JP2871880B2 - 2−(3−アミノプロピル)−シクロアルキルアミンの製法 - Google Patents
2−(3−アミノプロピル)−シクロアルキルアミンの製法Info
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Description
ル)−シクロアルカノンから2−(3−アミノプロピ
ル)−シクロアルキルアミンを製造するための新規製法
に関する。
2−(3−アミノプロピル)−シクロアルキルアミンの
製法が詳説されているが、この方法によれば、2−(2
−シアノエチル)−シクロヘキサノンをアンモニア及び
水素と水素添加触媒の存在で反応させる。この方法によ
れば、メタノール中の2−(2−シアノエチル)−シク
ロヘキサノンの溶液をラネーニッケル10重量%及びア
ンモニア14モルの存在で、130℃及び110バール
で不連続的に水素添加することによって、5時間の反応
時間後に2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシル
アミンが得られる。触媒としては、100〜150℃の
範囲の反応温度用には、ラネーニッケル、ラネーコバル
ト、ニッケル−、コバルト−及び銅を基礎とする触媒並
びに貴金属触媒(白金、パラジウム、ロジウム及びルテ
ニウム)が挙げられる。この方法は、反応時間が非常に
長く、従って時空収率がこの方法を工業的に使用するた
めに不十分であるという欠点を有する。更に、方法の収
率を改善する必要があった(比較例1)。
書には、場合によりその他の還元可能な基を有していて
もよいオキソ化合物から、アンモニア及び水素を用いて
公知水素添加触媒の存在で、第一モノアミン及びジアミ
ンを製造するための方法が記載されており、この方法で
は、水素添加触媒の存在でアンモニア及び水素と反応さ
せる前に、オキソ化合物に温度10〜200℃、圧力1
〜300バールで、イミン生成触媒としてアンモニウム
形の無機及び有機イオン交換体の存在でアンモニアを用
いる前反応を行う。この方法の適用は専ら、3−シアノ
3,5,5−トリメチル−シクロヘキサノン(イソホロ
ンニトリル)及び2,2,6,6,−テトラメチル−4
−ピペリドン(トリアセトンアミン)のアミン化水素添
加の例で記載されている。イソホロンニトリルのアミン
化水素添加では、イミン化で有機イオン交換体レワタイ
ト(Lewatait SP:登録商標、以後省略)120を使用
することによって、非触媒操作法に比べて僅かに収率を
改良することができるにすぎない(欧州特許第4211
9号明細書の比較例3;収率90.3%。レワタイトS
P120を用いて:93.9〜94.7%)。
は、2−(2−シアノエチル)−シクロアルカノンから
工業的に実施可能な条件下で2−(3−アミノプロピ
ル)−シクロアルキルアミンを製造するための、工業的
に満足な収率及び時空収率をもたらす方法を提供するこ
とである。
I:
(3−アミノプロピル)−シクロアルキルアミンを式I
I:
(2−シアノエチル)−シクロアルカノンから製造する
ための新規で改良された方法を見出したが、この方法
は、空間的に相互に別々の二つの反応室中で、a)第1
反応室中で式IIの2−(2−シアノエチル)−シクロ
アルカノンと過剰のアンモニアとを酸性不均一系触媒を
用いて温度20〜150℃及び圧力15〜500バール
で反応させ、b)生じた反応生成物を第2反応室中で水
素と過剰のアンモニアの存在下に、場合により塩基性成
分を有するか又は中性又は塩基性担体上のコバルト−、
ニッケル−、ルテニウム−及び/又はその他の貴金属含
有の触媒を用いて、温度60〜150℃及び圧力50〜
500バールで、水素添加することより成り本発明はこ
の新規化合物、2−(3−アミノプロピル)−シクロア
ルキルアミンにも関する。
間的に相互に別々の二つの反応室中で実施される:a)
第1工程では2−(2−シアノエチル)−シクロアルカ
ノンと過剰のアンモニアとを、温度20〜150℃、有
利には3〜130℃、特に有利には50〜100℃及び
圧力15〜500バール、有利には100〜350バー
ルで、反応させて2−(2−シアノエチル)−シクロア
ルキルイミンに変える。
はブレンステッド酸特性を有する金属化合物、例えば酸
化アルミニウム、二酸化珪素、二酸化チタン、二酸化亜
鉛、更に燐酸塩、例えば燐酸アルミニウム又は珪酸塩、
例えば無定形又は結晶珪酸アルミニウムが好適である。
有利には、酸化アルミニウム、二酸化チタン、二酸化亜
鉛及び二酸化珪素、特に酸化アルミニウム及び二酸化チ
タンを使用する。触媒の酸性度を、場合によりハロゲン
化物を添加することによって高めることができる。例え
ば、ハロゲン添加触媒、例えば酸化アルミニウムに塩化
物又は二酸化チタンに塩化物を使用することができる。
り、2−(2−シアノエチル)−シクロアルカノン0.
