DE1225192B - Process for the preparation of 10-aminodecanoic acid - Google Patents

Process for the preparation of 10-aminodecanoic acid

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DE1225192B DEM39758A DEM0039758A DE1225192B DE 1225192 B DE1225192 B DE 1225192B DE M39758 A DEM39758 A DE M39758A DE M0039758 A DEM0039758 A DE M0039758A DE 1225192 B DE1225192 B DE 1225192B
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00—Carboxylic acid nitriles

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Description

Verfahren zur Herstellung von 10-Aminodecansäure 10-Aminodecansäure und ihre Ester sind wertvolle Zwischenprodukte bei der Herstellung von Polyamidfasern. Besonders die Ester der 10-Aminodecansäure können unmittelbar statt der freien Aminosäure als Zwischenprodukte zur Erzeugung von Polyamiden dienen.Process for the preparation of 10-aminodecanoic acid 10-aminodecanoic acid and their esters are valuable intermediates in the manufacture of polyamide fibers. In particular, the esters of 10-aminodecanoic acid can be used directly instead of the free amino acid serve as intermediates for the production of polyamides.

Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung von 10-Aminodecansäure, wobei im Vergleich zu bereits bekannten Verfahren bessere Ausbeuten und im allgemeinen wirtschaftliche Vorteile erzielt werden. The invention relates to a new method of manufacture of 10-aminodecanoic acid, with better compared to already known processes Yields and, in general, economic benefits can be achieved.

Es wurde gefunden, daß 10 Aminodecansäure vorteilhaft aus 1,8-Dicyan-2,6-octadien dargestellt werden kann, indem zunächst dieses Dinitril in das Monoesternitril übergeführt wird, hierauf die Nitrilgruppe und die olefinischen Bindungen des Monoesters hydriert werden und anschließend dieses Hydrierungsprodukt hydrolysiert wird gemäß folgendem Reaktionsschema: In der ersten Reaktionsstufe erfolgt die Umsetzung des Dinitrils mit Alkohol in Gegenwart geeigneter Mengen Mineralsäuren, wie Schwefelsäure oder Salzsäure, und Wasser bei Temperaturen zwischen 50 und 1600C.It has been found that aminodecanoic acid can advantageously be prepared from 1,8-dicyano-2,6-octadiene by first converting this dinitrile into the monoester nitrile, then hydrogenating the nitrile group and the olefinic bonds of the monoester and then hydrolyzing this hydrogenation product is according to the following reaction scheme: In the first reaction stage, the dinitrile is reacted with alcohol in the presence of suitable amounts of mineral acids, such as sulfuric acid or hydrochloric acid, and water at temperatures between 50 and 160.degree.

Es empfiehlt sich, die Alkoholyse unter einem höheren als dem Atmosphärendruck durchzuführen und hierfür aliphatische Alkohole mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methanol oder Äthanol, zu verwenden. It is advisable to carry out the alcoholysis under a pressure higher than atmospheric pressure carry out and for this purpose aliphatic alcohols with 1 to 5 carbon atoms, preferably Methanol or ethanol.

Neben dem Monoester NC-(CH2-CH = CHCH2)2COOR wird gleichzeitig eine gewisse Menge des Diesters ROOC - (CH2 - CH = CH - CH, - COOR gebildet. In addition to the monoester NC- (CH2-CH = CHCH2) 2COOR, a A certain amount of the diester ROOC - (CH2 - CH = CH - CH, - COOR is formed.

Um höhere Ausbeuten an Monoester zu erhalten, ist eine Begrenzung der Umwandlung des Dinitrils erforderlich. Bei Umwandlung von weniger als 200/, besteht das Reaktionsprodukt praktisch aus dem Monoester, während der Diester nur in Spuren vorhanden ist. Um nicht zu geringe Ausbeuten an Monoester zu erhalten, werden vorzugsweise Umsetzungen von 700/o nicht überschritten. To get higher yields of monoester there is a limitation the conversion of the dinitrile required. When converting less than 200 /, the reaction product consists practically of the monoester, while the diester only is present in traces. In order not to obtain too low a yield of monoester, conversions of 700 / o are preferably not exceeded.

Begrenzte Umsetzungen können durch Verwendung stöchiometrischer Mengen der Reaktionsteilnehmer (Dinitril, Säure, Wasser) in Gegenwart überschüssigen Alkohols (2 bis 10 Mol pro Mol Nitril) und Unterbrechung der Reaktion nach einer von den Reaktionsbedingungen (Art der Säure, des Alkohols, Temperatur) abhängigen Zeitspanne erzielt werden. Vorzugsweise arbeitet man jedoch mit einem Säure-Dinitril-Verhältnis, das unterhalb des stöchiometrischen Verhältnisses liegt; dies ermöglicht die Umsetzung bei einem gewünschten Wert und in gewissem Maße unabhängig von der Reaktionsdauer und der Reaktionstemperatur zu unterbrechen. Limited conversions can be achieved by using stoichiometric amounts the reactants (dinitrile, acid, water) in the presence of excess alcohol (2 to 10 moles per mole of nitrile) and interrupting the reaction after one of the Reaction conditions (type of acid, alcohol, temperature) dependent time span be achieved. However, it is preferable to work with an acid-dinitrile ratio that below the stoichiometric ratio lies; this makes possible the implementation at a desired value and to some extent independent of the Interrupt the reaction time and the reaction temperature.

