DE102012019441A1 - Preparing a formamide and/or formate compound comprises homogeneous-catalyst conversion of a reaction mixture comprising carbon dioxide, hydrogen and an amine compound in the presence of an iridium catalyst and a bivalent phosphine ligand - Google Patents

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Marek Pazicky
Thomas Schaub
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Andreas Lissner
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/10Preparation of carboxylic acid amides from compounds not provided for in groups C07C231/02 - C07C231/08

Abstract

Preparing formamide compound (Ia) and/or formate compound (Ib) comprises homogeneous-catalyst conversion of a reaction mixture comprising carbon dioxide, hydrogen and an amine compound (II) in the presence of an iridium catalyst, at least one bivalent phosphine ligand, in a hydrogenation reactor (I), to obtain a hydrogenation mixture containing (Ia), (Ib), iridium catalyst and/or optionally unreacted (II). Preparing formamide compound of formula (H-C(=O)-N(R1)(R2)) (Ia) and/or formate compound of formula ((H-C(=O)-O ->)(N +>H 2R1R2)) (Ib) comprises homogeneous-catalyst conversion of a reaction mixture comprising carbon dioxide, hydrogen and an amine compound of formula (NHR1R2) (II) in the presence of an iridium catalyst, at least one bivalent phosphine ligand, in a hydrogenation reactor (I), to obtain a hydrogenation mixture containing (Ia), (Ib), iridium catalyst and/or optionally unreacted (II). Either R1, R2 : 1-16C-alkyl, 5-8C-cycloalkyl, 5-8C-heterocyclyl, 5-10C-aryl, 5-10C-heteroaryl (all unsubstituted or monosubstituted by 1-10C-alkyl, 5-8C-cycloalkyl or 5-10C-aryl) or H; or R1R2N : 5-7 membered ring optionally further comprising one or more heteroatoms of O, S or N, where N contains the substituent R1b; and R1b : H or 1-6C-alkyl.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formamidverbindungen und/oder Formiaten durch homogenkatalysierte Umsetzung eines Reaktionsgemischs, das Kohlendioxid, Wasserstoff und ein Amin enthält, in Gegenwart eines Iridium-Katalysators.The present invention relates to a process for the preparation of formamide compounds and / or formates by homogeneously catalyzed reaction of a reaction mixture containing carbon dioxide, hydrogen and an amine in the presence of an iridium catalyst.

Formamid und seine N-substituierten Derivate sind wegen ihrer Polarität wichtige selektive Löse- und Extraktionsmittel. Sie werden beispielsweise zur Extraktion von Butadien aus C4-Schnitten, von Acetylen aus C2-Crackfraktionen und von Aromaten aus Aliphaten eingesetzt.Formamide and its N-substituted derivatives are important selective solvents and extractants because of their polarity. They are used, for example, for the extraction of butadiene from C 4 cuts, from acetylene from C 2 crack fractions and from aromatics from aliphatics.

Alle großtechnischen Produktionsverfahren zur Herstellung von Formamid und seinen Alkylderivaten nutzen bislang Kohlenmonoxid als C1-Baustein.All large-scale production processes for the production of formamide and its alkyl derivatives have so far used carbon monoxide as the C 1 building block.

Formamid, N-Alkylformamide und N,N-Dialkylformamide werden durch Umsetzung von Methylformiat, das durch die Umsetzung von Kohlenmonoxid mit Methanol zugänglich ist, mit Ammoniak, N-Alkylaminen bzw. N,N-Dialkylaminen hergestellt. Das dabei freiwerdende Methanol kann in die Methylformiatsynthese aus Kohlenmonoxid und Methanol zurückgeführt werden.Formamide, N-alkylformamide and N, N-dialkylformamide are prepared by reacting methyl formate, which is accessible by the reaction of carbon monoxide with methanol, with ammonia, N-alkylamines or N, N-dialkylamines. The liberated methanol can be recycled to the Methylformiatsynthese from carbon monoxide and methanol.

Bei einer weiteren, ebenfalls technisch genutzten Synthese werden Ammoniak oder die oben genannten Amine bei 20 bis 100°C und 2 bis 10 MPa direkt mit Kohlenmonoxid anstelle von Methylformiat umgesetzt. Gearbeitet wird in Methanol als Lösemittel mit Alkoholaten als Katalysatoren ( Hans-Jürgen Arpe, Industrielle Organische Chemie, 6. Auflage, 2007, Seiten 48 bis 49 ).In another, also technically used synthesis, ammonia or the abovementioned amines are reacted at 20 to 100 ° C. and 2 to 10 MPa directly with carbon monoxide instead of methyl formate. Work is carried out in methanol as solvent with alkoxides as catalysts ( Hans-Jürgen Arpe, Industrial Organic Chemistry, 6th edition, 2007, pages 48 to 49 ).

Kohlenmonoxid ist ein vergleichsweise teurer C1-Baustein. Nachteilig an Kohlenmonoxid ist darüber hinaus dessen Toxizität, die ein Arbeiten unter hohen Sicherheitsvorkehrungen notwendig macht. Weiterhin sind die relativ hohen Drücke bei der Herstellung der Formamide aus Kohlenmonoxid kostenintensiv.Carbon monoxide is a comparatively expensive C 1 building block. A disadvantage of carbon monoxide is beyond its toxicity, which makes working under high safety precautions necessary. Furthermore, the relatively high pressures in the production of formamides from carbon monoxide are costly.

L. Vaska et. al., Journal of Molecular Catalysis, 52, (1989) L11 bis L16 beschreibt die Umsetzung von Kohlendioxid mit Wasserstoff in Gegenwart von Ammoniak und Methanol als Lösungsmittel zu Formamid. Als homogener Katalysator wird trans-Chlorocarbonylbis-(triphenylphosphin)-iridium ([Ir(Cl)(CO)(Ph3)2]) eingesetzt. Die Hydrierung wird bei einer Temperatur von 125°C und einem Druck von 122 atm durchgeführt. Nachteilig an dem dort beschriebenen Verfahren ist, dass sehr lange Reaktionszeiten notwendig sind und nur niedrige TON-Werte (TON; turnover number) erzielt werden. Die TON-Werte betragen nach einer Reaktionszeit von 2 Tagen 594 und nach einer Reaktionszeit von 10 Tagen 1145 jeweils bezogen auf Iridium. Die Synthese von N-substituierten Formamidderivaten sowie die Rückgewinnung des Iridium-Katalysators und des organischen Lösungsmittels werden nicht beschrieben. L. Vaska et. al., Journal of Molecular Catalysis, 52, (1989) L11 to L16 describes the reaction of carbon dioxide with hydrogen in the presence of ammonia and methanol as solvent to formamide. The homogeneous catalyst used is trans-chlorocarbonylbis (triphenylphosphine) iridium ([Ir (Cl) (CO) (Ph 3 ) 2 ]). The hydrogenation is carried out at a temperature of 125 ° C and a pressure of 122 atm. A disadvantage of the process described therein is that very long reaction times are necessary and only low TON values (TON, turnover number) are achieved. The TON values after a reaction time of 2 days are 594 and after a reaction time of 10 days 1145 in each case based on iridium. The synthesis of N-substituted formamide derivatives as well as the recovery of the iridium catalyst and the organic solvent are not described.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur homogen-katalysierten Herstellung von Formamid und N-substituierten Formamidderivaten auf Basis der Ausgangsverbindungen Kohlendioxid, Wasserstoff und einen Amin bereitzustellen. Das Verfahren soll kontinuierlich betrieben werden können. Die Herstellung von Formamid und N-substituierten Formamidderivaten soll bevorzugt in einem Reaktionsschritt erfolgen (integriertes Verfahren). Formamid und N-substituierte Formamidderivate sollen mit hohen Ausbeuten und Selektivität zugänglich gemacht werden. Die Aufarbeitung des Reaktionsauftrags soll technisch einfach sein, wenig Energie benötigen und vorzugsweise ausschließlich mit im Verfahren bereits befindlichen Stoffen erfolgen. Darüber hinaus soll ein Verfahren bereitgestellt werden, mit dem wesentlich höhere TON-Werte erzielt werden können und welches eine Abtrennung und Rückführung des Katalysators ermöglicht.The object of the present invention is to provide a process for the homogeneously catalyzed preparation of formamide and N-substituted formamide derivatives based on the starting compounds carbon dioxide, hydrogen and an amine. The process should be able to be operated continuously. The preparation of formamide and N-substituted formamide derivatives should preferably be carried out in one reaction step (integrated process). Formamide and N-substituted formamide derivatives are to be made accessible with high yields and selectivity. The work-up of the reaction order should be technically simple, require little energy and preferably take place exclusively with substances already present in the process. In addition, a method is to be provided, with which much higher TON values can be achieved and which enables a separation and recycling of the catalyst.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Formamidverbindungen der allgemeinen Formel (Ia) und/oder Formiaten der allgemeinen Formel (Ib)

Figure 00020001
in denen
R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C16-Alkyl, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl oder C5-C10-Heteroaryl sind,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1-C10-Alkyl, C5-C6-Cycloalkyl und C5-C10-Aryl
oder
R1 und R2 zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen fünf- oder sechsgliedrigen Ring bilden, der gegebenenfalls zusätzlich ein oder mehrere Heteroatome ausgewählt aus O, S und N enthält, wobei N den Substituenten Rb trägt, der Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl ist;
durch homogen-katalysiertes Umsetzen eines Reaktionsgemischs (Rg), das Kohlendioxid, Wasserstoff und ein Amin der allgemeinen Formel (II) enthält HNR1R2 (II), in der R1 und R2 die vorstehenden Bedeutungen aufweisen, in einem Hydrierreaktor in Gegenwart eines Iridium-Katalysators, der einen mindestens zweizähnigen Phosphinliganden enthält, unter Erhalt eines Hydriergemischs (H), das die Formamidverbindung (Ia) und/oder das Formiat (Ib), den Iridium-Katalysator sowie gegebenenfalls nicht umgesetztes Amin (II) enthält.This object is achieved by a process for the preparation of formamide compounds of the general formula (Ia) and / or formates of the general formula (Ib)
Figure 00020001
in which
R 1 and R 2 independently of one another are hydrogen, unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 16 -alkyl, C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 8 -heterocyclyl, C 5 -C 10 -aryl or C 5 -C 10 Heteroaryl are,
wherein the substituents are selected from the group consisting of C 1 -C 10 alkyl, C 5 -C 6 cycloalkyl and C 5 -C 10 aryl
or
R 1 and R 2 together with the nitrogen atom to which they are attached form a five- or six-membered ring optionally additionally containing one or more heteroatoms selected from O, S and N, wherein N bears the substituent R b , which is hydrogen or C 1 -C 6 alkyl;
by homogeneously catalyzed reaction of a reaction mixture (Rg) containing carbon dioxide, hydrogen and an amine of general formula (II) HNR 1 R 2 (II), in which R 1 and R 2 have the above meanings, in a hydrogenation reactor in the presence of an iridium catalyst containing an at least bidentate phosphine ligand to obtain a hydrogenation mixture (H) containing the formamide compound (Ia) and / or the formate (Ib ), the iridium catalyst and optionally unreacted amine (II).

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht den Einsatz des kostengünstigen Kohlendioxids anstelle des vergleichsweise teuren Kohlenmonoxids als C1-Baustein. Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, die einfache Abtrennung und Rückführung des teuren Katalysators, gute Produktausbeuten und die einfache Aufarbeitung des Reaktionsauftrags.The inventive method allows the use of inexpensive carbon dioxide instead of the relatively expensive carbon monoxide as C 1 -Baustein. In addition, the process of the invention, the simple separation and recycling of the expensive catalyst, good product yields and the simple workup of the reaction order allows.

Die Herstellung von Formamidverbindungen (Ia) durch Hydrierung von Kohlendioxid in Gegenwart eines Amins (II) und eines Iridium-Katalysators lässt sich durch die nachfolgende Reaktionsgleichung 1 darstellen:

Figure 00030001
The preparation of formamide compounds (Ia) by hydrogenation of carbon dioxide in the presence of an amine (II) and an iridium catalyst can be represented by the following reaction equation 1:
Figure 00030001

Die erfindungsgemäße Umsetzung von Kohlendioxid, Wasserstoff und einem Amin (II) wird bei Temperaturen im Bereich von 50 bis 180°C, bevorzugt 70 bis 150°C und besonders bevorzugt im Bereich von 100 bis 125°C durchgeführt. Bei tieferen Temperaturen bilden sich Formiate (Ib). Die Bildung der Formiate erfolgt dabei gemäß der nachfolgenden Reaktionsgleichung 2:

Figure 00030002
The inventive reaction of carbon dioxide, hydrogen and an amine (II) is carried out at temperatures in the range of 50 to 180 ° C, preferably 70 to 150 ° C and particularly preferably in the range of 100 to 125 ° C. At lower temperatures, formates (Ib) are formed. The formation of the formates takes place according to the following reaction equation 2:
Figure 00030002

Die Formiate (Ib) können nachfolgend beispielsweise durch reaktive Destillation zu einer Formamidverbindung (Ia) umgesetzt werden. Die Umsetzung folgt dabei der nachfolgenden Reaktionsgleichung 3:

Figure 00040001
The formates (Ib) can be subsequently reacted, for example, by reactive distillation to formamide compound (Ia). The reaction follows the following reaction equation 3:
Figure 00040001

D. h. aus einem Mol Kohlendioxid, einem Mol Wasserstoff und einem Mol Amin (II) bilden sich ein Mol Formamidverbindung (Ia) und ein Mol Reaktionswasser.Ie. one mole of carbon dioxide, one mole of hydrogen and one mole of amine (II) form one mole of formamide compound (Ia) and one mole of water of reaction.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Reaktionsgemisch (Rg) umgesetzt, das Kohlendioxid, Wasserstoff und ein Amin (II) enthält. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Reaktionsgemisch (Rg) zusätzlich mindestens ein polares Lösungsmittel. In the process according to the invention, a reaction mixture (Rg) is reacted which contains carbon dioxide, hydrogen and an amine (II). In a preferred embodiment, the reaction mixture (Rg) additionally contains at least one polar solvent.

Unter „Formamidverbindung (Ia)” werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl Formamid (H-(C=O)-NH2) selbst, als auch N-substituierte Formamidderivate verstanden. Für die Herstellung von Formamidverbindungen (Ia) wird in einer bevorzugten Ausführungsform als Amin (II) ein Amin ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniak, Methylamin, Dimethylamin, Ethylamin, Diethylamin, n-Propylamin, Di-n-propylamin, Isopropylamin, Diisopropylamin, n-Butylamin, Di-n-butylamin, Isobutylamin, Diisobutylamin, Morpholin, Piperidin, Piperazin und Anilin eingesetzt. Hierdurch sind die entsprechenden Formamidverbindungen (Ia) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Formamid, Methylformamid, Dimethylformamid, Ethylformamid, Diethylformamid, n-Propylformamid, Di-n-propylformamid, Isopropylformamid, Diisopropylformamid, n-Butylformamid, Di-n-butylformamid, Isobutylformamid, Diisobutylformamid, N-Formylmorpholin, N-Formylpiperidin, N-Formylpiperazin und Formanilid zugänglich.In the context of the present invention, "formamide compound (Ia)" is understood as meaning both formamide (H- (C =O) -NH 2 ) itself and N-substituted formamide derivatives. For the preparation of formamide compounds (Ia), in a preferred embodiment, the amine (II) is an amine selected from the group consisting of ammonia, methylamine, dimethylamine, ethylamine, diethylamine, n-propylamine, di-n-propylamine, isopropylamine, diisopropylamine, n-butylamine, di-n-butylamine, isobutylamine, diisobutylamine, morpholine, piperidine, piperazine and aniline used. As a result, the corresponding formamide compounds (Ia) are selected from the group consisting of formamide, methylformamide, dimethylformamide, ethylformamide, diethylformamide, n-propylformamide, di-n-propylformamide, isopropylformamide, diisopropylformamide, n-butylformamide, di-n-butylformamide, isobutylformamide, Diisobutylformamide, N-formylmorpholine, N-formylpiperidine, N-formylpiperazine and formanilide accessible.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird als Amin (II) ein Amin ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniak, Methylamin und Dimethylamin eingesetzt. Hierdurch sind die entsprechenden Formamidverbindungen (Ia) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Formamid, Methylformamid, Dimethylformamid zugänglich.In a further preferred embodiment, an amine selected from the group consisting of ammonia, methylamine and dimethylamine is used as amine (II). As a result, the corresponding formamide compounds (Ia) selected from the group consisting of formamide, methylformamide, dimethylformamide accessible.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als Amin (II) Ammoniak eingesetzt und als Formamidverbindung (Ia) Formamid erhalten.In a particularly preferred embodiment, ammonia is used as the amine (II) and formamide is obtained as the formamide compound (Ia).

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird als Amin (II) Morpholin eingesetzt und als Formamidverbindung (Ia) Formylmorpholin erhalten.In a further particularly preferred embodiment, morpholine is used as amine (II) and formylmorpholine is obtained as formamide compound (Ia).

Für die Formiate (Ib) gelten die vorstehend zur Formamidverbindung (Ia) angeführten Definitionen und Bevorzugungen entsprechend.For the formates (Ib), the definitions and preferences given above for the formamide compound (Ia) apply correspondingly.