01〜10、有利には0.05〜7、特に0.1〜5kg
の触媒負荷を厳守する。しかし、2−(2−シアノエチ
ル)−シクロアルカノン1モル当りイミン化の際に強制
的ではないが、有利にはNH3 5〜500モル、有利には
10〜400モル、特に有利には20〜300モルを使
用する。2−(2−シアノエチル)−シクロアルカノン
のイミン化は溶剤、例えばアルカノール又はテトラヒド
ロフランの存在で実施することもできる。
力容器又は圧力容器カスケード中で実施する。特に有利
な態様によれば、2−シアノエチル−シクロアルカノン
及びNH3を、イミン化触媒が固体床の形で配置されて
いる管形反応器に導入する。
モニアの使用量により決まる。有利には0.5〜120
分の範囲であり、有利には1〜40分、特には1.5〜
20分間である。
00、有利には4.5〜30モル当量を用いて、場合に
より更にアンモニアの供給後に接触性水素添加する。
50℃、有利には70〜140℃、特に有利には80〜
130℃及び圧力50〜500バール、有利には100
〜350バール、特に有利には150〜300バールを
厳守する。
[kg・h]、有利には0.02〜2.5、特に有利には
0.05〜2kg[kg・h]である。
する。2−(2−シアノエチル)−シクロアルキルイミ
ン1モル当りNH3 5〜500モル、有利には10〜40
0、特に有利には20〜300モルを使用する。有利に
は、2−(2−シアノエチル)−シクロアルキルイミン
の前製造で、相応する2−(2−シアノエチル)−シク
ロアルカノンから調整したNH3 供給を選択する。しか
し、NH3分は水素添加の前に付加的なNH3の供給により所
望値を高めることができる。
ルイミンのアミン化水素添加は、有利には連続的に、例
えば耐圧撹拌容器又は撹拌容器カスケード中で実施す
る。特に有利な態様では、管形反応器を用い、この中に
2−(2−シアノエチル)−シクロアルカノンのイミン
化からの生成混合物を、溜り液法又は流動法で固定配置
された触媒床上に導入する。
加触媒を別々の2つの層で配置してある反応器中で実施
することもできる。この場合には、イミン化を有利には
水素の存在で実施する。
合には、総滞留時間は触媒負荷量及び使用されるアンモ
ニア量から決まる。これは0.5〜120分、有利には
1〜40分、特に有利には1.5〜20分の範囲であ
る。
り圧力下で分離する。こうして得られた2−(3−アミ
ノプロピル)−シクロアルキルアミンを分別蒸留により
単離することができる。ピペリジン(例えば2−(2−
シアノエチル)−シクロヘキサノンからのデカヒドロキ
ノリン又は2−(2−シアノエチル)−シクロペンタノ
ンからの2−アザビシクロ[4.3.0]ノナン)は、
第二次的な程度で副生成物として生じるにすぎない。
ケル、コバルト、鉄、銅、ルテニウム又は周期表の第8
副族のその他の貴金属を含有する慣用の水素添加触媒の
全てを使用することができる。ルテニウム−、コバルト
−又はニッケル触媒を使用するのが、有利である。特に
ルテニウム−及びコバルト触媒が有利である。触媒作用
を有する金属を完全触媒として使用してもよいし、又は
担体上で使用してもよい。この種の担体としては、例え
ば酸化アルミニウム、二酸化チタン、二酸化ジルコニウ
ム、酸化亜鉛又は酸化マグネシウム/酸化アルミニウム
が挙げられ、塩基性成分、例えばアルカリ−及びアルカ
リ土類金属の酸化物及び水酸化物を有する水素添加触媒
が有利である。従って、塩基性担体、例えばβ−アルミ
ニウムオキシド又は酸化マグネシウム/酸化アルミニウ
ムが特に有利である。特に、酸化マグネシウム含分5〜
40%を有する酸化マグネシウム/酸化アルミニウムが
有利である。その際、酸化マグネシウム及び酸化アルミ
ニウムを含有する担体は無定形であってもよいし、スピ
ネルとして存在してもよい。
するコバルト又はルテニウムを使用する。この触媒は、
工業的に自体公知の方法で得られる。即ち、例えば、塩
基性担体上のルテニウムは、相応する担体にルテニウム
塩水溶液、例えば塩化ルテニウム及び硝酸ルテニウムを
塗布することによって得られる。担体に対するルテニウ
ム濃度は0.1〜10%、有利には0.5〜5%、特に
1〜4%である。乾燥させ、場合により温度120〜5
00℃、特に200〜400℃で焼成した後、ルテニウ
ム触媒の活性化を、水素流中で温度180〜250℃、
有利には190〜230℃及び圧力1〜500バール、
有利には20〜300バールで1〜20時間、有利には
2〜10時間行う。
の金属、例えばパラジウム又は鉄を含有していてよい。
その際、鉄含量は一般に0.5〜5%の範囲であり、パ
ラジウム含量は0.1〜5%の範囲である。
高い触媒負荷量を実現することができ、それによって非
常に高い時空収率を達成することができるということを
特徴とする。
の塩基性成分、例えばLi2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO
又はBaOを含有する。有利には、これらの触媒には、そ
の他に鉄、ニッケル、マンガン、クロム、モリブデン、
タングステン又は燐の元素の少なくとも1種類を含有す
る。コバルト及び塩基性成分の他に鉄、ニッケル又はマ
ンガンの元素の少なくとも1種類を含有するような触媒
が特に有利である。その際、金属を金属形で使用するか
又はその酸化物の形で使用することができる。燐は実際
には燐酸の形で存在する。
に、例えば水中のアルカリ−又はアルカリ土類水酸化物
