Método de preparación de trietilentetraamina.

Proceso para preparar trietilentetraamina (TETA), en cuyo caso se hidrogena etilendiamindiacetonitrilo (EDDN) en presencia de un catalizador y un disolvente y la presión es de 30 a 250 bar.

Método de preparación de trietilentetraamina

La presente invención hace referencia a un método para la preparación de trietilentetraamina (TETA) mediante hidrogenación de etilendiaminadiacetonitrilo (EDDN) en un catalizador. EDDN también puede opcionalmente estar presente como componente de una mezcla de aminonitrilo, que contiene adicionalmente etilendiaminamonoacetonitrilo (EDMN) .

Se conoce en términos generales que los nitrilos alifáticos que opcionalmente están sustituidos con otros grupos funcionales, pueden hidrogenarse en presencia de catalizadores hacia las aminas correspondientes. Como se indica abajo, tales métodos de hidrogenación también son conocidos para diversos aminonitrilos para producir algunas aminas. Sin embargo, hasta ahora no se ha descrito en ninguna parte que TETA también puede prepararse a partir del aminonitrilo EDDN u opcionalmente de una mezcla de aminonitrilo que contiene EDDN y EDMN mediante hidrogenación directa del aminonitrilo. No obstante, los métodos conocidos hasta ahora para la preparación de TETA, tal como se indica abajo, están asociados con desventajas.

En el estado de la técnica se describen numerosos procesos para hidrogenar los a-aminonitrilo aminoacetonitrilo (AAN) e iminodiacetonitrilo (IDAN) o º-aminonitrilos. De esta manera es conocido que la hidrogenación de ºaminonitrilos por lo regular transcurre sin problemas, mientras que la hidrogenación de a-aminonitrilos está asociada con la presentación de numerosas desventajas, como la hidrogenólisis del enlace C-CN o del enlace R2N-C. El "Handbook of Heterogeneous Catalytic Hydrogenation for Organic Synthesis, páginas 213 - 215" muestra la problemática de la hidrogenación de a-aminonitrilos mediante a-alquilaminonitrilos o a-aminonitrilos cíclicos en comparación con º-aminonitrilos. Los problemas de estabilidad conocidos de los a-aminonitrilos son supuestamente la causa principal de por qué hasta hoy solo se describe en detalle la hidrogenación de los a-aminonitrilos AAN o IDAN hacia EDA (etilendiamina) y DETA (dietilentriamina) . Sin embargo, a escala industrial EDA o DETA se producen mediante los proceso de EDC o MEOA descritos abajo. No obstante, no se conoce una hidrogenación correspondiente para a-aminonitrilos superiores.

En DE-A 3 003 729 se describe un proceso para hidrogenar nitrilos alifáticos, alquilenoxinitrilos y alquilenaminonitrilos hacia aminas primarias en presencia de un sistema disolvente en un catalizador de cobalto o de rutenio. El sistema disolvente usado contiene, además de agua y amoniaco, un éter o poliéter. Los alquilenaminonitrilos o alquilenoxinitrilos que pueden emplearse como materiales de partida se definen respectivamente mediante fórmulas generales complejas. Entre otros, como compuestos concretos o ejemplos que pueden hidrogenarse hacia diaminas correspondientes, se indican etilendiamindipropionitrilo (EDDPN; también denominado N, N’-bis (cianoetil) -etilendiamina) o 3, 3’- (etilendioxi) -dipropionitrilo. En contraste, DE-A 3 003 729 no revela indicio alguno del uso de compuestos individuales de derivados de EDA con sustituyentes cianometilo, como EDDN o EDMN. Además, éste último mencionado no cabe bajo la definición general de alquilenaminonitrilos según este documento.

EP-A 0 382 508 describe un método para la producción por cargas de poliaminas alifáticas, no cíclicas en fase líquida sobre catalizadores de cobalto Raney, preferentemente en presencia de amoniaco anhidro. En este caso se suministra una solución de polinitrilo a una zona de reacción que contiene el catalizador de cobalto de Raney en una atmósfera esencialmente libre de oxígeno. Durante todo el tiempo de reacción la solución de polinitrilo se introduce con una velocidad que no es mayor que la velocidad máxima con la que reacciona el polinitrilo con el oxígeno en la zona de reacción. Con este método las poliaminas pueden prepararse a partir de polinitrilos, como iminodiacetonitrilo (IDAN) , nitrilotriacetonitrilo, etilendiamintetraacetonitrilo (EDTN) u otros compuestos, no especificados con mayor detalle, que tienen 2 o más grupos ciano.

EP-A 212 986 se refiere a otro método, en el que los polinitrilos alifáticos iguales a los de EP-A 0 382 508 pueden hidrogenarse hacia las poliaminas correspondientes sobre un catalizador de cobalto de Raney en presencia de una amina primaria o secundaria, líquida, contenida en la corriente de alimentación. Entre otros, como componentes de amino presentes obligatoriamente, se hace mención de etilendiamina (EDA) además de otras numerosas aminas primarias o secundarias.

EP-A 1 209 146 se refiere a otro método para la hidrogenación continua de nitrilo en aminas primarias, en cuyo caso los respectivos nitrilo se usan en fase líquida sobre un catalizador de Raney activado, suspendido, a base de una aleación de aluminio y la reacción en ausencia de amoniaco y de compuestos básicos de metal alcalino y de metal alcalino térreo. En calidad de nitrilos, además de muchos otros, también pueden convertirse IDAN, EDTN, EDDPN o etilendiaminmonopropionitrilo (EDMPN) en las correspondientes etilenaminas.