Die Trennung der Reaktionsprodukte erfolgt durch fraktionierte Destillation des Rohproduktes, wobei dieses zuvor mit Natriumbicarbonat oder anderen schwach alkalischen Stoffen, wie beispielsweise Calciumoxyd oder Magnesiumoxyd zur Entfernung von Spuren anwesender Säure ausgewaschen wurde. The reaction products are separated by fractional distillation of the crude product, this previously weakly with sodium bicarbonate or other alkaline substances such as calcium oxide or magnesium oxide for removal was washed out by traces of acid present.

Gegebenenfalls vorhandener Diester kann auch nach der Hydrierung abgetrennt werden; tatsächlich wird der Aminoester beim Behandeln des Hydrierungsproduktes mit einer sauren Lösung gelöst, während entstandener Sebacinester ungelöst zurückbleibt. Any diester present can also be used after the hydrogenation be separated; in fact, the amino ester becomes in treating the hydrogenation product dissolved with an acidic solution, while the sebacin ester formed remains undissolved.

Die Hydrierung wird zur Erzielung höherer Ausbeuten und reinerer Stoffe in zwei Stufen selektiv durchgeführt, wobei zunächst die Doppelbindungen unter Verwendung von Palladium als Katalysator und anschließend die Nitrilgruppe unter Verwendung eines Raney-Nickel- oder Raney-Chrom-Nickel-Katalysators und Natriumhydroxyd hydriert werden. The hydrogenation is used to achieve higher yields and purer Substances carried out selectively in two stages, with the double bonds first using palladium as a catalyst and then the nitrile group using a Raney nickel or Raney chromium-nickel catalyst and sodium hydroxide be hydrogenated.

Die Hydrierung ist auch einstufig durchführbar. The hydrogenation can also be carried out in one stage.

Claims (6)