として添加することができる。
イル加熱二重ジャケット)に酸化アルミニウム上にルテ
ニウム1.8%を有する触媒(Pural SB)29.9g
(43ml)を1.5mmの条片の形で充填した(Pural SB
を塩化ルテニウム水溶液で孔含浸させ、120℃で乾燥
させることによって触媒製造)。触媒を還元するため
に、圧力60バールで水素40Nl/hの導入下に温度を
2時間以内に徐々に150から220℃に高めた後、7
時間220℃に保った。
mlの管形反応器(これは塩化物1.1%を添加した酸化
アルミニウム(0.2〜1mm片)を充填しておいた)を
通して圧力200バール及び温度100℃で、2−(2
−シアノエチル)−シクロヘキサノン(純度:98.2
%、9.1g、0.060ml)9.3ml及び液体アンモ
ニア430ml(258g、15.2モル)をポンプで入
れ、引き続き圧力200バール及び温度90℃で水素6
0Nl/h(2.7モル)と一緒に下から上へ水素添加反
応器を通した。搬出物は、ガスクロマトグラフィー分析
によれば、2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシ
ルアミン61.8%、デカヒドロキノリン33.0%、
オクタヒドロキノリン0.1%及び2−(3−アミノプ
ロピル)−シクロヘキサノールン2.3%を含有し、2
−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシルアミンの収
率は理論値の60.4%に相応する。
イル加熱二重ジャケット)に1〜1.5mmの条片の形の
Mn2O3 5%を有するコバルト触媒173.9g(95m
l)を充填した。触媒を還元するために、100バール
で水素150Nl/hの同時導入下に温度を46時間以内
に徐々に100℃から320℃に高め、次いで48時間
320℃に保った。
(直径:16mm、充填高さ:50cm、オイル加熱二重ジ
ャケット){これはエーロシル200と共に押出し成形
されたY−ゼオライト(HY−ゼオライト:エーロシル2
00=9:1、Sio2/Al2O3=6:1)41.6g(9
2ml)を充填しておいた}を通して、圧力250バール
及び温度70℃で、1時間当り下から上へ2−シアノエ
チル−シクロヘキサノン36.7g(純度:96%、
0.233モル)及び液体アンモニア1475ml(88
5g、52.1モル)をポンプで入れる。引き続き、水
素150Nl/h(6.7モル)を供給し、前に接続した
イミン化反応器からの搬出物を圧力250バール及び温
度120℃で下から上へ水素添加反応器を通した。放圧
して常圧にした後、反応搬出物を、10℃に加熱した、
長さ46cmで5mmの金網リングを充填した直径3cmのカ
ラムの頭部に誘導し、アンモニアを分離する。搬出物を
19.9時間蒸留した後、デカヒドロキノリン189.
7gの他に2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシ
ルアミン431.2gが得られ、2−(3−アミノプロ
ピル)−シクロヘキシルアミンの収率は理論値の59.
6%に相応する。
イル加熱二重ジャケット)に1〜1.5mmの条片の形の
CoO 85%、CaO 10%及びMn2O3 5%を有する触媒1
05.3g(81ml)を充填した。触媒を還元するため
に、100バールで水素150Nl/hの同時導入下で温
度を23時間以内に徐々に100℃から330℃に高
め、次いで30時間330℃に保った。
(直径:16mm、充填高さ:50cm、オイル加熱二重ジ
ャケット){これにγ−アルミニウムオキシド64.4
g(92ml)を充填しておいた}を通して、圧力250
バール及び温度70℃で、1時間当り下から上へ2−シ
アノエチル−シクロヘキサノン55.4g(純度:96
%、0.352モル)及び液体アンモニア875ml(5
25g、30.9モル)をポンプで入れる。引き続き、
水素200Nl/h(8.9モル)を供給し、前に接続し
たイミン化反応器からの搬出物を圧力250バール及び
温度120℃で下から上へ水素添加反応器を通す。例2
に記載したようにして後処理し、反応搬出物を3.5時
間蒸留した後、デカヒドロキノリン33.1gの他に2
−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシルアミン13
8.8gが得られ、2−(3−アミノプロピル)−シク
ロヘキシルアミンの収率は理論値の71.5%に相応す
る。
0バール及び温度70℃で、1時間当り下から上へ2−
シアノエチル−シクロヘキサノン29.7g(純度:9
6%、0.189モル)及び液体アンモニア1200ml
(720g、42.4モル)をポンプで入れる。引き続
き、水素125Nl/h(5.6モル)を供給し、前に接
続したイミン化反応器からの搬出物を圧力250バール
で温度125℃で下から上へ水素添加反応器を通す。例
2に記載したようにして後処理し、搬出物を17.8時
間蒸留した後、デカヒドロキノリン66.4gの他に2
−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシルアミン36
5gが得られる。2−(3−アミノプロピル)−シクロ
ヘキシルアミンの収率は理論値の69.7%である。
イル加熱二重ジャケット)に1〜1.5mmの条片の形の
塩基性コバルト完全触媒CoO(Mn2O3 5%及びNa2O 1.
