BE710481A - - Google Patents

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BE710481A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00Carboxylic acid nitriles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/14Phosphorus; Compounds thereof
    • B01J27/16Phosphorus; Compounds thereof containing oxygen, i.e. acids, anhydrides and their derivates with N, S, B or halogens without carriers or on carriers based on C, Si, Al or Zr; also salts of Si, Al and Zr
    • B01J27/18Phosphorus; Compounds thereof containing oxygen, i.e. acids, anhydrides and their derivates with N, S, B or halogens without carriers or on carriers based on C, Si, Al or Zr; also salts of Si, Al and Zr with metals other than Al or Zr
    • B01J27/1802Salts or mixtures of anhydrides with compounds of other metals than V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, e.g. phosphates, thiophosphates

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Description

  

   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



  "Procédé de préparation d'oméga-ammo-aloàne-ni%rileB" 
La présente invention concerne la préparation d'oméga- amino-alcane-nitriles par déshydratation des lactames corres- pondants, avec de bons rendements et avantageusement à   l'échelle/   commerciale, tout en réduisant le plus possible les réactions secondaires. 



   Jusqu'à présent, on connaît un certain nombre de procédés permettant d'obtenir des oméga-amino-alcane-nitriles par trai- tement de lactames avec de l'ammoniac en présence de cataly- seurs de déshydratation appropriés. Parmi ces procédés, ceux revêtant quelque importance ,sont les   suivants :   ' 
A. Faire passer de l'epsilon-caprolactame gazeux avec un excès d'ammoniac sur un catalyseur de déshydratation de cuivre/ gel de silice à une température de 360 C, pour obtenir de 

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 l'epsilon-amino-capronitrile. Le rendement en epsilon-amino- capronitrile n'est que de 25% (Brevet Américain N  2.234.566). 



   B. Déshydrater l'epsilon-caprolactame en présence d'un excès d'ammoniac   à   une température de   360 0   en utilisant un catalyseur de cuivre/alumine. Le rendement en epsilon-amino- capronitrile est d'environ 50%, calculés sur   l'epsilon-caprolao-   tame employé (Brevet   Hollandais   69. 907). 



   C. Mettre l'epsilon-caprolactame gazeux, en présence d'un excès d'ammoniac, en contact avec un catalyseur de déshydrata- tion constitué d'alumine et/ou de kaolin à une température de 250 à   400 C,   pour obtenir de   l'epsilon-aminooapronitrile.   Dans ce cas, le taax de transformation de l'epsilon-caprolactame était de 53,2 - 66,3% et le produit   transformé   oontenait 96 - 97% en poids d'epsilon-aminooapronitrile (Demande de Brevet      Japonais n    10790/1958).   



   Ces procédés connus présentaient un'inconvénient du fait que le rendement en oméga-amino-alcane-nitrile était   excessive- !        ment faible ou que la formation de sous-produits tels que, par exemple, le 5-hexène-nitrile et le 4-hexène-nitrile, était importante lorsque les rendements étaient relativement élevés. ' 
La présente invention a pour objet de prévoir un procédé amélioré pour la déshydratation de lactames en oméga-amino- alcane-nitriles, procédé dans lequel on élimine pratiquement les inconvénients énumérés ci-dessus. La Demanderesse a trouvé que, lorsqu'il était calciné, le sel de magnésium, de calcium, de baryum, de zinc, de cadmium ou d'aluminium de l'acide   phos-   phorique, était très efficace pour réaliser cet objet. 



   En conséquence, la présente invention concerne un procédé de préparation d'oméga-amino-alcane-nitrile consistant à faire passer un lactame, avec un excès d'ammoniac en phase vapeur sur un catalyseur de déshydratation obtenu en calcinant, à une température de 300 à 550 C, un sel métallique de l'acide phos- phorique, le métal étant choisi parmi le groupe comprenant le 

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 magnésium, le calcium, le baryum, le zinc, le cadmium et l'alu- 
 EMI3.1 
 minium, pour former l'oméga-amino-alcane-nitrile correspondant. 



   Telle qu'elle est utilisée dans la présente   spécification,   l'expression "acide phosphorique" est un terme générique pour désigner les acides orthophosphorique, métaphosphorique et pyrophosphorique. Les excellentes activités catalytiques sont démontrées par les sels de ces acides phosphoriques, qu'ils soient des sels neutres ou des sels acides. 



   On effectue la calcination des sels de l'acide phosphori- que après avoir simplement moulé les sels, mais il est habitu- ellement préférable de mélanger les sels avec une légère quan- tité d'un liant de moulage tel que, par exemple, le graphite, le stéarate d'aluminium, eto., pour procéder ensuite à un moulage en une dimension appropriée, puis à une   calcination   de la manière habituelle. 



   Les calcinations sont effectuées par les méthodes classi- ques. Un exemple préféré est celui. consistant à faire passer le gaz à une température élevée obtenue en brûlant un gaz combus- tible sur le catalyseur. De préférence, les vapeurs formées au cours de la calcination sont forcées en dehors du système. 



   L'ammoniac doit être utilisé en excès par rapport à l'équivalent de lactame. On a   Habituellement   obtenu de bons résultats en utilisant au moins 5 moles d'ammoniac et, en par- ticulier, 10 - 50 moles par mole de laotame. En effet, on ob- tient une diminution du rendement en   oméga-amino-lactame-nitri-   le et une augmentation dans la formation de sous-produits tels que les alcane-nitriles lorsque la quantité d'ammoniac diminue. 



  D'autre part, pour des raisons économiques, il n'est pas sou- haitable d'employer des quantités excessivement importantes d'ammoniac. 



   Bien que l'invention soit applicable à n'importe quel lactame, il est particulièrement commode d'employer ceux conte- 

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 nant 4 à 12 atomes de   carbone.   Parmi les exemples spécifiques que l'on peut avantageusement employer, il y a le gamma-butyro- lactame, le   delta-valérolactame,   l'epsilon-caprolactare, le zeta-cenantholactame, l'eta-oaprylolaotame et le lambda-lauro- laotame. 



   Suivant la présente invention, la durée au cours de laquelle les réactifs et le catalyseur sont en contact, est avantageusement de 0,1 à 10 secondes et, en particulier, de 3 à 8 secondes. Dans n'importe quel cas particulier, bien que l'on obtienne une plus grande transformation du lactame, une augmen- tation de la durée de contact au-delà d'un certain point impli- que néanmoins une augmentation inopportune de la formation de sous-produits. Si la durée de contact est trop courte, le taux de transformation diminue. 



   Suivant la présente invention, on effectue avantageusement la déshydratation à 270 - 450 C mais, afin de maintenir un taux élevé de transformation et d'élever le rendement en cméga- alcane-nitrile, une température de 330   à   380 C est particulière- ment préférée. Généralement parlant,   à   une température   inférieu-   re à 250 C, il se produit une déshydratation insuffisante tan- dis que, au-delà de   450 C,   la formation de sous-produits non désirés prédomine. 



