DE19859775A1 - Verfahren zur Racemisierung von optisch aktiven Aminen - Google Patents
Verfahren zur Racemisierung von optisch aktiven AminenInfo
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Abstract
Verfahren zur Racemisierung von optisch aktiven Aminen durch Umsetzung des optisch aktiven Amins in Gegenwart von Wasserstoff und einem Hydrier- oder Dehydrierkatalysator bei erhöhter Temperatur, indem man die Umsetzung in der Gasphase durchführt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Race
misierung von optisch aktiven Aminen der Formel I
in der R1 und R2 verschieden sind und R1, R2, R3 Alkyl-, Cyclo
alkyl-, Arylalkyl-, Aryl-, Heteroarylreste und heterocyclische
Reste bedeuten und R3 zusätzlich für Wasserstoff steht, wobei die
Reste Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe Alkyl, Cycloalkyl,
Alkoxy, Aryloxy, Amino, Alkylamino und Dialkylamino, tragen kön
nen, durch Umsetzung des optisch aktiven Amins in Gegenwart von
Wasserstoff und einem Hydrier- oder Dehydrierkatalysator bei
erhöhter Temperatur.
Optisch aktive Amine der Formel I sind z. B. wertvolle Pharmazeu
tika und Zwischenprodukte zur Herstellung von Wirkstoffen (vergl.
z. B.: DE-A-29 03 589, Seite 2, Zeilen 17 bis 26). Da häufig nur
eines der beiden Enantiomeren (bezogen auf das in I gezeigte
asymmetrische C-Atom) wirksam ist, bzw. wirksamer als das andere
Enantiomer ist, werden Verfahren zur Racemisierung des weniger
wirksamen Enantiomers, das z. B. bei einer Racematspaltung des
entsprechenden racemischen Amins nach bekannten Methoden anfällt,
benötigt, weil aus dem racemisierten Amin nach bekannten Methoden
(z. B. Racematspaltung) wieder das wirksamere Enantiomer gewonnen
werden kann.
IN-A-162 213 (Chem. Abstracts 110 : 192247v) offenbart ein Verfah
ren Herstellung von racemischem 2-Amino-butanol durch Behandlung
von 1-2-Amino-butanol mit Ammoniak in Gegenwart von Rh/Al2O3.
US-A-4,096,186 beschreibt ein Verfahren zur Racemisierung von op
tisch aktiven Aminoalkoholen, wobei der Aminoalkohol, bevorzugt
in flüssiger Phase, mit Ammoniak und Wasserstoff in Gegenwart
eines Hydrierkatalysators, der bevorzugt Cobalt enthält, in Kon
takt gebracht wird. Bei der Umsetzung von optisch aktivem
2-Amino-1-butanol wird bei einer Racematausbeute von maximal 97,6%
nur ein Racemisierungsgrad von 63% erreicht. Bei einem Racemi-
sierungsgrad von 99% wird dagegen nur eine Racematausbeute von
75,1% erreicht.
US-A-4,990,666 offenbart ein Verfahren zur Racemisierung von op
tisch aktiven Aminoalkoholen, wobei der Aminoalkohol in Gegenwart
von Wasserstoff mit Raney-Cobalt in Kontakt gebracht wird. Es
wird gelehrt, dass hohe Temperaturen, z. B. größer 160°C, die Ra
cematausbeute herabsetzen. Weiterhin erfolgt gemäß dieser Lehre
die Racemisierung in flüssiger Phase in Gegenwart eines inerten
Lösungsmittels.
JP-A-06 135 906 (Derwent Abstract Nr. 94-197043/24; Chem.
Abstracts 121 : 179093z) beschreibt ein Verfahren zur Race
misierung von optisch aktiven vicinalen primären Diaminen in
Gegenwart von Wasserstoff und einem Hydrierkatalysator, wie z. B.
Raney-Nickel und Raney-Cobalt.
DE-A-28 51 039 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung race
mischer Gemische aus optisch aktiven 1-Arylaminen, wobei man die
optisch aktiven 1-Arylamine in Gegenwart eines Hydrierkataly
sators, insbesondere Raney-Cobalt, in flüssiger Phase mit Wasser
stoff behandelt.
DE-A-29 03 589 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung race
mischer Gemische aus optisch aktiven Aminen, indem man die op
tisch aktiven Amine mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hydrier
katalysators bei erhöhter Temperatur behandelt. Es wird gelehrt,
die Racemisierung des optisch aktiven Amins, je nach Beschaffen
heit des Amins, in Lösungsmitteln oder in Substanz, d. h. in
flüssiger oder fester Form, vorzunehmen. Die Umsetzung von op
tisch aktivem 2-Amino-1-phenylpropan in flüssiger Phase bei einer
Reaktionsdauer von 12 Stunden an einem Raney-Cobalt-Katalysator
führt bei einem Racemisierungsgrad von maximal 98% nur zu einer
Racematausbeute von 91,1%.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein verbes
sertes wirtschaftliches Verfahren zur Racemisierung von optisch
aktiven Aminen aufzufinden, bei dem das Verfahrensprodukt mit ho
hem Racemisierungsgrad bei gleichzeitig hoher Racemisierungsaus
beute und hoher Raum-Zeit-Ausbeute erhalten wird.
Demgemäß wurde ein Verfahren zur Racemisierung von optisch akti
ven Aminen der Formel I
in der R1 und R2 verschieden sind und R1, R2, R3 Alkyl-, Cyclo
alkyl-, Arylalkyl-, Aryl-, Heteroarylreste und heterocyclische
Reste bedeuten und R3 zusätzlich für Wasserstoff steht, wobei die
Reste Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe Alkyl, Cycloalkyl,
Alkoxy, Aryloxy, Amino, Alkylamino und Dialkylamino, tragen kön
nen, durch Umsetzung des optisch aktiven Amins in Gegenwart von
Wasserstoff und einem Hydrier- oder Dehydrierkatalysator bei
erhöhter Temperatur gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist,
dass man die Umsetzung in der Gasphase durchführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in der Gasphase diskon
tinuierlich oder bevorzugt kontinuierlich wie folgt durchführen,
wobei der Katalysator bevorzugt als Festbett im Reaktor angeord
net ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Abwesenheit oder bevorzugt
in Gegenwart des Amins der Formel R3NH2, bei dem der Rest R3 dem
Rest R3 des optisch aktiven Amins I entspricht, (z. B. des Amins
Ammoniak im Fall der Racemisierung von toptisch aktiven Aminen I,
bei denen R3 = H ist) durchgeführt werden.
Wird in Gegenwart des Amins R3NH2 gearbeitet, so beträgt im allge
meinen das Molverhältnis von R3NH2 zu Amin I 1 : 1 bis 50 : 1,
bevorzugt 1,5 : 1 bis 30 : 1, besonders bevorzugt 2 : 1 bis 20 : 1,
ganz besonders bevorzugt 2 : 1 bis 6 : 1. Der R3NH2-Überschuß
bezogen auf das Amin I kann auch größer als 50 : 1 sein.
Der Wasserstoff wird der Reaktion im allgemeinen in einer Menge
von 5 bis 400 l, bevorzugt in einer Menge von 50 bis 200 l, pro
Mol Aminkomponente I zugeführt, wobei die Literangaben jeweils
auf Normalbedingungen umgerechnet sind (S.T.P.).
Das optisch aktive Amin I wird in einem Rohrreaktor in einem zur
Verdampfung ausreichend groß gewählten Gasstrom enthaltend Was
serstoff und vorteilhaft das Amin R3NH2 bzw. Ammoniak, bevorzugt
bestehend aus Wasserstoff und gegebenenfalls dem Amin R3NH2 bzw.
Ammoniak, bei Drücken von 0,1 bis 10 MPa, bevorzugt 0,1 bis 5 MPa,
besonders bevorzugt 0,1 bis 3 MPa gasförmig kontinuierlich
über den Katalysator geleitet.
Es ist dabei sowohl eine Anströmung des Katalysatorfestbetts von
oben als auch von unten möglich. Den erforderlichen Gasstrom er
hält man bevorzugt durch eine Kreisgasfahrweise, wobei beispiels
weise bei einem Katalysatorschüttvolumen von 1 l eine Kreisgas
menge von ca. 5 bis 10 m3/h (Volumen auf Normalbedingungen umge
rechnet) und eine Abgasmenge von ca. 250 bis 350 l/h gefahren
wird. Die Katalysatorbelastung liegt im allgemeinen im Bereich
von 0,1 bis 2, bevorzugt 0,1 bis 1, besonders bevorzugt 0,2 bis
0,6, kg Amin I pro Liter Katalysator (Schüttvolumen) und Stunde.
Die für die Racemisierung gewählten Temperaturen liegen im Be
reich von 100 bis 300°C, bevorzugt 150 bis 270°C, besonders
bevorzugt 160 bis 250°C, ganz besonders bevorzugt 170 bis 240°C,
insbesondere bei 180 bis 230°C.
Die Anwendung höherer Temperaturen, höherer Gesamtdrücke sowie
höherer Katalysatorbelastungen als oben angegeben ist möglich.
Der Druck im Reaktionsgefäß, welcher sich im wesentlichen aus der
Summe der Partialdrücke der Aminkomponente I, des gegebenenfalls
vorhandenen Amins R3NH2 und des gebildeten racemisierten Amins bei
der jeweils angewendeten Temperatur ergibt, wird zweckmäßiger
weise durch Aufpressen von Wasserstoff auf den gewünschten Reak
tionsdruck erhöht.
Aus dem Reaktionsaustrag werden, nachdem dieser zweckmäßigerweise
entspannt worden ist, der Wasserstoff und das eventuell verwen
dete Amin der Formel R3NH2 entfernt, wobei diese zurückgeführt
werden können, und das erhaltene abgekühlte Reaktionsrohprodukt,
das im wesentlichen das racemische Amin I enthält, durch eine
fraktionierende Rektifikation bei Normaldruck oder bei verminder
tem Druck gereinigt.
