JP2002201163A - ニトリルを第一アミンに連続的水素添加する方法 - Google Patents
ニトリルを第一アミンに連続的水素添加する方法Info
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- C07C209/48—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers by reduction of nitriles
Abstract
れ、特に第一アミンの形成に関して高い選択性を示しか
つニトリルの分離のような二次反応が回避される方法を
提供する。 【解決手段】 アルミニウムと、鉄、コバルト及びニッ
ケルからなる群から選択される少なくとも1種の遷移金
属、及び所望によりチタン、ジルコニウム、クロム及び
マンガンからなる群から選択される1種以上の別の遷移
金属との合金をベースとする懸濁され、活性化したラネ
ー触媒上で液相内でニトリルを連続的に水素添加して第
一アミンにする方法において、水素添加をアンモニア及
び塩基性アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合
物の不在下に実施する。
Description
触媒上でニトリルを水素添加して第一アミンにする方法
に関する。
を、ラネー触媒上で液相内で水素添加することができる
ことは公知である。
書には、液相内でラネーコバルト触媒上で無水アンモニ
アの存在下にポリニトリルを準連続的に水素添加するこ
とが記載されている。
は、ラネーコバルト触媒上でアンモニアの不在下にニト
リルを水素添加する連続的方法が記載されており、該方
法は触媒量の水酸化リチウム及び水の存在下に実施され
る。
は、BET表面積20〜80m2/g及びマクロ孔の割
合、全孔体積に対して0.01〜70体積%を有するラ
ネー触媒が開示されており、該触媒は、ラネー合金を高
分子量ポリマーと混合し、該混合物を付形して付形体を
形成し、該組成物をまず300〜700℃でかつ引き続
き850〜1200℃で酸素の存在下に焼成し、かつ焼
成した付形体から6NのNaOHで90〜100℃でア
ルミニウムをリーチングすることにより製造されてい
る。このようにして活性化した触媒を、洗浄液のpHが
9未満になるまで繰り返し洗浄する。該ラネー触媒は、
殊にニトリルをアミンに水素添加するために使用され
る。
書は、アルミニウムと、周期律表の第VIII族の遷移
金属の少なくとも1種の金属との合金をベースとする、
活性化し、金属粉末不含の、マクロ孔のラネー型の固床
金属触媒の製造方法を開示し、該方法は、工程(1)合
金、付形助剤、水及び孔形成剤からなる混練可能な組成
物を製造し、(2)混練可能な組成物を付形して付形体
を形成し、(3)付形体を焼成しかつ(4)焼成した付
形体をアルカリ金属水酸化物で処理することよりなる。
付形体をアルカリ金属水酸化物で処理した後に、活性化
した触媒を、洗浄液のpHが7.5まで低下するまで水
で洗浄する。こうして得られた触媒は、80体積%より
高いマクロ孔含量を有する。該触媒は、ニトリルを第一
アミンに水素添加するために使用される。
開第4446907号明細書にも記載されており、該方
法では、ポリビニルアルコール及び水又はステアリン酸
が助剤として使用される。
点は、これらの方法が溶剤としてアンモニアの存在でか
又はLiOHのような塩基性アルカリ金属化合物の存在
下に実施されることにある。アンモニアの存在下での水
素添加は、それに伴いアンモニアの分離、後処理及び再
循環と結び付いた付加的技術的経費を生じる。塩基性ア
ルカリ金属化合物は腐食性でありかつ従ってその使用は
同様に付加的な費用を必要とする。
リルの温和な水素添加が簡単に実施される方法を提供す
ること、特に第一アミンの形成に関して高い選択性を示
しかつニトリルの分離のような二次反応が回避される前
記タイプに方法を提供することである。
り、アルミニウムと、鉄、コバルト及びニッケルからな
る群から選択される少なくとも1種の遷移金属、及び所
望によりチタン、ジルコニウム、クロム及びマンガンか
らなる群から選択される1種以上の別の遷移金属との合
金をベースとする懸濁され、活性化したラネー触媒上で
液相内でニトリルを連続的に水素添加して第一アミンに
する方法において、水素添加をアンモニア及び塩基性ア
ルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物の不在下
に実施することにより解決されることが判明した。
は、アルミニウムと、及び溶解した金属0.05〜50
質量%及び所望により別の遷移金属の1種以上0.05
〜5質量%からなるコバルト中のニッケル、又はニッケ
ル中のコバルトの固溶体との合金をベースとして製造さ
れている。
酸化物水溶液で処理し、所望により(b)該触媒をアル
カリ金属水酸化物水溶液で濯ぎ、かつ所望により(c)
該触媒を水で濯ぐことにより活性化されている。
であり;特に有利であるのは、溶解した金属が0.05
〜50質量%の濃度で存在するコバルト中のニッケル、
又はニッケル中のコバルトの固溶体である。活性及び選
択性を高めるために、該合金はさらに、促進剤として、
遷移金属の全量に対して、一般に0.01〜15質量
%、有利には0.05〜5質量%の濃度の、チタン、ジ
ルコニウム、クロム及びマンガンのうちから選択される
少なくとも1種の付加的遷移金属をからなる。アルミニ
ウムの遷移金属に対する質量比は、一般にアルミニウム
30〜70質量%及び遷移金属30〜70質量%の範囲
にある。
第2159736号明細書に記載されているような自体
公知方法で製造される。従って、これにより引用によ
り、アルミニウムと特定された遷移金属との合金の製造
に関するそれらの含量は、本発明に組み込まれる。
カリ金属水酸化物、有利には水酸化リチウム、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム又は水酸化セシウムもしくは
それらの混合物を使用して、特に有利には水酸化ナトリ
ウムだけ又は前記のアルカリ金属水酸化物との混合物で
使用して活性化する。一般には、一般に5〜30質量
%、有利には15〜25質量%の濃度を有するアルカリ
金属水酸化物溶液を有する、アルカリ金属水酸化物の水
溶液、有利には水酸化ナトリウム水溶液を使用する。ア
ルカリ金属水酸化物のアルミニウムに対するモル比は、
一般に約1:1〜約5:1、有利には約1.5:1〜約
3:1である。
℃、有利には約45℃〜約90℃である。
終アルミニウム含量に依存しかつ1〜10時間、有利に
は2〜5時間の範囲にある。活性化手順は、多数回実施
することもできる。
とができる。触媒付形体を、活性化後に、有利には最初
にアルカリ金属水酸化物水溶液でかつ引き続き水で濯
ぐ。
%、有利には15〜25質量%の濃度を有するアルカリ
金属水酸化物の水溶液を使用して実施する。特に有利に
は、濯ぎは触媒の活性化で使用したと同じアルカリ金属
水酸化物を使用して実施しかつ濯ぎ溶液のアルカリ金属
水酸化物濃度は、活性化のための使用したアルカリ金属
水酸化物溶液の濃度と同じである。濯ぎは、有利には室
温で実施する。アルカリ金属水酸化物溶液での濯ぎは、
多数回、有利には3回実施することができ、その際使用
するアルカリ金属水酸化物溶液の量は活性化で使用した
量に類似する。その後初めて、水での濯ぎを、洗浄液の
pHが約8になるまで実施する。
に、有利には水とメタノールの混合物中に貯蔵する。
る第一アミンを得るために水素添加することができる。
本発明による方法による水素添加のために好ましいニト
リルは、エキステンダーニトリル、及び、ミハエル付加
(Michael addition)により得ることができるニトリル
であり、これらは式(I)又は(II):
Pであり、nは0又は1であり、かつR,R1,R2,
R3,R4,R5は、それぞれ互いに独立して、H、又
は1〜10個の炭素原子を有する置換又は非置換アルキ
ル基又は6〜12個の炭素原子を有する置換又は非置換
アリール基である]を有する。
トリアセトニトリル、エチレンジアミンテトラアセトニ
トリル、ビスシアノエチルピペラジン、ジメチルアミノ
プロピオニトリル、ジメチルアミノプロピルアミノプロ
ピオニトリル及びメトキシプロピオニトリルである。
び(IV):
互いに独立して、H、又は1〜10個の炭素原子を有す
る置換又は非置換アルキル基又は6〜12個の炭素原子
を有する置換又は非置換アリール基であり、o,pはそ
れぞれ0,1,2,3,4又は5である]の環式イミノ
ニトリル及び非環式イミノニトリルである。
る。
とができるさらに重要なニトリル及びアミノニトリルは
以下の化合物(V)〜(XXXII)である:
懸濁触媒を連続的に使用して実施する。ジニトリル又は
ポリニトリルを部分的に水素添加することもできる。滞