   Comme on l'a indiqué ci-dessus, le catalyseur à employer suivant la présente invention est un sel de magnésium, de cal- cium, de baryum, de zinc, de cadmium ou d'aluminium de l'acide phosphorique que l'on a calciné à 300 - 550 C. Ce catalyseur présente des propriétés supérieures du point de vue de son taux de transformation, du rendement en oméga-amino-alcane-nitrile et de la durabilité   vis-à-vis   des catalyseurs classiques que   ?'on   emploie dans les procédés de la teohnique antérieure. En outre, il offre un avantage du fait que son activité n'est guère altérée par la pureté des lactames à employer.   L'activité ,   

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 du catalyseur varie considérablement suivant qu'il est calciné ou non. De même, la température de calcination est très impor- tante. 



   La caloination ou la non-calcination, de même que la température de calcination n'influencent guère le rendement, mais le taux de transformation est considérablement altéré. On atteint habituellement un taux de transformation d'environ 40 à 70% en calcinant le catalyseur à 300 - 550 C, tandis   que'ce   taux de transformation tombe en dessous de 40% lorsque le cata- lyseur est calciné en dessous de   30000   ou au-delà de 600 C. 



  Dans certains cas, le taux de transformation peut atteindre plus de 90%. 



   La description ci-dessus sera expliquée par la série suivante d'essais comparatifs. 



  Exemple 1 d'une série   d'essais   comparatifs 
On a moulé, en comprimés de 5 mm de diamètre et de long, un sel de magnésium, de calcium, de baryum, d'aluminium ou de zinc'de l'acide phosphorique en mélange avec du graphite (4% en poids de sel). On a chargé les comprimés dans un four de   calci-'   nation et l'on a maintenu la température de la couche de cata-   lyseur   à la température prévue pendant 4 heures en faisant pas- ser un gaz de combustion obtenu par la combustion parfaite de gaz naturel. Au moyen du oatalyseur obtenu, on a garni un tube de 3,8 cm de diamètre et de 55 cm de long.

   Ensuite, à la tempé- rature et avec la durée de contact prévues, on a fait passer continuellement, à travers le tube, un mélange de vapeurs cons- titué d'epsilon-caprolactame et d'ammoniao dans un rapport de 10 - 20 moles d'ammoniac par mole da lactame.. 



   On a refroidi les vapeurs sortant du tube en dessous de 20 C afin de condenser le mélange réactionnel liquide et le séparer du gaz. Après avoir éliminé l'eau du mélange réaction- nel, on l'a analysé et l'on a calculé le rendement en epsilon- 

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 EMI6.1 
 amino-capronitrile, aini que le taux de transformation de l'epsiàon-caproiactane n epsilon-amÎno-CaPrOnitrile- Taux de transformation . moles d'aminonitrile form x 100   moles   de   lactame     chargé   
 EMI6.2 
 Rendement = moles d'aminonitrile formé x 100 moles de lactame transformé 
D'autre part, on a calculé le taux de transformation et le rendement d'après les valeurs numériques indiquées dans les exemples des brevets correspondants en utilisant de l'alumine et du kaolin comme catalyseur;

   ces résultats, ainsi que ceux obtenus ci-dessus sont indiqués au tableau   1 ci-après.   



   On'constate que le procédé de l'invention surpasse le procédé de la technique antérieure   à   la fois en ce qui concerne le rendement et le taux de transformation. 

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 EMI7.1 
 



  Tableau I 
 EMI7.2 
 Tempéra- Conditions réaotionnelles Taux de RendeAppellation générale Matière première ture de #####- ###### transfor- ment 
 EMI7.3 
 
<tb> du <SEP> catalyseur <SEP> formé <SEP> calcina- <SEP> Tempéra- <SEP> Durée <SEP> de <SEP> Rapport <SEP> mation
<tb> après <SEP> calcination <SEP> tion <SEP> ture <SEP> de <SEP> contact, <SEP> molaire,
<tb> 
 
 EMI7.4 
 00 la réac- secon- lüI3 lactame tion,la des hydrophosphate de 340 1/2 20 66,0 99 phosphate de magnésium 400 360 7 12 6995 98 magnésium L'GHPO 4* 3H20 360 69,5 phosphate de calcium méta h0 hate de calcium 420 340 1/2 20 67,5 99,5 phosphate calcium Ca(F032 420 360 7 12 71,5 98,5 phosphate d'aluminium pyrophosphate d'aluminium 450 340 1/2 20 66,5 99 phosphate d'aluminium A14 (P207)3 50 360 7 12 70,'5.

   98 phosphate de zinc phosphate de zinc 500 340 1L2 - - 20 61,5 98,5 Zn3(P042.4H20 360 7 12- 66,0 98 phosphate de baryum pyrophosphate de baryum 450 340 1/2 20 60,8 9895 phosphate baryum Ba2P207 360 7 12 65,0 98 aluminez - - 340 .,/2 20 54,2 99 kaolin 3D - - 360 7 12 63,7 96 
 EMI7.5 
 st Demande de Brevet Japonais N  13066/1961 (exemple 2) 3F-w Demande de Brevet Japonais N  10790/1958 (exemple 1) 

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 Exemple 2 d'une série d'essais comparatifs 
On a examiné la relation entre la température de calcina- tion du catalyseur et son, activité. 



   Dans un four de calcination, on a chargé les comprimés d'hydrophosphate de magnésium (MgHPO4.3H2O) moulés de la même manière que celle décrite à l'exemple 1 de cette série, puis on les a calcinés pendant   4   heures en y faisant passer un gaz de combustion. On a refroidi et éliminé les vapeurs résultant de l'élimination de l'eau de cristallisation et de la   déshydra-   tation intermoléculaire. On a effectué les calcinations à   diffé-   rentes températures. On a employé les catalyseurs obtenue pour déterminer les activités catalytiques aveo le même appareil et dans le même procédé réactionnel que ceux décrits à l'exemple 1 de cette série.

   Les conditions de la réaction étaient les sui-   vantes :    
Lactame epsilon-caprolaotame   Rapport molaire ammoniac/lactame : 25   
Température de,la réaction : 350 C 
Durée de contact ! 3 secondes. 



   Les résultats obtenue sont indiquée au tableau II. 



