CZ289859B6 - Způsob výroby primárních aminů a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Způsob výroby primárních aminů a zařízení k provádění tohoto způsobu Download PDF

Info

Publication number
CZ289859B6
CZ289859B6 CZ19941378A CZ137894A CZ289859B6 CZ 289859 B6 CZ289859 B6 CZ 289859B6 CZ 19941378 A CZ19941378 A CZ 19941378A CZ 137894 A CZ137894 A CZ 137894A CZ 289859 B6 CZ289859 B6 CZ 289859B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
ammonia
aldehyde
hydrogen
reaction
mixture
Prior art date
Application number
CZ19941378A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ137894A3 (en
Inventor
Carlo Dr. Kos
Friedrich Hebesberger
Eduard Dipl. Ing. Artner
Engelbert Ing. Kloimstein
Robert Haar
Ernst Lust
Original Assignee
Dr.Carlo Kos
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr.Carlo Kos filed Critical Dr.Carlo Kos
Publication of CZ137894A3 publication Critical patent/CZ137894A3/cs
Publication of CZ289859B6 publication Critical patent/CZ289859B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/24Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reductive alkylation of ammonia, amines or compounds having groups reducible to amino groups, with carbonyl compounds
    • C07C209/26Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reductive alkylation of ammonia, amines or compounds having groups reducible to amino groups, with carbonyl compounds by reduction with hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/24Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D213/36Radicals substituted by singly-bound nitrogen atoms
    • C07D213/38Radicals substituted by singly-bound nitrogen atoms having only hydrogen or hydrocarbon radicals attached to the substituent nitrogen atom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Zp sob v²roby prim rn ch amin reduk n aminac aldehydu v p° tomnosti alkoholu jako °edidla amoniaku, p°i em na 1 mol aldehydu se pou ije alespo 15 mol amoniaku, v p° tomnosti katalyz toru hydrogenace a vod ku s n slednou izolac vznikl ho aminu z reak n sm si spo v v tom, e se rozpust alkanal, alkenal, alkandial nebo alkendial o 4 a 22 atomech uhl ku nebo hydroxyskupinami nebo alkoxyskupinami o 1 a 6 atomech uhl ku substituovan² benzaldehyd, pyrrolaldehyd nebo pyridinaldehyd s alifatick²m alkoholem o 1 a 8 atomech uhl ku p°i teplot m sen nejv² 5 .degree.C a bezprost°edn potom se sm s uvede do styku s amoniakem, vod kem a katalyz torem hydrogenace p°i teplot 60 a 180 .degree.C a tlaku 2 a 6 MPa. Sou st °e en tvo° tak za° zen k prov d n tohoto zp sobu, kter je tvo°eno m sic n dobou (M), pop° pad chlazenou, spojenou se za° zen m (A) pro p° vod aldehydu, za° zen m (LM) pro p° vod rozpou t dla a odvodn m potrub m pro °edidlo nebo sm s aldehydu a °edidla propojen²m s reak n n dobou (RK), upravenou pro pr ci pod tlakem a vyh° vatelnou, s m chadlem (R) a p° vody pro amoniak a vod k, propojen²mi s reak n n dobou (RK), kter je d le opat°ena odv d c m potrub m (RM) pro reak n sm s a pom ckami, br n c mi odv d n katalyz toru (K), reak n n doba (RK) je propojena s jednotkou (D) pro zpracov n reak n sm si, s v²hodou destila n m za° zen m pro odd len aminu a amoniaku a pop° pad vod ku a rozpou t dla a potrub m pro zp tn² p° vod odd len ho amoniaku a vod ku a s m sic n dobou (M) p°es za° zen (LM) pro p° vod odd len ho a pop° pad i t n ho rozpou t dla.\

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby primárních aminů z aldehydů reduktivní aminací těchto aldehydů a také zařízení k provádění tohoto způsobu.
Dosavadní stav techniky
Primární aminy a diaminy, například hexamethylendiamin jsou důležité stavební kameny při syntéze organických sloučenin. Tyto látky je možno připravit například reduktivní aminací aldehydů nebo dalších produktů, pocházejících zozonolýzy sloučenin soledinovou dvojnou vazbou. Přestože je reduktivní aminace karbonylových sloučenin známa již dlouhou dobu, nebyl až dosud navržen žádný postup, kterým by bylo možno zabránit současné tvorbě sekundárních a terciárních aminů a současně získat primární aminy při krátké reakční době s vysokou čistotou a ve vysokém výtěžku.
V J. Am. Chem. Soc., 70, 1948, str. 1315-1316 se popisuje reduktivní alkylace amoniaku působením ketonu a aldehydů v přítomnosti chloridu amonného absolutního methanolu, nasyceného amoniakem, vodíku a oxidu platiny jako katalyzátoru. Výtěžky jsou 10 až nejvýše 69 %.
Z US 2 657 240 je známo ozonizovat cyklohexan v nasyceném alifatickém alkoholu a produkt ozonolýzy zpracovávat působením přebytku amoniaku v přítomnosti katalyzátoru hydrogenace a současně nebo následně působením vodíku, čímž se po delší reakční době a jen v nízkém výtěžku získá hexamethylendiamin.