EP-B 0 913 388 se refiere a un método para la hidrogenación catalítica de nitrilos, que comprende el contacto del nitrilo con hidrógeno en presencia de un catalizador de esponja de cobalto en condiciones para la realización de la conversión del grupo nitrilo en la amina primaria. El catalizador de esponja de cobalto ha sido tratado previamente

con una cantidad catalítica de hidróxido de litio y el método se realiza en presencia de agua. Como nitrilos son adecuados los nitrilos alifáticos con 1 a 30 átomos de carbono, entre otros también -aminonitrilos como dimetilaminopropionitrilo. Otro método para preparar poliaminas a partir de los polinitrilos correspondientes se divulga en DE-A 27 55 687. En este método se realiza la hidrogenación sobre un catalizador de hidrogenación en forma de tabletas en presencia de un estabilizador que inhibe la descomposición del catalizador. Como polinitrilo, entre otras, puede usarse etilendiamindipropionitrilo (EDDPN) . Como estabilizador es adecuado, entre otras, EDA.

US-A 2006/0041170 se refiere a un método para la producción de TETA, principalmente de sales de TETA, y a su uso como medicamentos. En este proceso de varias etapas primero se prepara EDDN. A continuación se hace reaccionar EDDN con benzaldehído con la formación de un derivado de imidazolidina (cíclico) . Este compuesto cíclico que tiene dos grupos ciano se reduce, por ejemplo mediante reacción con hidrógeno, en cuyo caso se obtiene el correspondiente compuesto de diamina cíclico. Este compuesto de diamino se hidroliza a su vez en presencia de un ácido con la obtención de la correspondiente sal de TETA. En una modalidad alterna, el compuesto de diamina cíclico también reacciona con benzaldehído con la formación del correspondiente compuesto de diimina, que se hidroliza a su vez a continuación en presencia de un ácido con la obtención de la correspondiente sal de TETA. Como otra variante del método, en este documento se describe la reacción de EDDN con grupos protectores Boc (grupos ter-butoxi-carbonilo) . El derivado de EDDN, obtenido en este caso, protegido dos veces con grupos protectores Boc se hidrogena a continuación con la obtención del correspondiente derivado de TETA protegido. El retiro de los grupos protectores Boc se efectúa mediante hidrólisis ácida y con la obtención de la correspondiente sal de TETA. Lo desventajoso en este método descrito en US-A 2006/0041170 es principalmente que se trata de un método de hidrogenación de varias etapas en el que el material de partida EDDN empleado primero debe derivatizarse químicamente con el fin de realizar la hidrogenación. Además es desventajoso que primero se produzca TETA como sal y no en la forma de base libre.

De esta manera, en el estado de la técnica no se describe en ninguna parte que pueden emplearse EDDN o mezclas de aminonitrilo que contienen EDDN y EDMN mediante hidrogenación directa del aminonitrilo para producir TETA y opcionalmente otras etilenaminas. Sin embargo, son conocidos otros métodos (a escala industrial) para la producción de TETA.

EP-A 222 934 se refiere a un método para la producción de alquilenpoliaminas superiores mediante conversión de un dihaloalcano vecinal con un exceso de amoniaco en fase acuosa con la adición de una base fuerte, en cuyo caso se forma un producto intermedio de imina que a continuación se hace reaccionar con una alquilenpoliamina con la formación de la alquilenpoliamina superior. Como... [Seguir leyendo]

1. Proceso para preparar trietilentetraamina (TETA) , en cuyo caso se hidrogena etilendiamindiacetonitrilo (EDDN) en presencia de un catalizador y un disolvente y la presión es de 30 a 250 bar.

2. Proceso según la reivindicación 1, en cuyo caso EDDN está presente en una mezcla de aminonitrilos que 5 contiene al menos 30 % en peso de EDDN y al menos 5 % en peso de etilendiaminmonoacetonitrilo (EDMN)

3. Proceso según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque se emplea un catalizador Raney, preferible un catalizador de níquel Raney o un catalizador de cobalto Raney, principalmente un catalizador de esqueleto de cobalto Raney, el cual ha sido obtenido a partir de una aleación de Co/Al mediante lixiviación con solución acuosa de hidróxido de metal alcalino y el cual contiene como promotor al menos uno de los elementos Fe, Ni o Cr.

4. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el disolvente es agua y/o un disolvente orgánico, principalmente tetrahidrofurano o metanol.

5. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la presión es de 40 a 160 bar y/o la temperatura es de 70°C a 140°C.

6. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en la mezcla de aminonitrilos está 15 contenido 10 a 25 % en peso de EDMN.

7. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque después de la hidrogenación se aíslan TETA y/o dietilentriamina (DETA) y opcionalmente otras etilenaminas que están contenidas como subproductos en el producto de reacción respectivamente obtenido.

8. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque EDDN y/o EDMN se preparan por reacción

de etilendiamina (EDA) y formaldehído cianhidrina (FACH) o mediante reacción de EDA con formaldehído y ácido cianhídrico.

9. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque EDDN se alimenta a la hidrogenación con una velocidad que no es mayor a la velocidad con la que EDDN reacciona con hidrógeno durante la hidrogenación.

10. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la hidrogenación se realiza en presencia 25 de un aditivo, principalmente en presencia de EDA o amoniaco.

11. Proceso según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque se emplea EDDN que en gran medida está libre de compuestos con bajo punto de ebullición.