   Tableau II 
 EMI8.1 
 
<tb> Température <SEP> de <SEP> Taux <SEP> de <SEP> transformation <SEP> Rendement <SEP> en <SEP> epsilon-
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> calcination <SEP> du <SEP> de <SEP> l'epsilon-caprolac- <SEP> aminocapronitrile
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> catalyseur, <SEP>  C <SEP> tame, <SEP> @ <SEP> % <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> non <SEP> calciné <SEP> 15 <SEP> 98
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 150 <SEP> 20 <SEP> 98
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 250 <SEP> 28,5 <SEP> 98
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 300 <SEP> 45 <SEP> 98,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 350 <SEP> 59 <SEP> 98,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 400 <SEP> 68,5 <SEP> 98,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 450 <SEP> 70 <SEP> 98,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 500 <SEP> .

   <SEP> 69,5 <SEP> 98,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 550 <SEP> 58 <SEP> 98,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 600 <SEP> 27 <SEP> ' <SEP> 97
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 700 <SEP> 20 <SEP> 90,5
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 
Au fur et à mesure que la température de calcination s'est ' élevée, le taux de transformation a été amélioré. L'activité a nettement augmenté lorsque la température de   calcination   était supérieure à 300 C et elle est devenue pratiquement constante ! entre 400 et 500 C (taux de transformation :68,5 - 70%). Toute-! fois, au-delà   de 550 0,   elle a diminué.

   Bien que les rendements ! en epsilon-aminocapronitrile n'aient pas subi des fluctuations aussi importantes, le taux de transformation a atteint un maxi- mum lorsqu!on a calciné le catalyseur à une température comprise entre 300 et 500 C. 



  Exemple 3 d'une série d'essais comparatifs 
On a moulé du phosphate de calcium (Ca3(PO4)2) en mélange avec 5% en poids de graphite en comprimés de 5 mm de diamètre et de 3 mm d'épaisseur. En suivant le procédé décrit à l'exemple 2 de cette série, on a examiné la relation entre la température de calcintion et l'aotivité   catalytique.   Les conditions étaient les suivantes 
Durée de calcination 6 heures 
Lactame   epsilon-oaprolaotame   
Rapport molaire   ammoniac/lactame   1 20 
Température de la réaction :   360 0   
Durée de contact : .2 secondes. 



   Tout comme dans le cas de l'exemple 2, les taux de trans- formation ont augmenté lorsque la.température de calcination s'est élevée. L'activité a augmenté considérablement lorsque la calcination a été effectuée au-delà de   30000   (taux de   transfor   mation : 50%) et elle a atteint un maximum entre 400 et 500 C (taux de transformation : 71 - 73%). Toutefois, au-delà de 550 C, elle a diminué brusquement. 



  Exemple 4 d'une série d'essais comparatifs 
On a mélangé respectivement du métaphosphate d'aluminium (A1(PO3)3), du pyrophosphate de baryum (Ba2P2O7) et du phosphate 

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 de zinc (Zn3(PO4)2.4H2O) respectivement aveo 3% en poids de stéarate d'aluminium, puis on a moulé le mélange en comprimés de 5 mm de diamètre et de long. Comme décrit   à   l'exemple 3 et dans des conditions identiques, on a examiné la relation entre la température de calcination et l'activité catalytique. Les résultats sont repris collectivement au tableau III. 



   Tableau III 
 EMI10.1 
 
<tb> catalyseur <SEP> phosphate <SEP> phosphate <SEP> phosphate
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> "*"#*'#-#¯¯ <SEP> d'aluminium <SEP> de <SEP> baryum <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 
<tb> Température <SEP> @ <SEP> activité <SEP> Taux <SEP> de <SEP> Taux <SEP> de <SEP> Taux <SEP> de
<tb> Température <SEP> Taux <SEP> de <SEP> Taux <SEP> de <SEP> Taux <SEP> de
<tb> de <SEP> calcina- <SEP> transforma- <SEP> transfor- <SEP> transfortion, <SEP>  C <SEP> tion, <SEP> % <SEP> mation, <SEP> % <SEP> mation, <SEP> %
<tb> Non <SEP> calciné <SEP> 13,5 <SEP> 12 <SEP> 10
<tb> 250 <SEP> 25 <SEP> 20 <SEP> 19
<tb> 300 <SEP> 45 <SEP> 40 <SEP> 38
<tb> 350 <SEP> 57,4 <SEP> 53,4 <SEP> 53
<tb> 400 <SEP> 67,5 <SEP> 65 <SEP> 64
<tb> 450 <SEP> 70 <SEP> 67 <SEP> 65,8
<tb> 500 <SEP> 68,9 <SEP> 66 <SEP> 65
<tb> 550 <SEP> 51,

  2 <SEP> 46 <SEP> 42
<tb> 600 <SEP> 28 <SEP> 23 <SEP> 23
<tb> 
 
Les résultats ont démontré qu'il y avait des différences prononcées dans les activités suivant la température de caloi- natioh, comme dans le cas des exemples 2 et 3. 



     C'est   ainsi que, d'après les essais comparatifs ci-dessus, on a trouvé qu'une température de 300 à 550 C était appropriée pour effectuer la calcination des catalyseurs. 



   Les exemples nen limitatifs suivants sont donnés afin d'illustrer l'invention. 



  Exemple 1. 



   On a garni un tube de 3,8 cm de diamètre et de 55 cm de long d'un catalyseur de phosphate de calcium calciné à 400 C comme indiqué à l'exemple 3 des essais comparatifs. On a fait 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 passer continuellement un mélange de vapeurs   d'epsilon-capro-   lactame et d'ammoniac dans le rapport de 25 moles d'ammoniac par mole de laotame, à une température de   325 à   330 C et avec une durée de contact de 6 secondes. 



   Le taux de transformation était de   68   et le rendement en epsilon-aminocapronitrile était de 98$. 



  Exemple 2. 



   On a moulé un mélange de phosphate de cadmium (Cd3(PO4)2) et de graphite   (4%   en poids) en comprimés de 5 mm de diamètre et de long, puis on a calciné à 350 C pendant 4 heures et on a garni le même tube que celui utilisé à l'exemple 1. On a fait passer un mélange de vapeurs d'epsilon-caprolactame et d'ammo- niac dans un rapport molaire de 1 : 25 à une température de 340 à 355 C et avec une durée de contact de 9 secondes. Le taux de transformation était de 56% et le rendement en epsilon-amino- capronitrile était de   88%.        



  Exemple 3. 



   A un mélange. de 600 g de pyrophosphate de oalcium (Ca2P2O7) et de 400 g de phosphate de baryum Ba3(PO4)2), on a ajouté 4% en poids de stéarate d'aluminium, après quoi on a moulé le mélange en comprimés de 5 mm de diamètre et de long. On a calci- né ces comprimés pendant 5 heures à 420 C, puis on a garni le même tube que celui utilisé   à     l'exemple'1.   On a effectué la réaction avec une durée de contact de 1,4 seconde, un rapport molaire ammoniac/epsilon-carprolactame de 15 et une température de 340 C. Le taux de transformation était de 65% et le rendement en epsilon-aminocapronitrile était de 98%. 



  Exemple 4. 