Reakce olefmových dvojných vazeb s ozonem a reakce produktu ozonolýzy s amoniakem a vodíkem v přítomnosti katalyzátoru hydrogenace za vzniku aminů byla popsána také v publikaci Pollart a Miller, J. Org. Chem., 27, 1962, str. 2392-2394. Stupeň přeměny různých olefínů je však pouze 12,5 až nejvýše 71 %. Zlepšení tohoto postupu je podle publikace White a další, Tetrahedron Letters, č. 39, 1971, str. 3591-3593 možno dosáhnout pomocí postupu, prováděného ve třech stupních, kterými jsou a) ozonolýza olefinů působením alkoholu, b) katalytická hydrogenace produktu ozonolýzy a c) reduktivní aminace při použití katalyzátoru na bázi rhodia při teplotách 50 až 60 °C nebo při použití Raneyova niklu při teplotě 80 až 100 °C. Také v tomto případě jsou však výtěžky nejvýš 80 %.
V publikaci Diaper a Mitchell, Canadian Joumal of Chemistiy, sv. 40, 1962, str. 1189-1195 se popisuje reduktivní aminace produktů ozonolýzy alkenolů, esterů alkenkarboxylových kyselin, kyselin alkenkarboxylových a alkenamidů, při níž dochází ke vzniku aminoalkanolů, esterů kyselin aminoalkankarboxylových, kyselin aminoalkankarboxylových a aminoalkanamidů. Výtěžky jsou však i zde nedostatečné a reakční doba je poměrně dlouhá.
V DE 824 492 se popisuje způsob výroby alifatických diaminů s dlouhým řetězcem, při němž se přivádějí odpovídající dialdehydy do reakční směsi, tvořené amoniakem, katalyzátorem hydrogenace a vodíkem při zvýšeném tlaku. Podle uvedeného patentového spisu se s výhodou neužije žádné ředidlo. Podle jednotlivých příkladů se však přece užívá voda jako rozpouštědlo pro použitý dialdehyd. Při tomto způsobu provedení však reakce probíhá jen pomalu a dochází ke vzniku vedlejších produktů.
V publikaci Houben Weil, Methoden der organischen Chemie, sv. XI, 1, 1957, str. 604 se popisuje výroba propylaminu přiváděním aldehydu kyseliny propionové do směsi methanolu, Raneyova niklu, kapalného amoniaku a vodíku při teplotě 138 °C, reakční teplota se zvýší
-1 CZ 289859 B6 udržováním tlaku v rozmezí 4 až 14 MPa, zvýšení se dosahuje vodíkem, který se spotřebovává. Také v tomto případě však vzniká poměrně vysoký podíl vedlejších produktů.
VDE 26 47 317 se popisuje způsob výroby nasycených nebo nenasycených alifatických lineárních alfa, omega-diaminů reduktivní aminací odpovídajících alfa, omega-dialdehydů ve dvou stupních, přičemž v prvním stupni se aldehydy redukují přidáním amoniaku na diiminy a tyto diiminy se pak působením vodíku a katalyzátoru redukují na diamini. Při tomto postupuje možno dosáhnout výtěžku až 90 %, postup, který se provádí ve dvou stupních však v průmyslovém provedení znamená velké náklady na zařízení. VEP-A 400 426 se rovněž popisuje postup pro zpracování alfa, omega-dialdehydů ve dvou stupních na primární alfa, omega-diaminy, při tomto postupu se dialdehyd v prvním stupni uvádí do reakce s primárním aminem, například butylaminem a reakční produkt se ve druhém stupni uvádí do reakce s amoniakem, vodíkem a katalyzátorem hydrogenace. Nevýhodou tohoto postupuje rovněž jeho provádění ve dvou stupních, mimoto má postup ještě tu další nevýhodu, že je nutno nejprve připravit primární amin, který je později nutno z reakční směsi opět odstranit.
Ve FR 2 656 864 se popisuje způsob výroby alefatických diaminů z odpovídajících dialdehydů ve dvou stupních, v prvním stupni se dialdehyd uvádí do reakce s alkoholem za podmínek, při nichž se vytváří dipoloacetal, ve druhém stupni se pak provádí aminace a hydrogenační reakce působením amoniaku, vodíku a katalyzátoru hydrogenace. Uvádí se, že selektivita reakce je 89 %, popsané výtěžky, při nichž byl získán diaminooktan při použití oktandialu jako výchozí látky však potvrzují pouze výtěžek 52 %. Mimoto je popsaný postup, při němž je možno dosáhnout poněkud vyšších výtěžků, omezen na způsob výroby diaminu.
Podstata vynálezu
Nyní bylo neočekávaně zjištěno, že je možno podrobit jak monoaldehydy, tak také organické sloučeniny svíce než jednou aldehydovou skupinou v jediném stupni při vysokém výtěžku, při krátké reakční době a za získání velmi čistého produktu reduktivní mainaci tak, že se smísí aldehyd a ředidlo, přičemž v případě alkoholu nebo vody jako ředidla se postup provádí za tak nízkých teplot, že se ve směsi nevytváří žádný hemiacetal nebo poloacetal ani žádný aldehydhydrát a směs se bezprostředně po míšení uvádí prakticky současně do styku s amoniakem, katalyzátorem hydrogenace a vodíkem, čímž se brání vzniku iminu, takže se amoniak a vodík dostávají do styku přímo s aldehydovou skupinou a nikoliv s jejím derivátem.