4%を有する)176.7g(100ml)を充填した。
触媒を還元するために、100バールで水素150Nl/
hの同時導入下に、温度を23時間以内に徐々に100
℃から330℃に高め、次いで30時間330℃に保っ
た。
(直径:16mm、充填高さ:50cm、オイル加熱二重ジ
ャケット){これに1.5mmの条片の形のγ−アルミニ
ウムオキシド70.0g(100ml)を充填しておい
た}を通して、圧力250バール及び温度80℃で、1
時間当り下から上へ2−シアノエチル−シクロヘキサノ
ン10.7g(純度:97.5%、0.069モル)及
び液体アンモニア500ml(300g、17.6モル)
をポンプで入れる。引き続き、水素60Nl/h(2.7
モル)を供給し、前に接続したイミン化反応器からの搬
出物を圧力250バール及び温度130℃で下から上へ
水素添加反応器を通す。水素化搬出物は、ガスクロマト
グラフィー分析によれば、2−(3−アミノプロピル)
−シクロヘキシルアミン86.3g及びデカヒドロキノ
リン7.9%を含有し、2−(3−アミノプロピル)−
シクロヘキシルアミンの収率は理論値の87.1%に相
応する。
イル加熱二重ジャケット)に1〜1.5mmの条片の形の
塩基性コバルト完全触媒(Mn2O3 5%及びNa2O 1.4
%を有するCoO)176.7g(100ml)を充填し
た。触媒を還元するために、100バールで水素150
Nl/hの同時導入下で温度を23時間以内に徐々に10
0℃から330℃に高め、次いで30時間330℃に保
った。
(直径:16mm、充填高さ:50cm、オイル加熱二重ジ
ャケット){これに1.5mm条片の形の二酸化チタン
(Anatas)63.5g(100ml)を充填しておいた}
を通して、圧力250バール及び温度80℃で、1時間
に当り下から上へ2−シアノエチル−シクロヘキサノン
16.0g(純度:97.5%、0.103モル)及び
液体アンモニア51g(87ml、3.0モル)をポンプ
で入れる。引き続き、水素60Nl/h(2.7モル)を
供給し、前に接続したイミン化反応器からの搬出物を圧
力250バール及び温度130℃で下から上へ水素添加
反応器を通す。放圧して常圧にした後、アンモニアを溜
去する。水素化搬出物は、ガスクロマトグラフィー分析
によれば、2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシ
ルアミン92.5g及びデカヒドロキノリン4.5%を
含有する。46時間からの搬出物を集め、30cmの填料
カラム(3mmガラスリング)を用いる分別蒸留により分
離する。2−(3−アミノプロピル)−シクロアルキル
アミン674gが得られ、収率は理論値の91.0%に
相応する。
イル加熱二重ジャケット)に、1〜1.5mmの条片の形
の酸化マグネシウム/酸化アルミニウム担体(MgO/Al2O
3=10:90)上のルテニウム2.6%を有する触媒
38.3g(62ml)を充填した(MgO/Al2O3担体を硝
酸ルテニウム溶液で孔含浸し、120℃で乾燥させるこ
とによって触媒製造)。触媒を還元するために、常圧で
水素50Nl/hの同時導入下で温度を6時間以内に徐々
に100℃から220℃に高め、7時間220℃に保っ
た。
の管形反応器{これに1〜1.25mmの条片の形のY−
ゼオライト10.3g(Na 0.14%を有するY−ゼ
オライト、Sio2/Al2O3=5.8:1)を充填しておい
た}を通して、圧力270バール及び温度100℃で、
1時間当り2−(2−シアノエチル)−シクロヘキサノ
ン11.9ml(純度:98.2%、11.7g、0.0
77モル)及び液体アンモニア430ml(258g、1
5.2モル)をポンプで入れ、引き続き、圧力200バ
ール及び温度90℃で、水素60Nl/h(2.7モル)
と一緒に下から上へ水素添加反応器を通す。搬出物は、
ガスクロマトグラフィー分析によれば、2−(3−アミ
ノプロピル)−シクロヘキシルアミン84.1%、デカ
ヒドロキノリン11.4%及び2−(3−アミノプロピ
ル)−シクロヘキサノール0.5%を含有し、2−(3
−アミノプロピル)−シクロヘキシルアミンの収率は理
論値の84.4%に相応する。
イル加熱二重ジャケット)に、1〜1.5mmの条片の形
の酸化マグネシウム/酸化アルミニウム担体(10/9
0)上のルテニウム2.2%を有する触媒24.8g
(30.2ml)を充填した(酸化マグネシウム/酸化ア
ルミニウム−担体を硝酸ルテニウム水溶液で孔含浸し、
120℃で乾燥させることによって触媒製造)。触媒を
還元するために、常圧で温度を徐々に100℃から22
0℃に高めた後、水素60Nl/hの導入下で7時間2
20℃に保った。
の管形反応器{これに1.5mm条片の形の二酸化チタン
(Anatas)38.1gを充填しておいた}を通して、圧
力220バール及び温度100℃で、1時間当り2−
(2−シアノエチル)−シクロヘキサノン9.2ml(純
度:98.2%、9.0g、0.060モル)及び液体
アンモニア270ml(162g、9.5モル)をポンプ
で入れる。搬出物を引き続き圧力202バール及び温度
90℃で水素30Nl/h(1.3モル)の同時導入下
に上から下へ水素反応器を通す。放圧して常圧にした
後、反応搬出物を、40℃に加熱した、長さ20cmで8
mmのガラスリングを充填したカラムの頭部に誘導し、そ
こから向流で1時間当り窒素40lを吹き入れた。塔底
に、1時間当り反応搬出物32.7gが残留し、これは
ガスクロマトグラフィー分析によれば、2−(3−アミ
ノプロピル)−シクロヘキシルアミン83.0%、デカ
ヒドロキノリン12.6%、オクタヒドロキノリン1.