Als Hydrierkatalysatoren und Dehydrierkatalysatoren sind
Katalysatoren, die als katalytisch aktive Bestandteile Elemente,
ausgewählt aus der Gruppe Kupfer, Silber, Gold, Eisen, Cobalt,
Nickel, Rhenium, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium,
Platin, Chrom, Molybdän und Wolfram, jeweils in metallischer Form
(Oxidationsstufe 0) oder in Form von Verbindungen wie z. B.
Oxiden, die unter den Verfahrensbedingungen zum entsprechenden
Metall reduziert werden, enthalten, besonders geeignet.
Bevorzugt sind Katalysatoren, die als katalytisch aktive Bestand
teile Elemente, ausgewählt aus der Gruppe Kupfer, Silber, Cobalt,
Nickel, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Platin, Chrom und Molyb
dän, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Kupfer, Silber,
Nickel, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Chrom und Molybdän, je
weils in metallischer Form (Oxidationsstufe 0) oder in Form von
Verbindungen wie z. B. Oxiden, die unter den Verfahrensbe
dingungen zum entsprechenden Metall reduziert werden, enthalten.
Beispielsweise eignen sich sogenannte Dünnschichtkatalysatoren,
bei denen die katalytisch aktiven Komponenten auf strukturierte
Träger oder Monolithe, wie sie z. B. in der deutschen Anmeldung
Nr. 198 27 385.1 vom 27.06.98, Seite 1, Zeilen 14 bis 30, und in
der DE-A-35 13 726 definiert sind, aufgebracht sind. Die kataly
tisch aktiven Komponenten werden nach bekannten Verfahren auf den
verwendeten strukturierten Träger oder Monolith, wie z. B. ein
Metalldrahtgewebe oder ein SiO2-, TiO2-, ZrO2- oder Al2O3-Waben
körper, aufgebracht, beispielsweise durch Aufdampfen des kataly
tisch aktiven Metalls, z. B. Edelmetalls, im Vakuum gemäß der
DE-A-35 13 726 oder durch ein Tränkverfahren gemäß der DE-A-41 35 055,
DE-A-39 15 685 oder US-A-4,746,537.
Beispiele für im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare Dünn
schichtkatalysatoren sind die in EP-A-646 562 in Beispiel 1 und 2
offenbarten Katalysatoren enthaltend den Werkstoff mit der Nr.
1.4767 (Kanthal) und aufgedampftes Pd, der in Beispiel 3 offen
barte Katalysator enthaltend den Werkstoff mit der Nr. 1.4401 und
aufgedampftes Pd und der in Beispiel 4 offenbarte Katalysator
enthaltend den Werkstoff mit der Nr. 1.4301 und aufgedampftes Pd.
(Werkstoffnummern gemäß "Stahleisenliste", Verlag Stahleisen mbH
1990, 8. Aufl., S. 87ff).
Als im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare Hydrier- und Dehy
drierkatalysatoren eignen sich weiterhin sogenannte Schalen
katalysatoren, bei denen die katalytisch aktive Masse schalenför
mig auf einem Kern von im allgemeinen unter den Reaktions
bedingungen inerten Trägermaterial, wie Quarz (SiO2), Porzellan,
Magnesiumoxid, Zinndioxid, Siliciumcarbid, Rutil, Tonerde (Al2O3),
Aluminiumsilikat, Magnesiumsilikat (Steatit), Zirkoniumsilikat
oder Cersilikat oder Mischungen dieser Trägermaterialien, aufge
bracht ist.
Zur Herstellung derartiger Schalenkatalysatoren werden üblicher
weise Tränkverfahren eingesetzt, wie sie in J.-F. Le Page et al.,
Applied Heterogeneous Catalysis, Edition Technip Paris, 1987,
ISBN 2-7108-0531-6, Seiten 106 bis 123, beschrieben sind. Diese
Tränkverfahren umfassen (a) eine Imprägnierung des Träger
materials mit einem Überschuß an Lösung (Tauchung) oder (b) eine
Sprühimprägnierung des Trägermaterials in einer Tränktrommel so
wie jeweils die anschließende Trocknung und Calzinierung.
Eine andere Möglichkeit zur Herstellung derartiger Schalenkataly
satoren ist beispielsweise in DE-A-16 42 938 und DE-A-17 69 998
beschrieben. Danach wird eine wässrige und/oder ein organisches
Lösungsmittel enthaltene Lösung oder Suspension der Bestandteile
der katalytisch aktiven Masse und/oder deren Vorläufer
verbindungen, welche im folgenden als "Maische" bezeichnet wird,
auf das Trägermaterial in einer beheizten Dragiertrommel bei
erhöhter Temperatur aufgesprüht, bis der gewünschte Anteil an ka
talytisch aktiver Masse am Katalysatorgesamtgewicht erreicht ist.
Nach DE-A-21 06 796 lässt sich die Beschichtung auch in Wirbelbe
schichtern durchführen, wie sie z. B. in der DE-A-12 80 756 be
schrieben sind. Die Maische kann dabei gegebenenfalls gemäß der
Lehre von EP-A-744 214 organische Binder, bevorzugt Copolymere,
wie z. B. Vinylacetat/Vinyllaurat und Vinylacetat/Ethylen, ent
halten.
Beispiele für im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare Schalen
katalysatoren sind die in DE-A-20 59 978, Beispiel 1 (Kat. A),
offenbarten, durch Tränkung von Tonerde-Agglomeraten mit einer
wässrigen Edelmetall-Salzlösung, z. B. Pd-Salzlösung, und an
schließender Trocknung und Calcinierung hergestellten,
Katalysatoren und die in o. g. Artikel von J.-F. Le Page et al.
(Applied Heterogeneous Catalysis) z. B. auf Seite 110 offenbar
ten, durch Imprägnierung hergestellten und Al2O3 und Ni und/oder
Co enthaltenden, Katalysatoren.
Im allgemeinen können im erfindungsgemäßen Verfahren die
Katalysatoren weiterhin in form von Katalysatoren, die mittels
Tränkungs-, Fällungs- oder Peptisierungsverfahren erhalten wur
den, eingesetzt werden und die nur aus katalytisch aktiver Masse
und gegebenenfalls einem Verformungshilfsmittel (wie z. B. Gra
phit oder Stearinsäure), falls der Katalysator als Formkörper
eingesetzt wird, bestehen, also keine weiteren katalytisch inak
tiven Begleitstoffe enthalten.
Als Träger werden bevorzugt oxidische, carbidische oder nitridi
sche Materialien eingesetzt, besonders bevorzugt Materialien
oxidischer Natur.
In diesem Zusammenhang werden als Katalysatorträger verwendete
Materialien,
wie Titandioxid (TiO2; Anatas, Rutil),
Aluminiumoxid (Al2O3; bevorzugt a-, β-, γ- oder θ-Al2O3; D10-10 von BASF; Al2O3 mit großer Oberfläche hergestellt durch in Kontakt bringen mindestens eines Vorläufers von Aluminiumoxid mit minde stens einem Strukturbildner in einem flüssigen Medium, z. B. ge mäß der deutschen Anmeldung Nr. 197 30 126.6 vom 14.7.97), Zirkoniumdioxid (ZrO2; vorzugsweise in der monoklinen oder tetra gonalen Form),
Siliziumdioxid (SiO2; z. B. über eine Fällung aus Wasserglas oder über das Sol-Gel-Verfahren erhalten oder mesoporöses SiO2, z. B. mesoporöses SiO2 mit einer spezifischen Oberfläche der Mesoporen von mindestens 500 m2/g und einem Porenvolumen der Mesoporen von mindestens 1,0 ml/g gemäß DE-A-196 39 016, oder Kieselgel (z. B. nach Ullmann, Enzykl. Techn. Chem., 4. Auflage, Band 21, S. 457-63, 1982) oder in Form von Silikaten, wie Alumosilikaten (z. B. gemäß Nature, Band 359, S. 710-12, 1992 oder Alkali- bzw. Er dalkali-Alumosilikate (Zeolithe), z. B. der allgemeinen Formel M2/zO.Al2O3.xSiO2.yH2O, wobei M ein ein- oder mehrwertiges Me tall, H, [NH4], z die Wertigkeit, x = 1,8 bis ca. 12 und y = 0 bis ca. 8 bedeuten, Magnesiumsilikaten (z. B. Steatit), Zirkoniumsi likaten, Cersilikaten oder Calciumsilikaten oder SiO2 mit großer Oberfläche hergestellt durch in Kontakt bringen mindestens eines Vorläufers von Siliciumdioxid mit mindestens einem Strukturbild ner in einem flüssigen Medium, z. B. gemäß der deutschen Anmeldung Nr. 197 32 865.2 vom 30.7.97),
Tone, die überwiegend aus Phyllosilikaten und/oder Bandsilikaten bestehen (z. B. Bentonit oder Montmorillonit),
Bims, Siliciumcarbid, Magnesiumoxid (MgO), Zinkoxid (ZnO), Zinn dioxid (SnO2), Cerdioxid (CeO2), und/oder Kohlenstoff (z. B. Ak tivkohle oder Graphit in verstrangter oder tablettierter Form), bzw. deren Gemische, als zur katalytisch aktiven Masse gehörig gewertet.