Als Hydrierreaktoren können prinzipiell alle Reaktoren eingesetzt werden, welche für homogen-katalysierte gas/flüssig-Reaktionen unter der gegebenen Temperatur und dem gegebenen Druck grundsätzlich geeignet sind. Geeignete Standardreaktoren für gas-flüssig Reaktionssysteme sind beispielsweise in K. D. Henkel, ”Reactor Types and Their Industrial Applications” und in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, DOI: 10.1002114356007.b04_087 beschrieben. Als Beispiele seien genannt Rührkesselreaktoren, Rohrreaktoren oder Rohrbündelreaktoren.In principle, all reactors which are fundamentally suitable for homogeneously catalyzed gas / liquid reactions under the given temperature and the given pressure can be used as hydrogenation reactors. Suitable standard reactors for gas-liquid reaction systems are, for example, in KD Henkel, "Reactor Types and Their Industrial Applications," and Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, DOI: 10.1002114356007.b04_087 described. Examples which may be mentioned stirred tank reactors, tubular reactors or tube bundle reactors.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Amine (II) werden dem Hydrierreaktor flüssig oder gasförmig zugeführt. Wasserstoff und Kohlendioxid können dem Hydrierreaktor als getrennte Ströme zugeführt werden. Es ist auch möglich, dem Hydrierreaktor einen Gasstrom zuzuführen, der Kohlendioxid und Wasserstoff enthält. Das in der Umsetzung von Kohlendioxid mit Wasserstoff im Hydrierreaktor eingesetzte Kohlendioxid kann fest, flüssig oder gasförmig eingesetzt werden. Es ist auch möglich, großtechnisch verfügbare, Kohlendioxid enthaltende Gasgemische zu verwenden. Der Wasserstoff und das Kohlendioxid können auch andere inerte Gase wie Stickstoff oder Edelgase enthalten. Vorteilhafterweise liegt der Gesamtgehalt an inerten Gasen in den dem Hydrierreaktor zugeführten Gasströmen unterhalb von 20 mol-% bezogen auf die Gesamtmenge an Kohlendioxid und Wasserstoff im Hydrierreaktor. Größere Mengen sind zwar gegebenenfalls ebenfalls noch tolerierbar, bedingen aber im Allgemeinen die Anwendung eines höheren Druckes im Reaktor, wodurch weitere Kompressionsenergie erforderlich ist.The amines (II) used in the process according to the invention are fed to the hydrogenation reactor in liquid or gaseous form. Hydrogen and carbon dioxide can be fed to the hydrogenation reactor as separate streams. It is also possible to supply the hydrogenation reactor with a gas stream containing carbon dioxide and hydrogen. The carbon dioxide used in the reaction of carbon dioxide with hydrogen in the hydrogenation reactor can be used solid, liquid or gaseous. It is also possible to use commercially available carbon dioxide-containing gas mixtures. The hydrogen and carbon dioxide may also contain other inert gases such as nitrogen or noble gases. Advantageously, the total content of inert gases in the gas streams fed to the hydrogenation reactor is below 20 mol% based on the total amount of carbon dioxide and hydrogen in the hydrogenation reactor. While larger amounts may also be tolerable, they generally require the use of a higher pressure in the reactor, requiring further compression energy.

Das Molverhältnis von Kohlendioxid zu dem beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Amin (II) im Zulauf des Hydrierreaktors liegt im Allgemeinen im Bereich von 1 zu 1 bis 1 zu 5, bevorzugt im Bereich von 1 zu 1 bis 1 zu 2. Besonders bevorzugt beträgt das Molverhältnis 1 zu 1.The molar ratio of carbon dioxide to the amine (II) used in the process of the invention in the feed of the hydrogenation reactor is generally in the range of 1 to 1 to 1 to 5, preferably in the range of 1 to 1 to 1 to 2. Particularly preferably, the molar ratio is 1 to 1.

Das Molverhältnis von Kohlendioxid zu Wasserstoff im Zulauf des Hydrierreaktors liegt im Allgemeinen im Bereich von 1 zu 1 bis 1 zu 10, bevorzugt im Bereich von 1 zu 1 bis 1 zu 5 und besonders bevorzugt im Bereich von 1 zu 1 bis 1 zu 2. Insbesondere beträgt das Molverhältnis von Kohlendioxid zu Wasserstoff im Zulauf des Hydrierreaktors 1 zu 2.The molar ratio of carbon dioxide to hydrogen in the feed of the hydrogenation reactor is generally in the range of 1 to 1 to 1 to 10, preferably in the range of 1 to 1 to 1 to 5 and more preferably in the range of 1 to 1 to 1 to 2. In particular the molar ratio of carbon dioxide to hydrogen in the feed of the hydrogenation reactor is 1 to 2.

Die Hydrierung von Kohlendioxid erfolgt in der Flüssigphase im Allgemeinen bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 180°C, bevorzugt im Bereich von 70 bis 150°C und besonders bevorzugt im Bereich von 100 bis 125°C.The hydrogenation of carbon dioxide in the liquid phase is generally carried out at a temperature in the range of 50 to 180 ° C, preferably in the range of 70 to 150 ° C and more preferably in the range of 100 to 125 ° C.

Die Hydrierung von Kohlendioxid erfolgt im Allgemeinen bei einem Gesamtdruck im Bereich von 50 bis 250 bar, bevorzugt im Bereich von 100 bis 200 bar und besonders bevorzugt im Bereich von 120 bis 150 bar. The hydrogenation of carbon dioxide is generally carried out at a total pressure in the range of 50 to 250 bar, preferably in the range of 100 to 200 bar and particularly preferably in the range of 120 to 150 bar.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Hydrierung von Kohlendioxid bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 125°C und einem Gesamtdruck im Bereich von 120 bis 150 bar.In a preferred embodiment, the hydrogenation of carbon dioxide is carried out at a temperature in the range of 100 to 125 ° C and a total pressure in the range of 120 to 150 bar.

Der Partialdruck des Kohlendioxids liegt bei der Hydrierung im Allgemeinen im Bereich von 1 bis 100 bar, bevorzugt im Bereich von 5 bis 50 bar und besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 30 bar.The partial pressure of the carbon dioxide in the hydrogenation is generally in the range from 1 to 100 bar, preferably in the range from 5 to 50 bar and particularly preferably in the range from 20 to 30 bar.

Der Partialdruck des Wasserstoffs liegt bei der Hydrierung im Allgemeinen im Bereich von 10 bis 200 bar, bevorzugt im Bereich von 30 bis 150 bar und besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 100 bar.The hydrogen partial pressure in the hydrogenation is generally in the range from 10 to 200 bar, preferably in the range from 30 to 150 bar and particularly preferably in the range from 50 to 100 bar.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Hydrierung in Gegenwart mindestens eines polaren Lösungsmittels durchgeführt. In dieser Ausführungsform enthält das Reaktionsgemisch (Rg) mindestens ein polares Lösungsmittel. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn Amine (II) eingesetzt werden, wie beispielsweise Ammoniak, die mit Kohlendioxid Salze bilden. Durch den Einsatz eines polaren Lösungsmittels lässt sich die Löslichkeit dieser Salze im Reaktionsgemisch (Rg) verbessern.In a preferred embodiment of the process according to the invention, the hydrogenation is carried out in the presence of at least one polar solvent. In this embodiment, the reaction mixture (Rg) contains at least one polar solvent. This is particularly advantageous when amines (II) are used, such as ammonia, which form salts with carbon dioxide. By using a polar solvent, the solubility of these salts in the reaction mixture (Rg) can be improved.

Im erfindungsgemäßen Verfahren kann das Reaktionsgemisch (Rg) ein polares Lösungsmittel oder Mischungen aus zwei oder mehr polaren Lösungsmitteln enthalten. Als Stoffklassen, die als polare Lösungsmittel geeignet sind, kommen bevorzugt Alkohole und Diole sowie deren Ameisensäureester, Formamide wie Formamid, Methylformamid oder Dimethylformamid, oder Wasser in Frage.In the process of the invention, the reaction mixture (Rg) may contain a polar solvent or mixtures of two or more polar solvents. Suitable classes of substances which are suitable as polar solvents are preferably alcohols and diols and also their formic acid esters, formamides such as formamide, methylformamide or dimethylformamide, or water.

Geeignete Alkohole sind beispielsweise Methanol, Ethanol, 2-Methoxyethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, 1-Butanol, 2-Butanol und 2-Methyl-1-propanol.Suitable alcohols are, for example, methanol, ethanol, 2-methoxyethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol and 2-methyl-1-propanol.

Als Stoffklassen, die als polare Lösungsmittel geeignet sind, kommen bevorzugt Diole sowie deren Ameisensäureester, Polyole sowie deren Ameisensäureester, Sulfone, Sulfoxide, offenkettige oder cyclische Amide sowie Gemische der genannten Stoffklassen in Frage.Suitable classes of compounds which are suitable as polar solvents are preferably diols and also their formic acid esters, polyols and also their formic acid esters, sulfones, sulfoxides, open-chain or cyclic amides and mixtures of the mentioned classes of substances.

Geeignete Diole und Polyole sind beispielsweise Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol, 1,3-Propandiol, 2-Methyl-l,3-propandiol, 1,4-Butandiol, Dipropylenglykol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol und Glycerin.Suitable diols and polyols are, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,4-butanediol, dipropylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol and glycerol.

Ein geeignetes Sulfon ist Tetramethylensulfon (Sulfolan).A suitable sulfone is tetramethylene sulfone (sulfolane).

Geeignete Sulfoxide sind beispielsweise Dialkylsulfoxide, vorzugsweise C1- bis C6-Dialkylsulfoxide, insbesondere Dimethylsulfoxid.Suitable sulfoxides are, for example, dialkyl sulfoxides, preferably C 1 - to C 6 -dialkyl sulfoxides, in particular dimethyl sulfoxide.

Als geeignete offenkettige oder cyclische Amide seien beispielsweise Formamid, Methylformamid, Dimethylformamid, Ethylformamid, Diethylformamid, n-Propylformamid, Di-n-propylformamid, Isopropylformamid, Diisopropylformamid, n-Butylformamid, Di-n-butylformamid, tert-Butylformamid, Di-tert-butylformamid, n-Hexylformamid, Di-n-hexylformamid, Cyclohexylformamid, Dicyclohexylformamid, Formanilid, N-Methylpyrrolidon, Acetamid und N-Methylcaprolactam genannt.Suitable open-chain or cyclic amides are, for example, formamide, methylformamide, dimethylformamide, ethylformamide, diethylformamide, n-propylformamide, di-n-propylformamide, isopropylformamide, diisopropylformamide, n-butylformamide, di-n-butylformamide, tert-butylformamide, di-tert-butylformamide. butylformamide, n-hexylformamide, di-n-hexylformamide, cyclohexylformamide, dicyclohexylformamide, formanilide, N-methylpyrrolidone, acetamide and N-methylcaprolactam.

D. h. als polare Lösungsmittel sind prinzipiell auch Formamidverbindungen (Ia) geeignet, die durch das erfindungsgemäße Verfahren zugänglich sind. Diese können in der Hydrierung selbst hergestellt werden. Es ist auch möglich, diese von außen dem Hydrierreaktor zuzuführen.Ie. In principle, formamide compounds (Ia) which are obtainable by the process according to the invention are also suitable as polar solvents. These can be produced in the hydrogenation itself. It is also possible to supply these from the outside of the hydrogenation reactor.

Das Molverhältnis des beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten polaren Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemischs zum eingesetzten Amin (II) beträgt im Allgemeinen 0,5 bis 30 und bevorzugt 1 bis 20.The molar ratio of the polar solvent or solvent mixture used in the process according to the invention to the amine (II) used is generally from 0.5 to 30, and preferably from 1 to 20.

Das Mengenverhältnis des polaren Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemischs zu Kohlendioxid (g eingesetztes polares Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch/g eingesetztes Kohlendioxid) liegt im Allgemeinen im Bereich von 1 g zu 1 g bis 50 g zu 1 g und bevorzugt im Bereich von 1 g zu 1 g bis 20 g zu 1 g. Besonders bevorzugt beträgt das Mengenverhältnis 1 g zu 1 g.The quantitative ratio of the polar solvent or solvent mixture to carbon dioxide (g used polar solvent or solvent mixture / g of carbon dioxide used) is generally in the range of 1 g to 1 g to 50 g to 1 g and preferably in the range of 1 g to 1 g to 20 g to 1 g. The amount ratio is particularly preferably 1 g to 1 g.

Der beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Iridium-Katalysator entsteht in situ unter den Reaktionsbedingungen im Hydrierreaktor. Der Iridium-Katalysator ist unter den Reaktionsbedingungen im Hydrierreaktor im Allgemeinen erhältlich aus einer Iridium-Verbindung und einem mindestens zweizähnigen Phosphinliganden. Geeignete Iridium-Verbindungen sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Iridium(III)-chlorid (IrCl3), Iridium(III)-chlorid-Hydrat (IrCl3·H2O), Iridium(III)-chlorid-Hydrochlorid-Hydrat (IrCl3·H2O·HCl), Iridium(III)-bromid (IrBr3), Iridium(IV)-chlorid-Hydrat (IrCl4·H2O), Iridium(IV)-oxid (IrO2), Kalium-hexachloroiridat(IV) (K2IrCl6), Kalium-pentachloronitrosyl-iridium(III) (Klr(NO)Cl5), Natrium-hexachloroiridate(III)-Hydrat (Na3IrCl6·H2O), Natrium-hexachloroiridat(IV)-Hexahydrat (Na2IrCl6(H2O)6), Ammonium-hexachloroiridat(III)-Monohydrat ((NH4)3IrCl6H2O), Ammonium-hexachloroiridat(IV) ((NH4)2IrCl6), Tetrairidiumdodecacarbonyl (Ir4(CO)12), Wasserstoff-hexachloroiridat(IV)-Hydrat (H2Cl6Ir·H2O), trans-Chlorocarbonylbis-(triphenylphosphin)-iridium ([Ir(Cl)(CO)(Ph3)2]) Bis(1,5-Cyclooctadien)diiridium(I)-dichlorid ([Ir(COD)Cl]2), Hydridocarbonyltris(triphenylphosphin)iridium(I) (IrH(CO)(PPh3)3), Bis(triphenylphosphin)iridium(I)-carbonyl-chlorid ([IrCl(CO)(PPh3)2]), (1,5-Cyclooctadien)(pyridin)(tricyclohexylphosphin)-iridium(I)-hexafluorophosphat ([Ir(COD)(PCy3)(Py)]PF6), Iridium(III)-acetylacetonat (Ir(acac)3), Tris[2-phenylpyridinato-C2,N]iridium(III) (Ir(ppy)3), (1,5-Cyclooctadien)(hexafluoroacetylacetonato)iridium(I) (Ir(COD)(C5HF6O2)), (1,5-Cyclooctadien)(methoxy)iridium(I)-dimer ([Ir(OMe)(COD)]2), (1,5-Cyclooctadien)-η5-indenyl)iridium(I) ((C9H7)Ir(COD)), (Methylcyclopentadienyl)(1,5-cyclooctadien)iridium(I) ((C6H7)Ir(COD)), (1,5-Cyclooctadien)bis(methyldiphenylphosphin)iridium(I)-hexafluorophosphat ([Ir(COD)(PPh2Me)2]PF6), 3-Di-isopropylphosphin-2-(N,N-dimethylamin)-1H-inden(1,5-cyclooctadien)iridium(I)-hexafluorophosphat ([IrC25H38NP]PF6), (Acetylacetonato)(1,5-cyclooctadien)iridium(I) (Ir(acac)(COD)), Dicarbonylacetylacetonato-iridium(I) (Ir(CO)2(acac)), Tris(norbornadien)(acetylacetonato)iridium(III) (Ir(C7H8-C7H8)(C7H8)(acac)), Bis(1,5-cyclooctadien)iridium(I)-tetrafluoroborat ([Ir(COD)2]BF4), Bis(1,5-cyclooctadien)iridium(I)-tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borat ([Ir(COD)2]BARF), Chlorobis(cycloocten)iridium(I)-dimer (C32H56Cl2Ir2), Chlorodihydrido[bis(2-diisopropylphosphino)ethylamin]iridium(III) (C16H39ClIrNP2), Trichlorotris(pyridin)iridium(III) (Ir(Py)3Cl3), Tris[1-phenylisoquinolin-C2,N]iridium(III) (Ir(piq)3), Tris[2-(4,6-difluorophenyl)pyridinato-C2,N]iridium(III) (Ir(Fppy)3), Tris[2-(benzo[b]thiophen-2-yl)pyridinato-C3,N]iridium(III) (Ir(btpy)3), Dichlorotetrakis(2-(2-pyridinyl)phenyl)diiridium(III) ([(ppy)2IrCl]2), Chloro(pentamethylcyclopentadienyl)[(2-pyridinyl-kN)phenyl-kC]iridum(III) (IrCl(C10H15)(ppy)) und Dichloro(pentamethylcyclopentadienyl)iridium(III)-dimer ([(CH3)5C5IrCl2]2).The iridium catalyst used in the process according to the invention is formed in situ under the reaction conditions in the hydrogenation reactor. The iridium catalyst is generally available under the reaction conditions in the hydrogenation reactor from an iridium compound and at least one bidentate phosphine ligands. Suitable iridium compounds are, for example, selected from the group consisting of iridium (III) chloride (IrCl 3 ), iridium (III) chloride hydrate (IrCl 3 .H 2 O), iridium (III) chloride hydrochloride hydrate (IrCl 3 · H 2 O · HCl), iridium (III) bromide (IrBr 3 ), iridium (IV) chloride hydrate (IrCl 4 · H 2 O), iridium (IV) oxide (IrO 2 ), Potassium hexachloroiridate (IV) (K 2 IrCl 6 ), potassium pentachloronitrosyl-iridium (III) (Klr (NO) Cl 5 ), sodium hexachloroiridate (III) hydrate (Na 3 IrCl 6 .H 2 O), sodium hexachloroiridate (IV) hexahydrate (Na 2 IrCl 6 (H 2 O) 6 ), ammonium hexachloroiridate (III) monohydrate ((NH 4 ) 3 IrCl 6 H 2 O), ammonium hexachloroiridate (IV) ((NH 4 ) 2 IrCl 6 ), tetrairidium dodecacarbonyl (Ir 4 (CO) 12 ), hydrogen hexachloroiridate (IV) hydrate (H 2 Cl 6 Ir • H 2 O), trans -chlorocarbonylbis (triphenylphosphine) iridium ([Ir ( Cl) (CO) (Ph 3 ) 2 ]) Bis (1,5-cyclooctadiene) diiridium (I) dichloride ([Ir (COD) Cl] 2 ), hydridocarbonyltris (triphenylphosphine) iridium (I) (IrH (CO) (PPh 3 ) 3 ), B is (triphenylphosphine) iridium (I) carbonyl chloride ([IrCl (CO) (PPh 3 ) 2 ]), (1,5-cyclooctadiene) (pyridine) (tricyclohexylphosphine) iridium (I) hexafluorophosphate ([Ir ( COD) (PCy 3) (Py)] PF 6), (iridium III) acetylacetonate (Ir (acac) 3), tris [2-phenylpyridinato-C2, N] (iridium (III) Ir (ppy) 3) , (1,5-cyclooctadiene) (hexafluoroacetylacetonato) iridium (I) (Ir (COD) (C 5 HF 6 O 2 )), (1,5-cyclooctadiene) (methoxy) iridium (I) dimer ([Ir ( OMe) (COD)] 2 ), (1,5-cyclooctadiene) -η 5 -indenyl) iridium (I) ((C 9 H 7 ) Ir (COD)), (methylcyclopentadienyl) (1,5-cyclooctadiene) iridium (I) ((C 6 H 7 ) Ir (COD)), (1,5-cyclooctadiene) bis (methyldiphenylphosphine) iridium (I) hexafluorophosphate ([Ir (COD) (PPh 2 Me) 2 ] PF 6 ), 3-Di-isopropylphosphine-2- (N, N-dimethylamine) -1H-indene (1,5-cyclooctadiene) iridium (I) hexafluorophosphate ([IrC 25 H 38 NP] PF 6 ), (acetylacetonato) (1, 5-cyclooctadiene) iridium (I) (Ir (acac) (COD)), dicarbonylacetylacetonato-iridium (I) (Ir (CO) 2 (acac)), tris (norbornadiene) (acetylacetonato) iridium (III) (Ir (C 7 H 8 -C 7 H 8) (C 7 H 8 ) (acac)), bis (1,5-cyclooctadiene) iridium (I) tetrafluoroborate ([Ir (COD) 2 ] BF 4 ), bis (1,5-cyclooctadiene) iridium (I) - tetrakis (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl) borate ([Ir (COD) 2 ] BARF), chlorobis (cyclooctene) iridium (I) dimer (C 32 H 56 Cl 2 Ir 2 ), chlorodihydrido [bis (2 -diisopropylphosphino) ethylamine] iridium (III) (C 16 H 39 ClIrNP 2), trichlorotris (pyridine) (iridium (III) (Ir Py) 3 Cl 3), tris [1-phenylisoquinoline-C 2, N] iridium (III ) (Ir (piq) 3 ), tris [2- (4,6-difluorophenyl) pyridinato-C 2 , N] iridium (III) (Ir (Fppy) 3 ), tris [2- (benzo [b] thiophene) 2-yl) pyridinato-C 3 , N] iridium (III) (Ir (btpy) 3 ), dichlorotetrakis (2- (2-pyridinyl) phenyl) diiridium (III) ([(ppy) 2 IrCl] 2 ), chloro (pentamethylcyclopentadienyl) [(2-pyridinyl-kN) phenyl-kC] iridum (III) (IrCl (C 10 H 15 ) (ppy)) and dichloro (pentamethylcyclopentadienyl) iridium (III) dimer ([(CH 3 ) 5 C 5 IrCl 2 ] 2 ).