1%及び2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキサノ
ール0.6%を含有した。2−(3−アミノプロピル)
−シクロヘキシルアミンの収率は理論値の83.1%に
相当する。
りに60Nl/h(2.7モル)を導入した。例7に記
載したようにして後処理した後、反応搬出物が得られた
が、これはガスクロマトグラフィー分析によれば、2−
(3−アミノプロピル)−シクロヘキシルアミン78.
4%、デカヒドロキノリン17.8%、オクタヒドロキ
ノリン0.3%及び2−(3−アミノプロピル)−シク
ロヘキサノール1.5%を含有した。2−(3−アミノ
プロピル)−シクロヘキシルアミンの収率は理論値の7
8.1%である。
19バール及び温度100℃で、1時間当り2−(2−
シアノエチル)−シクロヘキサノン8.7ml(純度:9
8.2%、8.5g、0.056モル)及び液体アンモ
ニア600ml(360g、21.2モル)をポンプで入
れ、引き続き圧力203バール及び温度120℃で水素
60Nl/h(2.7モル)と一緒に上から下へ水素添
加反応器を通した。搬出物はガスクロマトグラフィー分
析によれば、2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキ
シルアミン83.0%、デカヒドロキノリン14.8
%、及び2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキサノ
ール0.1%を含有し、2−(3−アミノプロピル)−
シクロヘキシルアミンの収率は理論値の83%に相応す
る。
12バール及び温度100℃で、1時間当り2−(2−
シアノエチル)−シクロヘキサノン18.4ml(純度:
98.2%、18g、0.119モル)及び液体アンモ
ニア400ml(240g、14.1モル)をポンプで入
れ、引き続き圧力204バール及び温度120℃で水素
60Nl/h(2.7モル)と一緒に上から下へ水素添
加反応器を通した。搬出物はガスクロマトグラフィー分
析によれば、2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキ
シルアミン75.7%、デカヒドロキノリン21.6%
及び2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキサノール
0.6%を含有し、2−(3−アミノプロピル)−シク
ロヘキシルアミンの収率は理論値の75.1%に相当す
る。
20バール及び温度100℃で、1時間当り2−(2−
シアノエチル)−シクロヘキサノン28.8ml(純度:
98.2%、28.2g、0.187モル)及び液体ア
ンモニア460ml(276g、16.2モル)をポンプ
で入れ、引き続き圧力203バール及び温度120℃で
水素60Nl/h(2.7モル)と一緒に上から下へ水
素添加反応器を通した。搬出物はガスクロマトグラフィ
ー分析によれば、2−(3−アミノプロピル)−シクロ
ヘキシルアミン74.1%、デカヒドロキノリン22.
3%及び2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキサノ
ール1.1%を含有し、2−(3−アミノプロピル)−
シクロヘキシルアミンの収率は理論値の73.4%に相
当する。
20バール及び温度100℃で、1時間当り、2−(2
−シアノエチル)−シクロヘキサノン29.1ml(純
度:98.2%、28.5g、0.188モル)及び液
体アンモニア460ml(276g、16.2モル)をポ
ンプで入れ、引き続き圧力200バール及び温度120
℃で水素60Nl/h(2.7モル)と一緒に上から下
へ水素添加反応器を通した。放圧して常圧にした後、反
応搬出物を、40℃に加熱した、長さ20cmで8mmのガ
ラスリングを充填したカラムの頭部に誘導し、そこから
向流で、1時間当り、窒素40lを吹き入れた。塔底に
1時間当り、反応搬出物32.7gが残留し、これはガ
スクロマトグラフィー分析によれば、2−(3−アミノ
プロピル)−シクロヘキシルアミン70.7%、デカヒ
ドロキノリン25.5%、オクタヒドロキノリン0.2
%及び2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキサノー
ル1%を含有した。5.6時間からの搬出物(183
g)を分別蒸留により分離した。蒸留残さ3.4g及び
デカヒドロキノリン34.4g(Kp10=60〜73℃)
の他に、2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシル
アミン(Kp0.5=87〜90℃)112.8gが得ら
れ、2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシルアミ
ンの収率は理論値の68.1%に相応する。
21バール及び温度100℃で、1時間当り、2−(2
−シアノエチル)−シクロヘキサノン53.2ml(純
度:98.2%、52.1g、0.345モル)及び液
体アンモニア600ml(360g、21.2モル)をポ
ンプで入れ、引き続き圧力203バール及び温度120
℃で水素120Nl/h(5.4モル)と一緒に上から
下へ水素添加反応器を通した。搬出物はガスクロマトグ
ラフィー分析によれば、2−(3−アミノプロピル)−
シクロヘキシルアミン66.2%、デカヒドロキノリン
28.2%及び2−(3−アミノプロピル)−シクロヘ
キサノール1.3%を含有し、2−(3−アミノプロピ
ル)−シクロヘキシルアミンの収率は理論値の65.0
%に相応する。
イル加熱二重ジャケット)に、1〜1.5mmの条片の形
の酸化マグネシウム/酸化アルミニウム担体(MgO/Al2O
3=10/90)上のルテニウム2.7%を有する触媒
40.4g(47ml)を充填した(MgO/Al2O3担体を塩
