DE2639002A1 - Hexa:methylene-di:amine prepn. from 2-cyano-cyclopentanone - by catalytic reaction with ammonia and hydrogen - Google Patents

Hexa:methylene-di:amine prepn. from 2-cyano-cyclopentanone - by catalytic reaction with ammonia and hydrogen

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DE2639002A1 DE19762639002 DE2639002A DE2639002A1 DE 2639002 A1 DE2639002 A1 DE 2639002A1 DE 19762639002 DE19762639002 DE 19762639002 DE 2639002 A DE2639002 A DE 2639002A DE 2639002 A1 DE2639002 A1 DE 2639002A1
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Abstract

Prepn. of hexamethylenediamine (I) comprises contacting 2-cyanocyclopentanone (II), or adiponitrile contg. 0.05-0.60(pref. 0.10-0.50) wt. % (II), with a mixt. of NH3 and H2 in the presence of an opt. promoted activated Fe oxide catalyst. The reaction is carried out at 100-275 degrees C (pref. 100-200 degrees C) and a pressure of 300-600 kg/cm2. The NH3: (II) molar ratio is >=4:1 (pref. 4-270:1) and the H2 pressure must be sufficient to prevent conversion of the activated catalyst to Fe oxide. (I) is useful as a detergent, emulsifier or polyamide intermediate. Process allows conversion of adiponitrile contaminated with 2-cyano-cyclopentylidenimine (III) into pure (I), since (III) can be converted to (II) by hydrolysis.

Description

Verfahren zur Herstellung von HexamethylendiaminProcess for the production of hexamethylenediamine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hexamethylediamin und insbesondere ein Verfahren für die Herstellung von Hexamethylendiamin aus 2-Cyanocyclopentanon, insbesondere 2-Cyanocyclopentanon, welches mit Adiponitril vermischt ist.The invention relates to a process for the production of hexamethylediamine and in particular a process for the preparation of hexamethylenediamine from 2-cyanocyclopentanone, in particular 2-cyanocyclopentanone, which is mixed with adiponitrile.

Hexamethylendiamin kann durch katalytische Hydrierung von Adiponitril erhalten werden. Dieses Diamin kann als Detergent, als ein Emulgiermittel oder als Zwischenprodukt für die Herstellung von Polymeren, insbesondere von Polyamiden verwendet werden.Hexamethylenediamine can be produced by the catalytic hydrogenation of adiponitrile can be obtained. This diamine can be used as a detergent, as an emulsifier or as a Intermediate product used in the production of polymers, especially polyamides will.

Es sind zahlreiche Verfahren für die Synthese von Adiponitril bekannt. Insbesondere kann Adiponitril erhalten werden, indem man Adipinsäure mit Ammoniak in Gegenwart eines Dehydrierungskatalysators umsetzt, beispielsweise nach der Verfahrensweise der US-Patentschriften 2 200 734 und 2 273 633. Eine andere Verfahrensweise, nämlich die katalytische Hydrierung von Dicyanobuten, wird in US-PS 2 532 311 beschrieben. Das nach diesem Verfahren hergestellte Adiponitril enthält Verunreinigungen, von denen einige nahe dem Siedepunkt des Adiponitrils sieden. Ein Beispiel einer solchen Verunreinigung ist 2-Cyanocyclopentylidenimin. Dicht bqbinander siedende Vefunreinigungen können meistens nicht wirksam in technischem Masse in Destillierkolonnen getrennt werden. Verunreinigungen in Adiponitril können zu Verunreinigungen in den Nachfolgeverbindungen führen, insbesondere bei Hexamethylendiamin, aus denen sie schwer zu entfernen sind. Werden diese Verunreinigungen nicht entfernt, so kann man minderwertige und variable Eigenschaften erzielen, insbesondere bei Polymeren, die unter Verwendung von solchem unreinen Hexamethylendiamin hergestellt worden sind.Numerous processes are known for the synthesis of adiponitrile. In particular, adiponitrile can be obtained by mixing adipic acid with ammonia in present a dehydrogenation catalyst converts, for example following the procedure of U.S. Patents 2,200,734 and 2,273,633. Another Procedure, namely the catalytic hydrogenation of dicyanobutene, is described in US Pat 2,532,311. The adiponitrile produced by this process contains Impurities, some of which boil near the boiling point of adiponitrile. An example of such an impurity is 2-cyanocyclopentylidenimine. Tight Bqbinander-boiling impurities can mostly not be effective in technical Mass are separated in distillation columns. Impurities in adiponitrile can lead to impurities in the subsequent compounds, especially in the case of hexamethylenediamine, from which they are difficult to remove. If these impurities are not removed, in this way one can achieve inferior and variable properties, especially in Polymers made using such impure hexamethylenediamine have been.

