Brevet FR2367051A1 — publié le 19780505

La présente invention concerne un procédé de préparation d'amines de la série du benzène et du naphtalène ainsi que de composés hydroxy-aromatiques, et notamment un procédé de préparation de la N-phényl-2-naphtylamine utilisée essentiellement à titre dt anti-oxydant dans l'industrie du caoutchouc, ou de son mélange avec le 2-naphtol utilisé de preférence comme produit intermédiaire dans la synthèse des colorants. On connais à l'heure actuelle un procédé de préparation de la N-phényl-2-naphtyl.amine par réaction du 2-naphtol avec l'aniline en présence d'acide benzène-sulfonique, à une température de 240 à 250 OC, le 2-naphtol étant préparé A partir d'acide naphtalè- ne-sulfonique par fusion alcaline à une température de 320 eC. L'inconvénient du procédé précité tient à une forte corrosion de l'appareillage due à la fusion alcaline. On s'est donc proposé de mettre au point un procédé de préparation de la N-phényl-2-naphtylamine ou de son mélange avec le 2naphtol, permettant de simplifier la technologie du processus et d'utiliser une matière premiere d'accès plus facile Conformément à l'invention, le procédé de préparation de la N-phényl-2-naphtylamine ou de son mélange avec le 2-naphtol est ca caractérisé en ce qu'on fait réagir le sel de sodium de l'acide 2napthalène-sulfonique et l'aniline en présence d'hydroxydes etZou de sels des métaux alcalins à une température de 180 à 400 C pendant 0,5-60 heures, avec élimination simultanée de liteau formée dans la réaction et isolement ultérieur du produit cherché. Par le procédé de l'invention, on obtient, en fonction de la température de réaction, soit la N-phényl-2-naphtylamine, soit son mélange avec le 2-naphtol en le rapport requis. Pour obtenir la N phényl-2-naphtylamine, on effectue la réaction â une température de 180 à 2900, et s'il faut obtenir le produit final essentiellement sous forme de 2-naphtol, on effectue la réaction & une température de 290 â 400 C. On utilise le sel de sodium de l'acide 2-naphtaléne-sulfoni- que, l'aniline, et l'hydroxyde ou le sel de métal alcalin en un rapport pondéral de 1:1-20:2-5 respectivement, et le sel de sodium de l'acide 2-naphtaléne-sulfonique, l'aniline, l'hydroxyde et un sel de métal alcalin dans un rapport pondéral de 1:1-20:2-5:1-2. On donne ci-après un des modes de mise en oeuvre du procédé de l'invention pour la préparation de la N-phényl-2-naphtyl-amine ou de son mélange avec le 2-naphtol avec référence & la Fig. unique du dessin annexe. Dans un appareil muni d'un agitateur, on charge ie l'aniline, le sel de sodium de l'acide 2-naphtalène-sulfonique et de l'hydroxyde de potassium, et on chauffe à une température de 290 C pendant 6 heures. On chasse en continu l'eau formée dans la reaction sous forme d'azéotrope avec l'aniline, par une conduite 2 à travers un dispositif réfrigérant 3 et on le recueille dans un collecteur 4 où s'effectue la séparation de l'eau et de l'aniline. On renvoie cette dernière dans l'appareil 1 par une conduite 5. Une fois la réaction terminée on chasse l'excès d'aniline & travers le réfrigérant 3 dans le collecteur 4, d'où on la renvoie dans l'appareil 1.On ne par une conduite 6 une masse réactionnelle fondue renfermant de la N-phényl-2-naphtylamine, du 2-naphtolate de sodium et du sulfite dans un appareil 7, dans lequel on verse de l'eau pour extraire le 2-naphtolate de sodium et le sulfite. Le 2-naphtolate de sodium et le sulfite sont dissous dans l'eau sous agitation et & une tempéra- ture de 100 C pendant 0,5 heure. On arrête ensuite l1agitatear et on laisse reposer la masse réactionnelle pendant 0,5 heure s une température de loe OC, Il se forme alors deux couches : la N-phé- nyl-2-naphtylamine