化ルテニウム水溶液で孔含浸し、120℃で乾燥させる
ことによって触媒製造)。触媒を還元するために、常圧
で水素50Nl/hの導入下に温度を6時間以内に徐々
に100℃から220℃に高めた後、7時間220℃に
保った。
の管形反応器{これに1〜1.25mm条片の形のY−ゼ
オライト11.4g(NaO 0.22%を有するY−ゼオ
ライト、Y−ゼオライト:エーロシル200=90:1
0、Sio2/Al2O3=6:1)を充填しておいた}を通し
て、圧力310バール及び温度100℃で、1時間当り
2−(2−シアノエチル)−シクロヘキサノン11.4
ml(純度:98.2%、11.1g、0.074モル)
及び液体アンモニア430ml(258g、15.2モ
ル)をポンプで入れ、引き続き、圧力300バール及び
温度90℃で、水素60Nl/h(2.7モル)と一緒
に上から下へ水素反応器を通した。搬出物はガスクロマ
トグラフィー分析によれば、2−(3−アミノプロピ
ル)−シクロヘキシルアミン73.6%、デカヒドロキ
ノリン24.2%及び2−(3−アミノプロピル)−シ
クロヘキサノール0.3%を含有し、2−(3−アミノ
プロピル)−シクロヘキシルアミンの収率は理論値の7
2.8%に相当する。
イル加熱二重ジャケット)に1〜1.5mmの条片の形の
酸化マグネシウム/酸化アルミニウム担体(MgO/Al2O3
=10/90)上のルテニウム5.4%及び鉄0.8%
を有する触媒38.9g(60ml)を充填した(MgO/A
l2O3担体を硝酸鉄及び硝酸ルテニウム溶液で孔含浸し、
120℃で乾燥させることによって触媒製造)。触媒を
還元するために、常圧で温度を6時間以内に徐々に10
0℃から220℃に高めた後、水素50Nl/hの導入
下で7時間220℃に保った。
の管形反応器{これに1.5mm条片の形の二酸化チタン
(Anatas)38.1gを充填しておいた}を通して、圧
力280バール及び温度80℃で、1時間当り、2−シ
アノエチル−シクロヘキサノン24.2ml(純度:9
8.2%、23.7g、0.157モル)及び液体アン
モニア430ml(258g、15.2モル)をポンプで
入れた。搬出物を引き続き圧力200バール及び温度9
0℃で水素60Nl/h(2.7モル)と一緒に下から
上へ水素添加反応器を通した。搬出物は、ガスクロマト
グラフィー分析によれば、2−(3−アミノプロピル)
−シクロヘキシルアミン76.4%、デカヒドロキノリ
ン18.2%、オクタヒドロキノリン0.4%及び2−
(3−アミノプロピル)−シクロヘキサノール0.9%
を含有し、2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシ
ルアミンの収率は理論値の76%に相当する。
イル加熱二重ジャケット)に、1〜1.5mmの条片の形
の酸化マグネシウム/酸化アルミニウム担体(MgO/Al2O
3=10/90)上のルテニウム2.2%及びパラジウ
ム3.4%を有する触媒25.3g(30ml)を充填し
た(MgO/Al2O3担体を硝酸ルテニウム及び硝酸パラジウ
ム水溶液で孔含浸し、120℃で乾燥させることによっ
て触媒製造)。触媒を還元するために、常圧で温度を6
時間以内に徐々に100℃から220℃に高めた後、水
素60Nl/hの導入下に7時間220℃に保った。
(直径:16mm、充填高さ:15cm、オイル加熱二重ジ
ャケット){これに1.5mm条片の形のγ−アルミニウ
ムオキシド20.3g(29ml)を充填しておいた}を
通して、圧力230バール及び温度100℃で、1時間
当り、2−(2−シアノエチル)−シクロヘキサノン2
0.3ml(純度:98.2%、0.132モル)及び液
体アンモニア600ml(360g、21.2モル)をポ
ンプで入れ、引き続き、圧力210バール及び温度12
0℃で水素60Nl/h(2.7モル)と一緒に上から
下へ水素添加反応器を通した。搬出物は、ガスクロマト
グラフィー分析によれば、2−(3−アミノプロピル)
−シクロヘキシルアミン69.5%、デカヒドロキノリ
ン25.4%及び2−(3−アミノプロピル)−シクロ
ヘキサノール2.2%を含有し、2−(3−アミノプロ
ピル)−シクロヘキシルアミンの収率は、理論値の6
8.6%に相当する。
イル加熱二重ジャケット)に、1〜1.5mmの条片の形
の酸化マグネシウム/酸化アルミニウム担体(30/7
0)上のルテニウム5%を有する触媒76.9g(10
2ml)を充填した(酸化マグネシウム/酸化アルミニウ
ム担体を硝酸ルテニウム水溶液で孔含浸し、120℃で
乾燥させることによって触媒製造)。触媒を還元するた
めに、100バールで水素150Nl/hの同時導入下
に温度を7時間以内に徐々に100℃から220℃に高
め、次いで9時間220℃に保った。
(直径:16mm、充填高さ:50cm、オイル加熱二重ジ
ャケット){これに1.5mm条片の形のγ−アルミニウ
ムオキシド67.2g(96ml)を充填しておいた}を
通して、圧力250バール及び温度70℃で1時間当
り、2−(2−シアノエチル)−シクロヘキサノン4
2.6g(純度:96%、0.271モル)及び液体ア
ンモニア1283ml(770g、45.3モル)をポン
プで入れた。引き続き、水素90Nl/h(4.0モ
ル)を供給し、前に接続したイミン化反応器からの搬出
物を圧力250バール及び温度120℃で下から上へ水
素添加反応器を通した。18時間からの搬出物は、定量
的ガスクロマトグラフィー分析によれば、2−(3−ア
ミノプロピル)−シクロヘキシルアミン541.9gを
含有する。2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシ
ルアミンの収率は、理論値の71.5%に相当する。
イル加熱二重ジャケット)に1.5mmの条片の形の酸化
カルシウム/酸化アルミニウム担体(10/90)上の
ルテニウム3%を有する触媒81.3g(103ml)を