   A un mélange de 500 g de phosphate de baryum (Ba3(PO4)2) et de 500 g de phosphate de zinc (Zn3(PO4)2.4H2O), on a ajouté   5   en poids de stéarate d'aluminium, après quoi on a moulé le mélange en comprimés de 5 mm de diamètre et de 3 mm d'épaisseur. 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 



  Après avoir calciné ces comprimés pendant 2   heures   à 500 C, on en a garni le même tube que celui utilisé à l'exemple 1. 



    Les conditions de la réaction étaient les suivantes :   durée de   contact : 3   secondes; rapport molaire ammoniac/epsilon- caprolactame 20; température : 330 C. 



   Le taux de transformation était de 64% et le rendement en epsilon-aminooapronitrile était de 99%. 



    Exemple 5.    



   On a garni un tube de 1,5 cm de diamètre et de 30 cm de long avec un catalyseur de phosphate de calcium préparé à l'exemple 1 des essais comparatifs, après quoi on y a fait passer continuellement un mélange de vapeurs de laurolactame et d'ammoniac dans un rapport molaire de 1 : 40 en maintenant une température de 360 C. La durée de contact était de 2 secondes. 



  Après avoir éliminé l'eau contenue, on a analysé le produit réactionnel liquide obtenu en refroidissant le gaz de la réac- tion en dessous de 20 C. On n'a guère détecté de lactame n'ay- ant pas réagi et l'on a trouvé que le produit réactionnel prin- cipal était le lambda-amino-lauronitrile (nouveau composé). 
 EMI12.1 
 
<tb> 



  Analyse <SEP> : <SEP> C12H24N2
<tb> calcule <SEP> : <SEP> C, <SEP> 73,41%; <SEP> H, <SEP> 12,32%; <SEP> N, <SEP> 14,27%
<tb> 
<tb> Trouvé <SEP> C, <SEP> 73,30%; <SEP> H, <SEP> 12,25%; <SEP> N, <SEP> 14,22%
<tb> 
<tb> Poids <SEP> moléculaire:
<tb> 
<tb> Calculé <SEP> : <SEP> 196,338
<tb> 
<tb> Trouvé <SEP> 196 <SEP> (analyse <SEP> du <SEP> spectre <SEP> de <SEP> masse)
<tb> 
<tb> 
<tb> Spectre <SEP> aux <SEP> rayons <SEP> Absorption <SEP> caractéristique <SEP> du
<tb> infrarouges <SEP> : <SEP> groupe <SEP> nitrile <SEP> à <SEP> 2270 <SEP> cm-1
<tb> Analyse <SEP> du <SEP> dérivé <SEP> de
<tb> benzoyle <SEP> (P.F. <SEP> 86,5-
<tb> 
<tb> 86,8 C) <SEP> : <SEP> C6H5CONH(CH2)11CN
<tb> Calculé <SEP> : <SEP> C, <SEP> 75,95%; <SEP> H, <SEP> 9,39%; <SEP> N, <SEP> 9,33%
<tb> 
<tb> Trouvé <SEP> : <SEP> C, <SEP> 75,86%; <SEP> H, <SEP> 9,46%;

   <SEP> N, <SEP> 9,25%
<tb> 
<tb> 
<tb> Produit <SEP> hydrogéné <SEP> Les <SEP> différentes <SEP> propriétés <SEP> concordaient <SEP> avec <SEP> celles <SEP> de <SEP> la <SEP> dodécaméthylène-diamine.
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 



   D'après les résultats ci-dessus, on a identifié que le produit principal était un nouveau composé,   à   savoir l'oméga- 
 EMI13.1 
 amino-lauronitrile *22ll ' 
Le taux de transformation du laurolactame était de 99% et le rendement en   lambda-amino-lauronitrile   était de   99,5%.   



  Exemple 6. 



   On a fait passer un mélange de vapeurs de   laurolactame   et d'ammoniac dans un rapport molaire de 1 :   45 à   travers le même tube garni du même catalyseur que celui employé à l'exemple 5 et avec une durée de contact de 1 seconde et une température de 380 C. Le taux de transformation était de   97%   et le rendement! en lambda-amino-lauronitrile était de 97,6%.    



  Exemple ?.    



   On a fait passer un mélangede vapeurs de laurolactame et d'ammoniac sur le catalyseur de phosphate de magnésium      préparé à l'exemple 1 des essais comparatifs, dans des   conditi-   ons identiques à celles employées à l'exemple 5. Le taux de transformation était de   98%   et le rendement en lambda-amino- lauronitrile était de 99%. 



  Exemple 8. 



   On a fait passer un mélange de vapeurs de laurolactame et d'ammoniac sur le catalyseur de phosphate d'aluminium préparé à l'exemple 1 des essais comparatifs, dans des conditions identi- ques à celles adoptées à l'exemple 5. Le taux de transformation était de 97,5%, tandis que le rendement en lambda-amino-lauro- nitrile était de 95%. 



  Exemple 9. 



   On a fait passer un mélange de vapeurs de laurolactame et d'ammoniac sur le catalyseur de phosphate de baryum, préparé à une température de calcination de   40000   à l'exemple 4 des essais comparatifs, dans des conditions identiques à celles' indiquées à l'exemple 5. Le taux de transformation était de 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 90% et le rendement en lambda-amino-lauronitrile était de   98,5.   



  Exemple 10. 



   On a fait passer un mélange de vapeurs de laurolactame et d'ammoniac sur le catalyseur de phosphate de zinc préparé à une température de calcination de   450 0,   à l'exemple 4 des essais comparatifs, dans des conditions identiques à celles adoptées à l'exemple 5. Le taux de transformation était de   94%   et le rendement en lambda-aminolauronitrile était de 96%. 



  Exemple 11. 



   On a fait passer continuellement un mélange de vapeurs   d'oenantholactame   et d'ammoniac dans un rapport molaire de 1 : 45 à travers le même tube garni du même catalyseur que celui employé   à   l'exemple 5, à une température de 350 C et aveo une durée de contact d'une seconde. Après avoir éliminé l'eau conte- nue, on a analysé le produit réactionnel liquide obtenu en re- froidissant le gaz de la réaction en dessous de 20 C et l'on a trouvé que le produit principal était de   zeta-aminooenanthonitri-   le, (NH2(CH2)6CN. 



   Point d'ébullition 123 - 124 C/10 mm de Hg 
Analyse du dérivé de benzoyle (p.F. 44,5 - 45,0 C) C6H5CONH(CH2)6CN 
Calculé : C,   73,01%;   H, 7,88%; N, 12,17% 
Trouvé C, 73,10%;H,   8,02%;   N,   12,09%   
Le taux de transformation de l'oenantholactame était à peu près de 100% et le rendement en zeta-aminooenanthonitrile était de   98,1%.   



  Exemple 12. 