fondue et une solution aqueuse de 2-naphtolate de sodium et de sulfite.On amène la N-phényl-2-naphtylamine fendre par une conduite 8 dans un alambic de distillation 9, dans laquel on purifie le produit commercialisable des impuretés. Les impuretés et la partie restante du produit commercialisable sont condensés dans un réfrigérant & air 10. Les impuretés sont recueillies un collecteur 11, et la N-phényl-2-naphtylamine dans un collecteur 12.Le point de fusion de la N-phényl-2-naphtylamine obtenue est de 106 à 107 C. La solution aqueuse de naphtolate de sodium et de sulfite est envoyée par une conduite 13 dans un appareil 14 muni d'un agitateur, dans lequel on amène par une conduite 1S du gaz sulfureux sous la couche du liquide pour une acidification. On main- tient la température dans l'appareil 14 à 98-100 OC. On arrête ensuite l'agitateur et on laisse reposer la masse réactionnelle pendant une heure. I1 se forme alors deux couches : du 2-naphtol fondu et une solution aqueuse de sulfite. On élimine la solution aqueuse de sulfite et on envoie le 2-naphtol & la purification et la distil lation.On obtient du 2-naphtol ayant un point de fusion de 120,9 OC et une teneur en produit principal de 99,5 %. Un avantage majeur de l'invention est l'utilisation, & titre de matière première du sel de sodium de l'acide 2-naphtalène-sulfo- nique, ce qui permet de réduire considérablement le schéma technologique de production. De plus, il devient possible de régler le rapport entre le 2-naphtol et la N-phényl-2-naphtylamine en modifiant la température de la réaction. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris A la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation concrets. EXEMPLE 1 Dans un appareil muni d'un agitateur, on charge 1 200 g d'aniline, 16,8 g de potasse et 46 g de sel de sodium de l'acide 2 naphtaléne-sulfonique, et on maintient à une température de 230 OC pendant 10 heures. On évacue en continu de l'appareil l'eau résultant de la réaction. Une fois la réaction terminée, on chasse l'ex- ces d'aniline dans un collecteur et on introduit la masse réactionnelle fondue dans un décanteur remplie préalablement d'eau pour le lavage du sulfite et du sel de sodium de l'acide 2-naphtalène-sul- fonique non entrés en réaction. On choisit la quantité d'eau de fa çon à obtenir une concentråtion en sulfite égale à 18-20 % en pds. Après l'agitation & une température de 100 OC pendant 0,5 heure, on laisse reposer la masse réactionnelle pendant 0,5 heure. Il se produit alors une séparation de la masse réactionnelle en deux couches : la N-phényl-2-naphtylamine fondue et une solution aqueuse de sulfite. On sépare les couches et on introduit la N-phényl-2-naphtylamine dans un alambic de distillation. En faisant réagir le sel de sodium de l'acide 2-naphtalène-sulfonique, l'aniline et la potasse on obtient la N-phényl-2-naphtylamine avec un rendement de 96 % en pds. Après distillation le rendement en N-phényl2-naphtylamine est de 90 % ep pds. Le point de fusion du produit est de 106,7 à 107 OC, EXEMPLE 2 Dans un appareil muni d'un agitateur, on charge 46 g de sel de sodium de l'acide 2-paphtalène-sulfonique, 1 000 y d'aniline, 12 g de soude et 41,4 g de carbonate de potassium, et on maintient à une température de 230 OC pendant 12 heures. On effectue le pro ces sus et le traitement de la masse réactionnelle suivant le mode opératoire décrit dans l'exemple 1. Le rendement en NvphQnyl-2- naphtylamine à la suite de la réaction du sel de sodium de l'acide 2-naphtaléne-sulfonique, de l'aniline, de la soude et du carbonate de potassium est de 95 % en pds. Après distillation, le rendement est de 88 % en pds. EXEMPLE 3 Dans un appareil muni d'un agitateur, on charge 60 g de sel de