充填した(酸化カルシウム/酸化アルミニウム担体を硝
酸ルテニウム水溶液で孔含浸し、120℃で乾燥させる
ことによって触媒製造)。触媒を還元するために、10
0バールで水素150Nl/hの同時導入下に温度を7
時間以内に徐々に100℃から220℃に高め、次いで
9時間220℃に保った。
(直径:16mm、充填高さ:50cm、オイル加熱二重ジ
ャケット){これに1.5mm条片の形のγ−アルミニウ
ムオキシド67.2g(96ml)を充填しておいた}を
通して、圧力250バール及び温度70℃で1時間当
り、下から上へ2−シアノエチル−シクロヘキサノン3
7.1g(純度:96%、0.236モル)及び液体ア
ンモニア1290ml(774g、45.5モル)をポン
プで入れた。引き続き、水素120Nl/h(5.4モ
ル)を供給し、前に接続したイミン化反応器からの搬出
物を圧力250バール及び温度120℃で下から上へ水
素添加反応器を通した。20.6時間からの搬出物は、
定量的ガスクロマトグラフィー分析によれば、2−(3
−アミノプロピル)−シクロヘキシルアミン536.1
gを含有する。2−(3−アミノプロピル)−シクロヘ
キシルアミンの収率は理論値の70.5%に相当する。
イル加熱二重ジャケット)に、1.2mmの条片の形のβ
−アルミニウムオキシド上のルテニウム3%を有する触
媒90.1g(87ml)を充填した(β−アルミニウム
オキシドを硝酸ルテニウム水溶液で孔含浸し、120℃
で乾燥させることによって触媒製造)。触媒を還元する
ために、100バールで水素150Nl/hの同時導入
下に温度を7時間以内に徐々に100℃から220℃に
高め、次いで9時間220℃に保った。
(直径:16mm、充填高さ:50cm、オイル加熱二重ジ
ャケット){これに1.5mm条片の形のγ−アルミニウ
ムオキシド67.2g(96ml)を充填しておいた}を
通して、圧力250バール及び温度70℃で1時間当
り、下から上へ2−シアノエチル−シクロヘキサノン2
2.6g(純度:96%、0.144モル)及び液体ア
ンモニア1086ml(652g、38.3モル)をポン
プで入れた。引き続き、水素60Nl/h(2.7モ
ル)を供給し、前に接続したイミン化反応器からの搬出
物を圧力250バール及び温度120℃で下から上へ水
素添加反応器を通した。16.3時間からの搬出物を後
処理し、蒸留した後、デカヒドロキノリン43.5gの
他に2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシルアミ
ン291.7gが得られる。2−(3−アミノプロピ
ル)−シクロヘキシルアミンの収率は理論値の79.8
%に相当する。
イル加熱二重ジャケット)に、1.2mmの条片の形のβ
−アルミニウムオキシド上のルテニウム3%を有する触
媒43.3g(42ml)を充填した(β−アルミニウム
オキシドを硝酸ルテニウム水溶液で孔含浸し、120℃
で乾燥させることによって触媒製造)。触媒を還元する
ために、100バールで水素150Nl/hの同時導入
下に、温度を7時間以内に徐々に100℃から220℃
に高め、次いで9時間220℃に保った。
(直径:16mm、充填高さ:50cm、オイル加熱二重ジ
ャケット){これに1.5mm条片の形のγ−アルミニウ
ムオキシド67.2g(96ml)を充填しておいた}を
通して、圧力250バール及び温度70℃で、1時間当
り、下から上へ2−シアノエチル−シクロペンタン1
1.0g(純度:77.0%、0.062モル)及び液
体アンモニア535ml(321g、18.9モル)をポ
ンプで入れた。引き続き、1時間に水素60Nl/h
(2.7モル)を供給し、前に接続したイミン化反応器
からの搬出物を圧力250バール及び温度120℃で下
から上へ水素添加反応器を通した。45.4時間からの
搬出物を分別蒸留により分離した。1−アザビシクロ
(4.3.0)ノナン(Kp50=80℃)91.2g及び
2−(3−アミノプロピル)−シクロペンチルアミン
(Kp28=122℃)224.4gが得られる。2−(3
−アミノプロピル)−シクロヘキシルアミンの収率は理
論値の56.3%に相当する。
クロヘキサノン(純度:98.2%)37.8g、メタ
ノール25.5ml及びラネーコバルト3.8gを入れ、
窒素を噴霧し、液体アンモニア60.0gを圧入する。
水素110バールを圧入した後、撹拌下で130℃に加
熱し、圧力が110バールより下に下がったら、後加圧
する。5時間後、水素吸収は完了する。アンモニア及び
メタノールを溜去することによって、反応混合物が得ら
れ、これはGCによれば2−(3−アミノプロピル)−
シクロヘキシルアミン22.1%及びデカヒドロキノリ
ン72.1%を含有する。これはジアミン収率20.4
%に相当する。
ト)に、2〜3mmの条片の形のMn3O4 5%を有する市販
のコバルト触媒38.8g(25ml)を充填した。触媒
を還元するために、圧力60バールで水素25Nl/h
の導入下に温度を2時間以内に徐々に110℃から18
0℃に高めた後、180℃で1時間及び200℃で15
時間保った。
時間25.6分で、1時間当り、水素15Nl/h
(0.7モル)、2−(2−シアノエチル)−シクロヘ
キサノン7ml(純度:98.2%、6.9g、0.04
6モル)及び液体アンモニア37ml(22g、1.3モ
ル)を下から上へ水素添加反応器を通してポンプで装入
した。搬出物は、ガスクロマトグラフィー分析によりデ
カヒドロキノリン72%、オクタヒドロキノリン4.1
%、2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキサノール
7.4%及び2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキ
シルアミン13.1%を含有し、2−(3−アミノプロ
ピル)−シクロヘキシルアミンの収率は理論値の12.