   On a fait passer continuellement un mélange de vapeurs de caprylolactame et d'ammoniac dans un rapport molaire de 1 :45 à travers le même tube garni du même catalyseur que celui utilisé à l'exemple 5,   à   une température de   350 0   et à une durée de contact de 1,4 seconde. Après avoir éliminé l'eau contenue, on a analysé le produit réactionnel liquide obtenu en refroidie- 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 sant le gaz de la réaction en dessous de 20 C. On a identifié 
 EMI15.1 
 que le produit principal était l'eta-aminocaprylonitrile, N:32 (CH2 ) ?CN. 



  Point d'ébullition 143 - 144 C/13 mm de Hg Analyse C8H16N2 Calculé : C,   68,52%;   H,   11,50%;   N, 19,98% Trouvé : C,   68,63%;   H,   11,58%;   N, 19,91% Poids moléculaire : Calculé : 140,23 . 



  Trouvé 140 (analyse du spectre de masse) Analyse du dérivé de benzoyle 
 EMI15.2 
 (P.F. 73,5 - 74,0 C) : CHSCONH(CH2)?CN. 



   Calculé : C,   73,73%;   H,   8,25%;   N,   11,47%   
Trouvé : C, 73,99%; H,   8,17%;   N,   11,57%.   



   Le taux de transformation du caprylolaotame était à peu près de 100% et le rendement en eta-aminooaprylonitrile était de 98,4%. 



    REVENDICATIONS.   
 EMI15.3 
 



  1.- Procédé de préparation d'oméga-amino-alcane-nitrilesp caractérisé en ce qu'il consiste à déshydrater les lactames correspondants en présence d'un excès d'ammoniac en phase   vapeur     à l'aide   d'un catalyseur de déshydratation obtenu en calcinant, à 300 - 550 C, un sel métallique d'acide phosphorique, le métal étant choisi parmi le groupe comprenant le magnésium, le calcium,'      le baryum, le zinc, le cadmium et l'aluminium.



   <Desc / Clms Page number 1>
 
 EMI1.1
 



  "Process for preparing omega-ammo-aloan-ni% rileB"
The present invention relates to the preparation of omega-amino-alkane-nitriles by dehydration of the corresponding lactams, in good yields and advantageously on a commercial scale, while minimizing side reactions.



   Heretofore, a number of methods have been known for obtaining omega-amino-alkane-nitriles by treating lactams with ammonia in the presence of suitable dehydration catalysts. Among these processes, those of some importance are: '
A. Pass gaseous epsilon-caprolactam with excess ammonia over a copper / silica gel dehydration catalyst at a temperature of 360 C, to obtain

 <Desc / Clms Page number 2>

 epsilon-amino-capronitrile. The yield of epsilon-amino-capronitrile is only 25% (United States Patent No. 2,234,566).



   B. Dehydrate epsilon-caprolactam in the presence of excess ammonia at a temperature of 360 ° using a copper / alumina catalyst. The yield of epsilon-amino-capronitrile is about 50%, calculated on the epsilon-caprolaotam employed (Dutch Patent 69, 907).



   C. Contact the gaseous epsilon-caprolactam, in the presence of excess ammonia, with a dehydration catalyst consisting of alumina and / or kaolin at a temperature of 250 to 400 C, to obtain epsilon-aminooapronitrile. In this case, the transformation rate of epsilon-caprolactam was 53.2 - 66.3% and the transformed product contained 96 - 97% by weight of epsilon-aminooapronitrile (Japanese Patent Application No. 10790/1958) .



   These known methods had the disadvantage that the yield of omega-amino-alkane-nitrile was excessive! low or that the formation of by-products such as, for example, 5-hexene-nitrile and 4-hexene-nitrile, was important when the yields were relatively high. '
The object of the present invention is to provide an improved process for the dehydration of lactams to omega-amino-alkane-nitriles, in which process the drawbacks enumerated above are practically eliminated. We have found that, when calcined, the magnesium, calcium, barium, zinc, cadmium or aluminum salt of phosphoric acid is very effective in achieving this object.



   Accordingly, the present invention relates to a process for the preparation of omega-amino-alkane-nitrile comprising passing a lactam, with an excess of ammonia in vapor phase over a dehydration catalyst obtained by calcining, at a temperature of 300 at 550 C, a metal salt of phosphoric acid, the metal being chosen from the group comprising

 <Desc / Clms Page number 3>

 magnesium, calcium, barium, zinc, cadmium and aluminum
 EMI3.1
 minium, to form the corresponding omega-amino-alkane-nitrile.



   As used in this specification, the term "phosphoric acid" is a generic term for orthophosphoric, metaphosphoric and pyrophosphoric acids. The excellent catalytic activities are demonstrated by the salts of these phosphoric acids, whether neutral salts or acidic salts.



   Calcination of the salts of phosphoric acid is carried out after simply molding the salts, but it is usually preferable to mix the salts with a slight amount of a molding binder such as, for example, graphite, aluminum stearate, eto., followed by molding to an appropriate size, followed by calcination in the usual manner.



   The calcinations are carried out by conventional methods. A preferred example is that. consisting in passing the gas at an elevated temperature obtained by burning a combustible gas over the catalyst. Preferably, the vapors formed during calcination are forced out of the system.



   Ammonia should be used in excess of the lactam equivalent. Usually, good results have been obtained using at least 5 moles of ammonia and in particular 10-50 moles per mole of laotame. In fact, there is a decrease in the yield of omega-amino-lactam-nitrile and an increase in the formation of by-products such as alkane-nitriles when the amount of ammonia decreases.



  On the other hand, for economic reasons, it is not desirable to use excessively large amounts of ammonia.



   Although the invention is applicable to any lactam, it is particularly convenient to employ those containing

 <Desc / Clms Page number 4>

 n having 4 to 12 carbon atoms. Among the specific examples which can be advantageously employed are gamma-butyrolactam, delta-valerolactam, epsilon-caprolactare, zeta-cenantholactam, eta-oaprylolaotam and lambda-laurolactam. .



   According to the present invention, the time during which the reactants and the catalyst are in contact is advantageously from 0.1 to 10 seconds and, in particular, from 3 to 8 seconds. In any particular case, although a greater transformation of the lactam is obtained, an increase in the contact time beyond a certain point nevertheless implies an untimely increase in the formation of sub. -products. If the contact time is too short, the conversion rate decreases.



   According to the present invention, the dehydration is advantageously carried out at 270 - 450 ° C. but, in order to maintain a high conversion rate and to increase the yield of cmga-alkane-nitrile, a temperature of 330 to 380 ° C. is particularly preferred. . Generally speaking, at a temperature below 250 C insufficient dehydration occurs while above 450 C the formation of unwanted by-products predominates.