Besonders bevorzugte Iridium-Verbindungen sind Iridium-Komplexverbindung. Geeignete Iridium-Komplexverbindungen sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bis(1,5-Cyclooctadien)diiridium(I)-dichlorid ([Ir(COD)Cl]2), Hydridocarbonyltris(triphenylphosphin)iridium(I) (IrH(CO)(PPh3)3), Bis(triphenylphosphin)iridium(I)-carbonyl-chlorid ([IrCl(CO)(PPh3)2]), (1,5-Cyclooctadien)(pyridin)(tricyclohexylphosphin)-iridium(I)-hexafluorophosphat ([Ir(COD)(PCy3)(Py)]PF6), Iridium(III)-acetylacetonat (Ir(acac)3), Tris[2-phenylpyridinato-C2,N]iridium(III) (Ir(ppy)3), (1,5-Cyclooctadien)(hexafluoroacetylacetonato)iridium(I) (Ir(CID)(C5HF6O2)), (1,5-Cyclooctadien)(methoxy)iridium(I)-dimer ([Ir(OMe)(COD)]2), (1,5-Cyclooctadien)-η5-indenyl)iridium(I) ((C9H7)Ir(COD)), (Methylcyclopentadienyl)(1,5-cyclooctadien)iridium(I) ((C6H7)Ir(COD)), (1,5-Cyclooctadien)bis(methyldiphenylphosphin)iridium(I)-hexafluorophosphat ([Ir(COD)(PPh2Me)2]PF6), 3-Di-isopropylphosphin-2-(N,N-dimethylamin)-1H-inden(1,5-cyclooctadien)iridium(I)-hexafluorophosphat ([IrC25H38NP]PF6), (Acetylacetonato)(1,5-cyclooctadien)iridium(I) (Ir(acac)(COD)), Dicarbonylacetylacetonato-iridium(I) (Ir(CO)2(acac)), Tris(norbornadien)(acetylacetonato)iridium(III) (Ir(C7H8-C7H8)(C7H8)(acac)), Bis(1,5-cyclooctadien)iridium(I)-tetrafluoroborat ([Ir(COD)2]BF4), Bis(1,5-cyclooctadien)iridium(I)-tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)borat ([Ir(COD)2]BARF), Chlorobis(cycloocten)iridium(I)-dimer (C32H56C12Ir2), Chlorodihydrido[bis(2-diisopropylphosphino)ethylamin]iridium(III) (C16H39ClIrNP2), Trichlorotris(pyridin)iridium(III) (Ir(Py)3Cl3), Tris[1-phenylisoquinolin-C2,N]iridium(III) (Ir(piq)3), Tris[2-(4,6-difluorophenyl)pyridinato-C2,N]iridium(III) (Ir(Fppy)3), Tris[2-(benzo[b]thiophen-2-yl)pyridinato-C3,N]iridium(III) (Ir(btpy)3), Dichlorotetrakis(2-(2-pyridinyl)phenyl)diiridium(III) ([(ppy)2IrCl]2), Chloro(pentamethylcyclopentadienyl)[(2-pyridinyl-kN)phenyl-kC]iridum(III) (IrCl(C10H15)(ppy)) und Dichloro(pentamethylcyclopentadienyl)iridium(III)-dimer ([(CH3)5C5IrCl2]2).Particularly preferred iridium compounds are iridium complex compound. Suitable iridium complex compounds are, for example, selected from the group consisting of bis (1,5-cyclooctadiene) diiridium (I) dichloride ([Ir (COD) Cl] 2 ), hydridocarbonyltris (triphenylphosphine) iridium (I) (IrH (CO) (PPh 3 ) 3 ), bis (triphenylphosphine) iridium (I) carbonyl chloride ([IrCl (CO) (PPh 3 ) 2 ]), (1,5-cyclooctadiene) (pyridine) (tricyclohexylphosphine) -iridium (I. ) hexafluorophosphate ([Ir (COD) (PCy 3) (Py)] PF 6), iridium (III) acetylacetonate (Ir (acac) 3), tris [2-phenylpyridinato-C 2, N] iridium (III) (Ir (ppy) 3 ), (1,5-cyclooctadiene) (hexafluoroacetylacetonato) iridium (I) (Ir (CID) (C 5 HF 6 O 2 )), (1,5-cyclooctadiene) (methoxy) iridium (I. ) -dimer ([Ir (OMe) (COD)] 2 ), (1,5-cyclooctadiene) -η 5 -indenyl) iridium (I) ((C 9 H 7 ) Ir (COD)), (methylcyclopentadienyl) ( 1,5-cyclooctadiene) iridium (I) ((C 6 H 7 ) Ir (COD)), (1,5-cyclooctadiene) bis (methyldiphenylphosphine) iridium (I) hexafluorophosphate ([Ir (COD) (PPh 2 Me ) 2 ] PF 6 ), 3-di-isopropylphosphine-2- (N, N-dimethylamine) -1H-indene (1,5-cyclooctadiene) iridium (I) - hexafluorophosphate ([IrC 25 H 38 NP] PF 6 ), (acetylacetonato) (1,5-cyclooctadiene) iridium (I) (Ir (acac) (COD)), dicarbonylacetylacetonato-iridium (I) (Ir (CO) 2 ( acac), tris (norbornadiene) (acetylacetonato) iridium (III) (Ir (C 7 H 8 -C 7 H 8 ) (C 7 H 8 ) (acac)), bis (1,5-cyclooctadiene) iridium (I. ) tetrafluoroborate ([Ir (COD) 2 ] BF 4 ), bis (1,5-cyclooctadiene) iridium (I) tetrakis (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl) borate ([Ir (COD) 2 ] BARF ), Chlorobis (cyclooctene) iridium (I) dimer (C 32 H 56 C 12 Ir 2 ), chlorodihydrido [bis (2-diisopropylphosphino) ethylamine] iridium (III) (C 16 H 39 ClIrNP 2 ), trichlorotris (pyridine) iridium (III) (Ir (Py) 3 Cl 3 ), tris [1-phenylisoquinoline-C 2 , N] iridium (III) (Ir (piq) 3 ), tris [2- (4,6-difluorophenyl) pyridinato] C 2 , N] iridium (III) (Ir (Fppy) 3 ), tris [2- (benzo [b] thiophen-2-yl) pyridinato-C 3 , N] iridium (III) (Ir (btpy) 3 ) Dichlorotetrakis (2- (2-pyridinyl) phenyl) diiridium (III) ([(ppy) 2 IrCl] 2 ), chloro (pentamethylcyclopentadienyl) [(2-pyridinyl-kN) phenyl-kC] iridum (III) (IrCl ( C 10 H 15 ) (ppy)) and dichloro (pentamethylcyclopentadienyl) iridium (III) dimer ([(CH 3 ) 5 C 5 IrCl 2 ] 2 ).

Am meisten bevorzugt sind Iridium-Komplexverbindungen, die COD als Liganden enthalten.Most preferred are iridium complex compounds containing COD as ligands.

„COD” bedeutet 1,5-Cyclooctadien, „(PPh3)” bedeutet Triphenylphosphin."COD" means 1,5-cyclooctadiene, "(PPh 3 )" means triphenylphosphine.

Unter homogen-katalysiert wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, dass der im Hydrierreaktor gebildete Iridium-Katalysators zumindest teilweise im flüssigen Reaktionsmedium (flüssige Phase des Reaktionsgemischs (Rg)) gelöst vorliegt. In einer bevorzugten Ausführungsform liegen mindestens 90% des im Hydrierreaktor gebildeten Iridium-Katalysators im flüssigen Reaktionsmedium gelöst vor, mehr bevorzugt mindestens 95%, insbesondere bevorzugt mehr als 99%, am meisten bevorzugt liegt der Iridium-Katalysator vollständig gelöst im flüssigen Reaktionsmedium vor (100%), jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des im flüssigen Reaktionsmedium vorhandenen Iridium-Katalysators.In the context of the present invention, homogeneously catalyzed means that the iridium catalyst formed in the hydrogenation reactor is at least partially dissolved in the liquid reaction medium (liquid phase of the reaction mixture (Rg)). In a preferred embodiment, at least 90% of the iridium catalyst formed in the hydrogenation reactor is dissolved in the liquid reaction medium, more preferably at least 95%, most preferably more than 99%, most preferably the iridium catalyst is completely dissolved in the liquid reaction medium (100 %), in each case based on the total amount of iridium catalyst present in the liquid reaction medium.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird unter „homogen-katalysiert” verstanden, dass auch die Iridium-Verbindung und der mindestens zweizähnige Phosphinligand jeweils zu mindestens teilweise im flüssigen Reaktionsmedium löslich sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Iridium-Verbindung und der mindestens zweizähnige Phosphinligand zu mindestens 90% im flüssigen Reaktionsmedium löslich, mehr bevorzugt jeweils zu mindestens 95%, insbesondere bevorzugt jeweils zu mehr als 99%, am meisten bevorzugt sind sowohl die Iridium-Verbindung als auch der mindestens zweizähnige Phosphinligand vollständig im flüssigen Reaktionsmedium löslich (100%), jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Iridium-Verbindung bzw. des eingesetzten mindestens zweizähnigen Phosphinliganden im flüssigen Reaktionsmedium (flüssige Phase des Reaktionsgemischs Rg). In a further preferred embodiment, "homogeneously catalyzed" means that the iridium compound and the at least bidentate phosphine ligand are each at least partially soluble in the liquid reaction medium. In a preferred embodiment, the iridium compound and the at least bidentate phosphine ligand are at least 90% soluble in the liquid reaction medium, more preferably at least 95%, more preferably more than 99%, most preferably both the iridium compound and also the at least bidentate phosphine ligand completely soluble in the liquid reaction medium (100%), in each case based on the total amount of the iridium compound or the used at least bidentate phosphine in the liquid reaction medium (liquid phase of the reaction mixture Rg).

Die Menge der Metallkomponente (Iridium) des Iridium-Katalysators in der Hydrierung beträgt im Allgemeinen 0,1 bis 5000 Gew.-ppm, bevorzugt 1 bis 800 Gew.-ppm und besonders bevorzugt 5 bis 800 Gew.-ppm, insbesondere 50 bis 250 Gew.-ppm, jeweils bezogen auf die flüssige Phase des Reaktionsgemischs (Rg) im Hydrierreaktor.The amount of the metal component (iridium) of the iridium catalyst in the hydrogenation is generally from 0.1 to 5000 ppm by weight, preferably from 1 to 800 ppm by weight and more preferably from 5 to 800 ppm by weight, in particular from 50 to 250 Ppm by weight, in each case based on the liquid phase of the reaction mixture (Rg) in the hydrogenation reactor.

Das Molverhältnis der Metallkomponente (Iridium) des Iridium-Katalysators zu Kohlendioxid im Reaktionsgemisch (Rg) liegt im Allgemeinen im Bereich von 1 zu 2000 bis 1 zu 50000, bevorzugt im Bereich von 1 zu 5000 bis 1 zu 20000.The molar ratio of the metal component (iridium) of the iridium catalyst to carbon dioxide in the reaction mixture (Rg) is generally in the range of 1 to 2,000 to 1 to 50,000, preferably in the range of 1 to 5,000 to 1 to 20,000.

Das Molverhältnis von Iridium zu dem mindestens zweizähnigen Phosphinligand im Iridium-Katalysator liegt im Allgemeinen im Bereich von 1 zu 1 bis 1 zu 5, bevorzugt im Bereich von 1 zu 1 bis 1 zu 2. Insbesondere beträgt das Molverhältnis 1 zu 1.The molar ratio of iridium to the at least bidentate phosphine ligand in the iridium catalyst is generally in the range of 1 to 1 to 1 to 5, preferably in the range of 1 to 1 to 1 to 2. In particular, the molar ratio is 1 to 1.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden im Allgemeinen TOF-Werte von bis zu 5000 erreicht. (TON-Wert = Mol Formamidverbindung (Ia) pro Mol Iridium im Iridium-Katalysator bezogen auf die Reaktionszeit; TOF-Wert = Mol Formamidverbindung (Ia) pro Mol Iridium im Iridium-Katalysator pro 1 Stunde Reaktionszeit). Turnover Frequency (TOF) und Turnover Number TON; zur Definition von TOF und TON siehe: J. F. Hartwig, Organotransition Metal Chemistry, 1. Auflage, 2010, University Science Books, Sausalito/California S. 545 )With the method according to the invention, TOF values of up to 5,000 are generally achieved. (TON value = mole of formamide compound (Ia) per mole of iridium in the iridium catalyst based on the reaction time; TOF value = mole of formamide compound (Ia) per mole of iridium in the iridium catalyst per 1 hour reaction time). Turnover Frequency (TOF) and Turnover Number TON; for the definition of TOF and TON see: JF Hartwig, Organotransition Metal Chemistry, 1st Edition, 2010, University Science Books, Sausalito, California p. 545 )

Unter Zähnigkeit wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Anzahlt der Bindungen verstanden, die der Phosphinligand zum Iridium-Zentralatom ausbilden kann. D. h. mindestens zweizähnige Phosphinliganden können mindestens zwei Bindungen zum Iridium-Zentralatom ausbilden.In the context of the present invention, denticity is understood to mean the number of bonds that the phosphine ligand can form to the iridium central atom. Ie. at least bidentate phosphine ligands can form at least two bonds to the iridium central atom.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird als mindestens zweizähniger Phosphinligand ein Phosphinligand der allgemeinen Formel (III) eingesetzt,

Figure 00100001
in der
m, q unabhängig voneinander 0, 1, 2 oder 3 sind;
R3, R4 beide Wasserstoff sind oder gemeinsam mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, einen unsubstituierten oder zumindest monosubstituierten Phenylring bilden,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OC(O)Ra, -OCOCF3, -OSO2Ra, -OSO2CF3, -CN, -OH, -ORa, -N(Ra)2, -NHRa und unsubstituiertem oder zumindest monosubstituiertem C1-C10-Alkyl,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH2, -COOH und C1-C10-Alkyl;
R5 Wasserstoff, -F, -Cl, -Br, -OC(O)Ra, -OCOCF3, -OSO2Ra, -OSO2CF3, -CN, -OH, -ORa, -N(Ra)2, -NHRa oder unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl ist,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH2, -COOH und C1-C10-Alkyl;
Ra ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und C1-C10-Alkyl
R6, R7 beide Wasserstoff sind oder gemeinsam mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, einen unsustituierten oder zumindest monosubstiuierten Phenylring bilden,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OC(O)Ra, -OCOCF3, -OSO2Ra, -OSO2CF3, -CN, -OH, -ORa, -N(Ra)2, -NHRa und unsubstituiertem oder zumindest monosubstituiertem C1-C10-Alkyl,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH2, -COOH und C1-C10-Alkyl;
R8, R9, R10, R11 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus unsubstituiertem oder zumindest monosubstituiertem C1-C10-Alkyl, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl und C5-C10-Heteroaryl,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1-C4-Alkyl und -ORa;
X -N-, -P- oder -CH- ist.In a preferred embodiment, a phosphine ligand of the general formula (III) is used as the at least bidentate phosphine ligand,
Figure 00100001
in the
m, q are independently 0, 1, 2 or 3;
R 3 , R 4 are both hydrogen or together with the carbon atoms to which they are attached form an unsubstituted or at least monosubstituted phenyl ring,
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OC (O) R a , -OCOCF 3 , -OSO 2 R a , -OSO 2 CF 3 , -CN, -OH, - OR a , -N (R a ) 2 , -NHR a and unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl,
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH 2 , -COOH and C 1 -C 10 alkyl;
R 5 is hydrogen, -F, -Cl, -Br, -OC (O) R a , -OCOCF 3 , -OSO 2 R a , -OSO 2 CF 3 , -CN, -OH, -OR a , -N ( R a ) 2 , -NHR a or unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl,
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH 2 , -COOH and C 1 -C 10 alkyl;
R a is selected from the group consisting of hydrogen and C 1 -C 10 alkyl
R 6 , R 7 are both hydrogen or together with the carbon atoms to which they are attached form an unsubstituted or at least monosubstituted phenyl ring,
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OC (O) R a , -OCOCF 3 , -OSO 2 R a , -OSO 2 CF 3 , -CN, -OH, - OR a , -N (R a ) 2 , -NHR a and unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl,
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH 2 , -COOH and C 1 -C 10 alkyl;
R 8 , R 9 , R 10 , R 11 are independently selected from the group consisting of unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 alkyl, C 5 -C 8 cycloalkyl, C 5 -C 8 heterocyclyl, C 5 -C 10 -aryl and C 5 -C 10 -heteroaryl,
wherein the substituents are selected from the group consisting of C 1 -C 4 alkyl and -OR a ;
X is -N-, -P- or -CH-.

