DE102006061042A1 - Verfahren zur Erzeugung von stickstoffhaltigen Verbindungen - Google Patents

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DE102006061042A1
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Tetsuaki Fukushima
Masaharu Jono
Michio Terasaka
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/04—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups
    • C07C209/14—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of hydroxy groups or of etherified or esterified hydroxy groups
    • C07C209/16—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by substitution of functional groups by amino groups by substitution of hydroxy groups or of etherified or esterified hydroxy groups with formation of amino groups bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings

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Abstract

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines aliphatischen Amins, umfassend das Kontaktieren eines linearen oder verzweigten oder cyclischen, aliphatischen Alkohols mit Ammoniak und Wasserstoff in der Gegenwart eines Katalysators, umfassend (A) Nickel-, Kupfer- und Zirkoniumkomponenten und (B) zumindest eine Metallkomponente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Elementen, die zu den Gruppen 3 und 5 des Periodensystems und Platingruppenelementen gehören. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das aliphatische, primäre Amin aus einem aliphatischen Alkohol mit hoher Selektivität erzeugt werden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von stickstoffhaltigen Verbindungen, insbesondere aliphatischen Aminen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Aliphatische primäre Amine sind wichtige Verbindungen für industrielle und Heimanwendungen und werden als Ausgangsmaterialien für die Erzeugung von Tensiden, Faserbehandlungsmitteln, etc. verwendet.
  • Die aliphatischen primären Amine werden durch verschiedene Verfahren erzeugt. Als eines der Erzeugungsverfahren ist ein Verfahren zum Kontaktieren eines aliphatischen Alkohols mit Ammoniak und Wasserstoff in der Gegenwart eines Katalysators bekannt. Bei der katalytischen Reaktion wird ein Katalysator auf Nickel/Kupfer-Basis oder auf Edelmetall-Basis verwendet.
  • Als Verfahren zur Erzeugung von Aminen aus aliphatischen Alkoholen unter Verwendung des Katalysators auf Nickel/Kupfer-Basis wird beispielsweise ein Verfahren zur Erzeugung von Aminen aus einem primären oder sekundären Alkohol und Ammoniak oder einem primären oder sekundären Amin unter Verwendung von Wasserstoff in der Gegenwart eines Zirkonium/Kupfer/Nickel-Katalysators offenbart, bei dem eine Zusammensetzung mit einer sauerstoffhaltigen Zirkoniumverbindung in einer Menge von 20 bis 85 Gew.%, ausgedrückt als ZrO2, einer sauerstoffhaltigen Kupferverbindung in einer Menge von 1 bis 30 Gew.%, ausgedrückt als CuO, einer sauerstoffhaltigen Nickelverbindung in einer Menge von 30 bis 70 Gew.%, ausgedrückt als NiO, einer sauerstoffhaltigen Molybdänverbindung in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.%, ausgedrückt als MoO3, und einer sauerstoffhaltigen Aluminium- und/oder Manganverbindung in einer Menge von 0 bis 10 Gew.%, ausgedrückt als Al2O3 oder MnO2, als katalytisch aktives Material verwendet (s. JP 8-176074A). Ebenso ist ein Verfahren zur Erzeugung von Aminen aus einem primären oder sekundären Alkohol und einer Stickstoffverbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniak und einem primären oder sekundären Amin bei einer Temperatur von 80 bis 250°C unter einem Druck von 0,1 bis 40 MPa unter Verwendung von Wasserstoff in der Gegenwart eines Katalysators, umfassend Zirkonium, Kupfer und Nickel, aber keine sauerstoffhaltige Kobalt- oder Molybdänverbindung, offenbart (s. JP 11-180967A).
    •
  • Bei diesen konventionellen Techniken kann jedoch die Selektivität des Katalysators für die primären Amine unzureichend sein.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines aliphatischen Amins, umfassend das Kontaktieren eines linearen oder verzweigten oder cyklischen, aliphatischen Alkohols mit Ammoniak und Wasserstoff in der Gegenwart eines Katalysators, umfassend (A) Nickel-, Kupfer- und Zirkoniumkomponenten, und (B) zumindest eine Metallkomponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zu den Gruppen 3 oder 5 des Periodensystems und der Platingruppe gehören.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines aliphatischen Amins, insbesondere eines aliphatischen primären Amins, aus einem aliphatischen Alkohol mit hoher Selektivität.