   As indicated above, the catalyst to be employed according to the present invention is a magnesium, calcium, barium, zinc, cadmium or aluminum salt of phosphoric acid which is used. calcined at 300 - 550 C. This catalyst exhibits superior properties in terms of conversion rate, omega-amino-alkane-nitrile yield and durability compared to conventional catalysts than? employs in the processes of the previous teohnique. Furthermore, it offers the advantage of the fact that its activity is hardly affected by the purity of the lactams to be employed. The activity ,

 <Desc / Clms Page number 5>

 The catalyst varies considerably depending on whether it is calcined or not. Likewise, the calcination temperature is very important.



   Caloination or non-calcination, as well as the temperature of calcination hardly influence the yield, but the conversion rate is considerably impaired. A conversion rate of about 40-70% is usually achieved by calcining the catalyst at 300 - 550 ° C, whereas this conversion rate falls below 40% when the catalyst is calcined below 30,000 or so. -over 600 C.



  In some cases, the conversion rate can reach more than 90%.



   The above description will be explained by the following series of comparative tests.



  Example 1 of a series of comparative tests
A magnesium, calcium, barium, aluminum or zinc salt of phosphoric acid mixed with graphite (4% by weight of salt) was molded into tablets 5 mm in diameter and long. ). The tablets were charged to a calcination furnace and the temperature of the catalyst layer was maintained at the expected temperature for 4 hours by passing a combustion gas obtained by the perfect combustion of the catalyst. natural gas. Using the obtained catalyst, a tube 3.8 cm in diameter and 55 cm long was packed.

   Thereafter, at the intended temperature and contact time, a vapor mixture of epsilon-caprolactam and ammonia was passed continuously through the tube in a ratio of 10-20 moles. of ammonia per mole of lactam.



   The vapors leaving the tube were cooled to below 20 ° C. in order to condense the liquid reaction mixture and separate it from the gas. After removing the water from the reaction mixture, it was analyzed and the yield of epsilon was calculated.

 <Desc / Clms Page number 6>

 
 EMI6.1
 amino-capronitrile, as well as the rate of transformation of epsiàon-caproiactan n epsilon-amÎno-CaPrOnitrile- Rate of transformation. moles of aminonitrile form x 100 moles of loaded lactam
 EMI6.2
 Yield = moles of aminonitrile formed x 100 moles of lactam transformed
On the other hand, the conversion rate and the yield were calculated from the numerical values given in the examples of the corresponding patents using alumina and kaolin as catalyst;

   these results, as well as those obtained above, are shown in Table 1 below.



   The process of the invention is found to outperform the prior art process in both yield and conversion rate.

 <Desc / Clms Page number 7>

 
 EMI7.1
 



  Table I
 EMI7.2
 Tempera- Reactional conditions Rate of return General name Raw material for ##### - ###### transformation
 EMI7.3
 
<tb> of the <SEP> catalyst <SEP> formed <SEP> calcina- <SEP> Tempera- <SEP> Duration <SEP> of <SEP> Report <SEP> mation
<tb> after <SEP> calcination <SEP> tion <SEP> ture <SEP> of <SEP> contact, <SEP> molar,
<tb>
 
 EMI7.4
 00 the reac- secon- lüI3 lactam tion, the hydrophosphate of 340 1/2 20 66.0 99 magnesium phosphate 400 360 7 12 6995 98 magnesium L'GHPO 4 * 3H20 360 69.5 calcium phosphate meta h0 hate de calcium 420 340 1/2 20 67.5 99.5 calcium phosphate Ca (F032 420 360 7 12 71.5 98.5 aluminum phosphate aluminum pyrophosphate 450 340 1/2 20 66.5 99 aluminum phosphate A14 (P207) 3 50 360 7 12 70, '5.

   98 zinc phosphate zinc phosphate 500 340 1L2 - - 20 61.5 98.5 Zn3 (P042.4H20 360 7 12- 66.0 98 barium phosphate barium pyrophosphate 450 340 1/2 20 60.8 9895 barium phosphate Ba2P207 360 7 12 65.0 98 Alumine - - 340., / 2 20 54.2 99 3D kaolin - - 360 7 12 63.7 96
 EMI7.5
 st Japanese Patent Application N 13066/1961 (example 2) 3F-w Japanese Patent Application N 10790/1958 (example 1)

 <Desc / Clms Page number 8>

 Example 2 of a series of comparative tests
The relationship between the calcination temperature of the catalyst and its activity was examined.



   In a calcination furnace, the magnesium hydrophosphate (MgHPO4.3H2O) tablets molded in the same manner as described in Example 1 of this series were charged, then they were calcined for 4 hours by passing through them. a combustion gas. The vapors resulting from the removal of water of crystallization and the intermolecular dehydration were cooled and removed. The calcinations were carried out at different temperatures. The obtained catalysts were used to determine the catalytic activities with the same apparatus and in the same reaction process as described in Example 1 of this series.

   The reaction conditions were as follows:
Lactam epsilon-caprolaotam Ammonia / lactam molar ratio: 25
Reaction temperature: 350 C
Contact duration! 3 seconds.



   The results obtained are shown in Table II.



   Table II
 EMI8.1
 
<tb> Temperature <SEP> of <SEP> Rate <SEP> of <SEP> transformation <SEP> Efficiency <SEP> in <SEP> epsilon-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> calcination <SEP> of <SEP> of <SEP> epsilon-caprolac- <SEP> aminocapronitrile
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> catalyst, <SEP> C <SEP> tame, <SEP> @ <SEP>% <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> no <SEP> calcined <SEP> 15 <SEP> 98
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 150 <SEP> 20 <SEP> 98
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 250 <SEP> 28.5 <SEP> 98
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 300 <SEP> 45 <SEP> 98.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 350 <SEP> 59 <SEP> 98.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 400 <SEP> 68.5 <SEP> 98.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 450 <SEP> 70 <SEP> 98.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 500 <SEP>.

   <SEP> 69.5 <SEP> 98.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 550 <SEP> 58 <SEP> 98.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 600 <SEP> 27 <SEP> '<SEP> 97
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 700 <SEP> 20 <SEP> 90.5
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 9>

 
As the calcination temperature rose, the conversion rate improved. The activity increased markedly when the calcination temperature was above 300 ° C. and it became practically constant! between 400 and 500 C (conversion rate: 68.5 - 70%). Any-! times, beyond 550 0, it has decreased.

   Although the returns! in epsilon-aminocapronitrile did not undergo such large fluctuations, the degree of conversion reached a maximum when the catalyst was calcined at a temperature between 300 and 500 C.



  Example 3 of a series of comparative tests
Calcium phosphate (Ca3 (PO4) 2) was molded in admixture with 5% by weight of graphite in tablets of 5 mm in diameter and 3 mm in thickness. By following the process described in Example 2 of this series, the relationship between the calcination temperature and the catalytic activity was examined. The conditions were as follows
Calcination time 6 hours
Lactam epsilon-oaprolaotam
Ammonia / lactam molar ratio 1 20
Reaction temperature: 360 0
Contact duration:. 2 seconds.



