NH2-(CH2)m[NH(CH2)m]pNH2 (m=2-8, p=0-3 в присутствии фосфорноватистой кислоты в качестве катализатора при температуре 180-225°C. В качестве жирной кислоты в способе используется талловое масло (US 4897492, C07D 233/04, 1990.01.30). Для получения амидоэтилдиалкилимидазолина реакцию проводят под азотом и вакуумом с добавлением фенольных соединений при температуре 180-225°C. После выдержки 2 часа продукт имеет низкое значение цвета по шкале Гарднера.

Техническим результатом настоящего изобретения является снижение температуры проведения процесса и времени синтеза, повышение выхода продукции и улучшение показателя цветности.

Для достижения технического результата предлагается способ получения алкилимидазолина, в частности высшего алкил (C8-C22) имидазолина формулы

термокаталитической реакцией взаимодействия жирной кислоты, где R - углеводородный радикал C8-C22, насыщенный или ненасыщенный с алкилполиамином общей формулы: H2N(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2, где n=2-8 в присутствии комплексного катализатора, содержащего 1,5 весовых частей глицерата натрия, представляющего собой 10%-ный раствор по натрию в глицерине смеси соединений формул C3H5O3Na3, C3H6O3Na2, C3H7O3Na, на 1,0 весовую часть динатриевой соли 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты формулы CH3C(OH)(PO3H)2Na2, взятого по отношению к смеси жирной кислоты и алкилполиэтиленполиамина в количестве 1,0 вес.%.

При синтезе в соответствии с настоящим изобретением алкил (C8-C22) имидазолина формулы H2N(CH2CH2NH)n-1CH2CH2N(CH2CH2NCR) исходным сырьем являются жирная кислота, где R - углеводородный радикал C822, насыщенный или ненасыщенный, выбранная из группы, содержащей лауриновую, стеариновую, олеиновую, пальмитиновую, а в качестве алкилполиэтиленполиамина соединения общей формулы: H2N(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2, где n=2-8, выбранные из группы, содержащей этиленамины, амины жирных спиртов, алкилполиамины, диэтилентриамины.

При взаимодействии исходных веществ происходит следующая реакция:

В комплексном катализаторе глицератом натрия является 10%-ный раствор по натрию в глицерине смеси соединений формул C3H5O3Na3, C3H6O3Na2, C3H7O3Na. Другой составляющей предлагаемого комплексного катализатора является динатриевая соль 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты формулы СН3С(OH)(PO3H)2Na2.

Примеры осуществления способа

Пример 1. В стеклянный реактор, снабженный термометром, устройством для подачи азота и холодильником, загружают 1 моль жирной кислоты, выбранной из группы жирных кислот, где R - углеводородный радикал C822, насыщенный или ненасыщенный, например 1 моль (282 г) олеиновой кислоты, 0,043 моля (4,28 г) предварительно приготовленного комплексного катализатора в количестве 1,0 весовой части от реакционной смеси, подают газообразный азот, чтобы удалить кислород, добавляют 1 моль алкилполиэтиленполиамина общей формулы: H2N(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2, где n=2-8, например 1 моль (146 г) триэтилентетрамина. Реакцию проводят под вакуумом в течение 2 часов при температуре 190°C с выходом алкилимидазолина 85% и показателем цветности продукта по Гарднеру, равным 1,5 ед.

Пример 2

В стеклянный реактор, как в примере 1, загружают 1 моль жирной кислоты, например 1 моль лауриновой кислоты (200 г), 0,035 моля (3,46 г) комплексного катализатора, подают газообразный азот, добавляют 1 моль (146 г) триэтилентетрамина. Реакцию проводят под вакуумом в течение 2 часов при температуре 190°C с выходом алкилимидазолина 85,5% и показателем цветности продукта по Гарднеру, равным 1,4 ед.

Пример 3

В стеклянный реактор, как в примере 1, загружают 1 моль жирной кислоты, например 1 моль стеариновой кислоты (284 г), 0,039 моля (3,87 г) комплексного катализатора, подают газообразный азот, добавляют 1 моль (103 г) диэтилентриамина. Реакцию проводят под вакуумом в течение 2 часов при температуре 190°C с выходом алкилимидазолина 85% и показателем цветности продукта по Гарднеру, равным 1,5 ед.