wie Titandioxid (TiO2; Anatas, Rutil),
Aluminiumoxid (Al2O3; bevorzugt a-, β-, γ- oder θ-Al2O3; D10-10 von BASF; Al2O3 mit großer Oberfläche hergestellt durch in Kontakt bringen mindestens eines Vorläufers von Aluminiumoxid mit minde stens einem Strukturbildner in einem flüssigen Medium, z. B. ge mäß der deutschen Anmeldung Nr. 197 30 126.6 vom 14.7.97), Zirkoniumdioxid (ZrO2; vorzugsweise in der monoklinen oder tetra gonalen Form),
Siliziumdioxid (SiO2; z. B. über eine Fällung aus Wasserglas oder über das Sol-Gel-Verfahren erhalten oder mesoporöses SiO2, z. B. mesoporöses SiO2 mit einer spezifischen Oberfläche der Mesoporen von mindestens 500 m2/g und einem Porenvolumen der Mesoporen von mindestens 1,0 ml/g gemäß DE-A-196 39 016, oder Kieselgel (z. B. nach Ullmann, Enzykl. Techn. Chem., 4. Auflage, Band 21, S. 457-63, 1982) oder in Form von Silikaten, wie Alumosilikaten (z. B. gemäß Nature, Band 359, S. 710-12, 1992 oder Alkali- bzw. Er dalkali-Alumosilikate (Zeolithe), z. B. der allgemeinen Formel M2/zO.Al2O3.xSiO2.yH2O, wobei M ein ein- oder mehrwertiges Me tall, H, [NH4], z die Wertigkeit, x = 1,8 bis ca. 12 und y = 0 bis ca. 8 bedeuten, Magnesiumsilikaten (z. B. Steatit), Zirkoniumsi likaten, Cersilikaten oder Calciumsilikaten oder SiO2 mit großer Oberfläche hergestellt durch in Kontakt bringen mindestens eines Vorläufers von Siliciumdioxid mit mindestens einem Strukturbild ner in einem flüssigen Medium, z. B. gemäß der deutschen Anmeldung Nr. 197 32 865.2 vom 30.7.97),
Tone, die überwiegend aus Phyllosilikaten und/oder Bandsilikaten bestehen (z. B. Bentonit oder Montmorillonit),
Bims, Siliciumcarbid, Magnesiumoxid (MgO), Zinkoxid (ZnO), Zinn dioxid (SnO2), Cerdioxid (CeO2), und/oder Kohlenstoff (z. B. Ak tivkohle oder Graphit in verstrangter oder tablettierter Form), bzw. deren Gemische, als zur katalytisch aktiven Masse gehörig gewertet.
Die katalytisch aktiven Bestandteile Kupfer, Silber, Gold, Eisen,
Cobalt, Nickel, Rhenium, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium,
Iridium, Platin, Chrom, Molybdän und/oder Wolfram sind im allge
meinen insgesamt in Mengen von 0,1 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 0,1
bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 40 Gew.-%, berechnet
als Metall in der Oxidationsstufe 0, in der katalytisch aktiven
Masse des Katalysators enthalten.
Die Katalysatoren werden dergestalt eingesetzt, dass man die ka
talytisch aktive, zu Pulver vermahlene Masse in den Reaktor ein
bringt oder bevorzugt, dass man die katalytisch aktive Masse nach
Mahlung, Vermischung mit Formhilfsmitteln, Formung und Temperung
als Katalysatorformkörper - beispielsweise als Tabletten, Kugeln,
Ringe, Extrudate (z. B. Stränge) - im Reaktor anordnet.
Zur Herstellung dieser Katalysatoren sind verschiedene Verfahren
möglich.
Sie sind beispielsweise durch Peptisieren pulvriger Mischungen
der Hydroxide, Carbonate, Oxide und/oder anderer Salze der
Katalysatorkomponenten mit Wasser und nachfolgendes Extrudieren
und Tempern der so erhaltenen Masse erhältlich.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Katalysatoren kön
nen auch durch Tränkung der Katalysatorträgermaterialien (siehe
oben) oder Gemischen zweier oder mehrerer dieser Katalysatorträ
germaterialien, die beispielsweise in Form von Pulver oder Form
körpern, wie Strängen, Tabletten, Kugeln oder Ringen, vorliegen,
hergestellt werden.
Die Herstellung von Formkörpern der o. g. Katalysatorträgermate
rialien kann nach den üblichen Verfahren erfolgen.
Die Tränkung des Katalysatorträgermaterials erfolgt ebenfalls
nach den üblichen Verfahren, wie z. B. in EP-A-599 180, EP-A-673 918
oder A. B. Stiles, Catalyst Manufacture-Laboraty and Commer
cial Preparations, Marcel Dekker, New York (1983) beschrieben,
durch Aufbringung einer jeweils entsprechenden Metallsalzlösung
in einer oder mehreren Tränkstufen, wobei als Metallsalze z. B.
entsprechende Nitrate, Acetate oder Chloride verwendet werden.
Die Masse wird im Anschluss an die Tränkung getrocknet und ggf.
calziniert.
Die Tränkung kann nach der sogenannten "incipient wetness"-Me
thode erfolgen, bei der das Katalysatorträgermaterial ent
sprechend seiner Wasseraufnahmekapazität maximal bis zur Sätti
gung mit der Tränklösung befeuchtet wird. Die Tränkung kann aber
auch in überstehender Lösung erfolgen.
Bei mehrstufigen Tränkverfahren ist es zweckmäßig, zwischen ein
zelnen Tränkschritten zu trocknen und ggf. zu calzinieren. Die
mehrstufige Tränkung ist vorteilhaft besonders dann anzuwenden,
wenn das Katalysatorträgermaterial, mit einer größeren Metall
menge beaufschlagt werden soll.
Zur Aufbringung mehrerer Metallkomponenten auf das Katalysator
trägermaterial kann die Tränkung gleichzeitig mit allen Metall
salzen oder in beliebiger Reihenfolge der einzelnen Metallsalze
nacheinander erfolgen.
Weiterhin können zur Herstellung der im erfindungsgemäßen Verfah
ren verwendeten Katalysatoren auch Fällungsmethoden angewendet
werden. So können sie beispielsweise durch eine gemeinsame Fäl
lung der Metall-Komponenten aus einer diese Elemente ent
haltenden, wässrigen Salzlösung mittels Mineralbasen in Gegenwart
einer Aufschlämmung oder Suspension feinkörniger Pulver des
schwerlöslichen Katalysatorträgermaterials und anschließendes Wa
schen, Trocknen und Calcinieren des erhaltenen Präzipitats erhal
ten werden. Als schwerlösliches Katalysatorträgermaterial kann
beispielsweise Aluminiumoxid, Titandioxid, Siliziumdioxid,
Zirkoniumdioxid und/oder Zirkoniumoxidhydrat Verwendung finden.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Katalysatoren kön
nen über eine gemeinsame Fällung (Mischfällung) aller ihrer Kom
ponenten hergestellt werden. Dazu wird zweckmäßigerweise eine die
Katalysatorkomponenten enthaltende, wässrige Salzlösung in der
Wärme und unter Rühren so lange mit einer wässrigen Mineralbase,
insbesondere einer Alkalimetallbase - beispielsweise Natrium
carbonat, Natriumhydroxid, Kaliumcarbonat oder Kaliumhydroxid -
versetzt, bis die Fällung vollständig ist. Die Art der verwende
ten Salze ist im allgemeinen nicht kritisch: Da es bei dieser
Vorgehensweise vornehmlich auf die Wasserlöslichkeit der Salze
ankommt, ist ein Kriterium ihre, zur Herstellung dieser verhält
nismäßig stark konzentrierten Salzlösungen erforderliche, gute
Wasserlöslichkeit. Es wird als selbstverständlich erachtet, dass
bei der Auswahl der Salze der einzelnen Komponenten natürlich nur
Salze mit solchen Anionen gewählt werden, die nicht zu Störungen
führen, sei es, indem sie unerwünschte Fällungen verursachen oder
indem sie durch Komplexbildung die Fällung erschweren oder ver
hindern.
Die bei diesen Fällungsreaktionen erhaltenen Niederschläge sind
im allgemeinen chemisch uneinheitlich und bestehen u. a. aus
Mischungen der Oxide, Oxidhydrate, Hydroxide, Carbonate und un
löslichen und basischen Salze der eingesetzten Metalle. Es kann
sich für die Filtrierbarkeit der Niederschläge als günstig erwei
sen, wenn sie gealtert werden, d. h. wenn man sie noch einige Zeit
nach der Fällung, gegebenenfalls in Wärme oder unter Durchleiten
von Luft, sich selbst überläßt.
Die nach diesen Fällungsverfahren erhaltenen Niederschläge werden
wie üblich zu den Katalysatoren weiterverarbeitet. Nach dem Wa
schen werden sie im allgemeinen bei 80 bis 200°C, vorzugsweise
bei 100 bis 150°C, getrocknet und danach calciniert. Die Calci
nierung wird im allgemeinen bei Temperaturen zwischen 300 und
800°C, vorzugsweise 400 bis 600°C, insbesondere 450 bis 550°C,
ausgeführt.
Nach der Calcinierung wird der Katalysator zweckmäßigerweise kon
ditioniert, sei es, dass man ihn durch Vermahlen auf eine be
stimmte Korngröße einstellt oder dass man ihn nach seiner Vermah
lung mit Formhilfsmitteln wie Graphit oder Stearinsäure ver
mischt, mittels einer Presse zu Formlingen, z. B. Tabletten,
verpreßt und tempert. Die Tempertemperaturen entsprechen dabei im
allgemeinen den Temperaturen bei der Calcinierung.
Die auf diese Weise hergestellten Katalysatoren enthalten die ka
talytisch aktiven Metalle in Form eines Gemisches ihrer sauer
stoffhaltigen Verbindungen, d. h. insbesondere als Oxide und
Mischoxide.
Die auf diese Weise hergestellten Katalysatoren werden vor ihrem
Einsatz zur Racemisierung der optisch aktiven Amine I üblicher
weise vorreduziert. Sie können jedoch auch ohne Vorreduktion ein
gesetzt werden, wobei sie dann unter den Bedingungen der Race
misierung durch den im Reaktor vorhandenen Wasserstoff reduziert
werden.
Zur Vorreduktion werden die Katalysatoren im allgemeinen zunächst
bei 150 bis 200°C über einen Zeitraum von 12 bis 20 Stunden einer
Stickstoff-Wasserstoff-Atmosphäre ausgesetzt und anschließend
noch bis zu ca. 24 Stunden bei 200 bis 400°C in einer Wasser
stoffatmosphäre behandelt. Bei dieser Vorreduktion wird ein Teil
der in den Katalysatoren vorliegenden sauerstoffhaltigen Metall
verbindungen zu den entsprechenden Metallen reduziert, so dass
diese gemeinsam mit den verschiedenartigen Sauerstoffverbindungen
in der aktiven Form des Katalysators vorliegen.
Die folgenden Konzentrationsangaben (in Gew.-%) der Komponenten
des Katalysators beziehen sich jeweils - falls nicht anders ange
geben - auf die katalytisch aktive Masse des Katalysators nach
dessen letzter Wärmebehandlung und vor dessen Reduktion mit Was
serstoff.