Podstatu vynálezu tvoří způsob výroby primárních aminů redukční aminací aldehydu v přítomnosti alkoholu jako ředidla amoniaku, přičemž na 1 mol aldehydové skupiny se použije alespoň 15 mol amoniaku, v přítomnosti katalyzátoru hydrogenace a vodíku s následnou izolací vzniklého aminu z reakční směsi. Postup spočívá v tom, že se rozpustí alkanal, alkenal, alkandial nebo alkendial o 4 až 22 atomech uhlíku nebo hydroxyskupinami nebo alkoxyskupinami o 1 až 6 atomech uhlíku substituovaný benzaldehyd, pyrrolaldehyd nebo pyridinaldehyd s alifatickým alkoholem o 1 až 8 atomech uhlíku při teplotě míšení nejvýš 5 °C a bezprostředně potom se směs uvede do styku s amoniakem, vodíkem a katalyzátorem hydrogenace při teplotě 60 až 180 °C a tlaku 2 až 6 MPa.
Při provádění způsobu podle vynálezu se aldehyd rozpustí v rozpouštědle.
Jako aldehydy je možno použít alifatické nebo aromatické monoaldehydy i alifatické sloučeniny s více než jednou aldehydovou skupinou, zvláště dialdehydy. Alifatickými aldehydy se rozumí nasycené nebo nenasycené, přímé, rozvětvené nebo cyklické alkany, alkeny nebo alkiny, které obsahují jednu nebo dvě aldehydové skupiny a mimoto mohou být substituovány skupinami, inertními za reakčních podmínek, jako jsou fenylový zbytek, zbytek alkoholu, alkoxyskupina, aminoskupina, zbytek karboxylové kyseliny nebo esteru nebo amidu karboxylové kyseliny. Fenylová skupina může být ještě dále substituována alkylovými skupinami nebo některou ze
-2CZ 289859 B6 svrchu uvedených funkčních skupin. Aromatické monoaldehydy jsou nesubstituované nebo mohou být substituovány skupinami, inertními za reakčních podmínek, jako jsou alkylové skupiny a/nebo svrchu uvedené skupiny, substituovaný fenyl nebo heteroaromatické zbytky, například pyrrolový nebo pyridinový kruh, v němž je jeden z atomů vodíku na uhlíkovém atomu nahrazen aldehydovou skupinou.
S výhodou jsou alifatickými aldehydy alkanaly, alkenaly, alkandialy nebo alkendialy, obsahující až 22 atomů uhlíku, tyto aldehydy jsou nesubstituované nebo mohou být substituovány zbytkem alkoholu, alkoxyskupinou, aminoskupinou, zbytkem karboxylové kyseliny nebo esteru karboxylové kyseliny. Aldehydy jsou s výhodou s přímým řetězcem. Z aromatických aldehydů je výhodný benzaldehyd, popřípadě substituovaný alkylovým zbytkem, alkoxyskupinou, zbytkem alkoholu, aminoskupinou, zbytkem karboxylové kyseliny nebo esteru karboxylové kyseliny. Výhodnými heteroaromatickými aldehydy jsou pyrrolaldehyd nebo pyridinaldehyd.
Výhodné alkylové skupiny a alkoxyskupiny obsahují 1 až 6, zvláště 1 až 3 atomy uhlíku, aminoskupiny jsou nesubstituované nebo substituované alkylovým nebo fenylovým zbytkem.
Z rozpouštědel je možno použít rozpouštědla, inertní za reakčních podmínek. Výhodný je alkohol, toluen, methylterc.butylether, voda, zvláště výhodný je alifatický alkohol o 1 až 8 atomech uhlíku, jako methanol, ethanol, izopropanol, hexanol nebo oktanol, nejvýhodnější jsou alkoholy o 1 až 3 atomech uhlíku. Rozpouštědlo je možno použít v přebytku vzhledem k aldehydu, s výhodou v 5 až 30násobném přebytku, vztaženo na hmotnost aldehydu. Použitý aldehyd musí být v rozpouštědle rozpustný.
Neočekávaně bylo zjištěno, že pro vysoký výtěžek, čistotu a dobu reakce při reaktivní aminaci aldehydů má velký význam použití rozpouštědla a také skutečnost, že se amoniak a vodík uvádějí do styku přímo s aldehydovou skupinou a nikoliv s hemiacetalem, který se obvykle tvoří při styku aldehydu s alkoholem, ani s aldehydhydrátem, který se běžně tvoří při styku aldehydu s vodou, ani s iminem, který se obvykle vytváří při styku aldehydu s amoniakem bez přítomnosti vodíku nebo katalyzátoru hydrogenace.
Ukázalo se, že tvorbě hemiacetalu nebo aldehydhydrátu je možno zabránit smísením aldehydu s alkoholem a/nebo vodou při teplotě nižší než 5 °C, přičemž v případě vody se mění teplota tuhnutí smísením s aldehydem. Teplotu mrznutí vody je možno upravit také přidáním dalšího organického s vodou mísitelného rozpouštědla. Po smísení se směs uvádí co nejrychleji a prakticky současně do styku s amoniakem, katalyzátorem hydrogenace a vodíkem, takže nemůže vzniknout imin.