  • Beim Verfahren zur Erzeugung eines aliphatischen Amins gemäß dieser Erfindung wird als Ausgangsmaterial ein linearer oder verzweigter oder cyklischer, gesättigter oder ungesättigter, aliphatischer Alkohol verwendet. Der aliphatische Alkohol, der als Ausgangsmaterial verwendet wird, kann in der Form eines aliphatischen, primären oder sekundären Alkohols vorliegen.
  • Beispiele des Alkohols, der erfindungsgemäß verwendbar ist, umfassen primäre oder sekundäre Alkohole wie Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol, n-Pentylalkohol, n-Hexylalkohol, Tridecanol, Isohexylalkohol, Octylalkohol, Isooctylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Nonylalkohol, Isononylalkohol, 3,5,5-Trimethylhexylalkohol, Decylalkohol, 3,7-Dimethyloctylalkohol, 2-Propylheptylalkohol, Geraniol, Dodecylalkohole wie Laurylalkohol, Tetradecylalkohole wie Myristylalkohol, Hexadecylalkohole wie Palmitylalkohol, Octadecylalkohole wie Stearylalkohol und Oleylalkohol, Behenylalkohol und Icosylalkohole, wie cyklische Alkohole wie Cyclopentanol, Cyclohexanol, Cyclopentylmethanol, Cyclopentenylmethanol, Cyclohexylmethanol und Cyclohexenylmethanol; Aminalkohole wie Ethanolamin, n-Propanolamin, Isopropanolamin, n-Pentanolamin, n-Hexanolamin, Diethanolamin, N-Alkyldiethylethanolamin, Diisopropanolamin, N,N-Dimethylaminoethanol, N,N-Diethylaminoethanol, N,N-Di-n-propylaminoethanol, N,N-Diisopropylaminoethanol, N,N-Di-n-butylaminoethanol, N,N-Diisobutylaminoethanol, N,N-Di-s-butylaminoethanol, N,N-Di-t-butylaminoethanol, N,N-Dimethylaminopropanol, N,N-Diethylaminopropanol, N,N-Di-n-propylaminopropanol, N,N-Diisopropylaminopropanol, N,N-Di-n-butylaminopropanol, N,N-Diisobutylaminopropanol, N,N-Di-s-butylaminopropanol, N,N-Di-t-butylaminopropanol, 1-Dimethylamino-4-pentanol und 1-Diethylamino-4-pentanol; mehrwertige Alkohole wie Ethylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,3-Propylenglycol, Diglycol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol und 2,2-Bis[4-hydroxycyclohexyl]propan; Alkoxyalkohole wie Methoxyethanol, Propoxyethanol und Butoxyethanol; und Polyalkohole wie Polyisobutylalkohol und Polypropylalkohol.
  • Erfindungsgemäß sind unter den obigen aliphatischen Alkoholen solche aliphatischen Alkohole mit einer linearen oder verzweigten oder cyklischen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen bevorzugt, mehr bevorzugt sind aliphatische Alkohole mit einer linearen oder verzweigten oder cyklischen Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und noch mehr bevorzugt sind lineare, aliphatische Alkohole mit einer Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen.
  • Beim Verfahren zur Erzeugung eines aliphatischen Amins gemäß dieser Erfindung wird der Katalysator mit (A) Nickel-, Kupfer- und Zirkoniumkomponenten und (B) zumindest einer Metallkomponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zu den Gruppen 3 und 5 des Periodensystems und den Platingruppenelementen gehören (nachfolgend manchmal als "Nickel/Kupferkatalysator" bezeichnet) verwendet.
  • Angesichts der ausreichenden katalytischen Aktivität ebenso wie der guten Selektivität und geringen Kosten enthält der Nickel/Kupferkatalysator, der erfindungsgemäß verwendet wird, die Nickelkomponente in einer Menge von bevorzugt 10 bis 55 Mass%, mehr bevorzugt 15 bis 55 Mass% und noch mehr bevorzugt 23 bis 47 Mass%, ausgedrückt als metallisches Nickel auf der Basis der Gesamtmenge des Katalysators; die Kupferkomponente in einer Menge von bevorzugt 0,5 bis 32 Mass%, mehr bevorzugt 2 bis 28 Mass% und noch mehr bevorzugt 4 bis 24 Mass%, ausgedrückt als metallisches Kupfer auf der Basis der Gesamtmenge des Katalysators; und die Zirkoniumkomponente in einer Menge von bevorzugt 10 bis 63 Mass%, mehr bevorzugt 11 bis 52 Mass% und noch mehr bevorzugt 14 bis 44 Mass%, ausgedrückt als metallisches Zirkonium auf der Basis der Gesamtmenge des Katalysators.