Die katalytisch aktive Masse des Katalysators, nach dessen letz
ter Wärmebehandlung und vor dessen Reduktion mit Wasserstoff, ist
als die Summe der Massen der katalytisch aktiven Bestandteile de
finiert, wobei im Fall der o. g. durch Peptisierung, Tränkung
oder Fällung hergestellten Katalysatoren als Katalysatorträger
verwendete Materialien zur katalytisch aktiven Masse gehörig ge
wertet werden.
Die katalytisch aktive Masse der im erfindungsgemäßen Verfahren
eingesetzten Katalysatoren kann weiterhin ein oder mehrere Ele
mente (Oxidationsstufe 0) oder deren anorganische oder organische
Verbindungen, ausgewählt aus den Gruppen I A, II A, III A, IV A,
V A, VI A, I B, II B, III B, IV B und V B des Periodensystems,
enthalten.
Beispiele für solche Elemente bzw. deren Verbindungen sind:
Übergangsmetalle, wie Mn bzw. Mn2O3; Lanthanide, wie Ce bzw. CeO2 oder Pr bzw. Pr2O3; Alkalimetalloxide, wie Na2O; Alkalimetall carbonate; Erdalkalimetalloxide, wie CaO; Erdalkalimetall carbonate, wie CaCO3 und BaCO3; Boroxid (B2O3); Nioboxalat; Vana dylpyrophosphat.
Übergangsmetalle, wie Mn bzw. Mn2O3; Lanthanide, wie Ce bzw. CeO2 oder Pr bzw. Pr2O3; Alkalimetalloxide, wie Na2O; Alkalimetall carbonate; Erdalkalimetalloxide, wie CaO; Erdalkalimetall carbonate, wie CaCO3 und BaCO3; Boroxid (B2O3); Nioboxalat; Vana dylpyrophosphat.
Bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren durch Tränkung,
Fällung oder Peptisierung hergestellte Katalysatoren eingesetzt,
deren katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit Wasserstoff
20 bis 85 Gew.-%, bevorzugt 25 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt
30 bis 75 Gew.-%, Aluminiumoxid (Al2O3), und/oder Zirkoniumdioxid
(ZrO2) und/oder Titandioxid (TiO2), Siliziumdioxid (SiO2) und/oder
Kohlenstoff als Aktivkohle oder Graphit,
1 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 65 Gew.-%, besonders bevorzugt 4 bis 60 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 20 bis 60 Gew.-%, sauer stoffhaltige Verbindungen des Kupfers, berechnet als CuO,
0 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 66 Gew.-%, sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, be rechnet als NiO, und
0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 30 Gew.-%, beispielsweise 0,1 bis 25 Gew.-%, sauerstoffhaltige Verbindungen des Cobalts, be rechnet als CoO, sauerstoffhaltige Verbindungen des Chroms, be rechnet als Cr2O3, sauerstoffhaltige Verbindungen des Zinks, be rechnet als ZnO, sauerstoffhaltige Verbindungen des Molybdäns, berechnet als MoO3, sauerstoffhaltige Verbindungen des Mangans, berechnet als MnO2, sauerstoffhaltige Verbindungen des Magnesiums, berechnet als MgO, sauerstoffhaltige Verbindungen des Calciums, berechnet als CaO, und/oder sauerstoffhaltige Verbindungen des Bariums, berechnet als BaO,
enthält.
1 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 65 Gew.-%, besonders bevorzugt 4 bis 60 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 20 bis 60 Gew.-%, sauer stoffhaltige Verbindungen des Kupfers, berechnet als CuO,
0 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 66 Gew.-%, sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, be rechnet als NiO, und
0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 30 Gew.-%, beispielsweise 0,1 bis 25 Gew.-%, sauerstoffhaltige Verbindungen des Cobalts, be rechnet als CoO, sauerstoffhaltige Verbindungen des Chroms, be rechnet als Cr2O3, sauerstoffhaltige Verbindungen des Zinks, be rechnet als ZnO, sauerstoffhaltige Verbindungen des Molybdäns, berechnet als MoO3, sauerstoffhaltige Verbindungen des Mangans, berechnet als MnO2, sauerstoffhaltige Verbindungen des Magnesiums, berechnet als MgO, sauerstoffhaltige Verbindungen des Calciums, berechnet als CaO, und/oder sauerstoffhaltige Verbindungen des Bariums, berechnet als BaO,
enthält.
Beispiele für solche Katalysatoren sind die in DE-A-19 53 263 of
fenbarten Katalysatoren enthaltend Cobalt, Nickel und Kupfer und
Aluminiumoxid und/oder Siliciumdioxid mit einem Metallgehalt von
5 bis 80 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Katalysator, wobei die
Katalysatoren, berechnet auf den Metallgehalt, 70 bis 95 Gew.-%
einer Mischung aus Cobalt und Nickel und 5 bis 30 Gew.-% Kupfer
enthält und wobei das Gewichtsverhältnis von Cobalt zu Nickel 4 : 1
bis 1 : 4 beträgt, beispielsweise die in loc. cit. in den Bei
spielen beschriebenen Katalysatoren enthaltend 2 bis 4 Gew.-%
Kupferoxid, 10 Gew.-% Cobaltoxid und 10 Gew.-% Nickeloxid auf
Aluminiumoxid,
die in EP-A-382 049 offenbarten Katalysatoren, deren katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit Wasserstoff 20 bis 85 Gew.-% ZrO2, 1 bis 30 Gew.-% CuO, und jeweils 1 bis 40 Gew.-% CoO und NiO enthält, beispielsweise die in loc. cit. auf Seite 6 beschriebe nen Katalysatoren mit der Zusammensetzung 76 Gew.-% Zr, berechnet als ZrO2, 4 Gew.-% Cu, berechnet als CuO, 10 Gew.-% Co, berechnet als CoO, und 10 Gew.-% Ni, berechnet als NiO,
die in EP-A-696 572 offenbarten Katalysatoren, deren katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit Wasserstoff 20 bis 85 Gew.-% ZrO2, 1 bis 30 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Kupfers, berechnet als CuO, 30 bis 70 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, berechnet als NiO, 0,1 bis 5 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Molybdäns, berechnet als MoO3, und 0 bis 10 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Aluminiums und/oder Mangans, berechnet als Al2O3 bzw. MnO2, enthält, beispielsweise der in loc. cit., Seite 8, offenbarte Katalysator mit der Zusammensetzung 31,5 Gew.-% ZrO2, 50 Gew.-% NiO, 17 Gew.-% CuO und 1,5 Gew.-% MoO3,
die in der deutschen Anmeldung Nr. 198 26 396.1 vom 12.06.98 offen barten Katalysatoren, deren katalytisch aktive Masse vor der Re duktion mit Wasserstoff 22 bis 40 Gew.-% ZrO2, 1 bis 30 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Kupfers, berechnet als CuO, 15 bis 50 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, berech net als NiO, wobei das molare Ni : Cu-Verhältnis größer 1 ist, 15 bis 50 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Cobalts, berech net als CoO, 0 bis 10 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Aluminiums und/oder Mangans, berechnet als Al2O3 bzw. MnO2, und keine sauerstoffhaltigen Verbindungen des Molybdäns enthält, beispielsweise der in loc. cit., Seite 17, offenbarte Katalysator (A) mit der Zusammensetzung 33 Gew.-% Zr, berechnet als ZrO2, 28 i Gew.-% Ni, berechnet als NiO, 11 Gew.-% Cu, berechnet als CuO und 28 Gew.-% Co, berechnet als CoO,
die in der deutschen Anmeldung Nr. 197 42 911.4 vom 29.09.97 of fenbarten Katalysatoren, deren katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit Wasserstoff 20 bis 85 Gew.-% ZrO2, 1 bis 30 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Kupfers, berechnet als CuO, 14 bis 70 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, berech net als NiO, wobei das Ni : Cu-Verhältnis größer 1 ist, 0 bis 10 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Aluminiums und/oder Mangans, berechnet als Al2O3 bzw. MnO2, und keine sauerstoffhalti gen Verbindungen des Cobalts oder Molybdäns enthält, beispiels weise der in loc. cit., Seite 14 bis 15, offenbarte Katalysator (A) mit der Zusammensetzung 32 Gew.-% Zr, berechnet als ZrO2, 51 Gew.-% Ni, berechnet als NiO, und 17 Gew.-% Cu, berechnet als CuO,
die in EP-A-284 919 offenbarten Katalysatoren der allgemeinen Formel MXMgY(SiO2).nH2O, worin M ein zweiwertiges, reduzierbares Metallatom aus der Gruppe Cu, Fe, Co und Ni, x und y Zahlen sind, die zusammen den Wert 1,5 erreichen können, und n nach Trocknung ausgedrückt in Gew.-% zwischen 0 und 80 liegt, beispielsweise der in loc. cit im Beispiel beschriebene Katalysator enthaltend 35% CuO, 9% MgO und 38% SiO2 und der in EP-A-863 140 auf Seite 3 be schriebene Katalysator enthaltend 45 bis 47 Gew.-% CuO, Magnesiumsilikat aus etwa 15 bis 17 Gew.-% MgO und 35 bis 36 Gew.-% SiO2, etwa 0,9 Gew.-% Cr2O3, etwa 1 Gew.-% BaO und etwa 0,6 Gew.-% ZnO,
die in DE-A-24 45 303 offenbarten Katalysatoren, die durch Temperung eines basischen Kupfer und Aluminium enthaltenen Carbo nats der allgemeinen Zusammensetzung CumAl6(CO3)0,5mO3(OH)m+12, wo bei m einen beliebigen, auch nicht ganzzahligen, Wert zwischen 2 und 6 bedeutet, bei einer Temperatur von 350 bis 700°C erhältlich sind, beispielsweise der in loc. cit., Beispiel 1, offenbarte kupferhaltige Fällkatalysator, der durch Behandlung einer Lösung von Kupfernitrat und Aluminiumnitrat mit Natriumbicarbonat und anschließendem Waschen, Trocknen und Tempern des Präzipitats her gestellt wird,
die in WO 95/32171 und EP-A-816 350 offenbarten Träger katalysatoren enthaltend 5 bis 50, bevorzugt 15 bis 40, Gew.-% Kupfer, berechnet als CuO, 50 bis 95, bevorzugt 60 bis 85, Gew.-% Silicium, berechnet als SiO2, 0 bis 20 Gew.-% Magnesium, berechnet als MgO, 0 bis 5 Gew.-% Barium, berechnet als BaO, 0 bis 5 Gew.-% Zink, berechnet als ZnO, und 0 bis 5 Gew.-% Chrom, berechnet als Cr2O3, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des calcinierten Ka talysators, beispielsweise der in EP-A-816 350, Seite 5, offen barte Katalysator enthaltend 30 Gew.-% CuO und 70 Gew.-% SiO2, die in EP-A-514 692 offenbarten Katalysatoren, deren katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit Wasserstoff 5 bis 100 Gew.-% eines Oxides von Kupfer und Nickel im Atomverhältnis von 1 : 1 bis 10 : 1 und Zirkon- und/oder Aluminiumoxid enthält, insbesondere die in loc. cit. auf Seite 3, Zeilen 20 bis 30, offenbarten Katalysatoren, deren katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit Wasserstoff 20 bis 80, besonders 40 bis 70, Gew.-% Al2O3 und/oder ZrO2, 1 bis 30 Gew.-% CuO, 1 bis 30 Gew.-% NiO und gegebenen falls 1 bis 30 Gew.-% Go CoO enthält, beispielsweise der in loc. cit., Beispiel 1, beschriebene Katalysator bestehend (nach der Aktivierung) aus 55 Gew.-% Al2O3, 36 Gew.-% Cu und 7 Gew.-% Ni,