Besonders bevorzugt ist ein Phosphinligand der allgemeinen Formel (III), in der
m, q unabhängig voneinander 0 oder 1 sind;
R3, R4 beide Wasserstoff sind oder gemeinsam mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, einen unsubstituierten Phenylring bilden,
R5 Wasserstoff, -F, -Cl, -Br, OC(O)Ra, -OCOCF3, -OSO2Ra, -OSO2CF3, -CN, -OH, -ORa, -N(Ra)2, -NHRa oder unsubstituiertes C1-C10-Alkyl, ist,
Ra ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und C1-C4-Alkyl
R6, R7 beide Wasserstoff sind oder gemeinsam mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, einen unsustituierten Phenylring bilden,
R8, R9, R10, R11 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus unsubstituiertem oder zumindest monosubstituiertem C1-C6-Alkyl, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl und C5-C10-Heteroaryl,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1-C4-Alkyl und -OCH3;
X -N- oder -CH- ist.
Particularly preferred is a phosphine ligand of the general formula (III) in which
m, q are independently 0 or 1;
R 3 , R 4 are both hydrogen or together with the carbon atoms to which they are attached form an unsubstituted phenyl ring,
R 5 is hydrogen, -F, -Cl, -Br, OC (O) R a , -OCOCF 3 , -OSO 2 R a , -OSO 2 CF 3 , -CN, -OH, -OR a , -N (R a ) 2 , -NHR a or unsubstituted C 1 -C 10 -alkyl,
R a is selected from the group consisting of hydrogen and C 1 -C 4 alkyl
R 6 , R 7 are both hydrogen or together with the carbon atoms to which they are attached form an unsubstituted phenyl ring,
R 8 , R 9 , R 10 , R 11 are independently selected from the group consisting of unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 6 -alkyl, C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 8 -heterocyclyl, C 5 -C 10 -aryl and C 5 -C 10 -heteroaryl,
wherein the substituents are selected from the group consisting of C 1 -C 4 alkyl and -OCH 3 ;
X is -N- or -CH-.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Hydrierung in Gegenwart eines Iridium-Katalysators durchgeführt, der einen Phosphinliganden (III) ausgewählt aus der Gruppe der Phosphinliganden der allgemeinen Formeln (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId) (IIIe), (IIIf), (IIIg) und (IIIh) enthält,

Figure 00130001
in denen für R5, R8, R9, R10 und R11 die vorstehend zur allgemeinen Formel (III) angeführten Definitionen und Bevorzugungen entsprechend gelten.In a further preferred embodiment, the hydrogenation is carried out in the presence of an iridium catalyst which comprises a phosphine ligand (III) selected from the group of the phosphine ligands of the general formulas (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId) (IIIe), Contains (IIIf), (IIIg) and (IIIh),
Figure 00130001
in which, for R 5 , R 8 , R 9 , R 10 and R 11, the definitions and preferences given above for the general formula (III) apply correspondingly.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist R5 in den allgemeinen Formeln (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId) (IIIe), (IIIf), (IIIg) und (IIIh) Wasserstoff und R8, R9, R10 und R11 sind unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus iso-Propyl, tert-Butyl, Cyclohexyl, Phenyl und 2-Methoxyphenyl, 3-Methoxyphenyl und 4-Methoxyphenyl.In a particularly preferred embodiment, R 5 in the general formulas (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId) (IIIe), (IIIf), (IIIg) and (IIIh) is hydrogen and R 8 , R 9 , R 10 and R 11 are independently selected from the group consisting of iso-propyl, tert-butyl, cyclohexyl, phenyl and 2-methoxyphenyl, 3-methoxyphenyl and 4-methoxyphenyl.

Besonders bevorzugte mindestens zweizähnige Phosphinliganden sind solche ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 2,6-Bis(di-tert-butylphosphinomethyl)pyridin (CAS-Nr. 338800-13-8), 1,3-Bis(di-tert-butylphosphinomethyl)benzol (CAS-Nr. 149968-36-5), 4,5-Bis(dicyclohexylphoshinomethyl)acridin und 4,5-Bis(dicyclohexylphoshinomethyl)anthracen. Particularly preferred at least bidentate phosphine ligands are those selected from the group consisting of 2,6-bis (di-tert-butylphosphinomethyl) pyridine (CAS No. 338800-13-8), 1,3-bis (di-tert-butylphosphinomethyl) benzene (CAS No. 149968-36-5), 4,5-bis (dicyclohexylphosphino) acridine and 4,5-bis (dicyclohexylphosphino) anthracene.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird als mindestens zweizähniger Phosphinligand ein Phosphinligand der allgemeinen Formel (IV) eingesetzt,

Figure 00140001
in der
n 0 oder 1 ist,
R21, R22, R23, R24, R25, R26 unabhängig voneinander unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl, C1-C4-Alkyldiphenylphosphin (-C1-C4-Alkyl-P(Phenyl)2), C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl oder C5-C10-Heteroaryl sind,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH-OR27, -CN, -NH2 und C1-C4-Alkyl
wobei R27 ausgewählt ist aus C1-C4-Alkyl und C5-C10-Aryl;
A gegebenenfalls substituiertes P oder N oder unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C6-Alkan ist,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: C1-C4-Alkyl, Phenyl, -F, -Cl, -Br, -OH, -OR27, -NH2, -NHR27 und N(R27)2,
wobei R27 ausgewählt ist aus C1-C4-Alkyl und C5-C10-Aryl;
Y1, Y2, Y3 unabhängig voneinander eine Bindung, unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes Methylen, Ethylen, Trimethylen, Tetramethylene, Pentamethylen oder Hexamethylen sind,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -OR27, -CN, -NH2, -NHR27, -N(R27)2 und C1-C10-Alkyl,
wobei R27 ausgewählt ist aus C1-C4-Alkyl und C5-C10-Aryl.In a further preferred embodiment, a phosphine ligand of the general formula (IV) is used as the at least bidentate phosphine ligand,
Figure 00140001
in the
n is 0 or 1,
R 21 , R 22 , R 23 , R 24, R 25 , R 26 independently of one another are unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl, C 1 -C 4 -alkyldiphenylphosphine (C 1 -C 4 -alkyl-P (phenyl ) 2 ), C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 8 -heterocyclyl, C 5 -C 10 -aryl or C 5 -C 10 -heteroaryl,
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH-OR 27 , -CN, -NH 2 and C 1 -C 4 alkyl
wherein R 27 is selected from C 1 -C 4 alkyl and C 5 -C 10 aryl;
A is optionally substituted P or N or unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 6 alkane,
wherein the substituents are selected from the group consisting of: C 1 -C 4 -alkyl, phenyl, -F, -Cl, -Br, -OH, -OR 27 , -NH 2 , -NHR 27 and N (R 27 ) 2 ,
wherein R 27 is selected from C 1 -C 4 alkyl and C 5 -C 10 aryl;
Y 1 , Y 2 , Y 3 are independently a bond, unsubstituted or at least monosubstituted methylene, ethylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene or hexamethylene,
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -OR 27 , -CN, -NH 2 , -NHR 27 , -N (R 27 ) 2 and C 1 -C 10 alkyl,
wherein R 27 is selected from C 1 -C 4 alkyl and C 5 -C 10 aryl.

A ist erfindungsgemäß eine Brückengruppe. Für den Fall, dass A unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C6-Alkan ist, sind für den Fall (n = 0) zwei Wasserstoffatome der Brückengruppe durch Bindungen zu den benachbarten Substituenten Y1 und Y2 ersetzt. In diesem Fall ist A bevorzugt unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes Methylen (-CH2-), Ethylen (-CH2CH2-), Trimethylen (-CH2CH2CH2-), Tetramethylene (-CH2CH2CH2CH2-), Pentamethylen (-CH2CH2CH2CH2CH2-) oder Hexamethylen (-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-). Für den Fall (n = 1) sind drei Wasserstoffatome der Brückengruppe durch drei Bindungen zu den benachbarten Substituenten Y1, Y2 und Y3 ersetzt.A is a bridging group according to the invention. In the case where A is unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 6 -alkane, for the case (n = 0) two hydrogen atoms of the bridging group are replaced by bonds to the adjacent substituents Y 1 and Y 2 . In this case, A is preferably unsubstituted or at least monosubstituted methylene (-CH 2 -), ethylene (-CH 2 CH 2 -), trimethylene (-CH 2 CH 2 CH 2 -), tetramethylene (-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), pentamethylene (-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -) or hexamethylene (-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -). For the case (n = 1) three hydrogen atoms of the bridging group are replaced by three bonds to the adjacent substituents Y 1 , Y 2 and Y 3 .

Für den Fall, dass A P (Phosphor) ist, bildet der Phosphor für den Fall (n = 0) zwei Bindungen zu den benachbarten Substituenten Y1 und Y2 und eine Bindung zu einem Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C1-C4-Alkyl und Phenyl aus. Für den Fall (n = 1) bildet der Phosphor drei Bindungen zu den benachbarten Substituenten Y1, Y2 und Y3 aus.In the case of AP (phosphorus), for the case (n = 0), the phosphorus forms two bonds to the adjacent substituents Y 1 and Y 2 and a bond to a substituent selected from the group consisting of C 1 -C 4 Alkyl and phenyl. For the case (n = 1), the phosphorus forms three bonds to the adjacent substituents Y 1 , Y 2 and Y 3 .

Für den Fall, dass A N (Stickstoff) ist, bildet der Stickstoff für den Fall (n = 0) zwei Bindungen zu den benachbarten Substituenten Y1 und Y2 und eine Bindung zu einem Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C1-C4-Alkyl und Phenyl aus. Für den Fall (n = 1) bildet der Stickstoff drei Bindungen zu den benachbarten Substituenten Y1, Y2 und Y3 aus.For the case that AN is (nitrogen), the nitrogen forms two bonds to the adjacent substituents Y 1 and Y 2 for the case (n = 0) and a bond to a substituent selected from the group consisting of C 1 -C 4 Alkyl and phenyl. For the case (n = 1), the nitrogen forms three bonds to the adjacent substituents Y 1 , Y 2 and Y 3 .

Besonders bevorzugt sind Phosphinliganden der allgemeinen Formel (IV), in der
n 0 ist,
R21, R22, R23, R24, R25, R26 unabhängig voneinander unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl, C1-C4-Alkyldiphenylphosphin (-C1-C4-Alkyl-P(Phenyl)2), C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl oder C5-C10-Heteroaryl sind,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH3, -CN, -NH2 und C1-C10-Alkyl;
A unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes Methylen, Ethylen, Trimethylen, Tetramethylene, Pentamethylen oder Hexamethylen, ist, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1-C4-Alkyl, Phenyl, -F, -Cl, -Br, -OH, -OR27, -NH2, -NHR27 und N(R27)2,
wobei R27 ausgewählt ist aus C1-C4-Alkyl und C5-C10-Aryl;
Y1, Y2 Bindungen sind.
Particularly preferred are phosphine ligands of the general formula (IV) in which
n is 0,
R 21 , R 22 , R 23 , R 24 , R 25 , R 26 independently of one another are unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl, C 1 -C 4 -alkyldiphenylphosphine (C 1 -C 4 -alkyl-P ( Phenyl) 2 ), C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 8 -heterocyclyl, C 5 -C 10 -aryl or C 5 -C 10 -heteroaryl,
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH 3 , -CN, -NH 2 and C 1 -C 10 alkyl;
A is unsubstituted or at least monosubstituted methylene, ethylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene or hexamethylene, wherein the substituents are selected from the group consisting of C 1 -C 4 alkyl, phenyl, -F, -Cl, -Br, -OH , -OR 27 , -NH 2 , -NHR 27 and N (R 27 ) 2 ,
wherein R 27 is selected from C 1 -C 4 alkyl and C 5 -C 10 aryl;
Y 1 , Y 2 bonds are.

Weiter besonders bevorzugt sind Phosphinliganden der allgemeinen Formel (IV), in der
n 1 ist,
R21, R22, R23, R24, R25, R26 unabhängig voneinander unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl, C1-C4-Alkyldiphenylphosphin (-C1-C4-Alkyl-P(Phenyl)2), C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl oder C5-C10-Heteroaryl sind,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH3, -CN, -NH2 und C1-C10-Alkyl;
A P ist,
Y1, Y2, Y3 unabhängig voneinander, unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes Methylen, Ethylen, Trimethylen, Tetramethylene, Pentamethylen oder Hexamethylen sind,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -OR27, -CN, -NH2, -NHR27, -N(R27)2 und C1-C10-Alkyl,
wobei R27 ausgewählt ist aus C1-C4-Alkyl und C5-C10-Aryl.
Further particularly preferred are phosphine ligands of the general formula (IV) in which
n is 1,
R 21 , R 22 , R 23 , R 24 , R 25 , R 26 independently of one another are unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl, C 1 -C 4 -alkyldiphenylphosphine (C 1 -C 4 -alkyl-P ( Phenyl) 2 ), C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 8 -heterocyclyl, C 5 -C 10 -aryl or C 5 -C 10 -heteroaryl,
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH 3 , -CN, -NH 2 and C 1 -C 10 alkyl;
AP is,
Y 1 , Y 2 , Y 3 are independently of one another, unsubstituted or at least monosubstituted methylene, ethylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene or hexamethylene,
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -OR 27 , -CN, -NH 2 , -NHR 27 , -N (R 27 ) 2 and C 1 -C 10 alkyl,
wherein R 27 is selected from C 1 -C 4 alkyl and C 5 -C 10 aryl.