Amoniak, vodík a katalyzátor hydrogenace se přidávají do směsi aldehydu a ředidla běžným způsobem, nebo je možno přivádět směs aldehydu a ředidla do směsi amoniaku a vodíku a popřípadě ředidla a katalyzátoru hydrogenace.
výhodou se amoniak mísí s katalyzátorem hydrogenace a vodíkem a popřípadě rozpouštědlem. Do této směsi, zahřáté na teplotu 60 až 180, s výhodou 80 až 130 °C se přivádí směs aldehydu a rozpouštědla. Reakce probíhá pod tlakem 2 až 6, s výhodou 4 až 6 MPa. Jde v podstatě o parciální tlaky amoniaku, použitého rozpouštědla a vodíku. Vzhledem k tomu, že parciální tlak amoniaku je při uvedené reakční teplotě velmi vysoký, používá se amoniak s výhodou jako předloha spolu s rozpouštědlem, čímž je možno dosáhnout snížení celkového tlaku. Za těchto reakčních podmínek vzniká v reakční nádobě kapalná a plynná fáze.
Amoniak se užije ve vysokém molámím přebytku, vztaženo na aldehyd. Na 1 mol aldehydu se použije alespoň 15, s výhodou 20 až 50 a zvláště 20 až 35 mol amoniaku. Z katalyzátorů hydrogenace je možno použít běžné, při produktivní aminaci karbonylových sloučenin užívané katalyzátoiy, například nikl, kobalt, platinu nebo palladium nebo sloučeniny těchto kovů, například oxidy, popřípadě ve formě slitin a/nebo ve formě slitin s dalšími kovy nebo
-3CZ 289859 B6 sloučeninami kovů, například železa, rhodia nebo mědi nebo může jít o katalyzátory, opatřené vrstvou těchto materiálů. Katalyzátor je možno použít jako takový nebo na běžném nosiči nebo ve formě pevné vrstvy nebo jako monolitový katalyzátor.
Obecně se použije na 1 mol aldehydu alespoň 5,0 g katalyzátoru. Vzhledem k tomu, že optimální množství katalyzátoru závisí na jeho účinnosti, může být výhodné použít větší nebo menší množství katalyzátoru. Optimální katalyzátor a optimální množství katalyzátoru je možno snadno zjistit pro každý aldehyd.
Při použití nenasycených aldehydů se používají katalyzátory, které za reakčních podmínek nenaruší vícenásobnou meziuhlíkovou vazbu. Jde o známé katalyzátory, například katalyzátory na bázi niklu.
Vodík se do reakční směsi přivádí obvyklým způsobem, s výhodou v přítomnosti kapalné fáze pod tlakem. Parciální tlak vodíku se udržuje na hodnotě alespoň 0,3, s výhodou alespoň 0,5 MPa. Může být výhodné použít i vyšší tlak vodíku.
Při provádění redukce podle vynálezu je každá aldehydová skupina, která je k dispozici v reakční směsi, převáděna na aminoskupinu. Ve srovnání s běžnými postupy je možno dosáhnout kratší reakční doby. Tento průběh reakce je zcela neočekávaný, reakce je obvykle ukončena v průběhu půl hodiny a v řadě případů již po několika minutách.
Reakci je možno uskutečnit kontinuálně nebo po vsázkách, s výhodou se provádí kontinuálně.
Konec reakce, například celková doba při kontinuálním provádění reakce se stanoví běžným způsobem chromatograficky. Po ukončení reakce se amoniak a rozpouštědlo po oddělení katalyzátoru z reakční směsi odstraní. Ve zbytku se nachází amin, vytvořený z aldehydu s vysokou čistotou a ve vysokém výtěžku, obvykle vyšším než 90 %. V případě potřeby je možno zařadit ještě čisticí stupně, jako chromatografíi nebo destilaci. Nedestilovatelné aminy je možno čistit také převedením na některou ze solí, například na hydrochlorid, hydrogensulfát nebo acetát.
Podstatu vynálezu tvoří také zařízení, které je tvořeno mísící nádobou, popřípadě chlazenou, spojenou se zařízením pro přívod aldehydu, zařízením pro přívod rozpouštědla a odvodním potrubím pro ředidlo nebo směs aldehydu a ředidla propojeným s reakční nádobou, upravenou pro práci pod tlakem a vyhřívatelnou, s míchadlem a přívody pro amoniak a vodík, propojenými s reakční nádobou, která je dále opatřena odváděcím potrubím pro reakční směs a pomůckami, bránícími odvádění katalyzátoru, reakční nádoba je propojena s jednotkou pro zpracování reakční směsi, s výhodou destilačním zařízením pro oddělení aminu a amoniaku a popřípadě vodíku a rozpouštědla a potrubím pro zpětný přívod odděleného amoniaku a vodíku a s mísící nádobou přes zařízení pro přívod odděleného a popřípadě čištěného rozpouštědla. Toto zařízení je zobrazeno na přiloženém výkresu.