Es gibt zahlreiche Verfahren zur Reinigung von Adiponitril.There are numerous methods of purifying adiponitrile.

Beispielsweise kann Adiponitril nach dem Verfahren der kanadischen Patentschrift 796 343 behandelt werden. 2-Cyanocyclopentylidenimin in Adiponitril kann auch zu 2-Cyanocyclopentanon hydrolysiert werden unter Verwendung eines festen, sauren Katalysators in Gegenwart von Wasser und 0 bei Temperaturen von wenigstens 140 C. Die festen, sauren Katalysatoren können Siliciumdioxid-Aluminiumdioxid-Katalysatoren, kristalline Aluminosilicate, Borphosphate oder Titandioxid-Aluminiumoxid sein. Die Verwendung von solchen festen, sauren Katalysatoren wird in der kanadischen Patentschrift 912 036 beschrieben. Das gebildete 2-Cyanocyclopentanon kann zur Verwendung in einem nachfolgenden Verfahren von dem Adiponitril nach bekannten Verfahren abgetrennt werden oder es wird als Abfallmaterial verworden.For example, adiponitrile can be prepared according to the method of Canadian Patent 796,343 are dealt with. 2-Cyanocyclopentylidenimine in adiponitrile can also be hydrolyzed to 2-cyanocyclopentanone using a solid, acidic catalyst in the presence of water and 0 at temperatures of at least 140 C. The solid, acidic catalysts can be silica-alumina catalysts, be crystalline aluminosilicates, boron phosphates or titanium dioxide-aluminum oxide. the Use of such solid, acidic catalysts is in Canadian Patent specification 912 036. The 2-cyanocyclopentanone formed can be used in one subsequent process separated from the adiponitrile by known processes or it will be disposed of as waste material.