Hierbei erhält man aber schlechtere Ausbeuteh und geringere Reinheitsgrade des Verfahrensproduktes, weshalb auf jene Arbeitsweise kein Anspruch gerichtet ist.However, this gives a poorer yield and a lower degree of purity of the process product, which is why no claim is made on this mode of operation. Die Ester der 10-Aminodecansäure werden durch Hydrolyse und anschließende Zerlegung des aminosauren Salzes zu 10-Aminodecansäure umgesetzt. The esters of 10-aminodecanoic acid are made by hydrolysis and subsequent Decomposition of the amino acid salt converted into 10-aminodecanoic acid. Die Hydrolyse kann gleichzeitig mit der Hydrierung vorgenommen werden, falls letztere in Gegenwart von größeren Mengen als der stöchiometrischen Menge Natriumhydroxyd durchgeführt wird. The hydrolysis can be carried out at the same time as the hydrogenation, if the latter in the presence of amounts greater than the stoichiometric amount Sodium hydroxide is carried out. Beispiel 160 g 1,8-Dicyan-2,6-octadien, 64 g Methanol, 13,6 g Wasser und 49 g 100 °/Oige Schwefelsäure werden unter Rühren 4 Stunden unter Rückfluß gekocht. Der überschüssige Alkohol wird anschließend abdestilliert, der Rückstand mit einer Bicarbonatlösung ausgewaschen und der fraktionieiten Destillation unterworfen. Example 160 g of 1,8-dicyan-2,6-octadiene, 64 g of methanol, 13.6 g of water and 49 g of 100% sulfuric acid are refluxed with stirring for 4 hours. The excess alcohol is then distilled off, the residue with a Washed out bicarbonate solution and subjected to fractional distillation. 193 g des so erhaltenen Methylesters der 9-Cyan-3,7-nonadiensäure werden in 1500 ccm Methanol gelöst, das 1,3 g an Calciumcarbonat gefälltes Palladium enthält, und der Einwirkung von Wasserstoff bei gewöhnlichem Druck bis zur Beendigung der Absorption unterworfen. Die Hydrierungstemperatur beträgt 20 bis 25"C. Der Katalysator wird abfiltriert und die Lösung in Gegenwart von 43 g Natriumhydroxyd oder einer entsprechenden Menge Kaliumhydroxyd und Raney-Nickel hydriert. 193 g of the methyl ester of 9-cyano-3,7-nonadienoic acid thus obtained are dissolved in 1500 ccm of methanol, the 1.3 g of calcium carbonate precipitated palladium and exposure to hydrogen at ordinary pressure to completion subject to absorption. The hydrogenation temperature is 20 to 25 ° C. The catalyst is filtered off and the solution in the presence of 43 g of sodium hydroxide or one corresponding amount of potassium hydroxide and Raney nickel hydrogenated. Der Wasserstoffdruck beträgt 40 at, die Temperatur 600 C. Der Katalysator wird abgetrennt und das Methanol abdestilliert; der Rückstand wird wieder mit Wasser aufgenommen, mit einem geringen Überschuß an Salzsäure neutralisiert und dann mit Ammoniak behandelt. Es werden 158 g 10-Aminodecansäure mit einem Schmelzpunkt von 175 bis 177"C ausgefällt. The hydrogen pressure is 40 at, the temperature 600 C. The catalyst is separated off and the methanol is distilled off; the residue will be back with water added, neutralized with a small excess of hydrochloric acid and then with Treated with ammonia. There are 158 g of 10-aminodecanoic acid with a melting point of 175 to 177 "C precipitated. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von 10-Amino decansäure, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise 1,8-Dicyan-2,6-octadien zu 9-Cyan-2,7-nonadiensäureester alkoholysiert, diesen in einer ersten Stufe mit Wasserstoff und Palladium und anschließend in einer zweiten Stufe mit Wasserstoff und einem Chrom-Nickel-Katalysator in Natronlauge reduziert und den entstandenen 10-Aminodecansäureester in an sich bekannter Weise verseift. Claims: 1. Process for the production of 10-amino decanoic acid, characterized in that 1,8-dicyan-2,6-octadiene is used in a manner known per se alcoholysed to 9-cyano-2,7-nonadienoic acid ester, this in a first stage with Hydrogen and palladium and then in a second stage with hydrogen and a chromium-nickel catalyst in sodium hydroxide solution and the resulting 10-aminodecanoic acid ester saponified in a manner known per se. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Alkoholyse des 1,8-Dicyan-2,6-octadiens in Gegenwart von Mineralsäuren, beispielsweise Schwefelsäure oder Salzsäure, in stöchiometrischer oder um etwas höherer Menge sowie in Anwesenheit eines Überschusses an Alkohol, beispielsweise dem Zwei- bis Zehnfachen der theoretischen Menge, und von Wasser in stöchiometrischer oder größerer Menge durchführt, wobei bei Temperaturen zwischen 50 und 160"C gearbeitet und die Reaktion unterbrochen wird, sobald der Umsatz unter 70O/ü, vorzugsweise zwischen 20 und 500/o, liegt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the Alcoholysis of 1,8-dicyan-2,6-octadiene in the presence of mineral acids, for example Sulfuric acid or hydrochloric acid, in stoichiometric or slightly higher amounts as well in the presence of an excess of alcohol, for example two to ten times the theoretical amount, and water in a stoichiometric or greater amount carried out, worked at temperatures between 50 and 160 "C and the reaction is interrupted as soon as the conversion is below 70O / o, preferably between 20 and 500 / o, lies. 3. Verfahren nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß man die Alkoholyse mit einem Verhältnis von Mineralsäure zu 1,8-Dicyan-2,6-octadien unterhalb des stöchiometrischen Verhältnisses, vorzugsweise im Verhältnis von 0,3 bis 0,8, ausführt. 3. The method according to claim, characterized in that the alcoholysis with a ratio of mineral acid to 1,8-dicyan-2,6-octadiene below the stoichiometric Ratio, preferably in the ratio of 0.3 to 0.8 carries out. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Alkoholyse unter einem höheren Druck als dem Atmosphärendruck durchführt. 4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that one carries out the alcoholysis under a pressure higher than atmospheric pressure. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Alkoholyse aliphatische Alkohole mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Methanol oder Äthanol, verwendet. 5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that one for alcoholysis, aliphatic alcohols having 1 to 5 carbon atoms, preferably Methanol or ethanol is used. 6. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Alkalihydroxyd in der zweiten Hydrierungsstufe in etwas größerer Menge als der stöchiometrischen verwendet, wobei die Aminosäure in Form des entsprechenden Salzes erhalten wird. 6. Embodiment of the method according to claim 1, characterized in that that the alkali hydroxide in the second hydrogenation stage in a somewhat larger amount used as the stoichiometric, with the amino acid in the form of the corresponding Salt is obtained. In Betracht gezogene Druckschriften: B e i 1 s t e i n, Handbuch der organischen Chemie, 4. Auflage, Ergänzungswerk I, Bd. 2, S. 256, 316, und ErgänzungswerkII, Bd. 2, S. 389; Hauptwerk, Bd. 2, S. 489. Publications considered: B e i 1 s t e i n, manual of organic chemistry, 4th edition, supplementary work I, vol. 2, pp. 256, 316, and supplementary work II, Vol. 2, p. 389; Hauptwerk, Vol. 2, p. 489.
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