AT209890B - Verfahren zur Herstellung von ω-Aminonitrilen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von   -Aminonitrilen   
Es wurde gefunden, dass man   M-Aminonitrile,   worin die Aminogruppe von der Nitrilgruppe durch mindestens 5 Kohlenstoffatome getrennt ist, auf einfache Weise herstellen kann, wenn man aliphatische Dinitrile, worin die beiden Nitrilgruppen durch mindestens 4 Kohlenstoffatome getrennt sind, katalytisch hydriert und die Hydrierung unterbricht, wenn etwa die zur Reduktion einer Nitrilgruppe zur Aminogruppe erforderliche Wasserstoffmenge aufgenommen ist. 



   Geeignete Ausgangsstoffe sind beispielsweise die Dinitrile der Adipin-, Pimelin-, Kork-, Azelain-, Sebacin-, Brassyl-, ss-Methyladipin-oder   ss-Amyladipinsäure,   ferner 1, 9-Dicyannonan, 1, 10Dicyandecan,   1, 17-Dicyanheptadecan   und 1, 19Dicyannonadecan. Nitrile mit weniger als 4 Kohlenstoffatomen zwischen den Nitrilgruppen eignen sich nicht zur Herstellung von   M-Aminonitrilen ;   so liefern beispielsweise Dinitrile vom Typus des Bernsteinsäuredinitrils ringförmige Amine, wie Pyrrolidin, an Stelle der   M-Aminonitrile   mit offener Kette. 



   Die Umsetzungsbedingungen, insbesondere die Temperatur, der Druck, die Einwirkungsdauer und die Art und Menge des Katalysators können in weiten Grenzen wechseln. Für die Ausbeute ist die sorgfältige Überwachung der Hydrierungsdauer, des Druckes, der Temperatur und die geeignete Auswahl des Katalysators von Einfluss. Im allgemeinen hydriert man zwischen 25 und 280   C bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck. Arbeitet man in der flüssigen Phase, so ist es zweckmässig, in Gegenwart von Ammoniak bei Temperaturen von etwa   90-130   C   und unter einem Gesamtdruck von 20, vorteilhaft von 35 bis etwa 300 atm oder mehr zu hydrieren. Die Ammoniakmenge beträgt vorteilhaft mindestens 25   Gew.-Teile   Ammoniak auf 100 Gew.Teile des Dinitrils.

   Man kann auch in der Gasphase, zweckmässig dann in Abwesenheit von Ammoniak bei Temperaturen von beispielsweise bis zu 275   C und bei gewöhnlichem Druck arbeiten. 



   Die Art und Menge des Katalysators kann man in weiten Grenzen abwandeln. Vorteilhaft ver- wendet man Nickel für sich oder auf geeigneten Trägern, wie Kieselgur, Tonerde oder Magnesia. Diese Katalysatoren kann man durch Reduktion von Nickelverbindungen, z. B. von Nickelcarbo-   nat, -oxyd oder-hydroxyd, gegebenenfalls   durch Fällung auf Träger, herstellen. Auch kann man Nickelverbindungen, wie   Nickeloxyd, -chlorid   oder-sulfat mit metallischem Natrium zum Metall reduzieren. Solche Katalysatoren können auch nur in teilweise reduziertem Zustand vorliegen ; ihre Reduktion kann während der Hydrierung beendet werden. An Stelle von Nickel kann man andere Hydrierungskatalysatoren, besonders andere Metalle untereinander oder mit weiteren Metallen, z. B. Cadmium oder Chrom, oder deren Verbindungen als Katalysatoren verwenden.

   Indessen sind diese nicht so vorteilhaft wie Nickel, weil sie zu niedrigeren Ausbeuten an den gewünschten Aminonitrilen führen. 



