DE1643369B2 - Verfahren zur herstellung von omega-aminoalkannitrilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von ω-Aminoalkannitrilen durch Umsetzung entsprechender Lactame mit überschüssigem Ammoniak bei erhöhter Temperatur in der Gasphase an Feststoffkatalysatoren. Während bisher für diese Umsetzung z. B. Kupfer auf Süicagel, Kaolin, Aluminiumoxid (US-PS 28 30 072) oder Aluminiumphosphat (japanische Patentanmeldung 14 092/66) oder Phosphorsäure auf einem Träger als Katalysator verwendet wird, ist das Verfahren der Erfindung durch die Verwendung von fluoriertem Aluminiumoxid als Katalysator gekennzeichnet.

Während die bisher verwendeten Katalysatoren entweder nur geringe Ausbeuten an Nitrilen oder beachtliche Mengen Nebenprodukte (vgl. auch BE-PS 6 87 588) liefern oder nur geringe Aktivität besitzen oder sehr sauerstoffempfindlich sind (US-PS 30 36 113), besitzt der genannte, erfindungsgemäß zu verwendende Katalysator diese Nachteile nicht.

Die Umsetzung der Lactame mit dem Ammoniak wird zweckmäßig unter normalen Druck im Temperaturbereich von etwa 250° C bis etwa 400° C, vorzugsweise zwischen etwa 300 und etwa 360° C, durchgeführt.

Die Ammoniakmenge beträgt zweckmäßig mehr als 5 Mol, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 20 Mol/Mol Lactam.

Der erfindungsgemäß zu verwendende Katalysator kann dadurch erhalten werden, daß man Aluminiumoxid mit Flußsäure oder mit deren neutralen oder sauren Salzen oder mit komplexen fluorhaltigen Säuren oder deren Salzen oder mit fluorenthaltenden Gasen behandelt. Auch kann man Aluminiumoxid aus einer fluorhaltigen Lösung fällen. Nach dem Trocknen kanu der Katalysator gegebenenfalls zwischen etwa i00 uüd etwa 600° C calciniert werden. Der Fluorgehalt des Katalysators kann in weiten Grenzen schwanken, er liegt zweckmäßig zwischen etwa 0,1 und etwa 10 Gewichtsprozent.

Der Katalysator kann als Festbettkatalysator oder als Wirbelschichtkatalysator verwendet werden.

Hat die Aktivität des Katalysators nachgelassen, ίο so kann man diese durch Erhitzen des Katalysators mit Sauerstoff bzw. Luft wieder herstellen.

Für das Verfahren geeignete Lactame sind z. B. Butyrolactam, Valerolactam, önanthlactam, von technisch überwiegender Bedeutung ist jedoch die Überführung des ε-Caprolactams in das 6-Aminocapronitril. Man kann auch das durch Depolymerisation von Polycaprolactam gewonnene, sogenannte Spaltlactam verwenden.

Die ω-Aminoalkannitrile haben als Zwischenprodukte zur Herstellung z. B. der entsprechenden Diamine durch Hydrieren oder zur Herstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln Bedeutung.

Beispiel 1

100 g aktives Aluminiumoxid (-/-Al₂O₃) von 0,5 0,5 bis 1 mm Körnung und einer spezifischen Oberfläche von etwa 108 m²/g werden mit einer Lösung von 5OgNH₄NF₂ in 150 ml Wasser getränkt und 16 Stunden lang bei Raumtemperatur unter Wasser-Strahlvakuum aufbewahrt. Dann wird die Flüssigkeit dekantiert und der Feststoff bei 120- C getrocknet. Der Fluorgehali des so erhaltenen Katalysators beträgt 5,3 Gewichtsprozent.

Über 70 g dieses Katalysators werden bei 340^c C während 20 Stunden 278 g ε-Caprolactam und stündlich 40 Nl Ammoniak geleitet. Das Reaktionsprodukt enthält noch einen Teil der Ausgangsstoffe sowie 6-Aminocapronsäurenitril und Nebenprodukte. Der organische Anteil besteht aus 49,6 Gewichtsprozent 6-Aminocapronsäurenitril, 49,8 Gewichtsprozent Lactam und 0,6 Gewichtsprozent Nebenprodukten.

Die Ausbeute beträgt 98,8% bezogen auf den Umsatz von f-Caprolactam. Verwendet man dagegen das aktive Aluminiumoxid, ohne es vorher zu fluorieren, so erhält man unter den gleichen Versuchsbedingungen ein Reaktionsprodukt, dessen organischer Anteil aus 38,3 Gewichtsprozent Lactam, 52,6 Gewichtsprozent 6-Aminocapronsäurenitril, aber 9,1 Gewichtsprozent Nebenprodukten besteht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von ω-Απύηο-alkaimitrilen durch Umsetzung von Lactamen mit einem Überschuß an Ammoniak bei erhöhter Temperatur in der Gasphase in Gegenwart von Feststoffkatalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung mit fluoriertem Aluminiumoxid als Katalysator durchführt.