Weiter besonders bevorzugte Phosphinliganden sind solche der allgemeinen Formel (IVa)

Figure 00170001
in der
A unsubstituiertes Methylen, Ethylen, Trimethylen, Tetramethylene, Pentamethylen oder Hexamethylen ist,
Rc C1-C4-Alkoxy ist,
m2 0, 1 oder 2 ist.Further particularly preferred phosphine ligands are those of the general formula (IVa)
Figure 00170001
in the
A is unsubstituted methylene, ethylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene or hexamethylene,
R c is C 1 -C 4 -alkoxy,
m 2 is 0, 1 or 2.

m2 gibt die Zahl der Substituenten Rc an den Phenylringen an. Die Phenylringe können den Substituenten Rc in 2-, 3- oder 4-Position tragen. Bevorzugt sind die Phenylringe in 2-Position substituiert. Insbesondere tragen die Phenylringe jeweils nur einen (1) Substituenten Rc, d. h. m2 ist 1. Als Substituent Rc ist Methoxy (-OCH3) am meisten bevorzugt, wobei A Trimethylen ist. Ebenfalls besonders bevorzugt ist A Trimethylen und m2 ist 0.m 2 indicates the number of substituents R c on the phenyl rings. The phenyl rings can carry the substituent R c in the 2-, 3- or 4-position. The phenyl rings are preferably substituted in the 2-position. In particular, the phenyl rings each carry only one (1) substituent R c , ie m 2 is 1. As the substituent R c , methoxy (-OCH 3 ) is most preferred, wherein A is trimethylene. Another particularly preferred A trimethylene and m 2 0.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird als mindestens zweizähniger Phosphinligand ein Phosphinligand der allgemeinen Formel (Va) oder (Vb) eingesetzt,

Figure 00180001
in denen
m1, q1 unabhängig voneinander 0, 1, 2 oder 3 sind,
R33, R34, R35, R36 unabhängig voneinander unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl oder C5-C10-Heteroaryl sind,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH3, -CN, -NH2 und C1-C10-Alkyl;
R38, R39 unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe C1-C10-Alkyl, F, Cl, Br, OH, OR37, NH1, NHR37 und N(R37)2 sind,
wobei R37 ausgewählt ist aus C1-C10-Alkyl und C5-C10-Aryl;
X1, X2 unabhängig voneinander -NH-, -O- oder -S- sind,
X3 eine Bindung, -(NH)-, -(NR40)-, -O-, -S- oder -(CR41R42)- sind,
R40 unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl oder C5-C10-Heteroaryl ist,
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH2 und -C1-C10-Alkyl;
R41, R42 unabhängig voneinander unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl, C1-C10-Alkoxy, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Cycloalkoxy, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl, C5-C10-Aryloxy oder C5-C10-Heteroaryl sind
wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH2 und C1-C10-Alkyl;In a further preferred embodiment, a phosphine ligand of the general formula (Va) or (Vb) is used as the at least bidentate phosphine ligand,
Figure 00180001
in which
m 1 , q 1 are independently 0, 1, 2 or 3,
R 33 , R 34 , R 35 , R 36 independently of one another are unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl, C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 8 -heterocyclyl, C 5 -C 10 -aryl or C 5 -C 10 heteroaryl are,
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH 3 , -CN, -NH 2 and C 1 -C 10 alkyl;
R 38 , R 39 are independently selected from the group C 1 -C 10 -alkyl, F, Cl, Br, OH, OR 37 , NH 1 , NHR 37 and N (R 37 ) 2 ,
wherein R 37 is selected from C 1 -C 10 alkyl and C 5 -C 10 aryl;
X 1 , X 2 are independently -NH-, -O- or -S-,
X 3 is a bond, - (NH) -, - (NR 40 ) -, -O-, -S- or - (CR 41 R 42 ) - are,
R 40 is unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl, C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 8 -heterocyclyl, C 5 -C 10 -aryl or C 5 -C 10 -heteroaryl,
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH 2 and -C 1 -C 10 alkyl;
R 41 , R 42 independently of one another are unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl, C 1 -C 10 -alkoxy, C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 8 -cycloalkoxy, C 5 -C 8 -heterocyclyl , C 5 -C 10 aryl, C 5 -C 10 aryloxy or C 5 -C 10 heteroaryl
wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH 2 and C 1 -C 10 alkyl;

Besonders bevorzugte mindestens zweizähnige Phosphinliganden sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe 1,2-Bis(diphenylphosphino)ethan (dppe), 1,2-Bis(dicylohexylphosphino)ethan, 1,2-Bis(diphenylphosphino)propan (dppp), 1,2-Bis(diphenylphosphino)butan (dppb), 2,3-Bis(dicyclohexylphosphino)ethan (dcpe), 4,5-Bis(diphenylphosphino)-9,9-dimethylxanthen (Xantphos), Bis(2-diphenylphosphinoethyl)phenylphosphin und 1,1,1-Tris(Diphenylphosphinomethyl)ethan (Triphos).Particularly preferred at least bidentate phosphine ligands are, for example, selected from the group consisting of 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane (dppe), 1,2-bis (dicyclohexylphosphino) ethane, 1,2-bis (diphenylphosphino) propane (dppp), 1,2 Bis (diphenylphosphino) butane (dppb), 2,3-bis (dicyclohexylphosphino) ethane (dcpe), 4,5-bis (diphenylphosphino) -9,9-dimethylxanthene (xantphos), bis (2-diphenylphosphinoethyl) phenylphosphine and 1 , 1,1-tris (diphenylphosphinomethyl) ethane (Triphos).

Mehr bevorzugt sind beispielsweise Phosphinliganden ausgewählt aus der Gruppe 4,5-Bis(diphenylphosphino)-9,9-dimethylxanthen (Xantphos), Bis(2-diphenylphosphinoethyl)phenylphosphin und 1,1,1-Tris(Diphenylphosphinomethyl)ethan (Triphos).More preferred are, for example, phosphine ligands selected from the group consisting of 4,5-bis (diphenylphosphino) -9,9-dimethylxanthene (xantphos), bis (2-diphenylphosphinoethyl) phenylphosphine and 1,1,1-tris (diphenylphosphinomethyl) ethane (triphos).

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter „zumindest monosubstituiert” verstanden, dass der Rest oder die Gruppe von Resten, auf die sich diese Formulierung bezieht ein oder mehrere, bevorzugt 1, 2, oder drei, mehr bevorzugt einen, Substituenten trägt.In the context of the present invention, "at least monosubstituted" is understood to mean that the radical or the group of radicals to which this formulation relates carries one or more, preferably 1, 2, or 3, more preferably one, substituent.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter C1-C16-Alkyl verzweigte, unverzweigte, gesättigte und ungesättigte Gruppen verstanden. Bevorzugt sind gesättigte Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen (C1-C10-Alkyl), mehr bevorzugt sind gesättigte Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (C1-C6-Alkyl). Besonders bevorzugt sind gesättigte Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen (C1-C4-Alkyl).In the context of the present invention, C 1 -C 16 -alkyl is understood as meaning branched, unbranched, saturated and unsaturated groups. Preferred are saturated alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms (C 1 -C 10 alkyl), more preferred are saturated alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms (C 1 -C 6 alkyl). Particularly preferred are saturated alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms (C 1 -C 4 alkyl).

Beispiele für gesättigte Alkylgruppen sind Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, Amyl und Hexyl.Examples of saturated alkyl groups are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, amyl and hexyl.

Beispiele für ungesättigte Alkylgruppen (Alkenyl, Alkinyl) sind Vinyl, Allyl, Butenyl, Ethinyl und Propinyl.Examples of unsaturated alkyl groups (alkenyl, alkynyl) are vinyl, allyl, butenyl, ethynyl and propynyl.

Die C1-C16-Alkylgruppe kann unsubstituiert oder mit einem oder mehreren Substituenten ausgewählt aus der Gruppe C1-C10-Alkyl, C1-C6-Alkoxy, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C10-Aryl substituiert sein.The C 1 -C 16 -alkyl group can be unsubstituted or selected with one or more substituents from the group C 1 -C 10 -alkyl, C 1 -C 6 -alkoxy, C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 10 - Aryl substituted.

Unter C5-C8-Cycloalkyl werden vorliegend gesättigte, ungesättigte monozyklische und polyzyklische fünf- bis achtgliedrige Ringsysteme verstanden. Beispiele für C5-C8-Cycloalkyl sind Cyclopentyl, Cyclohexyl oder Cycloheptyl. Die Cycloalkylgruppen können unsubstituiert oder substituiert sein mit einem oder mehreren Substituenten, wie sie vorstehend zu der Gruppe C1-C16-Alkyl definiert wurde. C 5 -C 8 -cycloalkyl is understood here to mean saturated, unsaturated monocyclic and polycyclic five- to eight-membered ring systems. Examples of C 5 -C 8 -cycloalkyl are cyclopentyl, cyclohexyl or cycloheptyl. The cycloalkyl groups may be unsubstituted or substituted with one or more substituents as defined above for the C 1 -C 16 alkyl group.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter C5-C10-Aryl ein aromatisches Ringsystem mit 5 bis 10 Kohlenstoffen verstanden. Das aromatische Ringsystem kann monozyklisch oder bizyklisch sein. Beispiele für Arylgruppen sind Phenyl, Naphthyl wie 1-Naphthyl und 2-Naphthyl. Die Arylgruppe kann unsubstituiert oder substituiert sein, mit einem oder mehreren Substituenten wie vorstehend unter C1-C16-Alkyl definiert.In the context of the present invention, C 5 -C 10 -aryl means an aromatic ring system having 5 to 10 carbons. The aromatic ring system may be monocyclic or bicyclic. Examples of aryl groups are phenyl, naphthyl, such as 1-naphthyl and 2-naphthyl. The aryl group may be unsubstituted or substituted with one or more substituents as defined above under C 1 -C 16 alkyl.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter C5-C10-Heteroaryl ein heteroaromatisches System verstanden, das mindestens ein Heteroatom, ausgewählt aus der Gruppe N, O und S, enthält. Die Heteroarylgruppen können monozyklisch oder bizyklisch sein. Für den Fall, dass Stickstoff ein Ringatom ist, umfasst die vorliegende Erfindung auch N-Oxide der stickstoffenthaltenden Heteroaryle. Beispiele für Heteroaryle sind Thienyl, Benzothienyl, 1-Naphthothienyl, Thianthrenyl, Furyl, Benzofuryl, Pyrrolyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Indolyl, Isoindolyl, Indazolyl, Purinyl, Isoquinolinyl, Quinolinyl, Acridinyl, Naphthyridinyl, Quinoxalinyl, Quinazolinyl, Cinnolinyl, Piperidinyl, Carbolinyl, Thiazolyl, Oxazolyl, Isothiazolyl, Isoxazolyl. Die Heteroarylgruppen können unsubstituiert oder substituiert sein, mit einem oder mehreren Substituenten, die vorstehend unter C1-C16-Alkyl definiert wurden.In the context of the present invention, C 5 -C 10 heteroaryl is understood as meaning a heteroaromatic system which contains at least one heteroatom selected from the group consisting of N, O and S. The heteroaryl groups may be monocyclic or bicyclic. In the case where nitrogen is a ring atom, the present invention also includes N-oxides of the nitrogen-containing heteroaryls. Examples of heteroaryls are thienyl, benzothienyl, 1-naphthothienyl, thianthrenyl, furyl, benzofuryl, pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, pyridyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, indolyl, isoindolyl, indazolyl, purinyl, isoquinolinyl, quinolinyl, acridinyl, naphthyridinyl, quinoxalinyl, Quinazolinyl, cinnolinyl, piperidinyl, carbolinyl, thiazolyl, oxazolyl, isothiazolyl, isoxazolyl. The heteroaryl groups may be unsubstituted or substituted with one or more substituents defined above under C 1 -C 16 alkyl.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter C5-C8-Heterocyclyl fünf- bis achtgliedrige Ringsysteme verstanden, die mindestens ein Heteroatom ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus N, O und S enthalten. Die Ringsysteme können mono- oder bizyklisch sein. Beispiele für geeignete heterozyklische Ringsysteme sind Piperidinyl, Pyrrolidinyl, Pyrrolinyl, Pyrazolinyl, Pyrazolidinyl, Morpholinyl, Thiomorpholinyl, Pyranyl, Thiopyranyl, Piperazinyl, Indolinyl, Dihydrofuranyl, Tetrahydrofuranyl, Dihydrothiophenyl, Tetrahydrothiophenyl, Dihydropyranyl und Tetrahydropyranyl.In the context of the present invention, C 5 -C 8 -heterocyclyl is understood as meaning five- to eight-membered ring systems which contain at least one heteroatom selected from the group consisting of N, O and S. The ring systems can be monocyclic or bicyclic. Examples of suitable heterocyclic ring systems are piperidinyl, pyrrolidinyl, pyrrolinyl, pyrazolinyl, pyrazolidinyl, morpholinyl, thiomorpholinyl, pyranyl, thiopyranyl, piperazinyl, indolinyl, dihydrofuranyl, tetrahydrofuranyl, dihydrothiophenyl, tetrahydrothiophenyl, dihydropyranyl and tetrahydropyranyl.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter C1-C6-Alkoxy (C1-C6-Alkyl-O-) Reste verstanden. Als Beispiele für den Alkylteil der Alkoxygruppe seien Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, Amyl und Hexyl genannt.In the context of the present invention, C 1 -C 6 -alkoxy refers to (C 1 -C 6 -alkyl-O-) radicals. Examples of the alkyl moiety of the alkoxy group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, amyl and hexyl.

Die Hydrierung von Kohlendioxid kann beim erfindungsgemäßen Verfahren diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden. Bei der diskontinuierlichen Fahrweise wird der Hydrierreaktor mit den gewünschten flüssigen und gegebenenfalls festen Einsatz- und Hilfsstoffen bestückt und anschließend Kohlendioxid und Wasserstoff auf den gewünschten Druck bei der gewünschten Temperatur aufgepresst. Nach Ende der Reaktion wird der Reaktor im Regelfall entspannt.The hydrogenation of carbon dioxide can be carried out batchwise or continuously in the process according to the invention. In the batchwise mode of operation of the hydrogenation reactor is equipped with the desired liquid and optionally solid feedstocks and auxiliaries and then pressed carbon dioxide and hydrogen to the desired pressure at the desired temperature. After the end of the reaction, the reactor is usually depressurized.

Bei der kontinuierlichen Fahrweise werden die Einsatz- und Hilfsstoffe, einschließlich des Kohlendioxids und Wasserstoffs kontinuierlich dem Hydrierreaktor zugeführt. Bei kontinuierlicher Fahrweise wird aus dem Hydrierreaktor kontinuierlich eine Flüssigphase abgeführt, so dass der Flüssigkeitsstand im Reaktor im Mittel gleich bleibt. Bevorzugt ist die kontinuierliche Hydrierung von Kohlendioxid.In the continuous mode, the feeds and auxiliaries, including the carbon dioxide and hydrogen, are continuously fed to the hydrogenation reactor. In a continuous procedure, a liquid phase is continuously removed from the hydrogenation reactor, so that the liquid level in the reactor remains the same on average. Preference is given to the continuous hydrogenation of carbon dioxide.

Die mittlere Verweilzeit des Reaktionsgemischs (Rg) im Hydrierreaktor beträgt im Allgemeinen 10 Minuten bis 5 Stunden, bevorzugt beträgt die Verweilzeit 20 Minuten bis 1 Stunde.The average residence time of the reaction mixture (Rg) in the hydrogenation reactor is generally 10 minutes to 5 hours, preferably the residence time is 20 minutes to 1 hour.

Unabhängig davon, ob die Hydrierung kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt wird, wird bei der Umsetzung des Reaktionsgemischs (Rg) im Hydrierreaktor ein Hydriergemisch (H) erhalten, das die Formamidverbindung (Ia) und/oder das Formiat (Ib), den Iridium-Katalysator sowie gegebenenfalls nicht umgesetztes Amin (II) enthält. Das Hydriergemisch (H) kann darüber hinaus das polare Lösungsmittel beziehungsweise Lösungsmittelgemisch enthalten.Regardless of whether the hydrogenation is carried out continuously or batchwise, in the reaction of the reaction mixture (Rg) in the hydrogenation reactor, a hydrogenation mixture (H) is obtained which contains the formamide compound (Ia) and / or the formate (Ib), the iridium catalyst and optionally unreacted amine (II). The hydrogenation mixture (H) may additionally contain the polar solvent or solvent mixture.

Je nach Temperatur können sich bei der Hydrierung Formamidverbindungen (Ia) und/oder Formiate (Ib) bilden. In einer Ausführungsform bilden sich bei der Hydrierung im Wesentlichen Formamidverbindungen (Ia), so dass das Hydriergemisch (H) zusätzlich Reaktionswasser enthält. In einer weiteren Ausführungsform bilden sich bei der Hydrierung Formamidverbindungen (Ia) und Formiate (Ib). Bei niedrigen Temperaturen können sich bei der Hydrierung auch im Wesentlichen Formiate (Ib) bilden. In diesem Fall enthält das Hydriergemisch (H) kein Reaktionswasser.Depending on the temperature, formamide compounds (Ia) and / or formates (Ib) may form in the hydrogenation. In one embodiment, substantially formamide compounds (Ia) are formed in the hydrogenation, so that the hydrogenation mixture (H) additionally contains water of reaction. In a further embodiment formamide compounds (Ia) and formates (Ib) are formed in the hydrogenation. At low temperatures, essentially formates (Ib) can also be formed in the hydrogenation. In this case, the hydrogenation mixture (H) contains no water of reaction.

Für den Fall, dass bei der Hydrierung ein Hydriergemisch (H) erhalten wird, das Formiate (Ib) enthält, werden diese bei der weiteren Aufarbeitung, die bevorzugt durch Destillation erfolgt, zu der entsprechenden Formamidverbindung (Ia) umgesetzt, wobei ein Sumpfgemisch erhalten wird, das den Iridium-Katalysator gelöst in der Formamidverbindung (Ia) enthält, und in den Hydrierreaktor rückgeführt wird. Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren, wobei bei der destillativen Aufarbeitung ein Sumpfgemisch erhalten wird, das den Iridium-Katalysator gelöst in Formamid enthält, und in den Hydrierreaktor rückgeführt wird.In the event that a hydrogenation mixture (H) is obtained in the hydrogenation, which contains formate (Ib), they are in the further work-up, which preferably takes place by distillation, to the corresponding Formamide compound (Ia) is reacted to obtain a bottom mixture containing the iridium catalyst dissolved in the formamide compound (Ia), and is recycled to the hydrogenation reactor. The invention therefore also relates to a process in which, during the work-up by distillation, a bottom mixture is obtained which contains the iridium catalyst dissolved in formamide and is recycled to the hydrogenation reactor.