Es wurde nun festgestellt, dass 2-Cyanocyclopentanon auch in Hexamethylendiamin itberführt werden kann.It has now been found that 2-cyanocyclopentanone also works in hexamethylenediamine it can be transferred.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hexamethylendiamin, bei dem 2-Cyanocyclopentanon mit einer Mischung aus Ammoniak und Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators in Berührung gebracht wird, wobei dir Katalysator aus der Gruppe von mit oder ohne Promotor versehenem Eisenoxid ausgewählt ist und der Katalysator aktiviert ist. Die Umsetzung wird bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 175 0C und bei Drücken 2 im Bereich von 300 bis 600 kg/cm durchgeführt mit einem Molverhältnis von Ammoniak zu 2-Cyanocyclopentanon von wenigstens 4:1 und einem Wasserstoffdruck, der ausreicht, um im wesentlichen die Umwandlung des aktivierten Katalysators in Eisenoxid zu verhindern, worauf man dann das Hexamethylendiamin abtrennt. Mit und ohne Promotor versehene Katalysatoren werden nachfolgend beschrieben.The present invention relates to a method for producing Hexamethylenediamine, which is 2-cyanocyclopentanone with a mixture of ammonia and contacting hydrogen in the presence of a catalyst, wherein The catalyst is selected from the group of promoted or non-promoted iron oxide and the catalyst is activated. The reaction is carried out at a temperature in Carried out in the range from 100 to 175 0C and at pressures 2 in the range from 300 to 600 kg / cm with a molar ratio of ammonia to 2-cyanocyclopentanone of at least 4: 1 and a hydrogen pressure sufficient to substantially effect conversion of the activated catalyst in iron oxide to prevent what is then the hexamethylenediamine separates. Catalysts provided with and without a promoter are described below.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Hexamethylendiamin, bei dem eine Mischung, die im wesentlichen aus Adiponitril und 2-Cyanocyclopentanon besteht und wobei diese Mischung 0,05 bis 0,60 Gewichtsprozent 2-Cyanocyclopentanon enthält, mit einer Mischung umgesetzt wird, die aus Ammoniak und Wasserstoff besteht und wobei die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators vorgenommen wird, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus mit und ohne Promotor versehenem Eisenoxid besteht und wobei der Katalysator aktiviert worden ist. Die Umsetzung findet im Bereich von 100 bis 2000C und bei Drücken im Bereich zwischen 300 2 und 600 kg/cm statt und das Molverhältnis von Ammoniak zu 2-Cyanocyclopentanon beträgt wenigstens 4:1 und der Wasserstoffdruck reicht aus, um im wesentlichen eine Umwandlung des aktivierten Katalysators in Eisenoxid zu verhindern, worauf dann das Hexamethylendiamin abgetrennt wird.The present invention also relates to a method of manufacture of hexamethylenediamine, which is a mixture consisting essentially of adiponitrile and 2-cyanocyclopentanone and wherein this mixture consists of 0.05 to 0.60 percent by weight Contains 2-cyanocyclopentanone, with a mixture is reacted, which consists of ammonia and hydrogen and wherein the reaction in the presence of a Catalyst is made, which is selected from the group consisting of with and without promoted iron oxide and wherein the catalyst has been activated is. The implementation takes place in the range from 100 to 2000C and at pressures in the range between 300 2 and 600 kg / cm and the molar ratio of ammonia to 2-cyanocyclopentanone is at least 4: 1 and the hydrogen pressure is sufficient to be substantially one To prevent conversion of the activated catalyst into iron oxide, then followed by the hexamethylenediamine is separated.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Umwandlung von 2-Cyanocyclopentanon in Hexamethylendiamin. Das 2-Cyanocyclopentanon kann ein gereinigtes 2-Cyanocyclopentanon sein, wie es handelsüblich erhältlich ist oder es kann als Produkt eines anderen Verfahrens vorliegen und alternativ kann das 2-Cyanocyclopentanon in unreiner Form als Handelsprodukt oder aus einem anderen Verfahren erhalten worden sein. Insbesondere kann das 2-Cyanocyclopentanon als geringer Bestandteil in einer Mischung enthalten sein, welche bei einem anderen Verfahren erhalten wurde, beispielsweise als geringer Bestandteil in Adiponitril. Wesentlich ist es jedoch, dass jegliche Verunreinigungen, die in dem 2-Cyanocyclopentanon enthalten sein können, praktisch keinen Effekt auf den Katalysator haben, so dass eine wirksame Anwendung des Katalysators gewährleistet ist.The present invention thus relates to a method of conversion of 2-cyanocyclopentanone in hexamethylenediamine. The 2-cyanocyclopentanone can be a be purified 2-cyanocyclopentanone, as it is commercially available or it may exist as the product of another process and, alternatively, the 2-cyanocyclopentanone has been obtained in impure form as a commercial product or from another process be. In particular, the 2-cyanocyclopentanone can be used as a minor component in a Mixture may be included, which was obtained in another process, for example as a minor component in adiponitrile. It is essential, however, that every Impurities that may be contained in the 2-cyanocyclopentanone, practical have no effect on the catalyst, so that an effective application of the catalyst is guaranteed.

Das Verfahren wird bei Temperaturen im Bereich von 100.The procedure is carried out at temperatures in the range of 100.

bis 1750C, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 2000C, durchgeführt. Der letztere Temperaturbereich ist der bevorzugte, wenn das 2-Cyanocyclopentanon in Mischung mit Adiponitril vorliegt. Das Verfahren ist auch bei niedrigeren Temperaturen durchführbar, aber dabei können niedrigere Umwandlungsgeschwindigkeiten erzielt werden.to 1750C, preferably in the range from 100 to 2000C. The latter temperature range is the preferred when the 2-cyanocyclopentanone is present in a mixture with adiponitrile. The procedure is also at lower temperatures feasible, but slower conversion speeds can be achieved will.