die in EP-A-691 157 offenbarten Katalysatoren bestehend (vor der Reduktion mit H2) aus 85 bis 100, insbesondere 95 bis 100, Gew.-% Kupferoxid und Zirkoniumdioxid und 0 bis 15, insbesondere 0 bis 5, Gew.-% Metalloxiden der Nebengruppen Ib bis VIIb und VIII des Periodensystems, beispielsweise der in loc. cit., Seiten 5 bis 6, beschriebene Katalysator mit der Zusammensetzung 52,6 Gew.-% CuO und 47, 4 Gew.- % ZrO2,
die in EP-A-839 575 offenbarten Katalysatoren umfassend, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators, mehr als 6 und bis 50 Gew.-% Cobalt, Nickel oder deren Gemisch, 0,001 bis 25 Gew.-% Ruthenium, 0 bis 10 Gew.-% Kupfer und 0 bis 5 Gew.-% Promotoren auf einem porösen Metalloxidträger, wie z. B. Aluminiumoxid, Alumosilikat, Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Magnesiumoxid oder Gemischen davon, die durch (a) Imprägnieren des Trägers mit den Metallen, Promotoren oder Verbindungen davon, (b) Trocknen und Calcinieren des imprägnierten Trägers und (c) Reduzieren des calcinierten Trägers im Wasserstoffstrom herstellbar sind und
die in EP-A-839 574 offenbarten Katalysatoren umfassend, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators, 0,1 bis 6 Gew.-% Cobalt, Nickel oder deren Gemisch, 0,001 bis 25 Gew.-% Ruthenium, 0 bis 10 Gew.-% Kupfer und 0 bis 5 Gew.-% Promotoren auf einem porösen Metalloxidträger, wie z. B. Aluminiumoxid, Alumosilikat, Titan dioxid, Zirkoniumdioxid, Magnesiumoxid oder Gemischen davon, die durch (a) Imprägnieren des Trägers mit den Metallen, Promotoren oder Verbindungen davon, (b) Trocknen und Calcinieren des imprä gnierten Trägers und (c) Reduzieren des calcinierten Trägers im Wasserstoffstrom herstellbar sind.
die in EP-A-382 049 offenbarten Katalysatoren, deren katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit Wasserstoff 20 bis 85 Gew.-% ZrO2, 1 bis 30 Gew.-% CuO, und jeweils 1 bis 40 Gew.-% CoO und NiO enthält, beispielsweise die in loc. cit. auf Seite 6 beschriebe nen Katalysatoren mit der Zusammensetzung 76 Gew.-% Zr, berechnet als ZrO2, 4 Gew.-% Cu, berechnet als CuO, 10 Gew.-% Co, berechnet als CoO, und 10 Gew.-% Ni, berechnet als NiO,
die in EP-A-696 572 offenbarten Katalysatoren, deren katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit Wasserstoff 20 bis 85 Gew.-% ZrO2, 1 bis 30 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Kupfers, berechnet als CuO, 30 bis 70 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, berechnet als NiO, 0,1 bis 5 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Molybdäns, berechnet als MoO3, und 0 bis 10 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Aluminiums und/oder Mangans, berechnet als Al2O3 bzw. MnO2, enthält, beispielsweise der in loc. cit., Seite 8, offenbarte Katalysator mit der Zusammensetzung 31,5 Gew.-% ZrO2, 50 Gew.-% NiO, 17 Gew.-% CuO und 1,5 Gew.-% MoO3,
die in der deutschen Anmeldung Nr. 198 26 396.1 vom 12.06.98 offen barten Katalysatoren, deren katalytisch aktive Masse vor der Re duktion mit Wasserstoff 22 bis 40 Gew.-% ZrO2, 1 bis 30 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Kupfers, berechnet als CuO, 15 bis 50 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, berech net als NiO, wobei das molare Ni : Cu-Verhältnis größer 1 ist, 15 bis 50 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Cobalts, berech net als CoO, 0 bis 10 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Aluminiums und/oder Mangans, berechnet als Al2O3 bzw. MnO2, und keine sauerstoffhaltigen Verbindungen des Molybdäns enthält, beispielsweise der in loc. cit., Seite 17, offenbarte Katalysator (A) mit der Zusammensetzung 33 Gew.-% Zr, berechnet als ZrO2, 28 i Gew.-% Ni, berechnet als NiO, 11 Gew.-% Cu, berechnet als CuO und 28 Gew.-% Co, berechnet als CoO,
die in der deutschen Anmeldung Nr. 197 42 911.4 vom 29.09.97 of fenbarten Katalysatoren, deren katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit Wasserstoff 20 bis 85 Gew.-% ZrO2, 1 bis 30 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Kupfers, berechnet als CuO, 14 bis 70 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, berech net als NiO, wobei das Ni : Cu-Verhältnis größer 1 ist, 0 bis 10 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Aluminiums und/oder Mangans, berechnet als Al2O3 bzw. MnO2, und keine sauerstoffhalti gen Verbindungen des Cobalts oder Molybdäns enthält, beispiels weise der in loc. cit., Seite 14 bis 15, offenbarte Katalysator (A) mit der Zusammensetzung 32 Gew.-% Zr, berechnet als ZrO2, 51 Gew.-% Ni, berechnet als NiO, und 17 Gew.-% Cu, berechnet als CuO,
die in EP-A-284 919 offenbarten Katalysatoren der allgemeinen Formel MXMgY(SiO2).nH2O, worin M ein zweiwertiges, reduzierbares Metallatom aus der Gruppe Cu, Fe, Co und Ni, x und y Zahlen sind, die zusammen den Wert 1,5 erreichen können, und n nach Trocknung ausgedrückt in Gew.-% zwischen 0 und 80 liegt, beispielsweise der in loc. cit im Beispiel beschriebene Katalysator enthaltend 35% CuO, 9% MgO und 38% SiO2 und der in EP-A-863 140 auf Seite 3 be schriebene Katalysator enthaltend 45 bis 47 Gew.-% CuO, Magnesiumsilikat aus etwa 15 bis 17 Gew.-% MgO und 35 bis 36 Gew.-% SiO2, etwa 0,9 Gew.-% Cr2O3, etwa 1 Gew.-% BaO und etwa 0,6 Gew.-% ZnO,
die in DE-A-24 45 303 offenbarten Katalysatoren, die durch Temperung eines basischen Kupfer und Aluminium enthaltenen Carbo nats der allgemeinen Zusammensetzung CumAl6(CO3)0,5mO3(OH)m+12, wo bei m einen beliebigen, auch nicht ganzzahligen, Wert zwischen 2 und 6 bedeutet, bei einer Temperatur von 350 bis 700°C erhältlich sind, beispielsweise der in loc. cit., Beispiel 1, offenbarte kupferhaltige Fällkatalysator, der durch Behandlung einer Lösung von Kupfernitrat und Aluminiumnitrat mit Natriumbicarbonat und anschließendem Waschen, Trocknen und Tempern des Präzipitats her gestellt wird,
die in WO 95/32171 und EP-A-816 350 offenbarten Träger katalysatoren enthaltend 5 bis 50, bevorzugt 15 bis 40, Gew.-% Kupfer, berechnet als CuO, 50 bis 95, bevorzugt 60 bis 85, Gew.-% Silicium, berechnet als SiO2, 0 bis 20 Gew.-% Magnesium, berechnet als MgO, 0 bis 5 Gew.-% Barium, berechnet als BaO, 0 bis 5 Gew.-% Zink, berechnet als ZnO, und 0 bis 5 Gew.-% Chrom, berechnet als Cr2O3, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des calcinierten Ka talysators, beispielsweise der in EP-A-816 350, Seite 5, offen barte Katalysator enthaltend 30 Gew.-% CuO und 70 Gew.-% SiO2, die in EP-A-514 692 offenbarten Katalysatoren, deren katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit Wasserstoff 5 bis 100 Gew.-% eines Oxides von Kupfer und Nickel im Atomverhältnis von 1 : 1 bis 10 : 1 und Zirkon- und/oder Aluminiumoxid enthält, insbesondere die in loc. cit. auf Seite 3, Zeilen 20 bis 30, offenbarten Katalysatoren, deren katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit Wasserstoff 20 bis 80, besonders 40 bis 70, Gew.-% Al2O3 und/oder ZrO2, 1 bis 30 Gew.-% CuO, 1 bis 30 Gew.-% NiO und gegebenen falls 1 bis 30 Gew.-% Go CoO enthält, beispielsweise der in loc. cit., Beispiel 1, beschriebene Katalysator bestehend (nach der Aktivierung) aus 55 Gew.-% Al2O3, 36 Gew.-% Cu und 7 Gew.-% Ni,
die in EP-A-691 157 offenbarten Katalysatoren bestehend (vor der Reduktion mit H2) aus 85 bis 100, insbesondere 95 bis 100, Gew.-% Kupferoxid und Zirkoniumdioxid und 0 bis 15, insbesondere 0 bis 5, Gew.-% Metalloxiden der Nebengruppen Ib bis VIIb und VIII des Periodensystems, beispielsweise der in loc. cit., Seiten 5 bis 6, beschriebene Katalysator mit der Zusammensetzung 52,6 Gew.-% CuO und 47, 4 Gew.- % ZrO2,
die in EP-A-839 575 offenbarten Katalysatoren umfassend, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators, mehr als 6 und bis 50 Gew.-% Cobalt, Nickel oder deren Gemisch, 0,001 bis 25 Gew.-% Ruthenium, 0 bis 10 Gew.-% Kupfer und 0 bis 5 Gew.-% Promotoren auf einem porösen Metalloxidträger, wie z. B. Aluminiumoxid, Alumosilikat, Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Magnesiumoxid oder Gemischen davon, die durch (a) Imprägnieren des Trägers mit den Metallen, Promotoren oder Verbindungen davon, (b) Trocknen und Calcinieren des imprägnierten Trägers und (c) Reduzieren des calcinierten Trägers im Wasserstoffstrom herstellbar sind und
die in EP-A-839 574 offenbarten Katalysatoren umfassend, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators, 0,1 bis 6 Gew.-% Cobalt, Nickel oder deren Gemisch, 0,001 bis 25 Gew.-% Ruthenium, 0 bis 10 Gew.-% Kupfer und 0 bis 5 Gew.-% Promotoren auf einem porösen Metalloxidträger, wie z. B. Aluminiumoxid, Alumosilikat, Titan dioxid, Zirkoniumdioxid, Magnesiumoxid oder Gemischen davon, die durch (a) Imprägnieren des Trägers mit den Metallen, Promotoren oder Verbindungen davon, (b) Trocknen und Calcinieren des imprä gnierten Trägers und (c) Reduzieren des calcinierten Trägers im Wasserstoffstrom herstellbar sind.
