CH375720A - Verfahren zur Herstellung von a-Aminolactamen - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Herstellung    von     a-A.minolaetamen       Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur  Herstellung von     a-Aminolactamen.     



  Es ist bekannt, dass in gewissen     substituierten          Capronsäuren,    wie     a-Chloro-c)-benzoylaminocapron-          säure,        a-Bromo-a)-benzoylaminocapronsäure    und     a-          Chloro-eo-acetylaminocapronsäure,    das     a-Halogenatom     mittels einer     Ammoniakbehandlung    durch eine     Amino-          gruppe    ersetzt werden kann (siehe die amerikani  schen Patentschriften Nr. 2519038 und<B>2561574</B>  und die deutsche Patentschrift Nr. 945926).  



  Es ist jedoch schwer, auf diese Weise aus     a-          Halogenolactamen    die entsprechenden     a-Amino-          lactame    zu gewinnen, weil dabei Ringöffnung statt  findet und andere Produkte gebildet werden.  



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



  Es wurde nun gefunden, dass die schwer zugäng  lichen     a-Aminolactame    in einfacher Weise mit hoher  Ausbeute gewonnen werden, wenn     a-Nitrolactame    mit  Wasserstoff reduziert werden.  



  Das Reduzieren der     a-Nitrolactame    kann auf ver  schiedene Weisen erfolgen. Nicht nur Molekular  wasserstoff, sondern auch     Atomarwasserstoff,    zum  Beispiel in einer Lösung oder Suspension des     Nitro-          lactams    entstanden, können angewendet werden. Wei  ter kann die Reduktion mittels     Hydrierungskatalysa-          toren    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 Hydrie-         rungskatalysators    reduziert. Es hat sich herausgestellt,  dass auf diese Weise in kurzer Zeit, meistens nach  15-30 Minuten, eine fast vollständige     Umsetzung    er  reicht wird. Hierbei kann der Druck innerhalb weiter       Grenzen    variiert werden und zum Beispiel 50, 80,  100, 150, 200 oder 300     at    betragen oder wenn nötig  noch höher sein. Die Reaktionstemperatur kann  gleichfalls variiert werden und zum Beispiel 50, 70,  90, 100, 130 oder 150  C betragen.

   Bei höheren  Temperaturen nimmt die Zersetzungsgefahr zu. Tem  peratur 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    ver  hält. Vorzugsweise werden Wasser und/oder ein mit  Wasser mischbarer Alkohol, wie     Äthanol    oder     Iso-          propanol,    als     Verteilungsmittel        verwendet.    Vorteilhaft  dabei ist, dass das     gebildete        a-Aminolactam    sich in  dem Verteilungsmittel auflöst, so dass der Katalysator  in einfacher Weise, zum Beispiel durch     Filtrierung,     aus dem Reaktionsprodukt ausgeschieden werden  kann.

   überdies bleibt hierbei die     Flüssigkeitsphase     während der Reduktion homogen, weil das freiwer  dende Wasser in das     Verteilungsmittel    aufgenommen  wird.  



  Aus der alkoholischen oder wässerigen Lösung  kann das     Aminolactam    zum Beispiel durch Ver  dampfung des Lösungsmittels ausgeschieden werden.  



  Nach dem erfindungsgemässen Verfahren     kann     zum Beispiel aus     a-Nitrovalerolactam    das     a-Amino-          valerolactam,    aus     a-Nitrocaprolactam    das     a-Amino-          caprolactam    und aus     a-Nitroönantholactam    das a  Aminoönantholactam gewonnen werden.

   Auch     a-          Nitrolactame,    die im     Molekül    eine grössere     Anzahl          Kohlenstoffatome,    zum Beispiel 11, 12, 13 oder mehr           Kohlenstoffatome    besitzen, werden zu den entspre  chenden     a-Aminolactamen        reduziert.     