Das Hydriergemisch (H) kann gegebenenfalls gasförmige Bestandteile, wie Kohlendioxid, Wasserstoff, Ammoniak oder Alkylamine enthalten. Das Hydriergemisch (H) wird vor der weitern Aufarbeitung im Allgemeinen entspannt und die gegebenenfalls im Hydriergemisch (H) enthaltenen gasförmigen Beststandteile werden abgetrennt und zum Hydrierreaktor rückgeführt.The hydrogenation mixture (H) may optionally contain gaseous components such as carbon dioxide, hydrogen, ammonia or alkylamines. The hydrogenation mixture (H) is generally depressurized before the further workup and the gaseous constituents which may be present in the hydrogenation mixture (H) are separated off and recycled to the hydrogenation reactor.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Hydriergemisch (H) in einer erste Destillationsvorrichtung entspannt. Gegebenenfalls im Hydriergemisch (H) enthaltene gasförmige Bestandteile, wie Kohlendioxid, Wasserstoff, Ammoniak oder Alkylamine werden über Kopf der ersten Destillationsvorrichtung abgetrennt und zum Hydrierreaktor rückgeführt. Die erste Destillationsvorrichtung kann dabei als Destillationskolonne, Fallfilmverdampfer oder als Flashbehälter ausgestaltet seinIn a preferred embodiment, the hydrogenation mixture (H) is expanded in a first distillation apparatus. Optionally in the hydrogenation mixture (H) contained gaseous components such as carbon dioxide, hydrogen, ammonia or alkylamines are separated overhead of the first distillation apparatus and recycled to the hydrogenation reactor. The first distillation apparatus can be configured as a distillation column, falling film evaporator or as a flash container

In dieser Ausführungsform wird in der ersten Destillationsvorrichtung ein aufgearbeitetes Hydriergemisch (Ha) erhalten, das weitestgehend frei von gasförmigen Bestandteilen ist und die Formamidverbindung (Ia) und/oder das Formiat (Ib) sowie gegebenenfalls Reaktionswasser und gegebenenfalls das polare Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch enthält. Das aufgearbeitete Hydriergemisch (Ha) kann gegebenenfalls noch nicht umgesetztes Amin (II) enthalten. Die Zusammensetzung des aufgearbeiteten Hydriergemischs (Ha) richtet sich dabei nach der Zusammensetzung des bei der Hydrierung erhaltenen Hydriergemischs (H). Für den Fall, dass bei der Hydrierung ein polares Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch eingesetzt wurde ist dieses im aufgearbeiteten Hydriergemisch (Ha) enthalten. Das aufgearbeitete Hydriergemisch (Ha) kann dann nachfolgend einer zweiten Destillationsvorrichtung zugeführt werden. Die destillative Aufarbeitung kann je nach Trennproblem ein-, zwei- oder mehrstufig erfolgen.In this embodiment, a worked-up hydrogenation mixture (Ha) is obtained in the first distillation apparatus, which is largely free of gaseous components and the formamide compound (Ia) and / or formate (Ib) and optionally water of reaction and optionally contains the polar solvent or solvent mixture. The worked-up hydrogenation mixture (Ha) may optionally contain unreacted amine (II). The composition of the worked-up hydrogenation mixture (Ha) depends on the composition of the hydrogenation mixture (H) obtained in the hydrogenation. In the event that a polar solvent or solvent mixture was used in the hydrogenation, this is contained in the worked-up hydrogenation mixture (Ha). The reclaimed hydrogenation mixture (Ha) can then be subsequently fed to a second distillation apparatus. The work-up by distillation can be one, two or more stages depending on the separation problem.

In der zweiten Destillationsvorrichtung werden aus dem aufgearbeiteten Hydriergemisch (Ha) Reaktionswasser, das gegebenenfalls enthaltene polare Lösungsmittel sowie das gegebenenfalls enthaltene nicht umgesetzte Amin (II) abgetrennt. Bei der Herstellung von Formamidverbindungen (Ia) in Gegenwart eines polaren Lösungsmittels, kann die Destillation in der zweiten Destillationsvorrichtung bei Abtrennung von niedrigsiedenden polaren Lösungsmitteln wie den einwertigen Alkoholen Methanol, Ethanol, Propanolen und Butanolen bei Normaldruck oder im Vakuum erfolgen. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die polaren Lösungsmittel zum Hydrierreaktor rückgeführt. Dagegen ist bei Verwendung von höher siedenden polaren Lösungsmitteln, wie Diolen die destillative Aufarbeitung bei vermindertem Druck, vorzugsweise im Bereich von 0.1 bis 500 mbar abs. bevorzugt. Nichtumgesetztes Amin (II) wird in einer bevorzugten Ausführungsform bei der Destillation in der zweiten Destillationsvorrichtung abgetrennt und zum Hydrierreaktor rückgeführt. Ebenso wir ein gegebenenfalls eingesetztes polares Lösungsmittel in einer bevorzugten Ausführungsform nach der Destillation zum Hydrierreaktor rückgeführt. Das abgetrennte Reaktionswasser wird verworfen. Es ist auch möglich, die Abtrennung des Reaktionswassers erst in der dritten Destillationsvorrichtung durchzuführen.In the second distillation apparatus, reaction water, the polar solvent optionally contained and the unreacted amine (II) which may be present are separated off from the worked-up hydrogenation mixture (Ha). In the preparation of formamide compounds (Ia) in the presence of a polar solvent, distillation in the second distillation apparatus can be carried out with separation of low-boiling polar solvents such as the monohydric alcohols methanol, ethanol, propanols and butanols under normal pressure or in vacuo. In a preferred embodiment, the polar solvents are recycled to the hydrogenation reactor. In contrast, when using higher-boiling polar solvents, such as diols, the distillative workup at reduced pressure, preferably in the range of 0.1 to 500 mbar abs. prefers. Unreacted amine (II) is separated in a preferred embodiment in the distillation in the second distillation apparatus and recycled to the hydrogenation reactor. Likewise, we recycled an optional polar solvent in a preferred embodiment after distillation to the hydrogenation reactor. The separated reaction water is discarded. It is also possible to carry out the separation of the water of reaction only in the third distillation apparatus.

Für die zweite Destillationsvorrichtung kommen als Destillationseinheiten je nach Trennproblem unterschiedliche Apparate in Frage. Bei weit auseinanderliegenden Siedepunkten der beteiligten Stoffe, Formamidverbindung (Ia), nicht umgesetztes Amin (II) sowie gegebenenfalls polares Lösungsmittel, können z. B. Verdampfer wie Fallfilmverdampfer verwendet werden. Die zweite Destillationsvorrichtung umfasst jedoch im Allgemeinen eine Destillationskolonne, die Füllkörper, Packungen und/oder Böden enthält.Depending on the separation problem, different apparatus can be used as distillation units for the second distillation apparatus. At far apart boiling points of the substances involved, formamide compound (Ia), unreacted amine (II) and optionally polar solvent, z. B. evaporators such as falling film evaporator can be used. However, the second distillation apparatus generally comprises a distillation column containing packing, packing and / or trays.

Die zweite Destillationsvorrichtung umfasst beim Einsatz eines zusätzlichen polaren Lösungsmittels mindestens eine, bevorzugt zwei bis drei Destillationskolonnen. Diese Kolonnen enthalten je nach den Trennproblemen z. B. Füllkörper, Packungen und/oder Böden.When using an additional polar solvent, the second distillation apparatus comprises at least one, preferably two to three, distillation columns. These columns contain, depending on the separation problems z. B. packing, packages and / or floors.

Es ist auch möglich, das Hydriergemisch (H) direkt der zweiten Destillationsvorrichtung zuzuführen. In dieser Ausführungsform erfolgt die Abtrennung der gasförmigen Bestandteile in der zweiten Destillationsvorrichtung.It is also possible to feed the hydrogenation mixture (H) directly to the second distillation apparatus. In this embodiment, the separation of the gaseous components takes place in the second distillation apparatus.

In der zweiten Destillationsvorrichtung wird im Allgemeinen ein Sumpfgemisch (S1) erhalten, das die Formamidverbindung (Ia) und/oder das Formiat (Ib) und den Iridium-Katalysator enthält.In the second distillation apparatus, a sump mixture (S1) containing the formamide compound (Ia) and / or the formate (Ib) and the iridium catalyst is generally obtained.

Das Sumpfgemisch (S1) wird nachfolgend einer dritten Destillationsvorrichtung zugeführt. Für den Fall, dass das Sumpfgemisch (S1) Formiat (Ib) enthält, wird dieses in der dritten Destillationsvorrichtung ganz oder teilweise zu der entsprechenden Formamidverbindung (Ia) umgesetzt. Das dabei entstehende Reaktionswasser wird aus der dritten Destillationsvorrichtung ausgeschleust und verworfen. Die dritte Destillationsvorrichtung ist bevorzugt als Destillationskolonne ausgestaltet. Aus der dritten Destillationsvorrichtung wird das Zielprodukt, die Formamidverbindung (Ia), ausgeschleust. Die erhaltenen Formamidverbindungen (Ia) weisen Reinheiten im Bereich von 99 bis 99,9% auf.The bottoms mixture (S1) is subsequently fed to a third distillation apparatus. In the case where the bottom mixture (S1) contains formate (Ib), this becomes complete in the third distillation device or partially converted to the corresponding formamide compound (Ia). The resulting water of reaction is discharged from the third distillation apparatus and discarded. The third distillation apparatus is preferably designed as a distillation column. From the third distillation apparatus, the target product, the formamide compound (Ia), discharged. The resulting formamide compounds (Ia) have purities in the range of 99 to 99.9%.

Im Sumpf der dritten Destillationsvorrichtung wird ein Sumpfgemisch (S2) erhalten, das den Iridium-Katalysator die Formamidverbindung (Ia) sowie gegebenenfalls das Formiat (Ib) enthält. Der Iridium-Katalysator liegt bevorzugt gelöst in der Formamidverbindung (Ia) vor. Das Sumpfgemisch (S2) wird aus der dritten Destillationsvorrichtung ausgeschleust und in einer bevorzugten Ausführungsform zum Hydrierreaktor rückgeführt. Hierdurch wird eine effektive Abtrennung des teuren Iridium-Katalysators vom Zielprodukt, der Formamidverbindung (Ia), und dessen Rückführung in die Hydrierung ermöglicht. Der rückgeführte Iridium-Katalysator zeigt im Wesentlichen keine Abnahme der TOF-Werte.In the bottom of the third distillation apparatus, a bottom mixture (S2) is obtained which contains the iridium catalyst, the formamide compound (Ia) and optionally the formate (Ib). The iridium catalyst is preferably dissolved in the formamide compound (Ia). The bottoms mixture (S2) is discharged from the third distillation apparatus and recycled in a preferred embodiment to the hydrogenation reactor. As a result, an effective separation of the expensive iridium catalyst from the target product, the formamide compound (Ia), and its return to the hydrogenation is possible. The recycled iridium catalyst shows substantially no decrease in TOF values.

In einer weiteren Ausführungsform wird das Hydriergemisch (H) entspannt und das erhaltene aufgearbeitete Hydriergemisch (Ha) anschließend direkt der dritten Destillationsvorrichtung zugeführt. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Hydrierung ohne Zusatz eines polaren Lösungsmittels erfolgt. Weiter ist diese Ausführungsform vorteilhaft, wenn die Hydrierung in Gegenwart von hochsiedenden polaren Lösungsmitteln durchgeführt wird. In diesem Fall enthält das Sumpfgemisch (S2) zusätzlich das hochsiedende polare Lösungsmittel sowie gegebenenfalls überschüssigen mindestens zweizähnigen Phosphinliganden.In a further embodiment, the hydrogenation mixture (H) is expanded and the resulting worked-up hydrogenation mixture (Ha) is then fed directly to the third distillation apparatus. This embodiment is particularly advantageous if the hydrogenation is carried out without the addition of a polar solvent. Further, this embodiment is advantageous when the hydrogenation is carried out in the presence of high-boiling polar solvents. In this case, the sump mixture (S2) additionally contains the high-boiling polar solvent and optionally excess at least bidentate phosphine ligands.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figur erläutert, ohne sie hierauf zu beschränken.The invention will be explained with reference to the following figure, without limiting it thereto.

1 zeigt ein Blockschema einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Formamid. In 1 haben die Bezugszeichen die folgenden Bedeutungen. 1 shows a block diagram of a preferred embodiment of the process according to the invention for the preparation of formamide. In 1 the reference signs have the following meanings.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

II
Hydrierreaktorhydrogenation reactor
II II
zweite Destillationsvorrichtungsecond distillation device
IIIIII
dritte Destillationsvorrichtungthird distillation device
1 1
Strom enthaltend KohlendioxidStream containing carbon dioxide
22
Strom enthaltend WasserstoffStream containing hydrogen
33
Strom enthaltend AmmoniakStream containing ammonia
4a 4a
Strom enthaltend MethanolStream containing methanol
4b 4b
Strom enthaltend MethanolStream containing methanol
55
Strom enthaltend Ammoniumformiat, Formamid, Methanol, Reaktionswasser und den Iridium-Katalysator (aufgearbeitetes Hydriergemisch (Ha))Stream containing ammonium formate, formamide, methanol, water of reaction and the iridium catalyst (hydrogenation mixture worked up (Ha))
66
Strom enthaltend Ammoniumformiat, Formamid, Reaktionswasser und den Iridium-Katalysator (Sumpfgemisch (S1))Stream containing ammonium formate, formamide, water of reaction and the iridium catalyst (bottoms mixture (S1))
77
Strom enthaltend ReaktionswasserStream containing water of reaction
88th
Strom enthaltend das Zielprodukt FormamidStream containing the target product formamide
9 9
Strom enthaltend den Iridium-Katalysator gelöst in Formamid sowie gegebenenfalls überschüssigen mindestens zweizähnigen Phosphinliganden(Sumpfgemisch (S2))Stream containing the iridium catalyst dissolved in formamide and optionally excess at least bidentate phosphine ligands (bottom mixture (S2))

Bei der Ausführungsform nach 1 werden Kohlendioxid, Strom 1, Wasserstoff, Strom 2, und das Ammoniak, Strom 3, in den Hydrierreaktor I geführt. Gegebenenfalls kann über einen Strom 4a Methanol eingespeist werden, um eventuell auftretende Verluste des Methanols auszugleichen. Im Hydrierreaktor I findet die Umsetzung von Kohlendioxid mit Wasserstoff und Ammoniak in Gegenwart des Iridium-Katalysators statt, wobei sich Formamid (Ia) und/oder Ammoniumformiat (Ib) und Reaktionswasser bildet (Hydriergemisch (H)). Aus dem Hydriergemisch (H) werden gegebenenfalls enthaltene gasförmige Bestandteile abgetrennt und zum Hydrierreaktor I rückgeführt (nicht eingezeichnet). Das erhaltene aufgearbeitete Hydriergemisch (Ha) enthaltend Formamid (Ia) und/oder Ammoniumformiat (Ib), Reaktionswasser und den Iridium-Katalysator wird als Strom 5 der zweiten Destillationsvorrichtung II zugeführt. In dieser wird das aufgearbeitete Hydriergemisch (Ha) destillativ aufgearbeitet, wobei über Kopf Methanol abgetrennt wird, das als Strom 4b zum Hydrierreaktor I rückgeführt wird. In der zweiten Destillationsvorrichtung wird ein Sumpfgemisch (S1) erhalten, das Formamid (Ia) und/oder Ammoniumformiat (Ib), Reaktionswasser und den Iridium-Katalysator enthält, und als Strom 6 der dritten Destillationsvorrichtung III zugeführt wird. In dieser wird Ammoniumformiat (Ib) teilweise oder vollständig zu Formamid (Ia) umgesetzt. Das Reaktionswasser wird am Kopf der dritten Destillationsvorrichtung III als Strom 7 ausgeschleust. Das Zielprodukt, Formamid (Ia) wird als Strom 8 entnommen. Im Sumpf der dritten Destillationsvorrichtung III wird ein Sumpfgemisch (S2) erhalten, das den Iridium-Katalysator gelöst in Formamid sowie gegebenenfalls überschüssigen mindestens zweizähnigen Phosphinliganden enthält. Das Sumpfgemisch (S2) wird als Strom 9 zum Hydrierreaktor rückgeführt.In the embodiment according to 1 be carbon dioxide, electricity 1 , Hydrogen, electricity 2 , and the ammonia, electricity 3 into the hydrogenation reactor I guided. Optionally, via a stream 4a Methanol be fed to compensate for any losses of methanol. In the hydrogenation reactor I the reaction of carbon dioxide with hydrogen and ammonia takes place in the presence of the iridium catalyst, with formamide (Ia) and / or ammonium formate (Ib) and water of reaction forming (hydrogenation mixture (H)). From the hydrogenation mixture (H) optionally contained gaseous components are separated and the hydrogenation reactor I returned (not shown). The resulting worked-up hydrogenation mixture (Ha) containing formamide (Ia) and / or ammonium formate (Ib), water of reaction and the iridium catalyst is used as stream 5 the second distillation apparatus II fed. In this, the reclaimed hydrogenation mixture (Ha) is worked up by distillation, being separated overhead methanol, which as a stream 4b to the hydrogenation reactor I is returned. In the second distillation apparatus, a bottoms mixture (S1) is obtained, which contains formamide (Ia) and / or ammonium formate (Ib), water of reaction and the iridium catalyst, and as stream 6 the third distillation apparatus III is supplied. In this ammonium formate (Ib) is partially or completely converted to formamide (Ia). The water of reaction is at the top of the third distillation apparatus III as electricity 7 discharged. The target product, formamide (Ia) is called electricity 8th taken. In the bottom of the third distillation apparatus III a sump mixture (S2) is obtained which contains the iridium catalyst dissolved in formamide and optionally excess at least bidentate phosphine ligands. The sump mixture (S2) is called electricity 9 recycled to the hydrogenation reactor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, ohne sie hierauf zu beschränken.The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments without being limited thereto.

1 Hydrierung1 hydrogenation

1.1 Versuchsbeschreibung1.1 Experiment description

Die Versuche wurden in einem 250 ml Autoklaven (Hydrierreaktor) aus Hastelloy, der mit einem Magnetrührerstab ausgestattet war, unter Inertgas (Stickstoff) durchgeführt. Der Autoklav wurde mit einer Lösung der Iridium-Verbindung und des mindestens zweizähnigen Phosphinlignand in Methanol befüllt. Anschließend wurden bei Raumtemperatur Kohlendioxid, Ammoniak und Wasserstoff aufgepresst. Unter Rühren (700 rpm) wurde das Reaktionsgemisch (Rg) auf die gewünschte Temperatur erhitzt.The experiments were carried out in a 250 ml Hastelloy autoclave (hydrogenation reactor) equipped with a magnetic stirrer bar under inert gas (nitrogen). The autoclave was charged with a solution of the iridium compound and the at least bidentate phosphine ligand in methanol. Subsequently, carbon dioxide, ammonia and hydrogen were pressed at room temperature. While stirring (700 rpm), the reaction mixture (Rg) was heated to the desired temperature.

Nach der vorgesehenen Reaktionszeit wurde der Autoklav abgekühlt und zur Abtrennung gasförmiger Bestandteile entspannt. Das aufgearbeitete Hydriergemisch (Ha) wurde gewogen. Feststoff wurde abfiltriert und ebenfalls gewogen.After the intended reaction time, the autoclave was cooled and expanded to remove gaseous components. The worked-up hydrogenation mixture (Ha) was weighed. Solid was filtered off and also weighed.