6%に相当する。
時間4.9分で繰り返したが、その際、1時間当り、水
素15Nl/h(0.7モル)、2−(2−シアノエチ
ル)−シクロヘキサノン6.6ml(純度:98.2%、
6.5g、0.043モル)及び液体アンモニア216ml
(129g、7.6モル)を下から上へ水素添加反応器
を通してポンプで装入した。反応搬出物はガスクロマト
グラフィー分析によれば、デカヒドロキノリン77.9
%、オクタヒドロキノリン2.0%、2−(3−アミノ
プロピル)−シクロヘキサノール11.3%及び2−
(3−アミノプロピル)−シクロヘキシルアミン6.0
%を含有し、2−(3−アミノプロピル)−シクロヘキ
シルアミンの収率は理論値の5.6%に相当する。
ト)に2〜3mmの条片の形の酸化アルミニウム上のコバ
ルト14.5%を有する触媒24.8g(25ml)を充
填した。触媒を活性化するために、常圧で水素13Nl
/hの導入下で温度を24時間以内に徐々に100℃か
ら300℃に高め、引き続き、水素25Nl/hの導入
下で5時間300℃で保った。
留時間7.1分で、1時間に水素12Nl/h(0.5
モル)、2−(2−シアノエチル)−ジクロヘキサノン
5.2ml(純度:98.2%、5.1g、0.034モ
ル)及び液体アンモニア172ml(103g、6.1モ
ル)を下から上へ水素添加反応器を通してポンプで装入
した。反応搬出物は、ガスクロマトグラフィー分析によ
りデカヒドロキノリン40.2%、オクタヒドロキノリ
ン21.2%、2−(3−アミノプロピル)−シクロヘ
キサノール0.7%及び2−(3−アミノプロピル)−
シクロヘキシルアミン34.2%を含有し、2−(3−
アミノプロピル)−シクロヘキシルアミンの収率は理論
値の32.2%に相当する。
イル加熱二重ジャケット)に、酸化アルミニウム上のル
テニウム1.8%を有する触媒35.7g(59.5m
l)を充填した(酸化アルミニウムを塩化ルテニウム水
溶液で拡散含浸させ、70℃で乾燥させることによって
触媒を製造)。還元するために圧力60バールで水素5
0Nl/hを反応器を通し、温度を徐々に7時間以内に
100℃から220℃に高め、6時間220℃に保っ
た。
時間4.0分で、1時間当り、水素6Nl/h(2.7
モル)、2−(2−シアノエチル)−ジクロヘキサノン
16.1ml(純度:98.2%、15.8g、0.10
4モル)及び液体アンモニア645ml(387g、2
2.8モル)を下から上へ水素添加反応器を通してポン
プで装入した。反応搬出物は、ガスクロマトグラフィー
分析によりデカヒドロキノリン44.9%、オクタヒド
ロキノリン11.6%、2−(3−アミノプロピル)−
シクロヘキサノール6.5%及び2−(3−アミノプロ
ピル)−シクロヘキシルアミン32.7%を含有し、2
−(3−アミノプロピル)−シクロヘキシルアミンの収
率は理論値の31.0%に相当する。
カヒドロキノリン69.1%、2−(3−アミノプロピ
ル)−シクロヘキサノール18.3%及び2−(3−ア
ミノプロピル)−シクロヘキシルアミン10.5%を含
有し、ジアミンの収率は理論値の9.9%に相当する。
Claims (1)
- 【請求項1】 式I: 【化1】 [式中、nは1〜4の整数を表す]の2−(3−アミノ
プロピル)−シクロアルキルアミンを式II: 【化2】 [式中、nは前記のものを表す]の2−(2−シアノエ
チル)−シクロアルカノンから製造するに当たって、別
々の反応室中で、次の工程を実施する: a)第1反応室中で式IIの2−(2−シアノエチル)
−シクロアルカノンと過剰のアンモニアとを、ルイス酸
又はブレンステッド酸の特性を有する金属化合物の上
で、温度20〜150℃及び圧力15〜500バールで
反応させ、 b)第2反応室中で、工程a)で生じた反応生成物を、
過剰のアンモニアの存在下に、塩基性成分を有していて
もよく又は中性又は塩基性担体上に担持されていてもよ
い、コバルト、ニッケル、ルテニウム及び/又はその他
の貴金属を含有する触媒上で、温度60〜150℃及び
圧力50〜500バールで水素化することを特徴とする
2−(3−アミノプロピル)−シクロアルキルアミンの
製法。
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