  • Beispiele der zumindest einen Metallkomponente (B), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zu den Gruppen 3 und 5 und den Platingruppenelementen des Periodensystems gehören, sind die folgenden. Beispiele der Elemente der Gruppe 3 des Periodensystems umfassen Scandium, Yttrium, Elemente der Lanthanoid-Serie wie Lanthan und Cer und Elemente der Actinoid-Serie. Beispiele der Elemente der Gruppe 5 des Periodensystems umfassen Vanadium, Niob und Tantal. Beispiele der Platingruppenelemente umfassen Ruthen, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin. Unter diesen Metallelementen sind angesichts der guten Selektivität für primäre Amine die bevorzugten Elemente der Gruppe 3 des Periodensystems Yttrium, Lanthan und Cer; die bevorzugten Elemente der Gruppe 5 des Periodensystems Vanadium, etc.; und die bevorzugten Platingruppenelemente Ruthen und Platin. Erfindungsgemäß sind unter diesen Metallkomponenten mehr bevorzugt Lanthan, Cer, Vanadium, Ruthen und Platin.
  • Diese Metallkomponenten können im Katalysator alleine oder in einer Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
  • Angesichts der ausreichenden Selektivität sowie ebenso der niedrigen Kosten enthält der Nickel/Kupferkatalysator zumindest eine Metallkomponente (B), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Elementen, die zu den Gruppen 3 und 5 des Periodensystems und den Platingruppenelementen gehören, in einer Menge von bevorzugt 0,01 bis 15 Mass%, mehr bevorzugt 0,03 bis 10 Mass% und mehr bevorzugt 0,05 bis 5 Mass%, ausgedrückt als Metallelement auf der Basis der Gesamtmenge des Katalysators.
  • Der Nickel/Kupferkatalysator, der erfindungsgemäß verwendet wird, kann unter Verwendung einer Nickelverbindung, Kupferverbindung und Zirkoniumverbindung ebenso wie einer Verbindung aus zumindest einem Metall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zu den Gruppen 3 und 5 des Periodensystems und den Platingruppenelementen gehören, hergestellt werden. Beispiele der Nickel-, Kupfer- und Zirkoniumverbindungen umfassen Sulfate, Nitrate, Chloride, etc. von Nickel oder Kupfer und Oxynitrate, Oxychloride, Acetate, etc. von Zirkonium. Beispiele der Verbindung aus zumindest einem Metall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zu den Gruppen 3 und 5 des Periodensystems und den Platingruppenelementen gehören, umfassen Nitrate, Sulfate, Chloride, Ammoniumsalze, Oxalate, etc. dieser Metalle.
  • Bei der Erzeugung des Nickel/Kupferkatalysators, der erfindungsgemäß verwendet wird, wird ein Alkali zu einer wässrigen Lösung mit der obigen Nickel-, Kupfer- und Zirkoniumverbindung ebenso wie der Verbindung aus zumindest einem Metall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zu den Gruppen 3 und 5 des Periodensystems und den Platingruppenelementen gehören, gegeben, um den pH der Lösung auf etwa 6 bis 10 und bevorzugt etwa 6 bis 8 einzustellen, und dann wird die erhaltene Lösung gealtert, zur Herstellung einer Mischung aus den jeweiligen Metallkomponenten. Das Alkali ist nicht besonders beschränkt und Beispiele des verwendbaren Alkalis umfassen Natriumcarbonat, Natriumhydroxid, Kaliumcarbonat und Kaliumhydroxid.
  • Danach wird die resultierende Suspension einer Fest/Flüssigtrennung durch Filtration, etc. unterworfen. Das somit erhaltene Präzipitat wird vollständig mit Wasser gewaschen, falls erforderlich, und dann Erwärmungs- und Trocknungsbehandlungen unterworfen und weiterhin gebacken, unter Erhalt des gewünschten Nickel/Kupferkatalysators.