Besonders bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren durch
Tränkung, Fällung oder Peptisierung hergestellte Katalysatoren
eingesetzt, deren katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit
Wasserstoff
weniger als 20 Gew.-%, bevorzugt weniger als 10 Gew-%, ins besondere weniger als 5 Gew.-%, ganz besonders weniger als 1 Gew.-%, sauerstoffhaltige Verbindungen des Cobalts, berechnet als CoO, enthält. Ganz besonders bevorzugt enthält die katalytisch aktive Masse keine katalytisch aktiven Mengen an Cobalt oder des sen Verbindungen.
weniger als 20 Gew.-%, bevorzugt weniger als 10 Gew-%, ins besondere weniger als 5 Gew.-%, ganz besonders weniger als 1 Gew.-%, sauerstoffhaltige Verbindungen des Cobalts, berechnet als CoO, enthält. Ganz besonders bevorzugt enthält die katalytisch aktive Masse keine katalytisch aktiven Mengen an Cobalt oder des sen Verbindungen.
Ganz besonders bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren
durch Tränkung, Fällung oder Peptisierung hergestellte
Katalysatoren eingesetzt, deren katalytisch aktive Masse vor der
Reduktion mit Wasserstoff
20 bis 85 Gew.-%, bevorzugt 25 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 75 Gew.-%, Aluminiumoxid (Al2O3) und/oder Zirkoniumdioxid (ZrO2) und/oder Titandioxid (TiO2) und/oder Siliziumdioxid (SiO2), enthält.
20 bis 85 Gew.-%, bevorzugt 25 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 75 Gew.-%, Aluminiumoxid (Al2O3) und/oder Zirkoniumdioxid (ZrO2) und/oder Titandioxid (TiO2) und/oder Siliziumdioxid (SiO2), enthält.
Insbesondere werden Katalysatoren eingesetzt, deren katalytisch
aktive Masse vor der Reduktion mit Wasserstoff
35 bis 75 Gew.-% Aluminiumoxid (Al2O3),
20 bis 60 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Kupfers, be rechnet als CuO, und
5 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, berechnet als NiO,
enthält, wobei die Summe dieser Komponenten mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, beispielsweise 100 Gew.-%, beträgt.
35 bis 75 Gew.-% Aluminiumoxid (Al2O3),
20 bis 60 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Kupfers, be rechnet als CuO, und
5 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, berechnet als NiO,
enthält, wobei die Summe dieser Komponenten mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, beispielsweise 100 Gew.-%, beträgt.
Die Herstellung solcher Katalysatoren kann z. B. gemäß
EP-A-514 692, Seite 3, Zeilen 24 bis 30, erfolgen. Beispiels
weise beschreibt loc. cit., Beispiel 1, einen Katalysator be
stehend (nach der Aktivierung) aus 55 Gew.-% Al2O3, 36 Gew.-% Cu
und 7 Gew. -% Ni.
Die Reste R1, R2 und R3 der im erfindungsgemäßen Verfahren einge
setzten optisch aktiven Amine der Formel I
bedeuten unabhängig voneinander Alkyl-, Cycloalkyl-, Arylalkyl-,
Aryl-, Heteroarylreste und heterocyclische Reste und R3 zusätzlich
Wasserstoff (H), wobei die Reste durch unter den Reaktions
bedingungen inerte Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe
Alkyl, Cycloalkyl, Alkoxy, Aryloxy, Amino, Alkylamino und
Dialkylamino, substituiert sein können, und wobei weiterhin R1 und
R2 verschieden sind.
R1, R2 und R3 bedeuten vorzugsweise:
- - linearer oder verzweigter Alkylrest, wie C1-20-Alkyl, beson
ders bevorzugt C1-12-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-
Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pen
tyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethylpropyl,
n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, Cyclopentylmethyl, n-Heptyl,
iso-Heptyl, Cyclohexylmethyl, n-Octyl, 2-Ethyl-hexyl, n-No
nyl, iso-Nonyl, n-Decyl, iso-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl,
iso-Dodecyl,
ganz besonders bevorzugt C3-8-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Pro pyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl und 2-Ethyl-hexyl. - - Cycloalkylrest, bevorzugt C3-8-Cycloalkyl, wie Cyclopropyl,
Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl und Cyclo
octyl, besonders bevorzugt Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cyclo
octyl,
ganz besonders bevorzugt Cyclopentyl und Cyclohexyl, - - Arylalkylrest, bevorzugt C7-20-Arylalkyl, wie Benzyl, 1-Phen
ethyl, 2-Phenethyl, 1-Naphthylmethyl, 2-Naphthylmethyl, Phen
anthrylmethyle, 4-tert.-Butyl-phenyl-methyl, 1-Phenylpropyl,
2-Phenylpropyl, 3-Phenylpropyl, 1-Thenylbutyl, 2-Phenylbutyl,
3-Phenylbutyl und 4-Phehylbutyl,
besonders bevorzugt Benzyl, 1-Phenethyl und 2-Phenethyl, - - aromatischer Rest, bevorzugt C6-20-Aryl, wie Phenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 1-Anthryl, 2-Anthryl, 9-Anthryl, be sonders bevorzugt Phenyl, 1-Naphthyl und 2-Naphthyl, beson ders bevorzugt Phenyl,
- - heteroaromatischer Rest, bevorzugt C3-15-Heteroaryl, wie 2-Pyridinyl, 3-Pyridinyl, 4-Pyridinyl, Chinolinyl, Pyrazinyl, Pyrrol-3-yl, Thienyl, Imidazol-2-yl, 2-Furanyl und 3-Furanyl, und
- - heterocyclischer Rest, bevorzugt C3-15-Heterocycloalkyl, wie N-Alkyl-piperidin-3-yl, N-Alkyl-piperidin-4-yl, N,N'-Dialkyl piperazin-2-yl, Tetrahydrofuran-3-yl und N-Alkyl-pyrroli din-3-yl,
wobei in diesen Fällen die Reste R unabhängig voneinander unter
den Reaktionsbedingungen inerte Substituenten tragen können, wie
z. B. C1-20
-Alkyl, C3-8
-Cycloalkyl, C1-20
-Alkoxy, C6-20
-Aryloxy,
Amino, C1-20
-Alkylamino und C2-20
-Dialkylamino.
Dabei kann die Anzahl dieser Substituenten in R in Abhängigkeit
von der Art des Restes 0 bis 5, vorzugsweise 0 bis 3, ins
besondere 0, 1 oder 2 betragen. Als Substituenten kommen ins
besondere in Betracht:
- - C1-20-Alkyl, wie oben definiert,
- - C3-8-Cycloalkyl, wie oben definiert,
- - C1-20-Alkoxy, bevorzugt C1-8-Alkoxy, wie Methoxy, Ethoxy, n-
Propoxy, iso-Propoxy, n-Butoxy, iso-Butoxy, sec.-Butoxy,
tert.-Butoxy, n-Pentoxy, iso-Pentoxy, sec.-Pentoxy, neo-Pent
oxy, 1,2-Dimethylpropoxy, n-Hexoxy, iso-Hexoxy, sec.-Hexoxy,
n-Heptoxy, iso-Heptoxy, n-Octoxy, iso-Octoxy,
besonders bevorzugt C1-4-Alkoxy, wie Methoxy, Ethoxy, n-Prop oxy, iso-Propoxy, n-Butoxy, iso-Butoxy, sec.-Butoxy und tert.-Butoxy, - - C6-20-Aryloxy, wie Phenoxy, 1-Naphthoxy und 2-Naphthoxy, bevorzugt Phenoxy,
- - Amino (-NH2),
- - C2-20-Dialkylamino, bevorzugt C2-12-Dialkylamino, besonders C2-8-Dialkylamino, wie N,N-Dimethylamino, N,N-Diethylamino, N,N-Di-n-propylamino, N,N-Di-iso-propylamino, N,N-Di-n-butyl amino, N-Ethyl-N-methylamino, N-Methyl-N-propylamino, Di cyclohexylamino, und
- - C1-20-Alkylamino, bevorzugt C1-12-Alkylamino, besonders C1-8-Alkylamino, wie Methylamino, Ethylamino, n-Propylamino, iso-Propylamino, n-Butylamino, iso-Butylamino, tert.-Butyl amino, Cyclopentylamino, Cyclohexylamino.