Die Zusammensetzung des flüssigen Reaktionsaustrags (aufgearbeitetes Hydriergemisch (Ha)) wurde gaschromatographisch (GC) bestimmt. Ansonsten wurde der Gehalt an Formamid und Ammoniumformiat per 1H-NMR-Spektroskopie mit Chloroform als internem Standard ermittelt. Aus dem Ergebnis der 1H-NMR-Analyse wurden die TON-(Mol Formamid (FAM) pro Mol (Ir) Iridium), die TOF-Werte (Mol Formamid pro Mol Iridium und Stunde) und die Reaktionsrate (Mol Formamid pro kg aufgearbeitetes Hydriergemisch (Ha) und Stunde) bestimmt. Pro Mol Formamid entsteht nach der Reaktionsgleichung 1 (siehe Beschreibung) ein Mol Wasser. Daher wurde die gebildete Wassermenge durch Karl-Fischer-Titration (KF-Wert) bestimmt.The composition of the liquid reaction product (worked up hydrogenation mixture (Ha)) was determined by gas chromatography (GC). Otherwise, the content of formamide and ammonium formate was determined by 1 H NMR spectroscopy with chloroform as the internal standard. From the result of the 1 H-NMR analysis, the TON (mole of formamide (FAM) per mole of (Ir) iridium), the TOF values (mole of formamide per mole of iridium and hour) and the reaction rate (mole of formamide per kg of worked up Hydrogenation mixture (Ha) and hour). Per mole of formamide is formed according to the reaction equation 1 (see description) one mole of water. Therefore, the amount of water formed was determined by Karl Fischer titration (KF value).

1.2 Vergleichsbeispiel 11.2 Comparative Example 1

Die in L. Vaska et. al., Journal of Molecular Catalysis, 52 (1989), L11 bis 16 beschriebene einstufige Herstellung von Formamid durch Hydrierung von Kohlendioxid in Gegenwart von Ammoniak und trans-Chlorcarbonylbis-(triphenylphosphin)-Iridium wurde nachgearbeitet. Die Ergebnisse in Tabelle 1 bestätigen, dass unter den angegebenen Bedingungen nur niedrige TOF-Werte von 146 und niedrige Reaktionsraten von nur 0,06 erzielt werden. Außerdem zeigte sich, dass beträchtliche Mengen an Ammoniumcarbamat entstehen, die die Ausgangsstoffe Kohlendioxid und Ammoniak verbrauchen und Teile der Hydrierapparatur verstopfen können.In the L. Vaska et. al., Journal of Molecular Catalysis, 52 (1989), L11 to 16 described one-step preparation of formamide by hydrogenation of carbon dioxide in the presence of ammonia and trans-Chlorcarbonylbis- (triphenylphosphine) iridium was followed. The results in Table 1 confirm that under the given conditions only low TOF values of 146 and low reaction rates of only 0.06 are achieved. In addition, it has been found that considerable amounts of ammonium carbamate are formed, which can consume the starting materials carbon dioxide and ammonia and block parts of the hydrogenation apparatus.

1.3 Erfindungsgemäßes Beispiel 11.3 Inventive Example 1

Das erfindungsgemäße Beispiel 1 demonstriert dagegen, dass bei Verwendung eines Iridium-Katalysators, der aus Ir[(cyclooctadien)Cl]2 als Iridium-Verbindung und 2,6-Bis(di-tert-butylphosphinomethyl)pyridin als Phosphinligand erhältlich ist, unter den Bedingungen des Vergleichsbeispiels 1 deutlich höhere TOF-Werte (936) und Reaktionsraten (0,44 mol Formamid pro kg Reaktionsaustrag und Stunde) erzielt werden. Die Bildung von Ammoniumcarbamat wird nicht beobachtet. Tabelle 1 Reaktionsansatz Erfindungsgemäßes Beispiel 1 Vergleichsbeispiel 1 Iridium-Katalysator 0,013 g [Ir(COD)Cl]2 0,015 g 2,6-Bis(di-tert-butylphosphinomethyl)pyridin 0,026 g IrCl(CO)(PPh3)2 Polares Lösungsmittel 50,0 g Methanol 50,0 g Methanol Amin (II)k 9,9 g NH3 9,3 g NH3 Aufpressen von C02 Mit 22,7 g auf 1,6 MPa abs Mit 22,6 g auf 1,6 MPa abs Aufpressen von H2 Auf 9,4 MPa abs Auf 9,4 MPa abs Reaktionsbedingungen Erwärmen Auf 125°C Auf 125°C Druckänderung Auf 14,3 MPa abs Auf 12,5 MPa abs Reaktionszeit 5 Stunden 5 Stunden Hydriergemisch (H) Flüssige Phase (GC) 75,5 g 5,1% Wasser 83,5% Methanol 11,4% Formamid 27,2 g 1,2% Wasser 97,3% Methanol 1,5% Formamid Feststoff Ammoniumcarbamat 0 g 10,5 g KF-Wert 3,1% Wasser 1,6% Wasser 1H-NMR (CHCl3 als interner Standard) 119% Formamid 4,2% Ammoniumformiat 29% Formamid 3,3% Ammoniumformiat TON MOlFAM/MolIr 4678 730 TOF MolFAM/MolIr/h 936 h–1 146 h–1 Reaktionsrate 0,44 mol kg–1h–1 0,06 mol kg–1h–1 By contrast, Example 1 according to the invention demonstrates that, when using an iridium catalyst which is obtainable from ir [(cyclooctadiene) Cl] 2 as the iridium compound and 2,6-bis (di-tert-butylphosphinomethyl) pyridine as the phosphine ligand, among the Conditions of Comparative Example 1 significantly higher TOF values (936) and reaction rates (0.44 mol of formamide per kg reaction output and hour) can be achieved. The formation of ammonium carbamate is not observed. Table 1 reaction Inventive Example 1 Comparative Example 1 Iridium catalyst 0.013 g of [Ir (COD) Cl] 2 0.015 g of 2,6-bis (di-tert-butylphosphinomethyl) pyridine 0.026 g IrCl (CO) (PPh 3 ) 2 Polar solvent 50.0 g of methanol 50.0 g of methanol Amine (II) k 9.9 g NH 3 9.3 g NH 3 Pressing on C0 2 With 22.7 g to 1.6 MPa abs With 22.6 g to 1.6 MPa abs Pressing H 2 At 9.4 MPa abs At 9.4 MPa abs reaction conditions Heat At 125 ° C At 125 ° C pressure change At 14.3 MPa abs At 12.5 MPa abs reaction time 5 hours 5 hours Hydrogenation mixture (H) Liquid phase (GC) 75.5 g 5.1% water 83.5% methanol 11.4% formamide 27.2 g 1.2% water 97.3% methanol 1.5% formamide Solid ammonium carbamate 0 g 10.5 g KF 3.1% water 1.6% water 1 H-NMR (CHCl 3 as internal standard) 119% formamide 4.2% ammonium formate 29% formamide 3.3% ammonium formate TON MOI FAM / mole Ir 4678 730 TOF mol FAM / mol Ir / h 936 h -1 146 h -1 reaction rate 0.44 mol kg -1 h -1 0.06 mol kg -1 h -1

2 Rückführung des Iridium-Katalysators in die Hydrierung2 recycling of the iridium catalyst in the hydrogenation

2.1 Erfindungsgemäßes Beispiel 2a2.1 Inventive Example 2a

Beispiel 2a in Tabelle 2 wurde analog zum erfindungsgemäßen Beispiel 1 durchgeführt. Dabei wurden TOF-Werte von 538 und Reaktionsraten von 0,46 Mol Formamid pro kg flüssiger Reaktionsaustrag und Stunde erhalten. Das aufgearbeitet Hydriergemisch (Ha) (78 g) wurde destilliert. Methanol wurde bei Normaldruck abdestilliert. Der Destillationssumpf (Sumpfgemisch (S1)) wurde anschließend bei 125°C Sumpftemperatur und 3 Torr Druck destilliert. Das Destillat enthielt laut GC-Analyse 84% Formamid. Das Sumpfprodukt (Sumpfgemisch (S2)) (1,1 g) enthielt den Iridium-Katalysator, gelöst in Formamid.Example 2a in Table 2 was carried out analogously to Example 1 according to the invention. TOF values of 538 and reaction rates of 0.46 mol of formamide per kg of liquid reaction output and hour were obtained. The worked up hydrogenation mixture (Ha) (78 g) was distilled. Methanol was distilled off at normal pressure. The distillation bottoms (bottoms mixture (S1)) were then distilled at 125 ° C bottom temperature and 3 Torr pressure. The distillate contained 84% formamide by GC analysis. The bottom product (bottom mixture (S2)) (1.1 g) contained the iridium catalyst dissolved in formamide.

2.2 Erfindungsgemäßes Beispiel 2b2.2 Inventive example 2b

Die 1,1 g Sumpfprodukt (Sumpfgemisch (S2)) aus Beispiel 2a wurden in Beispiel 2b als Katalysator eingesetzt. Beispiel 2b wurde wie Beispiel 2a durchgeführt. Dabei wurden TOF-Werte von 467 und Reaktionsraten von 0,40 Mol Formamid pro kg flüssiger Reaktionsaustrag und Stunde erzielt. Nach Destillation wurde ein Sumpfprodukt (Sumpfgemisch (S2) (1,8 g) erhalten, das den Iridium-Katalysator enthielt.The 1.1 g of bottom product (bottom mixture (S2)) from Example 2a were used as catalyst in Example 2b. Example 2b was carried out as Example 2a. TOF values of 467 and reaction rates of 0.40 mol of formamide per kg of liquid reaction output and hour were achieved. After distillation, a bottom product (bottom mixture (S2) (1.8 g) containing the iridium catalyst was obtained.

2.3 Erfindungsgemäßes Beispiel 2c2.3 Inventive Example 2c

Analog zu Bespiel 2b wurde das Sumpfprodukt (Sumpfgemisch (S2) (1,8 g) aus Beispiel 2b in Beispiel 2c eingesetzt. Dabei wurden TOF-Werte von 498 und Reaktionsraten von 0,43 Mol Formamid pro kg flüssiger Reaktionsaustrag und Stunde erzielt.The bottom product (bottoms mixture (S2) (1.8 g) from Example 2b in Example 2c was used analogously to Example 2b to obtain TOF values of 498 and reaction rates of 0.43 mol of formamide per kg of liquid reaction output and hour.

Die Beispiele 2a bis 2c zeigen, dass der Iridium-Katalysator im Sumpfprodukt der destillativen Aufarbeitung abgetrennt und ohne deutliche Abnahme der TOF-Werte und Reaktionsraten in die Hydrierung rückgeführt werden kann. Tabelle 2 Reaktionsansatz Erfindungsgemäßes Beispiel 2a Erfindungsgemäßes Beispiel 2b Erfindungsgemäßes Beispiel 2c Iridium-Katalysatorr 0,022 g [Ir(COD)Cl)2 0,025 g 2,6-Bis(di-tert-butylphosphinomethyl)-pyridin 1,1 g Sumpfgemisch (S2) (Recycling B-2a) 1,8 g Sumpfgemisch (S2)f (Recycling B-2b) Polares Lösungsmittel 50,0 g Methanol 50,0 g Methanol 50,0 g Methanol Amin (II) 9,9 g NH3 9,2 g NH3 8,7 g NH3 Aufpressen von CO2 Mit 22,4 g auf 3,2 MPa abs Mit 22,4 g auf 1,9 MPa abs Mit 22,7 g auf 1,8 MPa abs Aufpressen von H2 Auf 11,1 MPa abs Auf 9,7 MPa abs Auf 9,6 MPa abs Reaktionsbedingungen Erwärmen Auf 125°C Auf 125°C Auf 125°C Druckänderung Auf 13,7 MPa abs Auf 13,5 MPa abs Auf 13,6 MPa abs Reaktionszeit 5 Stunden 5 Stunden 5 Stunden Hydriergemisch (H) Flüssige Phase (GC) 78,0 g 5,6% Wasser 82,7% Methanol 11,7% Formamid 77,9 g 5,1% Wasser 84,5% Methanol 10,4% Formamid 76,7 g 4,8% Wasser 84,0% Methanol 11,2% Formamid Feststoff 0 g 0 g 0 g KF-Wert 4,5% Wasser 4,0% Wasser 3,8% Wasser 1NMR (CHCl3 als 12,7% Formamid 11,1% Formamid 13,2% Formamid interner Standard) 5,5% Ammoniumformiat 4,9% Ammoniumformiat 5,8% Ammoniumformiat TON MolFAM/MolIr 2689 2336 2490 TOF MOlFAM/MolIr/h 538 h–1 467 h–1 498 h–1 Reaktionsrate 0,46 mol kg–1 h–1 0,40 mol kg–1 h–1 0,43 mol kg–1 h–1 Destillat (GC) 8,9 g 3,2% Wasser 3,5% NH3 9,3% Ameisensäure 84,0% Formamid 7,0 g 2,4% Wasser 3,3% NH3 14,5% Ameisensäure 79,9% Formamid Keine Destillation Sumpfgemisch (S2) 1,1 g Katalysator in Formamid 1,8 g Katalysator in Formamid Examples 2a to 2c show that the iridium catalyst can be separated off in the bottom product of the distillative workup and recycled to the hydrogenation without significant decrease in the TOF values and reaction rates. Table 2 reaction Inventive Example 2a Inventive example 2b Inventive Example 2c Iridium Katalysatorr 0.022 g of [Ir (COD) Cl) 2 0.025 g of 2,6-bis (di-tert-butylphosphinomethyl) pyridine 1.1 g of Sumpfgemisch (S2) (Recycling B-2a) 1.8 g swamp mixture (S2) f (recycling B-2b) Polar solvent 50.0 g of methanol 50.0 g of methanol 50.0 g of methanol Amine (II) 9.9 g NH 3 9.2 g NH 3 8.7 g of NH 3 Pressing on CO 2 With 22.4 g to 3.2 MPa abs With 22.4 g to 1.9 MPa abs With 22.7 g to 1.8 MPa abs Pressing H 2 To 11.1 MPa abs At 9.7 MPa abs To 9.6 MPa abs reaction conditions Heat At 125 ° C At 125 ° C At 125 ° C pressure change At 13.7 MPa abs At 13.5 MPa abs At 13.6 MPa abs reaction time 5 hours 5 hours 5 hours Hydrogenation mixture (H) Liquid phase (GC) 78.0 g 5.6% water 82.7% methanol 11.7% formamide 77.9 g 5.1% water 84.5% methanol 10.4% formamide 76.7 g 4.8% water 84.0% methanol 11.2% formamide solid fuel 0 g 0 g 0 g KF 4.5% water 4.0% water 3.8% water 1 NMR (CHCl 3 as 12.7% formamide 11.1% formamide 13.2% formamide internal standard) 5.5% ammonium formate 4.9% ammonium formate 5.8% ammonium formate TON mol FAM / mol Ir 2689 2336 2490 TOF MOl FAM / mol Ir / h 538 h -1 467 h -1 498 h -1 reaction rate 0.46 mol kg -1 h -1 0.40 mol kg -1 h -1 0.43 mol kg -1 h -1 Distillate (GC) 8.9 g 3.2% water 3.5% NH 3 9.3% formic acid 84.0% formamide 7.0 g 2.4% water 3.3% NH 3 14.5% formic acid 79.9% formamide No distillation Swamp mixture (S2) 1.1 g of catalyst in formamide 1.8 g of catalyst in formamide

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Hans-Jürgen Arpe, Industrielle Organische Chemie, 6. Auflage, 2007, Seiten 48 bis 49 [0005] Hans-Jürgen Arpe, Industrial Organic Chemistry, 6th edition, 2007, pages 48 to 49 [0005]
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  • K. D. Henkel, ”Reactor Types and Their Industrial Applications” und in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, DOI: 10.1002114356007.b04_087 [0021] KD Henkel, "Reactor Types and Their Industrial Applications," and Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, DOI: 10.1002114356007.b04_087 [0021]
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  • L. Vaska et. al., Journal of Molecular Catalysis, 52 (1989), L11 bis 16 [0102] L. Vaska et. al., Journal of Molecular Catalysis, 52 (1989), L11 to 16 [0102]

Claims (13)