留時間を変化させることにより、アミンのアミノニトリ
ルへの変換、ひいてはアミンのアミノニトリルに対する
生成物比を目的に応じて設定することができる。
る。懸濁モードにおいて水素添加するための適当な反応
器は、攪拌容器、ジェットループ型反応器又はバブルカ
ラムである。温度は一般に25〜125℃であり、かつ
水素圧は一般に10〜300バールである。水素添加す
べきニトリルは、有機溶剤中の溶液として存在すること
ができる。有利な有機溶剤は、脂肪族アルコール、アミ
ン、アミド、例えばN−メチルピロリドン及びジメチル
ホルムアミド、エーテル及びエステルである。触媒上の
空間速度は、一般にニトリル0.5〜20、有利には2
〜10モル/l触 媒×hである。
コバルト10g(Grace Davison,Chattanooga, Tenness
ee, USAから市販のRaney(R))を、連続運転され
る実験室装置(フリット及び二重ブレード撹拌機を備え
た150mlオートクレーブ)に入れた。触媒はCo9
7.1質量%、Al3.3質量%、Ni2.6質量%、
Cr2.1質量%及びFe0.3質量%からなる。引き
続き、反応器にジメチルホルムアミドを充満させ、10
0℃に加熱し、かつジメチルホルムアミドイミノジアセ
トニトリルの20質量%濃度の溶液を、0.15kg/
l触媒×hの触媒上でWHSVで190バールで20
(標準)l/hの水素により水素添加する。100%の
変換率で、ジエチレントリアミンが82%の選択率で形
成された。
Claims (9)
- 【請求項1】 アルミニウムと、鉄、コバルト及びニッ
ケルからなる群から選択される少なくとも1種の遷移金
属、及び所望によりチタン、ジルコニウム、クロム及び
マンガンからなる群から選択される1種以上の別の遷移
金属との合金をベースとする懸濁され、活性化したラネ
ー触媒上で液相内でニトリルを連続的に水素添加して第
一アミンにする方法において、水素添加をアンモニア及
び塩基性アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合
物の不在下に実施することを特徴とする、ニトリルを第
一アミンに連続的水素添加する方法。 - 【請求項2】 触媒がアルミニウムと、溶解した金属
0.05〜50質量%及び所望により別の遷移金属の1
種以上0.05〜5質量%からなるコバルト中のニッケ
ル、又はニッケル中のコバルトの固溶体との合金をベー
スとして製造されている、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 触媒が、(a)アルカリ金属水酸化物水
溶液で処理し、(b)該触媒をアルカリ金属水酸化物水
溶液で濯ぎ、かつ(c)該触媒を水で濯ぐことにより活
性化されている、請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 水素添加すべきニトリルが有機溶剤中の
溶液として存在する、請求項1から3までのいずれか1
項記載の方法。 - 【請求項5】 有機溶剤がジメチルホルムアミド又はN
−メチルピロリドンである、請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 水素添加を25〜125℃及び10〜3
00バールの水素圧で実施する、請求項1から5までの
いずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】 水素添加を攪拌容器、ジェットループ型
反応器又はバブルカラム内で実施する、請求項1から6
までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項8】 ニトリルをエキステンダーニトリル、及
びアクリロニトリルのミカエルアダクトからなる群から
選択する、請求項1から7までのいずれか1項記載の方
法。 - 【請求項9】 ニトリルをイミノジアセトニトリル、ニ
トリロトリアセトニトリル、エチレンジアミンテトラア
セトニトリル、ビスシアノエチルピペラジン、ジメチル
アミノプロピオニトリル、ジメチルアミノプロピルアミ
ノプロピオニトリル、イソホロンニトリルイミン及びメ
トキシプロピオニトリルからなる群から選択する、請求
項1から7までのいずれか1項記載の方法。
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