0 Temperaturen oberhalb 275 C können Verluste an Hexamethylendiamin bewirken, insbesondere durch Bildung von Hexamethylenimin. 0 Temperatures above 275 C can cause losses of hexamethylenediamine effect, especially through the formation of hexamethyleneimine.

Der bevorzugte Druckbereich ist 300 bis 600 kg/cm2. Bei niedrigeren Drücken können Nebenprodukte gebildet werden, wie unvollständig hydrierte Produkte und sekundäre Amine.The preferred pressure range is 300 to 600 kg / cm2. At lower By-products, such as incompletely hydrogenated products, can be formed under pressure and secondary amines.

Der Wasserstoffdruck soll ausreichen, um sicherzustellen, dass der aktivierte Eisenkatalysator nicht in Eisenoxid überführt wird durch das Wasser, welches als Nebenprodukt beim erfindungsgemässen Verfahren anfällt. Man kann höhere Drücke anwenden, aber solche Drücke können aus wirtschaftlichen Gründen weniger wünschenswert sein.The hydrogen pressure should be sufficient to ensure that the activated iron catalyst is not converted into iron oxide by the water, which is obtained as a by-product in the process according to the invention. You can get higher Apply pressures, but such pressures can be less for economic reasons be desirable.

Das Molverhältnis von Ammoniak zu 2-Cyanocyclopentanon kann so hoch wie 270:1 sein; grössere Verhältnisse sind anwendbar, aber solche Verhältnisse sind wirtschaftlich nicht wünschenswert. Niedrige Molverhältnisse können angewendet werden, aber ein Verhältnis von wenigstens 4:1 wird bevorzugt,-insbesondere weil Nebenprodukte, wie sekundsäre Amine, bei niedrigeren Molverhältnissen gebildet werden können.The molar ratio of ammonia to 2-cyanocyclopentanone can be so high be like 270: 1; larger ratios are applicable, but such ratios are economically undesirable. Low molar ratios can be used but a ratio of at least 4: 1 is preferred, -particularly because by-products, like secondary amines, can be formed at lower molar ratios.

Die Gegenwart von Wasserstoff ist beim erfindungsgemässen Verfahren wesentlich und vorzugsweise wird der Reaktionsdruck durch den Wasserstoff und den Ammoniak aufrechterhalten. Es kann jedoch auch ein inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, Helium oder Argon, als in geringen Mengen vorkommende Komponente hinzugefügt werden.The presence of hydrogen is in accordance with the invention procedure The reaction pressure is essentially and preferably by the hydrogen and the Maintain ammonia. However, it can also be an inert gas, such as Nitrogen, helium or argon, added as a small component will.

Die bevorzugten Katalysatoren für die Herstellung von Hexamethylendiamin aus 2-Cyanocyclopentanon sind aktivierte Eisenoxidkatalysatoren, wobei solche Katalysatoren nicht promotiert oder entweder mit sauren oder basischen Metalloxidbeschleunigern promotiert sein können. Die Herstellung solcher Katalysatoren wird in der kanadischen Patentschrift 907 059 beschrieben. Die Verwendung solcher Katalysatoren für die Hydrierung von Adiponitril wird in der kanadischen Patentschrift 915 707 beschrieben. Die Aktivierung dieser Katalysatoren kann erfolgen, indem man die Katalysatoren in Gegenwart von Wasserstoff auf 4000C erhitzt.The preferred catalysts for the production of hexamethylenediamine from 2-cyanocyclopentanone are activated iron oxide catalysts, such catalysts not promoted or with either acidic or basic metal oxide accelerators can be promoted. The manufacture of such catalysts is in Canadian Patent 907 059 described. The use of such catalysts for the Hydrogenation of adiponitrile is described in Canadian Patent 915,707. The activation of these catalysts can be done by turning the catalysts heated to 4000C in the presence of hydrogen.