Popis výkresu
Na výkresu je znázorněno chlazení zařízení A pro přívod aldehydu, chlazené zařízení LM pro přívod rozpouštědla do mísící nádoby M, která může být rovněž chlazena, dále zařízení obsahuje reakční nádobu RK, která umožňuje práci pod tlakem a je možno ji vyhřívat, dále obsahuje zařízení míchadlo R a katalyzátor K, přívod pro vodík H2, amoniak NH3, ředidlo LM a pro aldehyd a odváděči potrubí RM pro směs po reakci tvořenou produktem, amoniakem a popřípadě vodíkem a rozpouštědlem, konečně zařízení obsahuje jednotku D pro zpracování reakční směsi, s výhodou destilační zařízení, v němž se odstraní plynný amoniak a popřípadě vodík z reakční směsi, odpaří se rozpouštědlo a produkt se izoluje.
-4CZ 289859 B6
Při provádění reakce se aldehyd v mísící nádobě M rozpustí v rozpouštědle, přiváděném z chlazeného zařízení LM tak, aby teplota roztoku nepřestoupila 5 °C. V reakční nádobě RK se jako předloha užije směs amoniaku, vodíku a katalyzátoru na bázi niklu při teplotě 80 až 150 °C a tlaku 2 až 6 MPa. Za těchto podmínek se vytvoří plynná fáze g a kapalná fáze 1. V případě, že je tlak amoniaku příliš vysoký, je možno přidat rozpouštědlo. Vzhledem k tomu, že se amoniak v rozpouštědle alespoň z části rozpustí nebo se s ním smísí, klesne po přidání rozpouštědla celkový tlak. Roztok aldehydu v rozpouštědle se přivádí do kapalné fáze 1. Kapalná a plynná fáze se mísí pomocí mísícího zařízení, například míchadla R. Tímto způsobem proběhne reakce téměř okamžitě a je zapotřebí jen velmi krátkého pobytu reakčních složek v reakční nádobě RK. Méně reaktivní aldehydy vyžadují o něco delší dobu. Reakční doba, to znamená optimální doba reakce, zejména rychlost přívodu reakčních složek a odvádění směsi po ukončení reakce, může být pro každý aldehyd bez obtíží stanoveno pomocí předběžných pokusů. Reakční směs je po ukončení reakce odváděna pomocí odváděcího potrubí RM, přičemž se současně brání nežádoucímu odvádění katalyzátoru K, například použitím frity. Reakční směs je pak možno přivádět například do destilačního zařízení D, v němž je oddělen amoniak a popřípadě vodík a rozpouštědlo od výsledného produktu, uvedené materiály se pak znovu přivádějí do reakční nádoby RK, přičemž rozpouštědlo je možno předběžně čistit, například k odstranění vytvořené reakční vody, nebo je možno reakční směs zpracovávat po odvedení ze zařízení zcela nezávisle na částech zařízení.
Ukázalo se, že pro optimální průběh reakce může být výhodné přivádění aldehydu do reakční směsi při kontinuální změně jeho koncentrace ve formě pulzu. Je tedy výhodné v určitých časových odstupech, které je možno případ od případu snadno stanovit místo směsi aldehydu a rozpouštědla přivádět do reakční nádoby RK pouze ředidlo a přidávání aldehydu na krátkou dobu přerušit.
Svrchu uvedeným způsobem je možno získat ve vysokém výtěžku a v průběhu krátké reakční doby velmi čisté primární aminy. Způsob podle vynálezu tedy představuje podstatný technický pokrok.
Praktické provedení způsobu podle vynálezu bude osvětleno následujícími příklady, které však nemají sloužit k omezení jeho rozsahu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Do reaktoru s objemem 2 litry, upraveného pro práci pod tlakem, se vloží 215,6 g, 12,65 mol amoniaku, 150 ml methanolu a 5 g katalyzátoru na bázi niklu, Ni 5256 (Engelhardt) s obsahem 55 až 60% niklu na SiO2/Al2O3 a směs se zahřeje na teplotu 110°C. Přetlakem vodíku se celkový tlak upraví na 5,8 MPa, čímž se vytvoří kapalná a plynná fáze.
6,77 g, 1,8-oktandialdehydu s čistotou 97,3 % se rozpustí v 50 ml methanolu při teplotě -5 až 0 °C. Tento roztok, který se udržuje na teplotě přibližně 0 °C, se v průběhu 25 minut přivede do míchané kapalné fáze v tlakovém reaktoru. Spotřeba vodíku se měří, vodík se přesto nespotřebovává přibližně 5 minut po ukončení přívodu roztoku. Reakční směs se odvede z reaktoru přes fritu, která zadrží katalyzátor. Z reakční směsi se odpaří amoniak a methanol a vzniklá reakční voda se oddestiluje. Zbytek v celkovém množství 7,4 g se destiluje při použití kuličkového chladiče.
Tímto způsobem se získá 6,42 g 1,6-oktandiaminu, výtěžek je 95 % teoretického množství, vztaženo na čistý aldehyd, čistoty produktu je 99 %.
-5CZ 289859 B6
Příklad 2
Opakuje se způsob podle příkladu 1, avšak při kontinuálním provedení. Po vložení amoniaku, suspenze katalyzátoru a vodíku se přivádí do kapalné fáze v tlakovém reaktoru 1440 ml/h amoniaku, 800 ml/h [methanolu] a 28,4 ml/h 1,8-oktandialdehydu, přičemž celkový tlak se přiváděním vodíku udržuje na hodnotě 5,8 MPa. Současně se z reaktoru odvádí 2228,4 ml/h reakčního roztoku. Odebere se vždy 557 ml reakčního roztoku každých 25 minut. Každá frakce se zpracovává odděleně, získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 1.
