JPH04221350A - 3‐アミノメチル‐3,5,5‐トリメチル‐シクロヘキシルアミンの製法 - Google Patents
3‐アミノメチル‐3,5,5‐トリメチル‐シクロヘキシルアミンの製法Info
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Abstract
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Description
5‐トリメチル‐シクロヘキサノンからの3‐アミノメ
チル‐3,5,5‐トリメチル‐シクロヘキシルアミン
の新規製法に関する。
書の記載から、第一モノアミン及びジアミンを、場合に
よっては還元能を有する別の基を有していてもよいオキ
ソ化合物からアンモニア及び水素を用いて公知の水素化
触媒の存在下で製造する方法は、公知であり、この方法
では、水素化触媒の存在下でのアンモニア及び水素との
反応前に、オキソ化合物は温度10〜200℃及び圧力
1〜300バールでイミン形成触媒としての無機及び有
機のイオン交換体の存在下でアンモニウムの形でアンモ
ニアと前反応する。この方法の後に3‐シアノ‐3,5
,5‐トリメチル‐シクロヘキサノン(イソホロンニト
リル)はイオン交換体での反応及び常用のコバルト触媒
での通常の水素化によって95%までの収率で3‐アミ
ノメチル‐3,5,5‐トリメチル‐シクロヘキシルア
ミン(イソホロンジアミン)に変換される。
にイミノ化工程の際にイオン交換体が必要とされるとい
う欠点を有する。この場合に短い滞留時間達成のために
異性化工程の際に必要なイオン交換体(有機イオン交換
体又は無機イオン交換体、例えばゼオライト)は、高い
費用の他に不十分な機械的安定性ないしは熱安定性の欠
点を有する。
、上記欠点を除去する、3‐アミノメチル‐3,5,5
‐トリメチル‐シクロヘキシルアミンを3‐シアノ‐3
,5,5‐トリメチル‐シクロヘキサノンから製造する
方法を見出すことであった。
的に相互に分離された2室の反応室中で、a) 3‐
シアノ‐3,5,5‐トリメチル‐シクロヘキサノンを
第1の反応室中で過剰量のアンモニアと、酸性金属酸化
物触媒で温度20〜150℃及び圧力15〜500バー
ルで反応させ、かつb) 生じた反応生成物を第2の
反応室中で水素を用いて過剰量のアンモニアの存在下で
、場合によっては塩基性成分を含有するか又は中性もし
くは塩基性担体上のコバルト含有触媒、ニッケル含有触
媒、ルテニウム含有触媒及び/又は別の貴金属含有触媒
で温度60〜150℃及び圧力50〜300バールで水
素化することを特徴とする、3‐アミノメチル‐3,5
,5‐トリメチル‐シクロヘキシルアミンを3‐シアノ
‐3,5,5‐トリ‐メチル‐シクロヘキサノンから製
造するための改善された新規方法が見出された。
に分離された2室の反応室中で実施することができる:
a) 第1の処理工程の際に3‐シアノ‐3,5,5
‐トリメチル‐シクロヘキサノンは過剰量のアンモニア
と、温度20〜150℃、特に30〜130℃、殊に5
0〜100℃及び圧力15〜500バール、特に100
〜350バールで反応し、3‐シアノ‐3,5,5‐ト
リメチル‐シクロヘキシルイミンに変換される。
ウム、二酸化珪素、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム
が適当である。有利に酸化アルミニウム、二酸化チタン
、二酸化ジルコニウム、殊に酸化アルミニウム及び二酸
化チタンが使用される。触媒の酸性度は、場合によって
はハロゲン化物の添加によって高めることができる。 このようにして例えば、酸化アルミニウムに塩素原子又
は二酸化チタンに塩素原子というようにハロゲン添加さ
れた触媒も使用される。
り3‐シアノ‐3,5,5‐トリメチル‐シクロヘキサ
ノン0.01〜10kg、特に0.05〜7kg、殊に
0.1〜5kgの触媒負荷が厳守される。3‐シアノ‐
3,5,5‐トリメチル‐シクロヘキサノン1モル当り
、イミノ化の際に有利に、しかし強制的ではなくNH3
5〜500モル、特に10〜400モル、殊に20〜3
00モルが使用される。3‐シアノ‐3,5,5‐トリ
メチル‐シクロヘキサノンのイミノ化は、溶剤、例えば
アルカノール又はテトラヒドロフランの存在下で実施す
ることもできる。
器又は圧力容器カスケード中で実施される。特に有利な
実施態様により3‐シアノ‐3,5,5‐トリメチル‐
シクロヘキサノン及びNH3は、イミノ化触媒が固定床