Das Verfahren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden.The process can be carried out continuously or batchwise will.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird 2-Cyanocyclopentanon mit dem aktivierten Katalysator in Berührung gebracht und zwar als Mischung von Adiponitril und 2-Cyanocyclopentanon. Insbesondere besteht die Mischung aus Adiponitril und 0,05 bis 0,60 Gewichtsprozent 2-Cyanocyclopentanon und ganz besonders aus Adiponitril und 0,10 bis 0,50 Gewichtsprozent 2-Cyanocyclopentanon.According to one embodiment of the method according to the invention 2-Cyanocyclopentanone brought into contact with the activated catalyst and that as a mixture of adiponitrile and 2-cyanocyclopentanone. In particular, the Mixture of adiponitrile and 0.05 to 0.60 percent by weight of 2-cyanocyclopentanone and very particularly from adiponitrile and 0.10 to 0.50 percent by weight of 2-cyanocyclopentanone.

Nach einer besonders bevorzugten Verfahrensweise wird das erfindungsgemässe Verfahren bei der Herstellung von Hexamethylendiamin aus Adiponitril angewendet, insbesondere aus Adiponitril, das durch Umsetzung von Adipinsäure und Ammoniak erhalten worden ist. Solches Adiponitril enthält im allgemeinen als Verunreinigung 2-Cyanocyclopentylidenimin. Vor der Umwandlung des Adiponitrils in Hexamethylendiamin wird das 2-Cyanocyclopentylidenimin in dem Adiponitril in 2-Cyanocyclopentanon umgewandelt unter Anwendung von beispielsweise der in der kanadischen Patentschrift 912 036 beschriebenen Verfahrensweise. Wird das 2-Cyanocyclopentanon in dem Adiponitril nicht konzentriert oder das Adiponitril nicht durch Abtrennung von 2-Cyanocyclopentanon von dem Adiponitril gereinigt, so liegt der Gehalt an 2-Cyanocyclopentanon in dem Adiponitril im allgemeinen im Bereich von 0,05 bis 0,60 Gewichtsprozent. Die Mischung von Adiponitril und 0,05 bis 0,60 Gewichtsprozent 2-Cyanocyclopentanon kann dann mit dem aktivierten Katalysator unter den vorgenannten Bedingungen in Berührung gebracht werden, wobei sowohl das Adiponitril als auch das 2-Cyanocyclopentanon in Hexamethylendiamin umgewandelt wird. Die Umwandlung von Adiponitril, das 0,05 bis 0,60 Gewichtsprozent und insbesondere 0,10 bis 0,50 Gewichtsprozent 2-Cyanocyclopentanon enthält, in Hexamethylendiamin unter Anwendung des aktivierten Katalysators, stellt einen erheblichen technischen Fortschritt gegenüber åhnlichen Verfahrensweisen dar.According to a particularly preferred procedure, the inventive Process used in the production of hexamethylenediamine from adiponitrile, in particular from adiponitrile, which is obtained by reacting adipic acid and ammonia has been. Such adiponitrile generally contains 2-cyanocyclopentylidenimine as an impurity. Before the conversion of the adiponitrile into hexamethylenediamine, the 2-cyanocyclopentylidenimine becomes in the adiponitrile converted to 2-cyanocyclopentanone using, for example the procedure described in Canadian Patent 912 036. Will the 2-cyanocyclopentanone is not concentrated in the adiponitrile or the adiponitrile not purified by separating 2-cyanocyclopentanone from the adiponitrile, so the content of 2-cyanocyclopentanone in the adiponitrile is generally in the range from 0.05 to 0.60 percent by weight. The mixture of adiponitrile and 0.05-0.60 Percent by weight of 2-cyanocyclopentanone can then be used with the activated catalyst the aforementioned conditions are brought into contact, both the adiponitrile as well as the 2-cyanocyclopentanone is converted into hexamethylenediamine. The transformation of adiponitrile, which is 0.05 to 0.60 percent by weight and especially 0.10 to 0.50 Contains percent by weight of 2-cyanocyclopentanone, using in hexamethylenediamine of the activated catalyst, represents a considerable technical advance similar procedures.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen näher beschrieben.The invention is described in more detail in the following examples.