R3 bedeutet ganz besonders bevorzugt Wasserstoff (H).
Beispiele für im erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbare Amine I
sind:
1-Methoxy-2-aminopropan (MOIPA), 2-Amino-3-methylbutan,
2-Amino-3,3-dimethylbutan, 1-Phenylethylamin, 1-Naphthylethyl amin, 2-Naphthylethylamin, 1-Phenylpropylamin, 2-Amino-1-phenyl propan, 2-Amino-1-(p-hydroxyphenyl)-propan, 2-Amino-1-(p-tri fluormethylphenyl)-propan, 2-Amino-1-cyclohexylpropan, 2-Amino-6-methylheptan, 2-Aminoheptan, 2-Amino-4-methylhexan,
1-(4-Methylphenyl)ethylamin, 1-(4-Methoxyphenyl)ethylamin,
1-(3-Methoxyphenyl)ethylamin, 1-Aminotetralin, trans-1-Amino-2-benzyloxy-cyclopentan und trans-1-Amino-2-benzyl- oxy-cyclohexan.
1-Methoxy-2-aminopropan (MOIPA), 2-Amino-3-methylbutan,
2-Amino-3,3-dimethylbutan, 1-Phenylethylamin, 1-Naphthylethyl amin, 2-Naphthylethylamin, 1-Phenylpropylamin, 2-Amino-1-phenyl propan, 2-Amino-1-(p-hydroxyphenyl)-propan, 2-Amino-1-(p-tri fluormethylphenyl)-propan, 2-Amino-1-cyclohexylpropan, 2-Amino-6-methylheptan, 2-Aminoheptan, 2-Amino-4-methylhexan,
1-(4-Methylphenyl)ethylamin, 1-(4-Methoxyphenyl)ethylamin,
1-(3-Methoxyphenyl)ethylamin, 1-Aminotetralin, trans-1-Amino-2-benzyloxy-cyclopentan und trans-1-Amino-2-benzyl- oxy-cyclohexan.
Besonders bevorzugt sind 1-Methoxy-2-aminopropan,
2-Amino-3-methylbutan und 2-Amino-3,3-dimethylbutan.
In einer besonderen Variante wird im erfindungsgemäßen Verfahren
ein optisch aktives Amin I eingesetzt, das durch Spaltung eines
von diesem optisch aktiven Amin abgeleiteten Amids, das bei der
Herstellung des entsprechenden Enantiomeren von I (bezogen auf
das in I gezeigte asymmetrische C-Atom) durch (a) enantio
selektive Acylierung des racemischen Amins I mit einem Ester,
dessen Säurekomponente ein Fluor-, Stickstoff-, Phosphor-, Sauer
stoff- oder Schwefelatom in Nachbarschaft des Carbonylkohlenstof
fatoms trägt, in Gegenwart einer Hydrolase und (b) Trennung des
resultierenden Gemisches aus optisch aktivem Amin I und Amid an
fällt, erhalten wurde.
In einer weiteren besonderen Variante wird im erfindungsgemäßen
Verfahren ein optisch aktives Amin I eingesetzt, das bei der Her
stellung des entsprechenden Enantiomeren von I (bezogen auf das
in I gezeigte asymmetrische C-Atom) durch (a) enantioselektive
Acylierung des racemischen Amins I mit einem Ester, dessen Säure
komponente ein Fluor-, Stickstoff-, Phosphor-, Sauerstoff- oder
Schwefelatom in Nachbarschaft des Carbonylkohlenstoffatoms trägt,
in Gegenwart einer Hydrolase, (b) Trennung des resultierenden Ge
misches aus optisch aktivem Amin I und Amid und (c) Gewinnung des
entsprechenden anderen Enantiomers von I durch Spaltung des Amids
erhalten wurde.
Die Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven Aminen I aus
den entsprechenden Racematen durch (a) enantioselektive
Acylierung des racemischen Amins I mit einem Ester, dessen Säure
komponente ein Fluor-, Stickstoff-, Phosphor-, Sauerstoff- oder
Schwefelatom in Nachbarschaft des Carbonylkohlenstoffatoms trägt,
in Gegenwart einer Hydrolase und (b) Trennung des resultierenden
Gemisches aus optisch aktivem Amin I und Amid und (c) Gewinnung
des entsprechenden anderen Enantiomers von I durch Spaltung des
Amids sind in WO 95/08636 und WO 96/23894 beschrieben.
Bei der Hydrolase handelt es sich beispielsweise um eine Lipase,
insbesondere eine mikrobielle Lipase. Bei dem Ester handelt es
beispielsweise um einen C1-12-Alkylester von C1-4-Alkoxyessigsäu
ren, wie Methoxyessigsäureethylester.
Die Spaltung des vom optisch aktiven Amin I abgeleiteten Amids
unter Erhalt der Konfiguration des Chiralitätszentrums kann durch
Hydrolyse erfolgen, beispielsweise durch Hydrolyse in Gegenwart
eines Polyols oder eines Aminoalkohols und eines Alkali- oder Er
dalkalimetallhydroxids gemäß WO 97/10201.
Diese besondere Verfahrensvariante gestaltet sich besonders öko
nomisch, da nach der Herstellung des gewünschten Enantiomers des
Amins I, z. B. gemäß WO 95/08636 oder WO 96/23894, das verblie
bene, nicht gewünschte Enantiomer von I gemäß den Verfahren die
ser Anmeldung racemisiert und erneut in den Verfahren zur Her
stellung des gewünschten Enantiomers von I, z. B. gemäß WO
95/08636 oder WO 96/23894, eingesetzt wird. Auf diese Weise wird
es möglich, insgesamt mehr als 50% des gewünschten Enantiomers
aus dem racemischen Amin I zu erhalten. (Vergleiche hierzu auch
die Ausführungen auf Seite 1 der Beschreibung, 2. Absatz).
(R)-1-Methoxy-isopropylamin ((R)-MOIPA) wurde zusammen mit Ammo
niak und Wasserstoff über einen Vorheizer in einen bei 15 bar
Überdruck betriebenen Rohrreaktor gefahren. Der Reaktor hatte
eine Temperatur von 190 bis 210°C; die Kreisgasmenge betrug ca.
7 Nm3/(1Kat.*h). Es wurde eine geringe Abgasmenge von
300 N1/(1Kat.*h) gefahren.
Der Reaktor war mit einem Fällkatalysator der Zusammensetzung 45 Gew.-%
CuO, 10 Gew.-% NiO und 45 Gew.-% γ-Al2O3-Träger gefüllt.
Vor Beginn der Reaktion wurde der Katalysator im Wasserstoffstrom
bei 240°C reduziert. Das Molverhältnis (R)-MOIPA zu Ammoniak be
trug 1 : 6, die Katalysatorbelastung lag bei 0,3 kg (R)-MOIPA und
0,29 kg Ammoniak pro Liter Katalysator (Schüttvolumen) und pro
Stunde.
Der Reaktoraustrag wurde in einem Abscheider entspannt und
destillativ aufgearbeitet.
(R)- + (S)-MOIPA | 92,5 [HPLC: (R)-MOIPA : (S)-MOIPA = 50,3 : 49,7] |
Methanol | 0,3 |
Isopropylamin | 0,6 |
Methoxylsopropanol | 1,1 |
Octylamin | 2,1 |
Octanol | 0,2 |
Sonstige | 3,2 |
Racemisierungsgrad: | 99% |
Racematausbeute: | 92% |
Pinacolylamin (Reinheit: 90% (S)-Enantiomer, 10% Pinacolon)
wurde zusammen mit Ammoniak und Wasserstoff über einen statischen
Mischer und Vorheizer in einen bei Atmosphärendruck betriebenen
Rohrreaktor gefahren (Temperatur: 160 bis 200°C, gerader Durch
gang). Der Reaktor war mit Katalysator (Zusammensetzung siehe un
ten), z. B. 3 × 3 mm Tabletten, gefüllt. Der Reaktoraustrag wurde
kondensiert und zusätzlich Produkt in einer Kühlfalle aufgefan
gen. Die Analyse des Austrags erfolgte anhand chiraler HPLC.
Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle zusammengefasst:
In einem 0,3-l-Autoklaven wurden 10 g (R)-MOIPA (112 mmol), 70 ml
Tetrahydrofuran und 1 g Raney-Cobalt vorgelegt. Mit Wasserstoff
wurde ein Druck von 20 bar eingestellt. Der Autoklav wurde auf
160°C aufgeheizt und der H2-Druck auf 50 bar erhöht. Nach 12 h
bei diesen Bedingungen wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, der
Katalysator abfiltriert und das Tetrahydrofuran am Rotationsver
dampfer abgezogen. Die Rückstandsmenge betrug 2,5 g.
(S)-MOIPA = 47,6 Fl.-%
(R)-MOIPA = 52,4 Fl.-%
(R)-MOIPA = 52,4 Fl.-%
Tetrahydrofuran: | 0,2 |
Methoxyisopropanol: | 2, 2 |
(R)- + (S)-MOIPA: | 68,3 |
Octylamin: | 3,7 |
Octanol: | 10,0 |
Summe unbek. Verb.: | 15,6 |
Racemisierungsgrad: | 90% |
Racematausbeute: | 61% |
10 g (S)-Pinacolylamin (99% ee) wurden zusammen mit 60 g THF und
1 g Raney-Cobalt in einem 0,3-l-Rohrautoklaven vermischt und
unter Wasserstoffatmosphäre bei einem Druck von 50 bar und einer
Temperatur von 165°C 12 h gerührt.