Пример 4

В стеклянный реактор, как в примере 1, загружают 1 моль жирной кислоты, например 1 моль линолевой кислоты (280 г), 0,038 моля (3,83 г) комплексного катализатора, подают газообразный азот, добавляют 1 моль диэтилентриамина. Реакцию проводят под вакуумом в течение 2 часов при температуре 190°C с выходом алкилимидазолина 85% и показателем цветности по Гарднеру, равным 1,5 ед.

Применение в данном синтезе комплексного катализатора, состоящего из 10%-ного раствора по натрию в глицерине смеси соединений формул C3H5O3Na3, C3H6O3Na2, C3H7O3Na и натриевой соли 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты, позволяет сократить время синтеза, снизить температуру проведения реакции, повысить выход продукта и улучшить его показатель цветности.

Данные, приведенные в таблице, подтверждают достижение заявленного технического результата от использования способа получения алкилимидазолина настоящего изобретения.

Сравнительные показатели действия катализатора настоящего изобретения
Наименование показателей В отсутствие катализатора настоящего изобретения В присутствии катализатора настоящего изобретения
Время проведения синтеза, ч 4 2
Температура проведения синтеза, °C 270 190
Выход продукта, % 75 85
Показатель цветности по Гарднеру, ед. 15 1,5


СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛИМИДАЗОЛИНА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛИМИДАЗОЛИНА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-2 из 2.
27.07.2013
№216.012.59b7

Способ получения модифицированного алкилполиглюкозида

Способ получения модифицированного алкилполиглюкозида взаимодействием глюкозы или водного сиропа глюкозы со спиртом C-C в присутствии кислотного катализатора, представляющего собой сильную органическую или неорганическую кислоту. Катализатором изобретения является является смесь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488588
Дата охранного документа: 27.07.2013
26.08.2017
№217.015.e492

Способ получения алкилдиметиламинов

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения алкилдиметиламинов, в частности тетрадецилдиметиламина и додецилдиметиламина, которые являются сырьем для производства четвертичных аммониевых соединений. Последние могут быть использованы при получении поверхностно-активных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625656
Дата охранного документа: 18.07.2017
Показаны записи 1-6 из 6.
27.07.2013
№216.012.59b7

Способ получения модифицированного алкилполиглюкозида

Способ получения модифицированного алкилполиглюкозида взаимодействием глюкозы или водного сиропа глюкозы со спиртом C-C в присутствии кислотного катализатора, представляющего собой сильную органическую или неорганическую кислоту. Катализатором изобретения является является смесь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488588
Дата охранного документа: 27.07.2013
26.08.2017
№217.015.e492

Способ получения алкилдиметиламинов

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения алкилдиметиламинов, в частности тетрадецилдиметиламина и додецилдиметиламина, которые являются сырьем для производства четвертичных аммониевых соединений. Последние могут быть использованы при получении поверхностно-активных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625656
Дата охранного документа: 18.07.2017
11.03.2019
№219.016.d994

Способ получения высших алкиламидоаминов

Настоящее изобретение относится к способу получения высших алкиламидоаминов, в частности алкил(С-С)амидопропилдиметиламинов формулы RCONH(CH)N(CH), проведением термокаталитической реакции взаимодействия эфиров жирных кислот, в частности триглицеридов кокосового масла, с диметиламинопропиламином...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002371432
Дата охранного документа: 27.10.2009
11.03.2019
№219.016.dc3d

Способ получения алкилоламидов

Изобретение относится к новому способу получения алкилоламидов из триглицеридов жирных кислот, заключающемуся в том, что в едином технологическом процессе взаимодействием моно- или диэтаноламина с едким натрием, взятым в весовом отношении 0,5-0,9 мас.% от массы аминоспирта, при глубоком вакууме...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002451666
Дата охранного документа: 27.05.2012
19.04.2019
№219.017.2fa2

Способ получения высокомолекулярных аминов

Изобретение относится к получению высокомолекулярных аминов каталитическим гидрированием нитрилов и может быть использовано в производстве удобрений, биоцидов для нефтедобычи, горнорудной промышленности, фармацевтических препаратов, поверхностно-активных веществ. Способ включает проведение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002372323
Дата охранного документа: 10.11.2009
09.06.2019
№219.017.7eb4

Способ получения диэфиров аминоспиртов

Изобретение относится к улучшенному способу получения диэфиров аминоспиртов. Получаемые диэфиры аминоспиртов являются промежуточными продуктами в производстве поверхностно-активных веществ, антистатиков для текстильной промышленности и бытовой химии. Предлагаемый согласно изобретению способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002436767
Дата охранного документа: 20.12.2011

Похожие РИД в системе