   As in Example 2, conversion rates increased as the calcination temperature increased. The activity increased considerably when the calcination was carried out above 30,000 (conversion rate: 50%) and reached a maximum between 400 and 500 C (conversion rate: 71 - 73%). However, beyond 550 C, it dropped sharply.



  Example 4 of a series of comparative tests
Aluminum metaphosphate (A1 (PO3) 3), barium pyrophosphate (Ba2P2O7) and phosphate were mixed respectively.

 <Desc / Clms Page number 10>

 of zinc (Zn3 (PO4) 2.4H2O) respectively with 3% by weight of aluminum stearate, then the mixture was molded into tablets 5 mm in diameter and long. As described in Example 3 and under identical conditions, the relationship between the calcination temperature and the catalytic activity was examined. The results are shown collectively in Table III.



   Table III
 EMI10.1
 
<tb> catalyst <SEP> phosphate <SEP> phosphate <SEP> phosphate
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> "*" # * '# - # ¯¯ <SEP> aluminum <SEP> from <SEP> barium <SEP> from <SEP> zinc <SEP>
<tb> Temperature <SEP> @ <SEP> activity <SEP> Rate <SEP> of <SEP> Rate <SEP> of <SEP> Rate <SEP> of
<tb> Temperature <SEP> Rate <SEP> of <SEP> Rate <SEP> of <SEP> Rate <SEP> of
<tb> de <SEP> calcina- <SEP> transforma- <SEP> transform- <SEP> transfortion, <SEP> C <SEP> tion, <SEP>% <SEP> mation, <SEP>% <SEP> mation , <SEP>%
<tb> No <SEP> calcined <SEP> 13.5 <SEP> 12 <SEP> 10
<tb> 250 <SEP> 25 <SEP> 20 <SEP> 19
<tb> 300 <SEP> 45 <SEP> 40 <SEP> 38
<tb> 350 <SEP> 57.4 <SEP> 53.4 <SEP> 53
<tb> 400 <SEP> 67.5 <SEP> 65 <SEP> 64
<tb> 450 <SEP> 70 <SEP> 67 <SEP> 65.8
<tb> 500 <SEP> 68.9 <SEP> 66 <SEP> 65
<tb> 550 <SEP> 51,

  2 <SEP> 46 <SEP> 42
<tb> 600 <SEP> 28 <SEP> 23 <SEP> 23
<tb>
 
The results demonstrated that there were pronounced differences in the activities depending on the heating temperature, as in the case of Examples 2 and 3.



     Thus, from the above comparative tests, it was found that a temperature of 300 to 550 ° C. was suitable for carrying out the calcination of the catalysts.



   The following limiting examples are given in order to illustrate the invention.



  Example 1.



   A tube 3.8 cm in diameter and 55 cm long was packed with a calcium phosphate catalyst calcined at 400 ° C. as indicated in Example 3 of the comparative tests. We did

 <Desc / Clms Page number 11>

 passing continuously a mixture of vapors of epsilon-caprolactam and ammonia in the ratio of 25 moles of ammonia per mole of laotam, at a temperature of 325 to 330 ° C. and with a contact time of 6 seconds.



   The conversion rate was 68 and the yield of epsilon-aminocapronitrile was $ 98.



  Example 2.



   A mixture of cadmium phosphate (Cd3 (PO4) 2) and graphite (4% by weight) was molded into tablets 5 mm in diameter and long, then calcined at 350 ° C for 4 hours and packed. the same tube as that used in Example 1. A mixture of epsilon-caprolactam and ammonia vapors was passed in a molar ratio of 1:25 at a temperature of 340 to 355 ° C. and with a 9 second contact time. The degree of conversion was 56% and the yield of epsilon-amino-capronitrile was 88%.



  Example 3.



   Has a mixture. 600 g of alkium pyrophosphate (Ca2P2O7) and 400 g of barium phosphate Ba3 (PO4) 2), 4% by weight of aluminum stearate was added, after which the mixture was molded into 5 mm tablets in diameter and long. These tablets were calcined for 5 hours at 420 ° C., then the same tube as that used in Example 1 was packed. The reaction was carried out with a contact time of 1.4 seconds, an ammonia / epsilon-carprolactam molar ratio of 15 and a temperature of 340 C. The conversion rate was 65% and the yield of epsilon-aminocapronitrile was 98%.



  Example 4.



   To a mixture of 500 g of barium phosphate (Ba3 (PO4) 2) and 500 g of zinc phosphate (Zn3 (PO4) 2.4H2O) was added 5 by weight of aluminum stearate, after which it was added molded the mixture into tablets 5 mm in diameter and 3 mm in thickness.

 <Desc / Clms Page number 12>

 



  After having calcined these tablets for 2 hours at 500 ° C., the same tube as that used in Example 1 was filled with them.



    The reaction conditions were as follows: contact time: 3 seconds; ammonia / epsilon-caprolactam molar ratio 20; temperature: 330 C.



   The degree of conversion was 64% and the yield of epsilon-aminooapronitrile was 99%.



    Example 5.



   A tube 1.5 cm in diameter and 30 cm long was packed with a calcium phosphate catalyst prepared in Example 1 of the Comparative Tests, after which a mixture of laurolactam vapors was continuously passed through it and of ammonia in a molar ratio of 1:40 while maintaining a temperature of 360 ° C. The contact time was 2 seconds.



  After removing the water contained, the obtained liquid reaction product was analyzed by cooling the reaction gas to below 20 ° C. Little unreacted lactam was detected and was obtained. found that the main reaction product was lambda-amino-lauronitrile (new compound).
 EMI12.1
 
<tb>



  Analysis <SEP>: <SEP> C12H24N2
<tb> calculate <SEP>: <SEP> C, <SEP> 73.41%; <SEP> H, <SEP> 12.32%; <SEP> N, <SEP> 14.27%
<tb>
<tb> Found <SEP> C, <SEP> 73.30%; <SEP> H, <SEP> 12.25%; <SEP> N, <SEP> 14.22%
<tb>
<tb> Molecular <SEP> weight:
<tb>
<tb> Calculated <SEP>: <SEP> 196,338
<tb>
<tb> Found <SEP> 196 <SEP> (analysis <SEP> of <SEP> spectrum <SEP> of <SEP> mass)
<tb>
<tb>
<tb> Spectrum <SEP> at <SEP> rays <SEP> Absorption <SEP> characteristic <SEP> of
<tb> infrared <SEP>: <SEP> group <SEP> nitrile <SEP> to <SEP> 2270 <SEP> cm-1
<tb> Analysis <SEP> of <SEP> derived <SEP> from
<tb> benzoyl <SEP> (P.F. <SEP> 86.5-
<tb>
<tb> 86.8 C) <SEP>: <SEP> C6H5CONH (CH2) 11CN
<tb> Calculated <SEP>: <SEP> C, <SEP> 75.95%; <SEP> H, <SEP> 9.39%; <SEP> N, <SEP> 9.33%
<tb>
<tb> Found <SEP>: <SEP> C, <SEP> 75.86%; <SEP> H, <SEP> 9.46%;