の形で配置されている管状反応器に導通される。
びアンモニアの使用量から判明する。全滞留時間は有利
には0.5〜120分、特に1〜40分、殊に1.5〜
20分の範囲内にある。
第2の処理工程の際に水素3〜10000モル当量、特
に4.5〜30モル当量と一緒に、場合によっては別の
アンモニアの供給後に接触水素化に供給される。
0℃、特に70〜140℃、殊に80〜130℃及び圧
力50〜500バール、特に100〜350バール、殊
に150〜300バールが厳守される。
g/時間の範囲内にあり、特に0.02〜2.5kg/
kg/時間、殊に0.05〜2kg/kg/時間にある
。
れる。3‐シアノ‐3,5,5‐トリメチル‐シクロヘ
キシルイミン1モル当り、NH35〜500モル、特に
10〜400モル、殊に20〜300モルが使用される
。有利には前記の、相応する3‐シアノ‐3,5,5‐
トリメチル‐シクロヘキサノンからの3‐シアノ‐3,
5,5‐トリメチル‐シクロヘキシルイミンの製造の際
に調整されたNH3供給量が選択される。しかしながら
NH3含量は、水素化前でも付加的なNH3の添加によ
って所望の値に高めることができる。
クロヘキシルイミンのアミノ化水素化は有利に連続的に
、例えば耐圧性撹拌容器又は撹拌容器カスケード中で実
施される。特に有利な実施態様の場合には、3‐シアノ
‐3,5,5‐トリメチル‐シクロヘキサノンのイミノ
化からの生成物混合物がプール方法もしくは細流方法(
Sumph‐ oder Rieselfahrwei
se)で固定配置された触媒床上に導入される管状反応
器が使用される。
触媒及び水素化触媒が、分離された2層中に配置されて
いる1つの反応器中で実施することができる。この場合
にはイミノ化は有利に水素の存在下で実施される。
合には、全滞留時間は触媒負荷及びアンモニアの使用量
から判明する。全滞留時間は0.5〜120分、特に1
〜40分、殊に1.5〜20分の範囲内にある。
っては加圧下で分離される。このようにして得られた3
‐アミノメチル‐3,5,5‐トリメチル‐シクロヘキ
シルアミンは、分留によって単離することができる。
II族のニッケル、コバルト、鉄、銅、ルテニウム又は
別の貴金属を包含する全ての常用の水素化触媒を使用す
ることができる。有利にはルテニウム‐、コバルト‐も
しくはニッケル触媒が使用される。ルテニウム触媒及び
コバルト触媒が特に有利である。触媒活性金属は、完全
接触体として使用することもできるし、担体上で使用す
ることもできる。このような担体として、例えば酸化ア
ルミニウム、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、酸化
亜鉛又は酸化マグネシウム/酸化アルミニウムは重要で
あり、塩基性成分、例えばアルカリ金属及びアルカリ土
類金属の酸化物及び水酸化物を含有する水素化触媒は有
利とされる。従って塩基性担体、例えばβ‐酸化アルミ
ニウム又は酸化マグネシウム/酸化アルミニウムは特に
有利である。酸化マグネシウムを5〜40%含有する酸
化マグネシウム/酸化アルミニウムは特に有利である。 この場合に酸化マグネシウム及び酸化アルミニウムを含
有する担体はアモルフであってもよいし、スピネルとし
て存在していてもよい。
の間でも、例えば水中のアルカリ金属酸化物もしくはア
ルカリ土類金属酸化物の溶液として供給することができ
る。
含有するコバルト又はルテニウムが使用される。上記触
媒は、自体公知の方法により工業的に得られる。このよ
うにして、例えば塩基性担体上のルテニウムは、ルテニ
ウム塩水溶液、例えば塩化ルテニウム及び硝酸ルテニウ
ムを相応する担体上に塗布することにより獲得される。 担体上のルテニウム濃度は0.1〜10%、特に0.5
〜5%、殊に1〜4%である。乾燥後及び場合によって
は温度120〜500℃、特に200〜400℃でのか
焼後に、ルテニウム触媒の活性化は水素流中で温度18
0〜250℃、特に190〜230℃及び圧力1〜50
0バール、特に20〜300バールで1〜20時間、特
に2〜10時間で行われる。
別の金属、例えばパラジウム又は鉄を含有していてもよ
い。この場合に通常、鉄含量は0.5〜5%の範囲内に
あり、パラジウム含量は0.1〜5%の範囲内にある。
用いて特に高い触媒負荷を実現することができ、ひいて
は特に高い空時収量を達成することができることを示す
。
基性成分、例えばLi2O、Na2O、K2O、MgO
、CaO、SrO又はBaOを含有する。この他に有利