   Inerte Lösungsmittel, wie Wasser, Alkohole, Äther oder Kohlenwasserstoffe, z. B. Methanol, Dioxan oder Toluol können zugegen sein, vorteilhaft wird aber in Abwesenheit von Lösungsmitteln mit Ausnahme von Ammoniak gearbeitet. Die Regelung der Menge des aufgenommenen Wasserstoffs ist eine Bedingung des vorliegenden Verfahrens ; sie beträgt etwa die Hälfte der für die völlige Reduktion des Dinitrils errechneten Menge Wasserstoff. Der Wasserstoffverbrauch kann entweder an dem Druckabfall bestimmt werden, wenn die Wasserstoffquelle nicht unmittelbar mit dem Umsetzungsgefäss verbunden ist, oder man kann die Wasserstoffmenge messen, wenn die Wasserstoffquelle unmittelbar an das Umsetzungsgefäss angeschlossen ist. 



   Man kann auch den Endpunkt der Hydrierung an Hand von Proben des Umsetzungsgemisches während der Hydrierung feststellen, z. B. durch Bestimmung des zur Neutralisierung nötigen Säureäquivalents. 



   Die nach dem Verfahren erhältlichen   M-Anüno-   nitrile können infolge ihres Gehalts an zwei hochreaktionsfähigen funktionellen Gruppen als Ausgangsstoffe für die Herstellung wichtiger organischer Grundstoffe, z. B. von   M-Aminocarbon-   säuren. dienen. 

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   Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile, wenn nichts anderes vermerkt ist. 



   Beispiel   l :   2000 Teile gereinigtes Sebacinsäuredinitril (erhalten durch Behandlung von Sebacinsäure oder eines ihrer Abkömmlinge entsprechend dem in der brit. Patentschrift Nr. 494236 für Adipinsäure beschriebenen Verfahren) werden zusammen mit 900 Teilen flüssigem Ammoniak und 200 Teilen eines auf Aluminiumoxyd niedergeschlagenen Nickelkatalysators in einem Druckgefäss mit Wasserstoff unter etwa 140 atm auf 1200 C erhitzt. Der Wasserstoff wird rasch aufgenommen und in   etwa   Stunden ist die zur Reduktion einer der Nitrilgruppen zur 
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   NC (CH2) 8CN+2 H, NC (CH2), NH2    berechnete Menge Wasserstoff aufgenommen. 



  Nach dem Abkühlen wird das Umsetzungsgemisch in Methanol gelöst, filtriert und in einer gut wirkenden Kolonne destilliert. Nach Ent- 
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 halten. Es siedet unter   0,   mm Druck bei   104O C   und unter   0, 25mm   bei   1000 C.   



   Beispiel 2 : 100 Teile Adipinsäuredinitril (erhalten durch Überleiten von Adipinsäuredampf zusammen mit Ammoniak über   S'licagel   bei 350   C und Reinigung durch fraktionierte Destillation) werden in Gegenwart von 75 Teilen flüssigem Ammoniak und 8 Teilen eines auf Tonerde niedergeschlagenen Nickelkatalysators in einem Druckgefäss eine Stunde lang unter etwa 140 atm Wasserstoffdruck auf   120o C   erhitzt. Nach dem Abkühlen des Gemisches und Abfiltrieren des Katalysators reinigt man die Amine durch Destillation. Nachdem man die geringe Menge Methanol, die als Lösungsmittel zum Auswaschen des Katalysators diente, entfernt hat, erhält man etwa   l   Teil eines zwischen 130 
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 Fraktion (24 Teile), die aus Hexamethylendiamin besteht.

   Die Hauptfraktion (56 Teile) siedet unter 27 mm Druck bei 126 C und besteht aus reinem 5-Aminocapronsäurenitril. Die Ausbeute an diesem beträgt   52%   der Theorie. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von   M-Amino-   nitrilen, worin die Aminogruppe von der Nitrilgruppe durch mindestens 5 Kohlenstoffatome getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass man aliphatische Dinitrile, worin die beiden Nitrilgruppen durch mindestens 4 Kohlenstoffatome getrennt sind, katalytisch hydriert und die Hydrierung unterbricht, wenn etwa die zur Reduktion einer Nitrilgruppe zur Aminogruppe erforderliche Wasserstoffmenge aufgenommen ist.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrierung zwischen 90 und 130o C durchgeführt wird.