  • Erfindungsgemäß wird der genannte Wasserwaschvorgang bevorzugt in einem solchen Ausmaß durchgeführt, dass das erhaltene Filtrat eine elektrische Leitfähigkeit von 200 μS/cm oder weniger hat, um zu verhindern, dass Gegenionen im resultierenden Katalysator verbleiben.
  • Erfindungsgemäß kann wie oben beschrieben, die Verbindung aus zumindest einem Metall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zur Gruppe 3 oder 5 des Periodensystems und den Platingruppenelementen gehört, in der Form einer Mischung mit der Nickel-, Kupfer- und Zirkoniumverbindung verwendet werden. Alternativ kann die Verbindung aus zumindest einem Metall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zur Gruppe 3 oder 5 des Periodensystems und den Platingruppenelementen gehört, mit dem mit Wasser gewaschenen Präzipitat mit der Nickel-, Kupfer- und Zirkoniumkomponente unter Rühren, etc. vermischt und dann getrocknet und weiterhin gebacken werden. In diesem Fall kann das Mischen des Präzipitates mit der Nickel-, Kupfer- und Zirkoniumkomponente mit der wässrigen Lösung, umfassend die Verbindung aus zumindest einem Metall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zu den Gruppen 3 und 5 des Periodensystems und den Platingruppenelementen gehört, üblicherweise bei einer Temperatur von 20 bis 95°C und mehr bevorzugt 30 bis 80°C durchgeführt werden.
  • Die obige Trocknungsbehandlung wird bevorzugt bei einer Temperatur von 140°C oder weniger unter normalem oder reduziertem Druck durchgeführt. Zusätzlich wird das Backen bei einer Temperatur von bevorzugt 300 bis 800°C und mehr bevorzugt 400 bis 600°C für eine Periode von üblicherweise 1 bis 4 h, wobei ggf. Luft, Stickstoff, etc. durch das System fließt.
  • Der somit erzeugte Nickel/Kupferkatalysator kann direkt verwendet werden, aber er wird bevorzugt vorher einer Reduktionsbehandlung bei Verwendung als Katalysator zur Erzeugung eines aliphatischen Amins aus einem rohen aliphatischen Alkohol unterworfen. Die Reduktionsbehandlung kann beispielsweise durch ein Dampfphasenreduktionsverfahren, bei dem der Nickel/Kupferkatalysator bei einer Temperatur von 100 bis 300°C und bevorzugt 120 bis 280°C in einer Wasserstoffatmosphäre reduziert wird, oder ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem der Nickel/Kupferkatalysator im Ausgangsalkohol bei einer Temperatur von 120 bis 280°C unter einem Druck von normalem Druck bis 50 MPaG in einer Wasserstoffatmosphäre oder unter einem Wasserstofffluss reduziert wird.
  • Beim Verfahren zur Erzeugung eines aliphatischen Amins gemäß dieser Erfindung wird der aliphatische Alkohol als Ausgangsmaterial mit Ammoniak und Wasserstoff in der Gegenwart des somit erzeugten Nickel/Kupferkatalysators zur Erzeugung des aliphatischen Amins als Zielprodukt kontaktiert.
  • Die katalytische Reaktion kann in einem absatzweise betriebenen, geschlossenen oder Fließsystem oder in einem Festbettfließsystem durchgeführt werden. Die Menge des Katalysators variiert in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Reaktionssystems. In einem absatzweise betriebenen Reaktionssystem wird angesichts des Erzielens einer guten Reaktivität und Selektivität der Katalysator in einer Menge von bevorzugt 0,1 bis 20 Mass% und mehr bevorzugt 0,5 bis 10 Mass% auf der Basis des rohen, aliphatischen Alkohols verwendet. Angesichts einer guten Umwandlung des rohen Alkohols, einer guten Selektivität für primäre Amine und Verhinderung der Deaktivierung des Katalysators ist die Reaktionstemperatur von 120 bis 280°C und bevorzugt 180 bis 250°C und der Reaktionsdruck ist von normalem Druck bis 50 MPaG und bevorzugt von 0,5 bis 30 MPaG.
  • Das molare Verhältnis von Ammoniak zum aliphatischen Alkohol als Ausgangsmaterial (Ammoniak/aliphatischer Alkohol) ist üblicherweise von 0,5 bis 10 und bevorzugt 2 bis 7. Ammoniak kann getrennt von Wasserstoff oder in der Form eines gemischten Gases aus Ammoniak und Wasserstoff zugegeben werden.