Beispiel 1 Die Umwandlung von 2-Cyanocyclopentanon in Hexamethylendiamin wird in einem 100-ml-Hochdruckautoklaven aus rostfreiem Stahl vorgenommen. Nachdem der Autoklav mit Stickstoff gefüllt worden war, werden der Katalysator und 2-Cyanocyclopentanon (1,5 g) eingefüllt. Dazu gibt man 32 ml wasserfreien Ammoniak und anschliessend Wasserstoff 2 bis zu einem Druck von etwa 110 kg/cm . Die Temperatur wird auf etwa 2550C erhöht und 90 Minuten aufrechterhalten. Vor dem Lüften durch eine Anzahl von Methanol enthaltenden Fallen und einer Falle, die mittels Eis gekühlt wurde, wird der Autoklav auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Die Falle und der Autoklaveninhalt wurden durch Gas-flüssig-Chromatographie analysiert mit den folgenden Ergebnissen: Ansatz 1 Ansatz 2 Katalysator Nr. I II Katalysatorgewicht (g) 1,9 2,0 Reaktionstemperatur (OC) 252-260 256-259 2 Reaktionsdruck (kg/cm2) 480-520 470-485 Ansatz 10** Ansatz 2 Ausbeute Hexamethylendiamin 54 66 Hexamethylenimin 16 17 Caprolactam 0 5.Example 1 The conversion of 2-cyanocyclopentanone to hexamethylenediamine is made in a 100 ml high pressure stainless steel autoclave. After this The autoclave had been filled with nitrogen, the catalyst and 2-cyanocyclopentanone (1.5 g) filled in. 32 ml of anhydrous ammonia are added and then Hydrogen 2 up to a pressure of about 110 kg / cm. The temperature will be around Increased to 2550C and maintained for 90 minutes. Before venting through a number of Traps containing methanol and a trap that has been ice-cooled the autoclave was allowed to cool to room temperature. The trap and the contents of the autoclave were analyzed by gas-liquid chromatography with the following results: Batch 1 batch 2 catalyst no. I II catalyst weight (g) 1.9 2.0 reaction temperature (OC) 252-260 256-259 2 reaction pressure (kg / cm2) 480-520 470-485 approach 10 ** batch 2 yield hexamethylene diamine 54 66 hexamethylene imine 16 17 caprolactam 0 5.

Cyclopentylamin 30 6 N-Hexylamin 0 2 2- (Aminomethyl)-cyclopentylamin -+ Katalysator I war ein mit Aluminiumoxid promotiertes Eisenoxid, das durch Reduktion mit Wasserstoff bei 0 400°C aktiviert worden war.Cyclopentylamine 30 6 N-hexylamine 0 2 2- (aminomethyl) cyclopentylamine - + Catalyst I was an iron oxide promoted with aluminum oxide, which by reduction had been activated with hydrogen at 0 400 ° C.

Katalysator -11 war Ferrioxid, das bei 325 0C 18 Stunden in Gegenwart von Kohlenmonoxid aktiviert worden war. Catalyst -11 was ferric oxide, which was present at 325 ° C. for 18 hours activated by carbon monoxide.

** Molprozent, bezogen auf zugegebene Mole an 2-Cyanocyclopentanon.** Mol percent based on added moles of 2-cyanocyclopentanone.

¢ Die Analyse wurde an einer Probe durchgeführt, welche nur 67 % des zugegebenen 2-Cyanocyclopentanons enthielt.The analysis was carried out on a sample which was only 67% of the added 2-Cyanocyclopentanons contained.

Beispiel 2 Eine Mischung aus io % 2-Cyanocyclopentanon in Adiponitril wurde mit Ammoniak und Wasserstoff gemischt und bei einem 2 Druck von 350 kg/cm einem einen Katalysator enthaltenden halbtechnischen Reaktor zugeführt. Der Reaktor aus rostfreiem Stahl war röhrenförmig und hatte annähernd die Ausmasse 2,54 x 35,2 cm. Der Katalysator war ein 8/14 Maschen Eisenoxid (Maschenweite 2,00 bis 1,20 mm), welcher als Promotor Al203-K20-CaO enthielt, und der durch Reduktion mit Wasserstoff aktiviert worden war. Die Mischung wurde in den Reaktor aufwärts fliessend zugegeben.Example 2 A mixture of 10% 2-cyanocyclopentanone in adiponitrile was mixed with ammonia and hydrogen and at a pressure of 2 350 kg / cm fed to a pilot plant containing a catalyst. The reactor The stainless steel was tubular and approximately 2.54 x 35.2 cm. The catalyst was an 8/14 mesh Iron oxide (mesh size 2.00 to 1.20 mm), which contained Al203-K20-CaO as a promoter, and that by reduction activated with hydrogen. The mixture was up into the reactor added flowing.