sodium de l'acide 2-naphtaléne-sulfonique, 890 g d'aniline, 20 g de soude et 53 g de carbonate de potassium, et on maintient à une température de 250 OC pendant 5 heures. On réalise le processus et le traitement de la masse réactionnelle suivant le mode opératoire décrit dans l'exemple 1. Le rendement en N-phényl-2-naphtylamine, & la suite de la réaction du sel de sodium de l'acide 2-naphtaline- sulfonique, de l'aniline, de la soude et du carbonate de potassium, est de 21 % en pds. EXEMPLE 4 Dans un appareil muni d'un agitateur, on charge 60 g de sel dé sodium de l'acide 2-naphtalêne-sulfonique, 890 g d'aniline, 20 g de soude et 40 g de chlorure de potassium, et on maintient & une température de 250 OC pendant 5 heures. On effectue le processus et le traitement de la masse réactionnelle suivant le mode opératoire décrit dans l'exemple 1. Le rendement en N-phényl-2-naphtyiamine, à la suite de la réaction du sel sodique de l'acide 2-naphtalône-sulfonique, de l'aniline, de la soude et du chlorure de potassium, est de 12 % en pds. EXEMPLE 5 Dans un appareil muni d'un agitateur, on charge 60 g de sel de sodium de l'acide 2-naphtaléne-sulfonique, 890 g d'aniline, 20 g de soude et 30 g de fluorure de potassium, et on maintient à une température de 250 OC pendant 5 heures. On effectue le processus et le traitement de la masse réactionnelle suivant le mode opératoire décrit dans l'exemple 1. Le rendement en N-phényl-2-naphtylamine, à la suite de la réaction du sel de sodium de l'acide 2-naphtalène- sulfonique, de l'aniline, de la soude et du fluorure de potassium, est de 56 Z en pds. EXEMPLE 6 Dans un appareil muni d'un agitateur, on charge 30 g de sel de sodium de l'acide 2-naphtalène-sulfonique, 200 g d'aniline et 70 g de fluorure de potassium, et on maintient à une température de 400 OC pendant 36 heures. On effectue le processus et le traitement de la masse réactionnelle suivant le mode opératoire décrit dans l'exemple 1. Le rendement en N-phényl-2-naphtylamine, à la suite de la réaction du sel de sodium de l'acide 2-naphtalène-sulfoni- que, de l'aniline et du fluorure de potassium, est de 13 % en pds. EXEMPLE 7 Dans un appareil muni d'un agitateur, on charge 46 g de sel de sodium de l'acide 2-naphtalène-sulfonique, 200 g d'aniline et 11D g de carbonate de potassium, et on maintient à une température de 380 OC pendant 60 heures. On réalise le processus et le traitement de la masse réac- tionnelle suivant le mode opératoire décrit dans l'exemple 1. Le rendement en N-phényl-2-naphtalymine, à la suite de la réaction du sel de sodium de l'acide 2-naphtalène-sulfonique, de l'aniline et du carbonate de potassium, est de 25 % en pds. EXEMPLE 8 Dans un appareil muni d'un agitateur, on charge 46 g de sel de sodium de l'acide 2-naphtalène-sulfonique, 1 200 g d'aniline et 16,8 g de potasse, et on maintient à une température de 310 OC pen d2nt QO heures. Oh chasse en continu l'eau formée dans la réaction au cours de celle-ci. Une fois la réaction terminée, on chasse l'ex cès d'aniline dans un collecteur et on introduit la masse réactionnelle, renfermant la N-phényl-2-naphtylamine, la 2-naphtolate de sodium et le sulfite, dans un décanteur, rempli préalablement d'eau. Le sulfite et le 2-naphtolate de sodium sont dissous dans l'eau dans le décanteur, sous agitation pendant 0,5 heure, à une température de 100 OC. On arrête ensuite l'agitateur et on laisse reposer la masse réactionnelle A une température de ioe OC pendant 0,5 heure. La masse réactionnelle forme alors dieux couches; la N-phényl-2-naphtylamine et une solution aqueuse de sulfite et de 2-naphtolate de sodium. On sépare les couches et on admet la N-phényl-2-naphtylami- ne fondue dans un alambic de distillation. On envoie