   <SEP> N, <SEP> 9.25%
<tb>
<tb>
<tb> Product <SEP> hydrogenated <SEP> The different <SEP> <SEP> properties <SEP> matched <SEP> with <SEP> those <SEP> of <SEP> the <SEP> dodecamethylene-diamine.
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 13>

 



   From the above results, it was identified that the main product was a new compound, namely omega-
 EMI13.1
 amino-lauronitrile * 22ll '
The conversion rate of laurolactam was 99% and the yield of lambda-amino-lauronitrile was 99.5%.



  Example 6.



   A mixture of laurolactam and ammonia vapors was passed in a molar ratio of 1:45 through the same tube packed with the same catalyst as that employed in Example 5 and with a contact time of 1 second and a contact time. temperature of 380 C. The conversion rate was 97% and the yield! lambda-amino-lauronitrile was 97.6%.



  Example?.



   A mixture of laurolactam and ammonia vapors was passed over the magnesium phosphate catalyst prepared in Example 1 of the Comparative Tests, under conditions identical to those employed in Example 5. The conversion rate was 98% and the yield of lambda-amino-lauronitrile was 99%.



  Example 8.



   A mixture of laurolactam and ammonia vapors was passed over the aluminum phosphate catalyst prepared in Example 1 of the comparative tests, under conditions identical to those adopted in Example 5. The level of conversion was 97.5%, while the yield of lambda-amino-lauronitrile was 95%.



  Example 9.



   A mixture of laurolactam and ammonia vapors was passed over the barium phosphate catalyst, prepared at a calcination temperature of 40,000 in Example 4 of the comparative tests, under conditions identical to those indicated in example 5. The conversion rate was

 <Desc / Clms Page number 14>

 90% and the yield of lambda-amino-lauronitrile was 98.5.



  Example 10.



   A mixture of laurolactam and ammonia vapors was passed over the zinc phosphate catalyst prepared at a calcination temperature of 450 0, in Example 4 of the comparative tests, under conditions identical to those adopted in Example 5. The degree of conversion was 94% and the yield of lambda-aminolauronitrile was 96%.



  Example 11.



   A mixture of oenantholactam and ammonia vapors in a molar ratio of 1:45 was continuously passed through the same tube packed with the same catalyst as that employed in Example 5, at a temperature of 350 ° C. and with a contact time of one second. After removing the contained water, the liquid reaction product obtained by cooling the reaction gas below 20 ° C. was analyzed and the main product was found to be zeta-aminooenanthonitrile. (NH2 (CH2) 6CN.



   Boiling point 123 - 124 C / 10 mm of Hg
Analysis of the benzoyl derivative (m.p. 44.5 - 45.0 C) C6H5CONH (CH2) 6CN
Calculated: C, 73.01%; H, 7.88%; N, 12.17%
Found C, 73.10%; H, 8.02%; N, 12.09%
The degree of conversion of oenantholactam was approximately 100% and the yield of zeta-aminooenanthonitrile was 98.1%.



  Example 12.



   A mixture of caprylolactam and ammonia vapors in a molar ratio of 1:45 was continuously passed through the same tube packed with the same catalyst as that used in Example 5, at a temperature of 350 ° C. and at a temperature of 350 ° C. 1.4 second contact time. After removing the water contained, the liquid reaction product obtained by cooling was analyzed.

 <Desc / Clms Page number 15>

 the reaction gas below 20 C. We have identified
 EMI15.1
 that the main product was eta-aminocaprylonitrile, N: 32 (CH2)? CN.



  Boiling point 143 - 144 C / 13 mm Hg Analysis C8H16N2 Calculated: C, 68.52%; H, 11.50%; N, 19.98% Found: C, 68.63%; H, 11.58%; N, 19.91% Molecular Weight: Calculated: 140.23.



  Found 140 (mass spectrum analysis) Benzoyl derivative analysis
 EMI15.2
 (M.p. 73.5 - 74.0 C): CHSCONH (CH2)? CN.



   Calculated: C, 73.73%; H, 8.25%; N, 11.47%
Found: C, 73.99%; H, 8.17%; N, 11.57%.



   The degree of conversion of caprylolaotam was approximately 100% and the yield of eta-aminooaprylonitrile was 98.4%.



    CLAIMS.
 EMI15.3
 



  1.- Process for the preparation of omega-amino-alkane-nitrilesp characterized in that it consists in dehydrating the corresponding lactams in the presence of an excess of ammonia in the vapor phase using a dehydration catalyst obtained by calcining, at 300 - 550 C, a metal salt of phosphoric acid, the metal being selected from the group consisting of magnesium, calcium, barium, zinc, cadmium and aluminum.

 

Claims (1)

2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ce lactame est un lactame contenant 4 à 12 atomes de carbone. 2. - Process according to claim 1, characterized in that this lactam is a lactam containing 4 to 12 carbon atoms. 3.- Procédé suivant la revendication1, caractérisé en ce que ce lactame est l'epsilon-caprolactame et en ce que l'oméga- amino-alcane-nitrile obtenu est l'epsilon-aminocapronitrile. 3. A method according to claim 1, characterized in that this lactam is epsilon-caprolactam and in that the omega-amino-alkane-nitrile obtained is epsilon-aminocapronitrile. 4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce <Desc/Clms Page number 16> que ce lactame est le lambda-laurolactam3 et en ce que l'oméga- amino-alcane-nitrile obtenu est une nouvelle substance, à savoir le lambda-amino-lauronitrile. 4.- A method according to claim 1, characterized in that <Desc / Clms Page number 16> that this lactam is lambda-laurolactam3 and in that the omega-amino-alkane-nitrile obtained is a new substance, namely lambda-amino-lauronitrile. 5. - Procédé suivant la revendioation 1, caractérisé en ce que l'ammoniac est utilisé en une quantité d'au moins 5 moles par mole de ce lactame. 5. - Process according to revendioation 1, characterized in that the ammonia is used in an amount of at least 5 moles per mole of this lactam. 6.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la durée de contact avec le catalyseur est de 0,1 à 10 secondes. 6. A method according to claim 1, characterized in that the contact time with the catalyst is 0.1 to 10 seconds. 7.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la température de la réaction est de 270' à 450 C. 7. A method according to claim 1, characterized in that the reaction temperature is 270 'to 450 C.
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