Das bei der Reaktion erhaltene Produkt wurde durch Gasflüssig-Chromatographie analysiert mit den folgenden Ergebnissen: Ansatz 3 Ansatz 4 2-Cyanocyclopentanon (g/h) (in Adiponitril) 44 62 Ammoniak (g/h) 1810 1870 Wasserstoff (l/h) 2290 2210 Reaktortemperatur (Einlass) OC 105 107 (Auslass) OC 155 148 Ausbeute Hexamethylendiamin 55 54 Caprolactam 5 9 2-(Aminomethyl)-cyclopentylamin 8 4 nicht identifizierte niedrigsiedende Fraktion (etwa 1380C) 12 15 Nicht identifizierte hochsiedende Fraktion (annähernd 2340C) 20 18 s Molprozente, bezogen auf die zugeführte Menge -an 2-Cyanocyclpentanon.The product obtained in the reaction was identified by gas-liquid chromatography analyzed with the following results: batch 3 batch 4 2-cyanocyclopentanone (g / h) (in adiponitrile) 44 62 ammonia (g / h) 1810 1870 hydrogen (l / h) 2290 2210 Reactor temperature (inlet) OC 105 107 (outlet) OC 155 148 Yield hexamethylenediamine 55 54 Caprolactam 5 9 2- (aminomethyl) -cyclopentylamine 8 4 unidentified low-boiling Fraction (around 1380C) 12 15 Unidentified high-boiling fraction (approx 2340C) 20 18 s mol percent, based on the amount of -an 2-cyanocyclpentanone supplied.

Beispiel 3 Adiponitril, das hergestellt worden war aus Adipinsäure und Ammoniak und zur Umwandlung von 2-Cyanocyclopentylidenimin in 2-Cyanocyclopentanon behandelt worden war, wird kontinuierlich einem technischen Reaktor, welcher einen Eisenkatalysator enthält, zugeführt. Der Eisenkatalysator wurde erhalten durch Aktivierung von natürlich vorkommendem Eisenoxiderz mit Wasserstoff bei etwa 4000C Das Verfahren wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: Reaktionstemperatur (OC) 110-120 2 Druck (kgZcm2) 315-364 Ammoniak (kg/kg Adiponitril) 4,0 - 4,5 Wasserstoff (lih pro kg Adiponitril) 540-656 Man erhielt folgende Ergebnisse: Analyse von Adiponitril Ansatz 1 Ansatz 2 Ansatz 3 Ansatz 4 2-Cyanocyclopentylidenimin (ppm) 1740 1950 940 1790 2-Cyanocyclopentanon (ppm) 650 1200 3370 3820 Analyse von Hexamethylendiamin Hexamethylenimin (ppm) NA NA NA 0,2 2-(Aminomethyl)-cyclopentylamin (ppm) 1540 1480 1180 1670 nicht-umgewandelte Produkte (ppm) <100 <100 <100 <100 NA = nicht vorhanden Eine statistische Analyse der über einen Zeitraum von 2 Monaten erhaltenen Daten zeigt, dass keine nachteiligen Wirkungen erzielt wurden bei der Umwandlung von Adiponitril in Hexamethylendiamin oder bei Hexamethylendiamin, das erhalten worden war1 wenn Adiponitril, enthaltend 2-Cyanocyclopentanon, dem Reaktor zugeführt worden ist.Example 3 Adiponitrile made from adipic acid and ammonia and for converting 2-cyanocyclopentylidenimine to 2-cyanocyclopentanone had been treated, is continuously a technical reactor, which one Contains iron catalyst, supplied. The iron catalyst was obtained by activation of naturally occurring iron oxide ore with hydrogen at about 4000C The process was carried out under the following conditions: reaction temperature (OC) 110-120 2 pressure (kgZcm2) 315-364 ammonia (kg / kg adiponitrile) 4.0 - 4.5 hydrogen (lih per kg of adiponitrile) 540-656 The following results were obtained: analysis of adiponitrile batch 1 batch 2 batch 3 batch 4 2-cyanocyclopentylidenimine (ppm) 1740 1950 940 1790 2-Cyanocyclopentanone (ppm) 650 1200 3370 3820 Analysis of hexamethylenediamine Hexamethyleneimine (ppm) NA NA NA 0.2 2- (aminomethyl) cyclopentylamine (ppm) 1540 1480 1180 1670 unconverted products (ppm) <100 <100 <100 <100 NA = not available A statistical analysis of the over a 2 month period obtained data shows that no adverse effects were obtained in the Conversion of adiponitrile into hexamethylenediamine or, in the case of hexamethylenediamine, the 1 when adiponitrile containing 2-cyanocyclopentanone was added to the reactor has been fed.