にこの触媒は鉄、ニッケル、マンガン、クロム、モリブ
デン、タングステン又は燐のうち少なくとも1元素を含
有する。コバルト及び塩基性成分の他に鉄、ニッケル又
はマンガンのうち少なくとも1元素を含有する接触体は
特に重要である。この場合、金属を金属の形で使用する
こともできるし、その酸化物の形で使用することもでき
る。燐は実際には燐酸の形で存在する。
ル‐シクロヘキシルアミン(イソホロンジアミン)は、
ジイソシアネート及びポリアミドのための重要な中間生
成物である。
、油加熱式二重ジャケット)を1.2mmのストランド
の形のβ‐酸化アルミニウム上の、ルテニウム3%を含
有する触媒90.1g(87ml)で充填した(硝酸ル
テニウム水溶液を用いたβ‐酸化アルミニウムの細孔の
含浸及び120℃での乾燥によって触媒を得た)。触媒
を還元するために、100バールで同時の水素150N
l/時間の導通下で温度を段階的に100℃から220
℃に7時間で上昇させ、さらに220℃で9時間維持し
た。
mのストランドの形の二酸化チタン(アナターゼ)63
.5g(100ml)で充填されている管状反応器(直
径:16mm、充填高さ:50cm、油加熱式二重ジャ
ケット)の中を通して圧力250バール及び温度80℃
で1時間毎にテトラヒドロフラン中のイソホロンニトリ
ルの50%溶液(IPNの純度99.0%)80.4g
及び液体アンモニア303.0gを下から上へポンプ輸
送した。引き続き、1時間毎に水素(2.7モル)60
Nl/時間を添加して通し、かつ前に接続されたイミノ
化反応器からの混合物を圧力250バール及び温度12
0℃で下から上へ水素化反応器中に通した。常圧に減圧
した後にアンモニアを留去した。水素化混合物はGCに
よれば、ジアミン収率96.2%に相応するイソホロン
ジアミン95.2%を1,3,3‐トリメチル‐6‐ア
ザビシクロ[3.2.1]オクタン0.8%とともに含
有していた。
、油加熱式二重ジャケット)を1〜1.5mmのグリッ
トの形のコバルト完全接触体(Mn2O35%及びP2
O53%を含有するCoO)183.1g(100ml
)で充填した。触媒を還元するために、100バールで
同時の水素150Nl/時間の導通下で温度を段階的に
100℃から330℃に23時間で上昇させ、さらに3
30℃で30時間維持した。
mのストランドの形のγ‐酸化アルミニウム70.0g
(100ml)で充填されている管状反応器(直径:1
6mm、充填高さ:50cm、油加熱式二重ジャケット
)の中を通して圧力250バール及び温度80℃で1時
間毎にテトラヒドロフラン中のイソホロンニトリルの5
0%溶液(IPNの純度99.0%)25.4g及び液
体アンモニア303.0gを下から上へポンプ輸送した
。引き続き、1時間毎に水素(2.7モル)60Nl/
時間を通し、かつ前に接続されたイミノ化反応器からの
混合物を圧力250バール及び温度130℃で下から上
へ水素化反応器中に通した。常圧に減圧した後にアンモ
ニアを留去した。水素化混合物はTHFとともにガスク
ロマトグラフィーによる分析によれば、ジアミン収率9
6.2%に相応するイソホロンジアミン94.1%及び
1,3,3‐トリメチル‐6‐アザビシクロ[3.2.
1]オクタン1.4%を含有していた。
、油加熱式二重ジャケット)を1〜1.5mmのグリッ
トの形の塩基性コバルト完全接触体(Mn2O35%及
びNa2O1.4%を含有するCoO)176.7g(
100ml)で充填した。触媒を還元するために、10
0バールで同時の水素150Nl/時間の導通下で温度
を段階的に100℃から330℃に23時間で上昇させ
、さらに330℃で30時間維持した。
mのストランドの形のγ‐酸化アルミニウム70.0g
(100ml)で充填されている管状反応器(直径:1
6mm、充填高さ:50cm、油加熱式二重ジャケット
)の中を通して圧力250バール及び温度80℃で1時
間毎にテトラヒドロフラン中のイソホロンニトリルの5
0%溶液(IPNの純度99.0%)40.4g及び液
体アンモニア303.0gを下から上へポンプ輸送した
。引き続き、1時間毎に水素(2.7モル)60Nl/
時間を通し、かつ前に接続されたイミノ化反応器からの
混合物を圧力250バール及び温度130℃で下から上
へ水素化反応器中に通した。常圧に減圧した後にアンモ
ニアを留去した。水素化混合物はTHFとともに、ガス
クロマトグラフィーによる分析によればジアミン収率9
6.2%に相応するイソホロンジアミン96.0%及び
1,3,3‐トリメチル‐6‐アザビシクロ[3.2.