  • Das molare Verhältnis von Wasserstoff zum aliphatischen Alkohol als Anfangsladung (Wasserstoff/aliphatischer Alkohol) ist bevorzugt von 0,01 bis 3,0 und mehr bevorzugt 0,02 bis 2,0 bei Verwendung in einem absatzweise betriebenen, geschlossenen System. Bei Verwendung in einem absatzweise betriebenen Fließsystem oder einem Festbettfließsystem ist das molare Verhältnis von Wasserstoff, der anfangs durch das System fließt, zum aliphatischen Alkohol bevorzugt von 0,01 bis 1,0 und mehr bevorzugt 0,02 bis 0,8. Bei jedem der obigen Reaktionsverfahren sind die molaren Verhältnisse im Verlauf der jeweiligen Reaktionen nicht notwendigerweise auf die erwähnten spezifischen Bereiche beschränkt.
  • Gemäß dem Herstellungsverfahren dieser Erfindung kann ein aliphatisches Amin, insbesondere aliphatisches, primäres Amin aus einem aliphatischen Alkohol mit hoher Selektivität erzeugt werden.
  • Somit ergibt das Verfahren zur Erzeugung eines aliphatischen Amins gemäß dieser Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines aliphatischen Amins, insbesondere eines aliphatischen, primären Amins aus einem aliphatischen Alkohol mit hoher Selektivität an. Das somit erhaltene aliphatische Amin ist eine wichtige Verbindung für industrielle oder Heimanwendungen und kann geeignet als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Tensiden, Faserbehandlungsmitteln, etc. verwendet werden.
    •
  • Diese Erfindung wird detailliert unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben. Jedoch sollte verstanden werden, dass diese Beispiele nur zur Erläuterung dienen und diese Erfindung nicht beschränken.
  • Herstellungsbeispiel 1
  • Zu 900 g Ionenaustauschwasser wurden 39,5 g Nickelnitrathexahydrat, 4,9 g Kupfernitrathexahydrat, 40,1 g einer wässrigen Lösung mit Zirkoniumacetat in einer Menge von 15 Mass%, ausgedrückt als Zr, und 0,27 g Lanthannitrathexahydrat gegeben, und die resultierende Mischung wurde auf 70°C unter Rühren erwärmt. Eine wässrige Lösung mit 20 Mass% Natriumcarbonat wurde in die Mischung für etwa 1 h getropft, bis der pH der Lösung 7,0 erreichte. Danach wurde die Lösung bei 70°C für etwa 2 h gealtert, während der pH der Lösung bei 7,0 gehalten wurde. Die resultierende Suspension wurde auf etwa 40°C gekühlt, filtriert und dann mit Ionenaustauschwasser gewaschen. Das Waschen mit Wasser wurde fortgesetzt, bis die elektrische Leitfähigkeit des Filtrates 100 μS/cm oder weniger erreichte. Der erhaltene Filterkuchen wurde bei 120°C unter normalem Druck einen ganzen Tag und Nacht getrocknet. Das erhaltene trockene Pulver wurde 2 h auf 500°C erwärmt, während Luft bei einer Rate von 2,5 Nm3/h durchfloss, und wurde dann bei der gleichen Temperatur 4 h lang gebacken, unter Erhalt von etwa 20 g eines Nickel/Kupferkatalysators (A), der sich aus 35 Mass% Nickel, 6 Mass% Kupfer, 27 Mass% Zirkonium und 0,4 Mass% Lanthan zusammensetzte.
  • Herstellungsbeispiel 2
  • Der gleiche Vorgang wie bei Herstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass 38,9 g Nickelnitrathexahydrat, 10,9 g Kupfernitrathexahydrat, 31,6 g einer wässrigen Lösung mit Zirkoniumacetat in einer Menge von 15 Mass%, ausgedrückt als Zr, und 0,26 g Cernitrathexahydrat anstelle von 39,5 g Nickelnitrathexahydrat, 4,9 g Kupfernitrathexahydrat, 40,1 g einer wässrigen Lösung mit Zirkoniumacetat in einer Menge von 15 Mass%, ausgedrückt als Zr, und 0,27 g Lanthannitrathexahydrat verwendet wurden, unter Erhalt von etwa 20 g eines Nickel/Kupferkatalysators (B), der sich aus 33 Mass% Nickel, 13 Mass% Kupfer, 20 Mass% Zirkonium und 0,6 Mass% Cer zusammensetzte.
