Способ получения пиперидина или его алкильных гомологов

Способ получения пиперидина или его алкильных гомологов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ 2

ИЗОБ РЕ ТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соаа Соеетскйх

Социалистических

Респубдик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 29.Х.1965 (№ 1034963/23-4) Кл. 12р, 1/0i с присоединением заявки №

Приоритет йбвтитет по делам изобретений и открытий прн Совете Мйиист1йв

СССР

МПК С 07d

УДК 547.822.3.07(088.8) Опубликовано 28.1Х.1967. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания IЗ.XII.1967

Авторы изобретения

Иностранцы

Карл Смейкал и Карл-Клаус Моль (Германская Демократическая Республика) заявители

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИПЕРИДИНА ИЛИ ЕГО

АЛКИЛЬНЫХ ГОМОЛОГОВ

Таблица 1

Продукты реакции, пес. % побочные продукты пиперидин лирилин

97

Катализатор А

Катализатор Б

Никель Реиея

0

K а т а л и з а т о р А. Водный раствор нитрата никеля и нитрата алюминия разбавили раствором соды. Получаемый осадок отсасывали, промывали водой до отсутствия нитрата, сушили, размалывали с графитом и формировали на таблетки. Последние восстанавливали водородом при 350 C. Полученный катализатор имел следующий состав: 6 моль

25 никеля и 1 поль окиси алюминия.

К а т а л и з а т о р Б. Водный раствор нитрата никеля и нитрата хрома разбавили раствором соды. Полученный осадок отсасывали, промывали водой до отсутствия нитрата, су3р шили, размалывали с графитом и формирова1

Известен способ получения пиперидина гидрированием пиридина с применением металлических никелевоалюминиевых сплавов в качестве катализатора при температуре 120—

130 С и давлении 150 — 200 атм. Для поддерживания активности катализатора к гидрируемому пиридину добавляют водный, разбавленный натронный щелок. Но такая добавка усложняет переработку продукта реакции на чистый безводный пиперидин.

С целью повышения чистоты и выхода целевого продукта предложен способ получения пиперидина или его алкильных гомологов гидрированием пиридина или его алкильных гомологов при температуре 110 †1 С и давлении 5 †2 атм в присутствии катализатора, содержащего не менее 30 вес. % металлического никеля на носителе из активной окиси алюминия или окиси хрома. Для поддерживания активности катализатора пиридин или его алкильные гомологи вместе с водородом перед введением в самый реактор пропускают через реактор предкатализата, заполненный отработанным катализатором.

Пример 1. Автоклав емкостью 1,6 л заполнили 300 г пиридина, содержащего 0,03 вес, % серы и 30 г катализатора, затем нагнетали водород до начального давления

100 атм. Автоклав обогревали 2,5 час до

150 С и поддерживали эту температуру в те2 чение 4 час при давлении реакции 150 †2 атм. Состав продуктов реакции, полученных с предложенными катализаторами (А и Б), по сравнению с продуктами, гидрированными на никеле Ренея, приведен в табл. 1.

202954

Таблица 2

Давление, am r

90 — 99

95 — 99

)97

)99

10

2б

55 б0 ли на таблетки. Последние восстанавливали водородом при 350 С. Полученный катализатор имел следующий состав: .3,5 моль никеля и 1 моль окиси хрома.

Пример 2. 30 сл1а пиридина с 0,02 — 0,03 вес. о о серы непрерывно пропускали ежечасно вместе с 600 нл водорода при 110 С через вертикальный стальной реактор под давлением, содержащий 300 сма катализатора Б, указанного в примере 1. В течение реакции снижение гидрирующей активности катализатора компенсировали путем постепенного повышения температуры реакции до 160 С.

Покидающую реактор реакционную смесь охлаждали до комнатной температуры и дросселировали до нормального давления.

Продукт реакции подвергли дистилляции.

Результаты, полученные при различных давлениях, приведены в табл, 2.

Содержание пиперидина в продукте реакции, вес.

Продолжительность опыта, сутки

Для сравнения непрерывно вводили ежечасно 30 сл1а пиридина, содержащего 0,02—

0,03 вес. % серы и 600 нл водорода, при давлении 15 атм и температуре 120 С в вертикальный стальной реактор под давлением. заполненный 300 сма известного катализатора, содержащего 60% никеля íà SiO В течение реакции снижение гидрирующей активности катализатора компенсировали постепенным повышением температуры реакции до 170 С.

Реакционную смесь, покидающую реактор, охлаждали до комнатной температуры и дросселировали до нормального давления. Продукт реакции подвергли дистилляции. В течение только лишь 8 дней получали 92%-ный пиперидин, который с помощью дистилляции нельзя было дальше очищать из-за образования азеотропа с непрореаги рова вшим пиридином.

Пример 3. 20 сл1а пиридина, содержащего

0,02 — 0,03 вес. % серы и 600 нл водорода, вводили непрерывно ежечасно при давлении

15 атм и температуре 110 С в предварительный реактор, заполненный 300 сма отработанного и неактивного для гидрирования катализатора Б, согласно примеру 1, и затем в вертикальный стальной реактор под давлением, содержащий 300 сма катализатора Б по примеру 1. В течение реакции уменьшающуюся гидрирующую активность катализатора компенсировали постепенным повышением температуры реакции до 160 С. Реакционную смесь покидающую реактор, охлаждали до

40 комнатной температуры и дросселировали до нормального давления. Продукт реакции подвергли дистилляции. В течение 56 суток получали 100%-ный пиперидин.

Пример 4. Через 4 л катализатора Б по примеру 1 в вертикальном стальном реакторе под давлением циркулировало 6 кма водорода в час. Ежечасно из цикла снимали 0,2 нма циркуляционного газа. Перед реактором в цикл ежечасно вводили 330 сма пиридина, содержащего 0,02 — 0,03 вес. % серы. Весь циркуляционный газ находился под давлением 15 атм. Температура катализатора составляла в начале опыта 110 С. Снижение активности гидрирования катализатора компенсировали постепенным повышением температуры реакции до 166 С.

Реакционную смесь, покидающую реактор, охлаждали до комнатной температуры и дросселировали до нормального давления.

Продукт реакции подвергли дистилляции. В

1ечение 101 суток получили 100% -ный пиперидин.

Пример 5. При условиях, указанных в примере 4, гидрировали пиридин катализатором А, указанным в примере 1. В течение 95 суток получали 100%-ный пиперидин.

П р и мер 6. 30 сма смеси р- и у-николина, содержащей 0,03 вес. % серы и 600 нл водорода, вводили непрерывно ежечасно при температуре 120 С и давлении 15 атм в вертикальный стальной реактор, содержащий 300 сма катализатора Б, описанного в примере 1.

В течение реакции компенсировали снижение гидрирующей активности катализатора с помощью постепенного повышения температуры реакции до 160 С.

Реакционную смесь, покидающую реактор, охлаждали до комнатной температуры и дросселировали до нормального давления, Продукт реакции подвергли дистилляции, В течение 24 суток гидрировали более 99% николина.

Предмет изобретения

1. Способ получения пиперидина или его алкильных гомологов каталитическим гидрированием пиридина или его алкильных гомологов в присутствии никелевых катализаторов, отличающийся тем, что, с целью повы шения чистоты и выхода целевого продукта, в качестве катализатора используют металлический никель на носителе из окиси алюминия или окиси хрома и процесс ведут при температуре 110 — 170 С и давлении от 5 до

200 Йтм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пиридин или его алкильные гомологи вместе с водородом предварительно пропускают через отработанный катализатор.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что применяют катализатор, содержащий не менее 30 вес. % металлического никеля.