Tabulka 1
cyklus odparek g diamin g výtěžek % teorie
1 5,3 4,9 71,4
2 7,4 6,2 90,8
3 8,9 7,3 106,4
4 3,2 1,4 20,4
5 3,4 0,8 H,7
celkem 28,2 20,6 60,1
Příklad 3
Postupuje se způsobem podle příkladu 2, avšak po uložení amoniaku, katalyzátoru a vodíku do tlakového reaktoru se kontinuálně přivádí 2500 ml/h amoniaku, 1500 ml/h methanolu a 83,8 ml/h 1,8-oktandialdehydu do kapalné fáze tlakového reaktoru. Po 24 minutách se přívod 1,8-oktandialdehydu vždy zastaví a 12 minut se přivádí pouze 500 ml amoniaku a 150 ml methanolu. Současně se odvádí každých 36 minut z reaktoru 2283,5 ml reakční směsi, jednotlivé podíly se zpracovávají odděleně.
Získané výsledky jsou shrnuty v následující tabulce 2.
Tabulka 2
cyklus odparek g diamin g výtěžek % teorie
1 34,3 30,3 93,5
2 35,7 29,4 90,8
3 33,2 30,4 93,8
4 35,1 29,7 91,7
5 32,5 30,0 92,6
celkem 170,8 149,8 92,4
Příklady 4 a 5
Postupuje se obdobným způsobem jako v příkladu 1, avšak místo 150 ml methanolu se použije 150 ml toluenu nebo 150 ml methylterc.butyletheru v tlakovém reaktoru a místo 50 ml methanolu se použije 50 ml toluenu nebo 50 ml methyl-terc.butyletheru jako rozpouštědlo pro 1,8-oktandialdehyd, čímž se ve výtěžku 87,8 % teoretického množství nebo 91,1 % získá 1,8-oktandiamin.
-6CZ 289859 B6
Příklad 6
Postupuje se obdobným způsobem jako v příkladu 1, avšak místo 1,8-oktandialdehydu se užije
1.12- dodekandialdehyd s čistotou 98,3%. Tímto způsobem se ve výtěžku 97% teoretického množství získá 9,75 g 1,12-dodekandiaminu s čistotou 98 %.
Příklad 7
Postupuje se způsobem podle příkladu 3, avšak použije se 5000 ml/h amoniaku, 250 g/h
1.12- dodekandialdehydu a 5000 ml/h methanolu, přičemž se současně každých 12 minut odebere 2050 ml reakční směsi. Průměrná doba pobytu reakčních složek, to znamená doba, po níž se objem reaktoru prakticky obnoví, je 3,98 minut. Výtěžek získaného 1,12-dodekandiaminu je vyšší než 97 % při čistotě 98 %.
Příklady 8 až 22
V příkladech 8 až 22 se postupuje způsobem podle příkladu 3, avšak použijí se různé aldehydy, jejich různé koncentrace c v mol/1 a různé doby h v minutách. Získané výsledky jsou shrnuty v tabulce 3.
Tabulka 3
příklad aldehyd c rozp. h
8 CH3(CH2)5CHO 0,35 MeOH 25
9 CH3(CH2)6CHO 0,40 MeOH 25
10 H3COOC-(CH2)6-CHO 0,80 MeOH/toluen 25
11 H3COOC-(CH2)6-CHO 0,80 pyridin 25
12 OH-CH2(CH2)6-CHO 0,60 MeOH 25
13 (H3CO)2-CH-(CH2)6-CHO 0,50 MeOH 25
14 CH3(CH2)t-CHO 0,60 MeOH 11
15 NaOOC-(CH2)7-CHO 0,80 MeOH 25
16 NaOOC-(CH2)-CHO 0,10 H2O/pyridin 4
17 benzaldehyd 0,35 MeOH 40
18 vanilin 0,15 MeOH 60
19 piperonal 0,30 MeOH 60
20 veratrumaldehyd 0,15 MeOH 40
21 pyridin-2-al 0,50 MeOH 11
22 pyridin-4-al 0,25 MeOH 60
Po zpracování reakční směsi se získají aminy a diaminy, odpovídající použitým aldehydům a dialdehydům s čistotou, odpovídající čistotě výchozí látky, například ze 100% čistého aldehydu se získá prakticky 100% čistý amin, výtěžek je vždy vyšší než 90 %.
Čistota získaných aminů a diaminů byla stanovena plynovou chromatografií srovnáním s chemicky čistými látkami.

Claims (8)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby primárních aminů redukční aminací aldehydu v přítomnosti alkoholu jako ředidla amoniaku, přičemž na 1 mol aldehydové skupiny se použije alespoň 15 ml amoniaku, v přítomnosti katalyzátoru hydrogenace a vodíku s následnou izolací vzniklého aminu z reakční směsi, vyznačující se tím, že se rozpustí alkanal, alkenal, alkandial nebo alkendial o 4 až 22 atomech uhlíku nebo hydroxyskupinami nebo alkoxyskupinami o 1 až 6 atomech uhlíku substituovaný benzaldehyd, pyrrolaldehyd nebo pyridinaldehyd s alifatickým alkoholem o 1 až 8 atomech uhlíku při teplotě míšení nejvýš 5 °C a bezprostředně potom se směs uvede do styku s amoniakem, vodíkem a katalyzátorem hydrogenace při teplotě 60 až 180 °C a tlaku 2 až 6 MPa.