  • Herstellungsbeispiel 3
  • Zu 900 g Ionenaustauschwasser wurden 38,9 g Nickelnitrathexahydrat, 10,9 g Kupfernitrathexahydrat und 31,6 g einer wässrigen Lösung mit Zirkoniumacetat in einer Menge von 15 Mass%, ausgedrückt als Zr, gegeben und die resultierende Mischung wurde unter Rühren auf 70°C erwärmt. Eine wässrige Lösung mit 20 Mass% Natriumcarbonat wurde in die Mischung für etwa 1 h getropft, bis der pH der Lösung 7,0 erreichte. Während der pH der Lösung bei 7,0 gehalten wurde, wurde die Lösung bei 70°C bei etwa 2 h gealtert. Die resultierende Suspension wurde auf etwa 40°C gekühlt, filtriert und dann mit Wasser gewaschen, bis die elektrische Leitfähigkeit des Filtrats 100 μS/cm oder weniger erreichte. Der somit getrennte Filterkuchen wurde mit einer wässrigen Lösung mit 2,0 g Ammoniumvanadat bei Raumtemperatur versetzt und vermischt und dann bei 120°C unter normalem Druck einen ganzen Tag und Nacht lang getrocknet. Das erhaltene getrocknete Pulver wurde auf 500°C 2 h erwärmt, während Luft bei einer Rate von 2,5 Nm3/h durchfloss, und wurde dann bei der gleichen Temperatur 4 h gebacken, unter Erhalt von etwa 20 g eines Nickel/Kupferkatalysators (C), der sich aus 31 Mass% Nickel, 12 Mass% Kupfer, 19 Mass% Zirkonium und 4,3 Mass% Vanadium zusammensetzte.
  • Herstellungsbeispiel 4
  • Der gleiche Vorgang wie bei Herstellungsbeispiel 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass 0,03 g Platinnitrat anstelle von 2,0 g Ammoniumvanadat verwendet wurden, unter Erhalt von etwa 20 g eines Nickel/Kupferkatalysators (D), der sich aus 33 Mass% Nickel, 13 Mass% Kupfer, 20 Mass% Zirkonium und 0,06 Mass% Platin zusammensetzte.
  • Herstellungsbeispiel 5
  • Der gleiche Vorgang wie bei Herstellungsbeispiel 3 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass 0,02 g Ruthenchlorid mit einem Molekulargewicht von 252,68 anstelle von 2,0 g Ammoniumvanadat verwendet wurde, unter Erhalt von etwa 20 g eines Nickel/Kupferkatalysators (E), der sich aus 33 Mass% Nickel, 13 Mass% Kupfer, 20 Mass% Zirkonium und 0,05 Mass% Ruthen zusammensetzte.
  • Herstellungsbeispiel 6
  • Unter Verwendung von 38,9 g Nickelnitrathexahydrat, 10,9 g Kupfernitrathexahydrat, 31,6 g einer wässrigen Lösung mit Zirkoniumacetat in einer Menge von 15 Mass%, ausgedrückt als Zr, und 0,06 g Ammoniumheptamolybdattetrahydrat wurde der Vorgang zur Erzeugung des Katalysators A, wie im Abschnitt [0044] von JP 8-176074A beschrieben, durchgeführt, unter Erhalt von etwa 20 g eines Nickel/Kupferkatalysators (F), der sich aus 33 Mass% Nickel, 13 Mass% Kupfer, 20 Mass% Zirkonium und 0,1 Mass% Molybdän zusammensetzte.