Dann wurde der Reaktorinhalt auf Raumtemperatur abgekühlt vom Ka
talysator abgetrennt und das Enantiomerenverhältnis über eine
chirale HPLC-Säule bestimmt.
Pinacolon | 0,1 |
Pinacolylamin | 99,2 |
Pinacolol | 0,5 |
Sonstige | 0,2 |
Racemisierungsgrad: | 0% |
Racematausbeute: | 99,2% |
Claims (14)
1. Verfahren zur Racemisierung von optisch aktiven Aminen der
Formel I
in der R1 und R2 verschieden sind und R1, R2, R3 Alkyl-, Cycloalkyl-, Arylalkyl-, Aryl-, Heteroarylreste und hetero cyclische Reste bedeuten und R3 zusätzlich für Wasserstoff steht, wobei die Reste Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe Alkyl, Cycloalkyl, Alkoxy, Aryloxy, Amino, Alkylamino und Dialkylamino, tragen können, durch Umsetzung des optisch aktiven Amins in Gegenwart von Wasserstoff und einem Hydrier- oder Dehydrierkatalysator bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in der Gasphase durch führt.
in der R1 und R2 verschieden sind und R1, R2, R3 Alkyl-, Cycloalkyl-, Arylalkyl-, Aryl-, Heteroarylreste und hetero cyclische Reste bedeuten und R3 zusätzlich für Wasserstoff steht, wobei die Reste Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe Alkyl, Cycloalkyl, Alkoxy, Aryloxy, Amino, Alkylamino und Dialkylamino, tragen können, durch Umsetzung des optisch aktiven Amins in Gegenwart von Wasserstoff und einem Hydrier- oder Dehydrierkatalysator bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in der Gasphase durch führt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man
die Umsetzung in Gegenwart des Amins der Formel R3NH2, bei dem
der Rest R3 dem Rest R3 des optisch aktiven Amins I ent
spricht, durchführt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, dass man die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators
durchführt, dessen katalytisch aktive Masse die katalytisch
aktiven Bestandteile Kupfer, Silber, Cobalt, Nickel,
Ruthenium, Rhodium, Palladium, Platin, Chrom und/oder Molyb
dän insgesamt in Mengen von 0,1 bis 60 Gew.-% enthält.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, dass man die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators
durchführt, dessen katalytisch aktive Masse vor der Reduktion
mit Wasserstoff
20 bis 85 Gew.-% Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkoniumdioxid (ZrO2), Titandioxid (TiO2), Siliziumdioxid (SiO2) und/oder Kohlenstoff
1 bis 70 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Kupfers, berechnet als CuO,
0 bis 70 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, berechnet als NiO, und
0 bis 50 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Cobalts, berechnet als CoO, sauerstoffhaltige Verbindungen des Chroms, berechnet als Cr2O3, sauerstoffhaltige Verbindungen des Zinks, berechnet als ZnO, sauerstoffhaltige Verbindungen des Molyb däns, berechnet als MoO3, sauerstoffhaltige Verbindungen des Mangans, berechnet als MnO2, sauerstoffhaltige Verbindungen des Magnesiums, berechnet als MgO, sauerstoffhaltige Verbindungen des Calciums, berechnet als CaO, und/oder sauer stoffhaltige Verbindungen des Bariums, berechnet als BaO,
enthält.
20 bis 85 Gew.-% Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkoniumdioxid (ZrO2), Titandioxid (TiO2), Siliziumdioxid (SiO2) und/oder Kohlenstoff
1 bis 70 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Kupfers, berechnet als CuO,
0 bis 70 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, berechnet als NiO, und
0 bis 50 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Cobalts, berechnet als CoO, sauerstoffhaltige Verbindungen des Chroms, berechnet als Cr2O3, sauerstoffhaltige Verbindungen des Zinks, berechnet als ZnO, sauerstoffhaltige Verbindungen des Molyb däns, berechnet als MoO3, sauerstoffhaltige Verbindungen des Mangans, berechnet als MnO2, sauerstoffhaltige Verbindungen des Magnesiums, berechnet als MgO, sauerstoffhaltige Verbindungen des Calciums, berechnet als CaO, und/oder sauer stoffhaltige Verbindungen des Bariums, berechnet als BaO,
enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man
die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators durchführt,
dessen katalytisch aktive Masse vor der Reduktion mit Wasser
stoff
20 bis 85 Gew.-% Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkoniumdioxid (ZrO2), Titandioxid (TiO2) und/oder Siliziumdioxid (SiO2) ent hält.
20 bis 85 Gew.-% Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkoniumdioxid (ZrO2), Titandioxid (TiO2) und/oder Siliziumdioxid (SiO2) ent hält.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, dass man die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators
durchführt, dessen katalytisch aktive Masse vor der Reduktion
mit Wasserstoff
35 bis 75 Gew.-% Aluminiumoxid (Al2O3),
20 bis 60 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Kupfers, berechnet als CuO, und
5 bis 45 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, berechnet als NiO,
enthält, wobei die Summe dieser Komponenten mindestens 80 Gew.-% beträgt.
35 bis 75 Gew.-% Aluminiumoxid (Al2O3),
20 bis 60 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Kupfers, berechnet als CuO, und
5 bis 45 Gew.-% sauerstoffhaltige Verbindungen des Nickels, berechnet als NiO,
enthält, wobei die Summe dieser Komponenten mindestens 80 Gew.-% beträgt.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, dass man die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators
durchführt, der, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysa
tors, mehr als 6 bis 50 Gew.-% Cobalt, Nickel oder deren
Gemisch, 0,001 bis 25 Gew.-% Ruthenium, 0 bis 10 Gew.-%
Kupfer und 0 bis 5 Gew.-% Promotoren auf einem porösen
Metalloxidträger umfasst.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, dass man die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators
durchführt, der, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysa
tors, 0,1 bis 6 Gew.-% Cobalt, Nickel oder deren Gemisch,
0,001 bis 25 Gew.-% Ruthenium, 0 bis 10 Gew.-% Kupfer und 0
bis 5 Gew.-% Promotoren auf einem porösen Metalloxidträger
umfasst.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeich
net, dass man die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators
durchführt, dessen katalytisch aktive Masse vor der Reduktion
mit Wasserstoff weniger als 20 Gew.-% sauerstoffhaltige
Verbindungen des Cobalts, berechnet als CoO, enthält.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass man die Umsetzung bei Temperaturen von 150 bis 270°C
durchführt.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeich
net, dass man die Umsetzung bei Drücken von 0,1 bis 5 MPa
durchführt.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeich
net, dass man als optisch aktives Amin 1-Methoxy-2-amino
propan, 2-Amino-3-methylbutan oder 2-Amino-3,3-dimethylbutan
einsetzt.
13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeich
net, dass das optisch aktive Amin I durch Spaltung eines von
diesem optisch aktiven Amin abgeleiteten Amids, das bei der
Herstellung des entsprechenden Enantiomeren von I durch (a)
enantioselektive Acylierung des racemischen Amins I mit einem
Ester, dessen Säurekomponente ein Fluor-, Stickstoff-,
Phosphor-, Sauerstoff- oder Schwefelatom in Nachbarschaft des
Carbonylkohlenstoffatoms trägt, in Gegenwart einer Hydrolase
und (b) Trennung des resultierenden Gemisches aus optisch
aktivem Amin I und Amid anfällt, erhalten wurde.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeich
net, dass das optisch aktive Amin I bei der Herstellung des
entsprechenden Enantiomeren von I durch (a) enantioselektive
Acylierung des racemischen Amins I mit einem Ester, dessen
Säurekomponente ein Fluor-, Stickstoff-, Phosphor-, Sauer
stoff- oder Schwefelatom in Nachbarschaft des Carbonylkohlen
stoffatoms trägt, in Gegenwart einer Hydrolase, (b) Trennung
des resultierenden Gemisches aus optisch aktivem Amin I und
Amid und (c) Gewinnung des entsprechenden anderen Enantiomers
von I durch Spaltung des Amids erhalten wurde.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998159775 DE19859775A1 (de) | 1998-12-23 | 1998-12-23 | Verfahren zur Racemisierung von optisch aktiven Aminen |
JP2000582349A JP2002529523A (ja) | 1998-11-13 | 1999-04-28 | 光学活性アミンをラセミ化する方法 |
CNB998143898A CN1173902C (zh) | 1998-11-13 | 1999-04-28 | 光学活性胺的外消旋化 |
PCT/EP1999/002874 WO2000029357A1 (de) | 1998-11-13 | 1999-04-28 | Verfahren zur racemisierung von optisch aktiven aminen |
DE59907224T DE59907224D1 (de) | 1998-11-13 | 1999-04-28 | Verfahren zur racemisierung von optisch aktiven aminen |
AU40346/99A AU4034699A (en) | 1998-11-13 | 1999-04-28 | Method for racemization of optically active amines |
EP99923481A EP1129055B1 (de) | 1998-11-13 | 1999-04-28 | Verfahren zur racemisierung von optisch aktiven aminen |
ES99923481T ES2211090T3 (es) | 1998-11-13 | 1999-04-28 | Procedimiento para el racemizado de aminas opticamente activas. |
US09/303,599 US6160178A (en) | 1998-11-13 | 1999-05-03 | Racemization of optically active amines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998159775 DE19859775A1 (de) | 1998-12-23 | 1998-12-23 | Verfahren zur Racemisierung von optisch aktiven Aminen |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1998159775 Withdrawn DE19859775A1 (de) | 1998-11-13 | 1998-12-23 | Verfahren zur Racemisierung von optisch aktiven Aminen |
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DE (1) | DE19859775A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6049007A (en) * | 1999-02-12 | 2000-04-11 | Basf Aktiengesellschaft | Racemization of optically active amines |
-
1998
- 1998-12-23 DE DE1998159775 patent/DE19859775A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6153797A (en) * | 1998-02-12 | 2000-11-28 | Basf Aktiengesellschaft | Racemizing of optically active amines |
US6049007A (en) * | 1999-02-12 | 2000-04-11 | Basf Aktiengesellschaft | Racemization of optically active amines |
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