Verfahren zur Herstellung von Formamidverbindungen der allgemeinen Formel (Ia) und/oder Formiaten der allgemeinen Formel (Ib),
Figure 00300001
in denen R1, R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C16-Alkyl, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl oder C5-C10-Heteroaryl sind, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1-C10-Alkyl, C5-C8-Cycloalkyl und C5-C10-Aryl oder R1 und R2 zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen fünf- oder sechsgliedrigen Ring bilden, der gegebenenfalls zusätzlich ein oder mehrere Heteroatome ausgewählt aus O, S und N enthält, wobei N den Substituenten Rb trägt, der Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl ist; durch homogen-katalysiertes Umsetzen eines Reaktionsgemischs (Rg), das Kohlendioxid, Wasserstoff und ein Amin der allgemeinen Formel (II) enthält, HNR1R2 (II) in der R1 und R2 die vorstehenden Bedeutungen aufweisen, in einem Hydrierreaktor in Gegenwart eines Iridium-Katalysators, der einen mindestens zweizähnigen Phosphinliganden enthält, unter Erhalt eines Hydriergemischs (H), das die Formamidverbindung (Ia) und/oder das Formiat (Ib), den Iridium-Katalysator sowie gegebenenfalls nicht umgesetztes Amin (II) enthält.
Process for the preparation of formamide compounds of general formula (Ia) and / or formates of general formula (Ib),
Figure 00300001
in which R 1 , R 2, independently of one another, are hydrogen, unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 16 -alkyl, C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 8 -heterocyclyl, C 5 -C 10 -aryl or C 5 - C 10 are heteroaryl, the substituents being selected from the group consisting of C 1 -C 10 -alkyl, C 5 -C 8 -cycloalkyl and C 5 -C 10 -aryl or R 1 and R 2 together with the nitrogen atom, to which they are attached form a five- or six-membered ring optionally additionally containing one or more heteroatoms selected from O, S and N, wherein N bears the substituent R b , which is hydrogen or C 1 -C 6 -alkyl; by homogeneously catalyzed reaction of a reaction mixture (Rg) containing carbon dioxide, hydrogen and an amine of general formula (II), HNR 1 R 2 (II) in which R 1 and R 2 have the above meanings, in a hydrogenation reactor in the presence of an iridium catalyst containing an at least bidentate phosphine ligand to obtain a hydrogenation mixture (H) containing the formamide compound (Ia) and / or the formate (Ib ), the iridium catalyst and optionally unreacted amine (II).
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei als mindestens zweizähniger Phosphinligand ein Phosphinligand der allgemeinen Formel (III) eingesetzt wird,
Figure 00310001
in der m, q unabhängig voneinander 0, 1, 2 oder 3 sind; R3, R4 beide Wasserstoff sind oder gemeinsam mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, einen unsubstituierten oder zumindest monosubstituierten Phenylring bilden, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OC(O)Ra, -OCOCF3, -OSO2Ra, -OSO2CF3, -CN, -OH, -ORa, N(Ra)2, -NHRa und unsubstituiertem oder zumindest monosubstituiertem C1-C10-Alkyl, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH2, -COOH und C1-C10-Alkyl; R5 Wasserstoff, -F, -Cl, -Br, -OC(O)Ra, -OCOCF3, -OSO2Ra, -OSO2CF3, -CN, -OH, -ORa, -N(Ra)2, -NHRa oder unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl ist, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH2, -COOH und C1-C10-Alkyl; Ra ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und C1-C10-Alkyl R6, R7 beide Wasserstoff sind oder gemeinsam mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, einen unsustituierten oder zumindest monosubstiuierten Phenylring bilden, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OC(O)Ra, -OCOCF3, -OSO2Ra, -OSO2CF3, -CN, -OH, -ORa, -N(Ra)2, -NHRa und unsubstituiertem oder zumindest monosubstituiertem C1-C10-Alkyl, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH2, -COOH und C1-C10-Alkyl; R8, R9, R10, R11 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus unsubstituiertem oder zumindest monosubstituiertem C1-C10-Alkyl, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl und C5-C10-Heteroaryl, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1-C4-Alkyl und -ORa; X -N-, -P- oder -CH- ist.
A process as claimed in claim 1, wherein the at least bidentate phosphine ligand used is a phosphine ligand of the general formula (III),
Figure 00310001
where m, q are independently 0, 1, 2 or 3; R 3 , R 4 are both hydrogen or together with the carbon atoms to which they are attached form an unsubstituted or at least monosubstituted phenyl ring, the substituents being selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OC ( O) R a , -OCOCF 3 , -OSO 2 R a , -OSO 2 CF 3 , -CN, -OH, -OR a , N (R a ) 2 , -NHR a and unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 alkyl, wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH 2 , -COOH and C 1 -C 10 alkyl; R 5 is hydrogen, -F, -Cl, -Br, -OC (O) R a , -OCOCF 3 , -OSO 2 R a , -OSO 2 CF 3 , -CN, -OH, -OR a , -N ( R a ) is 2 , -NHR a or unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl, where the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH 2 , -COOH and C 1 -C 10 -alkyl; R a is selected from the group consisting of hydrogen and C 1 -C 10 alkyl R 6 , R 7 are both hydrogen or together with the carbon atoms to which they are attached form an unsubstituted or at least monosubstituted phenyl ring, the substituents selected are from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OC (O) R a , -OCOCF 3 , -OSO 2 R a , -OSO 2 CF 3 , -CN, -OH, -OR a , - N (R a ) 2 , -NHR a and unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl, where the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH 2 , -COOH and C 1 -C 10 -alkyl; R 8 , R 9 , R 10 , R 11 are independently selected from the group consisting of unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 alkyl, C 5 -C 8 cycloalkyl, C 5 -C 8 heterocyclyl, C 5 C 10 aryl and C 5 -C 10 heteroaryl, wherein the substituents are selected from the group consisting of C 1 -C 4 alkyl and -OR a ; X is -N-, -P- or -CH-.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei, ein Phosphinligand der allgemeinen Formel (III) eingesetzt wird, in der m, q unabhängig voneinander 0 oder 1 sind; R3, R4 beide Wasserstoff sind oder gemeinsam mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, einen unsubstituierten Phenylring bilden, R5 Wasserstoff, -F, -Cl, -Br, -OC(O)Ra, -OCOCF3, -OSO2Ra, -OSO2CF3, -CN, -OH, -ORa, -N(Ra)2, -NHRa oder unsubstituiertes C1-C10-Alkyl, ist, Ra ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und C1-C4-Alkyl R6, R7 beide Wasserstoff sind oder gemeinsam mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, einen unsustituierten Phenylring bilden, R8, R9, R10, R11 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus unsubstituiertem oder zumindest monosubstituiertem C1-C6-Alkyl, C5-C8-Cycloalkyl, Heterocyclyl, C5-C10-Aryl und C5-C10-Heteroaryl, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1-C4-Alkyl und -OCH3; X -N- oder -CH- ist.A process according to claim 2, wherein a phosphine ligand of the general formula (III) is used, in which m, q are independently 0 or 1; R 3 , R 4 are both hydrogen or together with the carbon atoms to which they are attached form an unsubstituted phenyl ring, R 5 is hydrogen, -F, -Cl, -Br, -OC (O) R a , -OCOCF 3 , -OSO 2 R a , -OSO 2 CF 3 , -CN, -OH, -OR a , -N (R a ) 2 , -NHR a or unsubstituted C 1 -C 10 -alkyl, R a is selected from the group consisting of hydrogen and C 1 -C 4 alkyl R 6 , R 7 are both hydrogen or together with the carbon atoms to which they are attached, form an unsubstituted phenyl ring, R 8 , R 9 , R 10 , R 11 independently are selected from the group consisting of unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 6 alkyl, C 5 -C 8 cycloalkyl, heterocyclyl, C 5 -C 10 aryl and C 5 -C 10 heteroaryl, wherein the substituents selected are selected from the group consisting of C 1 -C 4 alkyl and -OCH 3 ; X is -N- or -CH-. Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei ein Phosphinligand ausgewählt aus der Gruppe der Phosphinliganden der allgemeinen Formeln (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId) (IIIe), (IIIf), (IIIg) und (IIIh) eingesetzt wird,
Figure 00340001
in denen für R5, R8, R9, R10 und R11 die vorstehend zur allgemeinen Formel (III) angeführten Definitionen und Bevorzugungen entsprechend gelten.
A process according to claim 2 or 3, wherein a phosphine ligand selected from the group of the phosphine ligands of the general formulas (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId) (IIIe), (IIIf), (IIIg) and (IIIh) is used becomes,
Figure 00340001
in which, for R 5 , R 8 , R 9 , R 10 and R 11, the definitions and preferences given above for the general formula (III) apply correspondingly.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei R5 Wasserstoff ist.Process according to any one of claims 2 to 4, wherein R 5 is hydrogen. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei als mindestens zweizähniger Phosphinligand ein Phosphinligand der allgemeinen Formel (IV) eingesetzt,
Figure 00350001
in der n 0 oder 1 ist, R21, R22, R23, R24, R25, R26 unabhängig voneinander unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl, C1-C4-Alkyldiphenylphosphin (-C1-C4-Alkyl-P(Phenyl)2), C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl oder C5-C10-Heteroaryl sind, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH-OR27, -CN, -NH2 und C1-C4-Alkyl, wobei R27 ausgewählt ist aus C1-C4-Alkyl und C5-C10-Aryl; A gegebenenfalls substituiertes P oder N oder unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C6-Alkan ist, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1-C4-Alkyl, Phenyl, -F, -Cl, -Br, -OH, -OR27, -NH2, -NHR27 und N(R27)2, wobei R27 ausgewählt ist aus C1-C4-Alkyl und C5-C10-Aryl; Y1, Y2, Y3 unabhängig voneinander eine Bindung, unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes Methylen, Ethylen, Trimethylen, Tetramethylene, Pentamethylen oder Hexamethylen sind, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -OR27, -CN, -NH2, -NHR27, -N(R27)2 und C1-C10-Alkyl, wobei R27 ausgewählt ist aus C1-C4-Alkyl und C5-C10-Aryl.
A process according to claim 1, wherein the at least bidentate phosphine ligand used is a phosphine ligand of the general formula (IV)
Figure 00350001
in which n is 0 or 1, R 21 , R 22 , R 23 , R 24 , R 25 , R 26 independently of one another are unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl, C 1 -C 4 -alkyldiphenylphosphine (-C 1 C 4 -C 8 alkyl-P (phenyl) 2 ), C 5 -C 8 cycloalkyl, C 5 -C 8 heterocyclyl, C 5 -C 10 aryl or C 5 -C 10 heteroaryl, wherein the substituents are selected are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH-OR 27 , -CN, -NH 2 and C 1 -C 4 alkyl, wherein R 27 is selected from C 1 -C 4 alkyl and C 5 -C 10 aryl; A is optionally substituted P or N or unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 6 alkane, where the substituents are selected from the group consisting of C 1 -C 4 -alkyl, phenyl, -F, -Cl, -Br, - OH, -OR 27 , -NH 2 , -NHR 27 and N (R 27 ) 2 , wherein R 27 is selected from C 1 -C 4 alkyl and C 5 -C 10 aryl; Y 1 , Y 2 , Y 3 independently of one another are a bond, unsubstituted or at least monosubstituted methylene, ethylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene or hexamethylene, where the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, - OH, -OR 27 , -CN, -NH 2 , -NHR 27 , -N (R 27 ) 2 and C 1 -C 10 -alkyl, where R 27 is selected from C 1 -C 4 -alkyl and C 5 - C 10 aryl.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei ein Phosphinligand der allgemeinen Formel (IV) eingesetzt wird, in der n 0 ist, R21, R22, R23, R24, R25, R26 unabhängig voneinander unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl, C1-C4-Alkyldiphenylphosphin (-C1-C4-Alkyl-P(Phenyl)2), C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl oder C5-C10-Heteroaryl sind, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH3, -CN, -NH2 und C1-C10-Alkyl; A unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes Methylen, Ethylen, Trimethylen, Tetramethylene, Pentamethylen oder Hexamethylen, ist, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1-C4-Alkyl, Phenyl, -F, -Cl, -Br, -OH, -OR27, -NH2, -NHR27 und N(R27)2, wobei R27 ausgewählt ist aus C1-C4-Alkyl und C5-C10-Aryl; Y1, Y2 Bindungen sind.A process according to claim 6, wherein a phosphine ligand of the general formula (IV) is used in which n is 0, R 21 , R 22 , R 23 , R 24 , R 25 , R 26 independently of one another unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10- alkyl, C 1 -C 4 -alkyldiphenylphosphine (C 1 -C 4 -alkyl-P (phenyl) 2 ), C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 8 -heterocyclyl, C 5 -C 10 - Aryl or C 5 -C 10 heteroaryl, wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH 3 , -CN, -NH 2 and C 1 -C 10 alkyl; A is unsubstituted or at least monosubstituted methylene, ethylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene or hexamethylene, wherein the substituents are selected from the group consisting of C 1 -C 4 alkyl, phenyl, -F, -Cl, -Br, -OH , -OR 27 , -NH 2 , -NHR 27 and N (R 27 ) 2 , wherein R 27 is selected from C 1 -C 4 alkyl and C 5 -C 10 aryl; Y 1 , Y 2 bonds are. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei, ein Phosphinligand der allgemeinen Formel (IV) eingesetzt wird, in der n 1 ist, R21, R22, R23, R24, R25, R26 unabhängig voneinander unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl, C1-C4-Alkyldiphenylphosphin (-C1-C4-Alkyl-P(Phenyl)2), C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl oder C5-C10-Heteroaryl sind, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH3, -CN, -NH2 und C1-C10-Alkyl; A P ist, Y1, Y2, Y3 unabhängig voneinander, unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes Methylen, Ethylen, Trimethylen, Tetramethylene, Pentamethylen oder Hexamethylen sind, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -OR27, -CN, -NH2, -NHR27, -N(R27)2 und C1-C10-Alkyl, wobei R27 ausgewählt ist aus C1-C4-Alkyl und C5-C10-Aryl.A process according to claim 6, wherein a phosphine ligand of the general formula (IV) is used in which n is 1, R 21 , R 22 , R 23 , R 24 , R 25 , R 26 independently of one another are unsubstituted or at least monosubstituted C 1 - C 10 alkyl, C 1 -C 4 alkyldiphenylphosphine (C 1 -C 4 alkyl-P (phenyl) 2 ), C 5 -C 8 cycloalkyl, C 5 -C 8 heterocyclyl, C 5 -C 10 -Aryl or C 5 -C 10 heteroaryl, wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH 3 , -CN, -NH 2 and C 1 -C 10 alkyl; AP is, Y 1 , Y 2 , Y 3 are independently of one another, unsubstituted or at least monosubstituted methylene, ethylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene or hexamethylene, where the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -OR 27 , -CN, -NH 2 , -NHR 27 , -N (R 27 ) 2 and C 1 -C 10 -alkyl, wherein R 27 is selected from C 1 -C 4 -alkyl and C 5 -C 10 aryl. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei als mindestens zweizähniger Phosphinligand ein Phosphinligand der allgemeinen Formel (Va) oder (Vb) eingesetzt wird,
Figure 00370001
in denen m1, q1 unabhängig voneinander 0, 1, 2 oder 3 sind, R33, R34, R35, R36 unabhängig voneinander unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl oder C5-C10-Heteroaryl sind, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH3, -CN, -NH2 und C1-C10-Alkyl; R38, R39 unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe C1-C10-Alkyl, F, Cl, Br, OH, OR37, NH2, NHR37 und N(R37)2 sind, wobei R37 ausgewählt ist aus C1-C10-Alkyl und C5-C10-Aryl; X1, X2 unabhängig voneinander -NH-, -O- oder -S- sind, X3 eine Bindung, -(NH)-, -(NR40)-, -O-, -S- oder -(CR41R42)- sind, R40 unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl oder C5-C10-Heteroaryl ist, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH2 und -C1-C10-Alkyl; R41, R42 unabhängig voneinander unsubstituiertes oder zumindest monosubstituiertes C1-C10-Alkyl, C1-C10-Alkoxy, C5-C8-Cycloalkyl, C5-C8-Cycloalkoxy, C5-C8-Heterocyclyl, C5-C10-Aryl, C5-C10-Aryloxy oder C5-C10-Heteroaryl sind wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH2 und C1-C10-Alkyl.
A process according to claim 1, wherein the at least bidentate phosphine ligand used is a phosphine ligand of the general formula (Va) or (Vb),
Figure 00370001
in which m 1 , q 1 are independently 0, 1, 2 or 3, R 33 , R 34 , R 35 , R 36 are each independently unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 alkyl, C 5 -C 8 cycloalkyl , C 5 -C 8 heterocyclyl, C 5 -C 10 aryl or C 5 -C 10 heteroaryl, wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH 3 , -CN, -NH 2 and C 1 -C 10 alkyl; R 38 , R 39 are independently selected from the group C 1 -C 10 alkyl, F, Cl, Br, OH, OR 37 , NH 2 , NHR 37 and N (R 37 ) 2 , wherein R 37 is selected from C 1 -C 10 alkyl and C 5 -C 10 aryl; X 1 , X 2 are independently -NH-, -O- or -S-, X 3 is a bond, - (NH) -, (NR 40 ) -, -O-, -S- or - (CR 41 R 42 ) - R 40 is unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl, C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 8 -heterocyclyl, C 5 -C 10 -aryl or C 5 -C 10 - Heteroaryl, wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, -NH 2 and -C 1 -C 10 alkyl; R 41 , R 42 independently of one another are unsubstituted or at least monosubstituted C 1 -C 10 -alkyl, C 1 -C 10 -alkoxy, C 5 -C 8 -cycloalkyl, C 5 -C 8 -cycloalkoxy, C 5 -C 8 -heterocyclyl , C 5 -C 10 aryl, C 5 -C 10 aryloxy or C5-C 10 heteroaryl wherein the substituents are selected from the group consisting of -F, -Cl, -Br, -OH, -CN, - NH 2 and C 1 -C 10 alkyl.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Hydriergemisch (H) eine Formamidverbindung (Ia) und ein Formiat (Ib) enthält.A process according to any one of claims 1 to 9, wherein the hydrogenation mixture (H) comprises a formamide compound (Ia) and a formate (Ib). Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Hydriergemisch (H) destillativ aufgearbeitete wird und das im Hydriergemisch (H) enthaltene Formiat (Ib) zu der Formamidverbindung (Ia) umgesetzt wird.A process according to claim 10, wherein the hydrogenation mixture (H) is worked up by distillation and the formate (Ib) contained in the hydrogenation mixture (H) is converted to the formamide compound (Ia). Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei bei der destillativen Aufarbeitung ein Sumpfgemisch erhalten wird, das den Iridium-Katalysator gelöst in Formamid enthält, und in den Hydrierreaktor rückgeführt wird.A process according to claim 11, wherein the distillative workup gives a bottom mixture containing the iridium catalyst dissolved in formamide and recycled to the hydrogenation reactor. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei als Amin (II) ein Amin ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniak, Methylamin, Dimethylamin, Ethylamin, Diethylamin, n-Propylamin, Di-n-propylamin, Isopropylamin, Diisopropylamin, n-Butylamin, Di-n-butylamin, Isobutylamin, Diisobutylamin, Morpholin, Piperidin, Piperazin und Anilin eingesetzt wird.A method according to any one of claims 1 to 12, wherein as amine (II) an amine selected from the group consisting of ammonia, methylamine, dimethylamine, ethylamine, diethylamine, n-propylamine, di-n-propylamine, isopropylamine, diisopropylamine, n-butylamine , Di-n-butylamine, isobutylamine, diisobutylamine, morpholine, piperidine, piperazine and aniline.
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