  • Beispiel 1
  • Ein 500 ml Autoklav vom elektromagnetischen Induktionsrotationsrühr-Typ wurde mit 150 g (0,55 mol) Stearylalkohol und 2,0 Mass% (auf der Basis des Ausgangsalkohols) des Nickel/Kupferkatalysators (A), hergestellt gemäß Herstellungsbeispiel 1, beladen und der Inhalt des Autoklaven wurde auf 200°C unter normalem Druck unter Rühren erwärmt, während Wasserstoff bei einer Rate von 1 l/h durchfloss, und wurde dann einer katalytischen Reduktion für etwa 2 h unterworfen. Danach wurde die erhaltene Reaktionsmischung auf 60°C gekühlt und aus dem Autoklaven herausgenommen. Die Reaktionsmischung wurde erneut in einen 500 ml Autoklaven vom elektromagnetischen Induktionsrotationsrühr-Typ gegeben, und 47 g (2,76 mol) Ammoniak wurden zum Autoklaven gegeben, und weiterhin wurden 0,17 mol Wasserstoff unter Druck zugegeben, so dass der Gesamtdruck im Autoklaven, gemessen bei Raumtemperatur, 2,3 MPaG erreichte. Der Inhalt des Autoklaven wurde auf eine Reaktionstemperatur von 22°C unter Rühren (bei 1.000 Upm) erwärmt. Der anfängliche Maximaldruck im Autoklaven bei 220°C war 16 MPaG. Unter kontinuierlichem Zuführen von Wasserstoff zu dem Autoklaven, so dass der Gesamtdruck darin bei einem konstanten Druck von 16 MPaG gehalten wurde, wurde der Inhalt des Autoklaven reagiert. Das resultierende Reaktionsprodukt wurde filtriert, zur Entfernung des Katalysators und dann einer Gaschromatographie unterworfen, zum Analysieren der Zusammensetzung davon, unter Bestimmung der Umwandlung des rohen Alkohols (Menge des während der Reaktion verbrauchten Alkohols/Menge des anfänglichen Ausgangsalkohols), der Selektivität für Stearylamin (Menge von Stearylamin als Reaktionsprodukt/Menge des Alkohols, der während der Reaktion verbraucht wurde) und der Menge der Nebenprodukte. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • Beispiele 2 bis 5 und Vergleichsbeispiel 1
  • Der gleiche Vorgang wie bei Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Katalysatoren (B), (C), (D), (E) und (F), erzeugt gemäß den Herstellungsbeispielen 2 bis 6, anstelle des Katalysators (A) verwendet wurden. Die resultierenden Reaktionsprodukte wurden auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • Tabelle 1-1
    Figure 00140001
  • Tabelle 1-2
    Figure 00140002

Claims (10)

  1. Verfahren zur Erzeugung eines aliphatischen Amins, umfassend das Kontaktieren eines linearen oder verzweigten oder cyklischen, aliphatischen Alkohols mit Ammoniak und Wasserstoff in der Gegenwart eines Katalysators, umfassend (A) Nickel-, Kupfer- und Zirkoniumkomponenten und (B) zumindest eine Metallkomponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zu den Gruppen 3 und 5 des Periodensystems und den Platingruppenelementen gehören.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin der aliphatische Alkohol ein aliphatischer Alkohol mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin die (B) zumindest eine Metallkomponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zu den Gruppen 3 und 5 des Periodensystems und den Platingruppenelementen gehören, im Katalysator zumindest eine Metallkomponente ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lanthan, Cer, Yttrium, Vanadium, Platin und Ruthen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Gehalt der (B) zumindest einen Metallkomponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zu den Gruppen 3 und 5 des Periodensystems und den Platingruppenelementen gehören, im Katalysator 0,01 bis 15 Mass%, ausgedrückt als Metallelement auf der Basis der Gesamtmenge des Katalysators, ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die katalytische Reaktion des aliphatischen Alkohols mit Ammoniak und Wasserstoff bei einer Temperatur von 120 bis 280°C durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die katalytische Reaktion des aliphatischen Alkohols mit Ammoniak und Wasserstoff unter einer solchen Bedingung durchgeführt wird, dass das molare Verhältnis von Ammoniak zum aliphatischen Alkohol (Ammoniak/aliphatischer Alkohol) von 0,5 bis 10 ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin der Katalysator zuvor einer Reduktionsbehandlung unterworfen wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin der Katalysator in einer Menge von 0,1 bis 20 Mass% auf der Basis des aliphatischen Alkohols verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin das aliphatische Amin ein aliphatisches, primäres Amin ist.
  10. Verwendung eines Katalysators, umfassend (A) Nickel-, Kupfer- und Zirkoniumkomponenten und (B) zumindest eine Metallkomponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Elementen, die zu den Gruppen 3 und 5 des Periodensystems und den Platingruppenelementen gehören, für ein Verfahren zur Erzeugung eines aliphatischen Amins durch Kontaktieren eines aliphatischen Alkohols mit Ammoniak und Wasserstoff.
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