  2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se jako alkohol použije alkohol o 1 až 3 atomech uhlíku.
  3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se teplota směsi aldehydu a alkoholu pohybuje v rozmezí -5 až 0 °C.
  4. 4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se reakce provádí při teplotě 80 až 130 °C.
  5. 5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se jako katalyzátor hydrogenace použije katalyzátor na bázi niklu.
  6. 6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že se reakce provádí při tlaku 4 až 6 MPa.
  7. 7. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že se při kontinuálním provádění koncentrace aldehydu kontinuálně mění tím, že se v časových intervalech daných požadovanou koncentrací místo směsi alkoholu a aldehydu přivádí do styku současně s amoniakem, vodíkem a katalyzátorem hydrogenace pouze alkohol.
  8. 8. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že je tvořeno mísící nádobou (M), popřípadě chlazenou, spojenou se zařízením (A) pro přívod aldehydu, zařízením (LM) pro přívod rozpouštědla a odvodním potrubím pro ředidlo nebo směs aldehydu a ředidla propojeným s reakční nádobou (RK), upravenou pro práci pod tlakem a vyhřívatelnou, s míchadlem (R) a přívody pro amoniak a vodík, propojenými s reakční nádobou (RK), která je dále opatřena odváděcím potrubím (RM) pro reakční směs a pomůckami, bránícími odvádění katalyzátoru (K), reakční nádoba (RK) je propojena s jednotkou (D) pro zpracování reakční směsi, s výhodou destilačním zařízením pro oddělení aminu a amoniaku a popřípadě vodíku a rozpouštědla a potrubím pro zpětný přívod odděleného amoniaku a vodíku a s mísící nádobou (M) přes zařízení (LM) pro přívod odděleného a popřípadě čištěného rozpouštědla.
CZ19941378A 1993-06-07 1994-06-06 Způsob výroby primárních aminů a zařízení k provádění tohoto způsobu CZ289859B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT110093A AT399149B (de) 1993-06-07 1993-06-07 Verfahren zur herstellung primärer amine aus aldehyden
DE4322065A DE4322065A1 (de) 1993-06-07 1993-07-02 Verfahren zur Herstellung primärer Amine aus Aldehyden

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ137894A3 CZ137894A3 (en) 1995-07-12
CZ289859B6 true CZ289859B6 (cs) 2002-04-17

Family

ID=25594891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19941378A CZ289859B6 (cs) 1993-06-07 1994-06-06 Způsob výroby primárních aminů a zařízení k provádění tohoto způsobu

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0628535A1 (cs)
JP (1) JP3816546B2 (cs)
AT (1) AT399149B (cs)
CZ (1) CZ289859B6 (cs)
DE (1) DE4322065A1 (cs)
HU (1) HU216899B (cs)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5717089A (en) * 1995-03-01 1998-02-10 Dsm N.V. Process for the preparation of E-caprolactam
US5700934A (en) * 1995-03-01 1997-12-23 Dsm N.V. Process for the preparation of epsilon-caprolactam and epsilon-caprolactam precursors
SG70081A1 (en) * 1997-05-14 2000-01-25 Kuraray Co Process for producing diamines
JP4809985B2 (ja) * 2001-03-02 2011-11-09 広栄化学工業株式会社 3−アリールプロピルアミンの製造法
JP5291630B2 (ja) * 2006-12-15 2013-09-18 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー アルデヒドおよびケトンの還元アミノ化方法
EA018381B1 (ru) 2008-03-11 2013-07-30 ДСМ АйПи АССЕТС Б.В. Синтез эфиров или тиоэфиров адипата
TW200951103A (en) 2008-03-11 2009-12-16 Dsm Ip Assets Bv Preparation of 6-aminocaproic acid from α-ketopimelic acid
DE102008044655A1 (de) 2008-08-27 2010-03-04 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur reduktiven Aminierung von Di- und Mehrfachaldehyden
EP2406384A2 (en) 2009-03-11 2012-01-18 DSM IP Assets B.V. Preparation of alpha-ketopimelic acid
MX2012001009A (es) 2009-07-24 2012-03-26 Dsm Ip Assets Bv Proceso para la preparacion de 1,4-butanodiamina por medio de precursores de 1,4-butanodiamina protegidos con n-acilo o n-guanidilo.
DE102010045142B4 (de) * 2010-09-11 2013-02-21 Oxea Gmbh Verfahren zur Herstellung primärer aliphatischer Amine aus Aldehyden
PH12013501363A1 (en) 2010-12-27 2013-08-28 Kao Corp Tertiary amine preparation process
TW201245448A (en) 2011-04-01 2012-11-16 Dsm Ip Assets Bv Preparation of 5-formyl valeric acid from alpha-ketopimelic acid
CN111116528B (zh) 2014-07-10 2023-08-01 罗地亚经营管理公司 生产芳香族伯二胺的方法
CN109569613A (zh) * 2018-12-30 2019-04-05 中南民族大学 一种催化还原腈类化合物或醛类化合物的方法
IT202100022328A1 (it) 2021-08-25 2023-02-25 Versalis Spa Metodo per la preparazione di acidi ω-ammino-carbossilici e loro derivati.