Die Daten zeigen eine 1:1-Korrelation innerhalb der Fehlergrenze zwischen der Menge an 2-Cyanocyclopentylidenimin in dem dem Reaktor zugeführten Adiponitril und der Menge an 2-(Aminomethyl)-cyclopentylamin in dem erhaltenen Hexamethylendiamin.The data show a 1: 1 correlation within the margin of error between the amount of 2-cyanocyclopentylidenimine in the adiponitrile fed to the reactor and the amount of 2- (aminomethyl) cyclopentylamine in the hexamethylenediamine obtained.

Claims (6)

P a t en t a n s r r U c h e 1. Verfahren zur Herstellung von Hexamethylendiamin, zu dadurch gekennzeichnet, dass man 2-Cyanocyclopentanon oder eine Mischung aus 0,05 bis 0,60 Gewichtsprozent 2-Cyanocyclopentanon enthaltendem Adiponitril mit einer Mischung aus Ammoniak und Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators aus der Gruppe von mit oder ohne Promotor versehenem aktivierten Eisenoxid bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 275 0C und einem Druck im Bereich von 300 bis 600 kg/cm2 in Berührung bringt, wobei das Molverhältnis von Ammoniak zu 2-Cyanocyclopentanon wenigstens 4:1 beträgt und der Wasserstoffdruck ausreicht, um im wesentlichen die Umwandlung des aktivierten Katalysators in Eisenoxid zu verhindern. P a t en t a n s r u c h e 1. Process for the production of hexamethylenediamine, characterized in that one has 2-cyanocyclopentanone or a mixture of 0.05 to 0.60 percent by weight of 2-cyanocyclopentanone containing adiponitrile with a mixture of ammonia and hydrogen in the presence of a catalyst the group of promoted or non-promoted activated iron oxide in a Temperature in the range from 100 to 275 0C and a pressure in the range from 300 to 600 kg / cm2 in contact, the molar ratio of ammonia to 2-cyanocyclopentanone is at least 4: 1 and the hydrogen pressure is sufficient to produce substantially the Prevent conversion of the activated catalyst into iron oxide. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis von Ammoniak zu 2-Cyanocyclopentanon im Bereich von etwa 4:1 bis etwa 270:1 liegt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the molar ratio from ammonia to 2-cyanocyclopentanone ranges from about 4: 1 to about 270: 1. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 2000C durchgeftilirt wird. 3. The method according to claim 1, characterized in that the implementation is filtered through at a temperature in the range from 100 to 2000C. 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Gegenwart eines inerten Gases durchgefUhrt wird. 4. The method according to claim i, characterized in that the implementation is carried out in the presence of an inert gas. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisenoxidkatalysator mit Wasserstoff aktiviert wird. 5. The method according to claim 1, characterized in that the iron oxide catalyst with hydrogen is activated. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus Adiponitril und 2-Cyanocyclopentanon 0,10 bis 0,50 Gewichtsprozent 2-Cyanocyclopentanon enthält.6. The method according to claim 1, characterized in that the mixture from adiponitrile and 2-cyanocyclopentanone 0.10 to 0.50 percent by weight of 2-cyanocyclopentanone contains.
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WO2011159564A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 Bioamber S.A.S. Processes for producing hexamethylenediamine (hmd), adiponitrile (adn), adipamide (adm) and derivatives thereof
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