  Die gewonnenen     a-Aminolactame    sind von Be  deutung als Ausgangsprodukte zur Herstellung eiweiss  artiger Nahrungsmittel wie zum Beispiel     Lysin.     



  <I>Beispiel 1</I>  In einem zylindrischen     Autoklaven    von<B>0,51</B> In  halt, der mit einer magnetischen Rührvorrichtung ver  sehen wurde, werden 50 g     a-Nitrocaprolactam    und  5 g     Palladium-Kohle-Katalysator    in 250 ml 96 ge  wichtsprozentigen Äthanols suspendiert.  



  Anschliessend wird die Reduktion bei einer Tem  peratur von 80 C und einem anfänglichen Wasser  stoffdruck von 150     at    durchgeführt. Nach 30 Minuten  ist die Reduktion beendet, wobei anschliessend der       Autoklav    bis zu Zimmertemperatur gekühlt wird.  



  Der Katalysator wird durch     Filtrierung    und Wa  schen mit     Äthanol    aus dem Reaktionsgemisch aus  geschieden. Aus der so erhaltenen Lösung fällt nach  Verdampfung des Lösungsmittels 40 g     a-Aminocapro-          lactam    an. Wirkungsgrad 98,80/a.  



  <I>- Beispiel 2</I>  In übrigens derselben Weise wie in Beispiel 1  wird jetzt die Reduktion bei einer Temperatur von  l40  C     durchgeführt.     



  Schon nach 15 Minuten ist die Reduktion zu Ende,  wobei anschliessend der     Autoklav    gekühlt wird.  Die Ausbeute beläuft sich auf 40,1 g     a-Amino-          caprolactam,    entsprechend einem Wirkungsgrad von       991/0.     



  <I>Beispiel 3</I>  In einem     Autoklaven    von 21 Inhalt, der mit einer  magnetischen     Rührvorrichtung    versehen wurde, wer  den 237g     a-Nitrocaprolactam    und 4,5 g     Raney-Nik-          kelkatalysator    in 1,21 70 gewichtsprozentigen wässe  rigen     Isopropanols        suspendiert.    Die Reduktion wird  bei einer Temperatur von 97-100  C und einem an  fänglichen Wasserstoffdruck von 150     at    durchgeführt.  



  Nach 20 Minuten wird der     Autoklav    bis zu 30  C  gekühlt und nach Nachlassen des Druckes geöffnet.    Der Katalysator wird durch     Filtrierung    und Wa  schen mit Wasser von 30  C ausgeschieden. Das  Waschwasser wird dem Filtrat beigegeben und aus  der so erhaltenen Lösung wird nach Verdampfen  der Flüssigkeit 189 g     a-Aminocaprolactam    gewonnen.       Wirkungsgrad        98,4%.     



  <I>Beispiel 4</I>  In einem     Autoklaven    von 51 Inhalt, der mit einer  magnetischen Rühreinrichtung versehen worden ist,  werden 553 g     a-Nitrocaprolactam    und 12 g     Raney-          Nickelkatalysator    in 3 1 Wasser suspendiert.  



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



  Nach 20     Minuten    ist die Reduktion zu Ende, wo  bei anschliessend der     Autoklav    bis zu 50  C gekühlt  wird.  



  Die Reaktionssuspension wird     warm    filtriert und  die     Katalysatormasse    wird mit warmem Wasser ge  waschen.  



  Aus der wässerigen Lösung wird nach Eindampfen  445 g     a-Aminocaprolactam    gewonnen, entsprechend       einem        Wirkungsgrad        von        99,3%.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von a-Aminolactamen, dadurch gekennzeichnet, dass man a-Nitrolactame mit Wasserstoff reduziert. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man ein in einer gegenüber den Reaktionsteilnehmern inerten Flüssigkeit verteiltes a- Nitrolactam unter erhöhtem Druck in Anwesenheit eines Hydrierungskatalysators reduziert. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass man als Flüssigkeit Wasser und/ oder einen mit Wasser mischbaren Alkohol ver wendet.

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