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB663294A (en) * 1948-04-05 1951-12-19 Bataafsche Petroleum Process for the preparation of diamines
DE824492C (de) * 1948-04-05 1951-12-13 Bataafsche Petroleum Verfahren zur Herstellung aliphatischer Diamine mit langer Kette
DE936211C (de) * 1952-01-01 1955-12-07 Ruhrchemie Ag Verfahren zur Herstellung von aliphatischen Aminen
US2947784A (en) * 1957-07-31 1960-08-02 Eastman Kodak Co Preparation of n, n-dibutyl aniline
FR1273365A (fr) * 1959-11-16 1961-10-13 Hoffmann La Roche Procédé pour la préparation de pyridylméthylamines
DE2314697C3 (de) * 1973-03-24 1975-11-20 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen 1 -Amino^-hydroxy-SJ-dimethyloctane und Verfahren zu deren Herstellung
IT1033134B (it) * 1975-02-25 1979-07-10 Snia Viscosa Procedimento per la preparazione in un unico stadio di omega amminoacidi saturi da omega aldeido acidi olefinicamente insaturi
IT1048464B (it) * 1975-10-20 1980-11-20 Snia Viscosa Procedimento per la preparazione di alfa omega diammine
AU513177B2 (en) * 1976-11-04 1980-11-20 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Preparing amines
BE871092A (nl) * 1977-10-17 1979-04-09 Shell Int Research Werkwijze ter bereiding van een amine
IT1113111B (it) * 1978-02-28 1986-01-20 Snia Viscosa Procedimento perfezionato per la preparazione di alfa,gamma diammine
IT1112949B (it) * 1979-03-21 1986-01-20 Snia Viscosa Procedimento per la preparazione,in un unico stadio,di idrogenazione di omega-amminoacidi saturi,da omega-aldeido acidi olefinicamente insaturi
DE2931224A1 (de) * 1979-08-01 1981-02-19 Dynamit Nobel Ag Verfahren zur herstellung von d,1-phenylalanin
NL8403423A (nl) * 1983-11-16 1985-06-17 Mitsui Toatsu Chemicals Werkwijze voor de bereiding van aminobenzylamine.
DE3602378A1 (de) * 1986-01-28 1987-07-30 Basf Ag Verfahren zur herstellung von 6-aminocapronsaeureestern
DE3602374A1 (de) * 1986-01-28 1987-07-30 Basf Ag Verfahren zur herstellung von 6-aminocapronsaeure

Also Published As

Publication number Publication date
DE4322065A1 (de) 1995-01-12
AT399149B (de) 1995-03-27
CZ137894A3 (en) 1995-07-12
HU216899B (hu) 1999-10-28
JP3816546B2 (ja) 2006-08-30
JPH0769999A (ja) 1995-03-14
HU9401695D0 (en) 1994-09-28
ATA110093A (de) 1994-08-15
EP0628535A1 (de) 1994-12-14
HUT67767A (en) 1995-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ289859B6 (cs) Způsob výroby primárních aminů a zařízení k provádění tohoto způsobu
KR101199716B1 (ko) 알데히드 및 케톤의 환원성 아민화 방법
JPS6361296B2 (cs)
CN101213167B (zh) 通过形成大环聚亚胺中间物还原胺化醛和酮的方法
KR920001988B1 (ko) 3(4),8(9)-비스(아미노메틸)트리시클로(5.2.1.0^2,6)데칸의 제조방법
US5475141A (en) Process for preparing primary amines from aldehydes
EP0187130A2 (en) Process for producing N-substituted alpha-amino acids
US6541662B2 (en) Process for producing a hydrogenation product of an aromatic carboxylic acid
JPH0480018B2 (cs)
JP3001685B2 (ja) ジアミンの製造法
JPS5826902B2 (ja) 炭素原子数4〜18を有する脂肪族又は脂環式ジアミンの製法
CZ290181B6 (cs) Způsob výroby alifatických nebo aromatických mono- nebo dikarboxylových kyselin
HU214942B (hu) Eljárás N-helyettesített glicin-észterek és glicin, továbbá ezekből indoxil- és indigószármazékok előállítására
CN108602758B (zh) 制备反式-4-氨基-1-环己烷基羧酸及其衍生物的方法
JPH04279567A (ja) N−(2−クロロ−ピリジン−5−イル−メチル)−エチレンジアミンの製造方法
JPS5915898B2 (ja) 低級ジアルキルアミンおよび飽和環状イミンの製造法
KR100558577B1 (ko) N-알킬몰포리논의 제조방법
JPS648612B2 (cs)
CN120379958A (zh) 用于将n-甲酰基保护的胺脱保护的改进方法
JPH04264056A (ja) N−メチルアルキルアミンの製造方法
JPH0229067B2 (cs)
JPH0234341B2 (cs)
CZ289303B6 (cs) Způsob výroby 2-amino-1,3-propandiolu
WO2006094920A2 (en) Process for the preparation of 1-aminopiperidine derivatives
JP2006076934A (ja) シクロアルキルアルキルアミン化合物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20090606