AT213387B - Verfahren zur Herstellung von α-Amino-ω-lactamen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von    < x-Amino-M-lactamen   
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von    < x-Amino-M-Iactamen.   



   Es ist bekannt, dass in gewissen substituierten 
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 behandlung durch eine Aminogruppe ersetzt werden kann (s. die USA-Patentschriften Nr. 2, 519, 038 und 2, 561, 574 und die deutsche Patentschrift Nr. 945926). 



   Es ist jedoch schwer, auf diese Weise aus   oc.   Halogenolactamen die   entsprechenden CI ;.   Aminolactame zu gewinnen, weil dabei Ringöffnung stattfindet und andere Produkte gebildet werden. 



   Mit nur geringer Ausbeute wird nach Adamson (J. Chem. Soc., Jahrgang 1943, S. 39)   a. Amino-   caprolactam durch Erhitzung von Lysinmethylester gewonnen. 



   Es wurde nun gefunden, dass die schwer zugänglichen    < x. Amino-M-lactame   in einfacher Weise mit hoher Ausbeute gewonnen werden, wenn   K. Nitrolactame   mit Wasserstoff reduziert werden. 



   Die Reduktion der   K. Nitrolactame   kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Nicht nur Molekularwasserstoff, sondern auch Atomarwasserstoff, z. B. in einer Lösung oder Suspension des Nitrolactams entstanden, können angewendet werden. Weiter kann die Reduktion mittels Hydrierungskatalysatoren durchgeführt werden, von denen Raney-Nickel, Raney-Kobalt, Platin, Palladium und andere Metalle oder Metallverbindungen bekannte Beispiele sind. 



   Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform des   erfindungsgemässen   Verfahrens wird das in einer Inertflüssigkeit verteilte Nitrolactam mit Wasserstoff unter erhöhtem Druck in Anwesenheit eines Hydrierungskatalysators reduziert. Es hat sich herausgestellt, dass auf diese Weise in kurzer Zeit, meistens 15-30 Minuten, eine fast vollständige Umsetzung erreicht wird. 



  Heibei kann der Druck innerhalb weiter Grenzen variiert werden und z. B. zwischen 50 und 300 at liegen, oder wenn nötig, noch höher sein. Die Reaktionstemperatur kann gleichfalls variiert wer- den und z. B. 50-150  C betragen. Bei höheren Temperaturen nimmt die Zersetzungsgefahr zu. 



  Temperatur und Druck können bei der Reduktion in einem Verteilungsmittel so gewählt werden, dass eine flüssige Phase anwesend ist. 



   Als Inertflüssigkeit kann jede Flüssigkeit dienen, die sich unter den Reaktionsverhältnissen inert verhält. Vorzugsweise werden Wasser   und/oder   ein mit Wasser mischbarer Alkohol, wie Äthanol oder Isopropanol, als Verteilungsmittel verwendet. Vorteilhaft dabei ist, dass das gebildete   K. Aminolactam   sich in dem Verteilungsmittel auflöst, so dass der Katalysator in einfacher Weise, z. B. durch Filtrierung, aus dem Reaktionsprodukt ausgeschieden werden kann. Überdies bleibt hiebei die Flüssigkeitsphase während der Reduktion homogen, weil das freiwerdende Wasser in das Verteilungsmittel aufgenommen wird. 



   Aus der alkoholischen oder wässerigen Lösung kann das Aminolactam z. B. durch Verdampfung des Lösungsmittels ausgeschieden werden. 



   Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden aus   ix.   Nitrolactamen die   entsprechenden &alpha;.Amino-   
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 im Molekül eine grössere Anzahl Kohlenstoffatome, z. B. 11,12, 13 oder mehr Kohlenstoffatome besitzen, werden zu den entsprechenden   K. Aminolactamen   reduziert. 



   Die gewonnenen   u.   Aminolactame sind von Bedeutung als Ausgangsprodukte zur Herstellung eiweissartiger Nahrungsmittel wie Lysin. 



   Beispiel 1 : In einem zylindrischen Autoklaven von 0,5 l Inhalt, der mit einer magnetischen Rührvorrichtung versehen wurde, werden 50 g   &alpha;.Nitrocaprolactam   und 5 g Palladium-KohleKatalysator in 250 ml 96gew.-% igen Äthanols suspendiert. 



   Anschliessend wird die Reduktion bei einer Temperatur von 80  C und einem anfänglichen Wasserstoffdruck von 150 at durchgeführt. Nach 30 Minuten ist die Reduktion beendet und wird der Autoklav bis zu Zimmertemperatur gekühlt. 

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   Der Katalysator wird durch Filtrierung und Waschen mit Äthanol aus dem Reaktionsgemisch ausgeschieden. Aus der so erhaltenen Lösung fällt nach Verdampfung des Lösungsmittels 40 g   (x.   Aminocaprolactam an. Ausbeute   98, 8%.   



   Beispiel 2 : In derselben Weise wie in Beispiel 1 wurde die Reduktion bei einer Temperatur von 140  C durchgeführt. 



   Schon nach 15 Minuten ist die Reduktion zu Ende und wird der Autoklav gekühlt. 



   Die Ausbeute beläuft sich auf   40,   1   g oc. Amino-   caprolactam, entsprechend   99%.   



   Beispiel 3 : In einem Autoklaven von 2   l   Inhalt, der mit einer magnetischen Rührvorrich- 
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 suspendiert. Die Reduktion wird bei einer Temperatur von 97 bis 100  C und einem anfänglichen Wasserstoffdruck von 150 at durchgeführt. 



   Nach 20 Minuten wird der Autoklav bis zu   300 C   gekühlt und nach Nachlassen des Drucks geöffnet. 



   Der Katalysator wird durch Filtrierung und Waschen mit Wasser von 30  C ausgeschieden. Das Waschwasser wird dem Filtrat beigegeben ; aus der so erhaltenen Lösung werden nach 
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Beispiel 4 : In einem Autoklaven von 51 Inhalt, der mit einer magnetischen Rühreinrichtung versehen ist, werden 553 g   IX. Nitrocapro-   lactam und 12 g Raney-Nickelkatalysator in 3   l   Wasser suspendiert. 



   Die Reduktion wird bei einer Temperatur von 105   C und einem anfänglichen Wasserstoffdruck von 130 at durchgeführt. 



   Nach 20 Minuten ist die Reduktion zu Ende und wird der Autoklav bis auf 50  C gekühlt.
Die Reaktionssuspension wird warm filtriert und die Katalysatormasse mit warmem Wasser gewaschen. 



   Aus der wässerigen Lössung wird nach Ein- 
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   AminocaprolactamPATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von    < x-Amino-m-   lactamen, dadurch gekennzeichnet, dass   oc. Nitro-   lactame mit Wasserstoff reduziert werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in einer Inertflüssigkeit verteilte Nitrolactam mit Wasserstoff unter erhöhtem Druck in Anwesenheit eines Hydrierungskatalysators reduziert wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Inertflüssigkeit Wasser und/oder ein mit Wasser mischbarer Alkohol angewandt werden.