1]オクタン0.6%を含有していた。121時間の混
合物を捕集し、かつ分留によって分離した:収率95.
1%に相応するイソホロンジアミン2371gが得られ
た。
、油加熱式二重ジャケット)を1〜1.5mmのグリッ
トの形の塩基性コバルト完全接触体(Mn2O35%及
びNa2O1.4%を含有するCoO)176.7g(
100ml)で充填した。触媒を還元するために、10
0バールで同時の水素150Nl/時間の導通下で温度
を段階的に100℃から330℃に23時間で上昇させ
、さらに330℃で30時間維持した。
mのストランドの形のγ‐酸化アルミニウム70.0g
(100ml)で充填されている管状反応器(直径:1
6mm、充填高さ:50cm、油加熱式二重ジャケット
)の中を通して圧力250バール及び温度80℃で1時
間毎に溶融イソホロンニトリル(純度99.0%)13
.8g及び液体アンモニア303.0gを下から上へポ
ンプ輸送した。引き続き、1時間毎に水素(2.7モル
)60Nl/時間を通し、かつ前に接続されたイミノ化
反応器からの混合物を圧力250バール及び温度130
℃で下から上へ水素化反応器中に通した。常圧に減圧し
た後にアンモニアを留去した。水素化混合物はガスクロ
マトグラフィーによる分析によれば、ジアミン収率98
.7%に相応するイソホロンジアミン97.7%及び1
,3,3‐トリメチル‐6‐アザビシクロ[3.2.1
]オクタン0.3%を含有していた。
m、油加熱式二重ジャケット)を1〜1.5mmのグリ
ットの形の塩基性コバルト完全接触体(Mn2O35%
及びNa2O1.4%を含有するCoO)354g(2
00ml)で充填した。触媒を還元するために、100
バールで同時の水素150Nl/時間の導通下で温度を
段階的に100℃から330℃に23時間で上昇させ、
さらに330℃で30時間維持した。
mのストランドの形のTiO2(アナターゼ)25.4
g(40ml)で充填されている管状反応器(直径:1
6mm、充填高さ:20cm、油加熱式二重ジャケット
)の中を通して圧力250バール及び温度80℃で1時
間毎に溶融イソホロンニトリル(純度99.0%)40
.0g及び液体アンモニア102gを下から上へポンプ
輸送した。引き続き、1時間毎に水素100Nl/時間
を通し、かつ前に接続されたイミノ化反応器からの混合
物を圧力250バール及び温度110℃で下から上へ水
素化反応器中に通した。常圧に減圧した後にアンモニア
を留去した。水素化混合物は、ガスクロマトグラフィー
による分析によればイソホロンジアミン97.5%を含
有していた。73時間の混合物を集め、かつ充填蒸留塔
(ガラスリング3mm)30cmによる分留によって分
離した。理論値の96.2%の収率に相応するイソホロ
ンジアミン2864gが得られた。
Claims (1)
- 【請求項1】 3‐アミノメチル‐3,5,5‐トリ
メチル‐シクロヘキシルアミンを3‐シアノ‐3,5,
5‐トリメチル‐シクロヘキサノンから製造する方法に
おいて、空間的に相互に分離された2室の反応室中で、
a) 3‐シアノ‐3,5,5‐トリメチル‐シクロ
ヘキサノンを第1の反応室中で過剰量のアンモニアと、
酸性金属酸化物触媒で温度20〜150℃及び圧力15
〜500バールで反応させ、かつb) 生じた反応生
成物を第2の反応室中で水素を用いて過剰量のアンモニ
アの存在下で、場合によっては塩基性成分を含有するか
又は中性もしくは塩基性担体上のコバルト含有触媒、ニ
ッケル含有触媒、ルテニウム含有触媒及び/又は別の貴
金属含有触媒で温度60〜150℃及び圧力50〜30
0バールで水素化することを特徴とする3‐アミノメチ
ル‐3,5,5‐トリメチル‐シクロヘキシルアミンの
製法。
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