la solution aqueuse de naphtolate de sodium et de sulfite au décanteur, dans lequel on introduit en agitant, sous la couche du liquide, du gaz sulfureux pour acidification. On maintient la température dans le décanteur à 98-lO0 OC. Après acidification, on arrete l'agitateur et on laisse reposer la masse réactionnelle à une température de 98 & 100 pendant une heure. I1 se forme alors deux couches : le 2-naphtol fondu et une solution aqueuse de sulfite.On élimine la solution de sulfite et on envoie le 2-naphtol à la purification et la distillation. Le rendement en 2-naphtol, à la suite de la réaction du sel sodique de l'acide 2-naphtalène-sulfonique, de l'aniline et de la potasse, est de 76 % en pds., et le rendement en N-phényl-2-naphtylamine et de 22 % en pds. EXEMPLE 9 Dans un appareil muni d'un agitateur, on charge 46 g de sel de sodium de l'acide 2-naphtalêne-sulfonique, 1 000 g d'aniline, 12 g ae soude et 41,4 g de carbonate de potassium, et on maintient à une température de 320 C pendant 2 heures. On effectue le pro cessas et le traitement de la masse réactionnelle suivant le mode opératoire décrit dans l'exemple 8.A la suite de la réaction du sel de sodium de l'acide 2-naphtaline-sulfonique, de l'aniline, de la soude et du carbonate de potassium, on obtient du 2-naphtol et de la N-phényl-2naphtylamine avec des rendements de 70 s en pds et 28 s en pds respectivement. EXEMPLE 10 Dans un appareil muni d'un agitateur, on charge 46 g de sel de sodium de l'acide 2-naphtale'ne-sulfonique, 1 200 g d'aniline et 16,8 g de potasse, et on maintient à une température de 290 C pendant 6 heures. On réalise le processus et le traitement de la masse réactionnelle suivant le mode opératoire décrit dans l'exem- ple 8. Les rendements en N-phényl-2-naphtylamine et en 2-naphtol à la suite de la réaction du sel de sodium de l'acide 2-naphtaline- sulfonique, de l'aniline et de la pptasse sont de 53 % et de 46 % en pds respectivement. EXEMPLE 11 Dans un appareil muni d'un agitateur, on charge 46 g de sel de sodium de l'acide 2-naphtalène-sulfonique, 1 800 g d'aniline et 12 g de potasse et on maintient à une température de 290 C pendant 8 heures. Les rendements en N-phényl-2-naphtylamine et en 2-naphtol, à la suite de la réaction du sel de sodium de l'acide 2-naphtalène- sulfonique, de l'aniline et de la potasse, sont de 50 % et de 48 % en pds respectivement. REVENDICATIONS 1 - Procédé de préparation de la N-phényl-2-naphtylamine ou d'un mélange de celle-ci avec le 2-naphtol, caractérisé en ce qu'on fait réagir du sel de sodium de l'acide 2-naphtalène-sulfonique et de l'aniline à une température de 180 ss 400 OC pendant 0,5 à 60 heures, en présence d'hydroxydes et/u̲ de sels des métaux alcalins, avec séparation simultanée de l'eau formée dans la réaction et isolement subséquent du produit cherché. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue la réaction avec un excès d'aniline pour rendre ho mogêne la masse réactionnelle. 3 - Procédé rivant la revendication l, caractérisé en ce qu'on effectue la réaction à une température de 180 & 290 C pour obtenir la N-phényl-2-naphtylaoine. 4 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour obtenir de préférence un mélange avec du 2-naphtol, on effectue la réaction & une température de 290 à 400 OC. 5 - Procédé suivant la revendication l, caractérisé en ce qu'on utilise le sel de sodium de l'acide 2-napthalène-sulfonique, l'aniline et l'hydroxyde ou le sel d'un métal alcalin dans un rapport pondéral de 1/1 à 20/2 à 5. 6 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise le sel de sodium de l'acide 2-naphtalêne-sulfonique, l'aniline, l'hydroxyde et le sel d'un métal alcalin dans un rapport pondéral de 1/1 à 20/2 à 5/1 à 2