JP3101057B2 - 6−アミノカプロニトリルの精製 - Google Patents

6−アミノカプロニトリルの精製

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テトラヒドロアジピン
をヘキサメチレンイミンとN−(5−シアノペンチル)
−1,6−ヘキサメチレンジアミンに転化し、そして制
御された蒸留により6−アミノカプロニトリルを回収す
ることによってテトラヒドロアジピンを含む混合物から
の精製された6−アミノカプロニトリルの調製に関す
る。前記6−アミノカプロニトリルはそれから十分な純
度にし、良好な色および低ゲル含有の高分子量6−ナイ
ロンに高分子化される。
【0002】
【従来の技術および課題】ナイロン高分子を形成するた
めの6−アミノカプロニトリルの高分子化は、グリーン
エバルトの米国特許第2,245,129号明細書およ
びキュラトロらの米国特許第4,586,736号明細
書に開示されている。
【0003】6−アミノカプロニトリルがアジポニトリ
ルの部分水素化によって生産されると、ヘキサメチレン
ジアミノ及びテトラヒドロアジピン、(例えば後者の化
合物は下記化1の一般式で表される)も副生される。
【0004】
【化1】
【0005】前記ヘキサメチレンジアミノは、簡単な蒸
留により容易に除去されるが、テトラヒドロアジピン
(この後時々THAとして表示する)は容易に分離され
ない。6−アミノカプロニトリル(この後時々6−AC
Nとして表示する)中のTHAの存在は、高分子の分子
量を制限する高分子化がなされ、色を生じかつ前記高分
子を分岐させる。したがって、THAは高分子化前に前
記6−ACNから除去することが重要である。本発明の
目的は、TMAから遊離する6−ACNを得る簡単かつ
効果的な方法を提供する。
【0006】エタノールアミンの色形成を妨げるための
水素化物の使用は、モアーの米国特許第3,159,2
76号明細書に開示され、かつエタノールアミンの色を
還元するための水素化物の使用はグレウらの米国特許第
3,207,790号明細書に開示されている。複素環
式化合物の炭素−窒素二重結合を還元するために硼化水
素ナトリウムの使用もよく知られており、“硼化水素ナ
トリウムダイジェスト”(1989)、p.24〜2
6、モートンインターナショナル、スペシャリティケミ
カルグループに要約されている。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、テ
トラヒドロアジピンを含む混合物を十分な量の水素化物
を用いて20〜70℃の温度で処理してテトラヒドロア
ジピンをヘキサメチレンイミンとN−(5−シアノペン
チル)−1,6−ヘキサメチレンジアミンに転化する工
程と、約200℃以下のポット温度で6−アミノカプロ
ニトリルを蒸留する工程とを具備するテトラヒドロアジ
ピンを含む混合物からの6−アミノカプロニトリルの分
離方法である。
【0008】適切な水素化物は、硼化水素ナトリウム、
シアノ硼化水素ナトリウム、硼化水素リチウム、硼化水
素アニリドナトリウム、水素化トリターシャリーブトキ
シアルミニウムリチウムおよび水素化ジメトキシエトキ
シアルミニウムナトリウムを含む。
【0009】供給される水素化物の量は、一般にテトラ
ヒドロアジピンの量と少なくとも化学量論的に等しく、
例えば4モルのテトラヒドロアジピン当たり1モルの硼
化水素ナトリウムにすべきであるが、相当過剰の水素化
物は非常に満足し、ある過剰、化学量論量の4または5
倍は好ましい。
【0010】反応混合物に水を添加することは、反応速
度を増加させるためにやはり好ましい。望ましい反応速
度で生産するために要求される水の量は、混合物中のテ
トラヒドロアジピンの濃度に非常に依存するが、通常、
前記混合物の約2重量%〜6重量%の範囲の水濃度が満
足する。
【0011】反応温度は非常に重要であり、約20℃以
下の温度において反応は非常に緩慢であり、約70℃以
上の温度で前記水素化物は6−アミノカプロニトリルを
付加副生成物にする原因になる。30分またはそれ以上
の反応時間は、しばしば前記THA濃度を満足するレベ
ルに低減するために必要である。
【0012】前記THA濃度は、所望のレベルまで低減
した後、前記6−ACNは反応混合物から蒸留される。
この蒸留は、約200℃以下、好ましくは165℃以下
のポット温度に置かれることが重要である。前記ポット
温度が200℃を越えて増加することを許容すると、い
くらかの過剰水素化物が6−ACNと反応を生じさせ、
付加THAを形成する。大量生産で前記蒸留を遂行する
ための適切な工業的装置は、ワイプフィルム蒸発器であ
る。蒸留圧は、大気圧より低くする必要がある。100
mmHgと同様なほど高い圧力は、操作可能であるが、
80mmHgより低い圧力で操作することが望ましい。
良好な結果は、10〜60mmHgの範囲の圧力で得ら
れるが、0.25mmHgと同様なほど低い圧力は満足
するものの大量生産操作にとっては魅力的ではない。
【0013】
【実施例】
例1 0.19%のTHA(ガスクロマトグラフィ分析)を含
む0.75リットルの6−ACNは、70℃で2g
(0.26%)の硼化水素ナトリウムにより25時間処
理された。この時、前記THAは0.076%として分
析された。前記6−ACNは、0.4mmHgの圧力、
80℃のポット温度、63℃のヘッド温度で蒸留され
た。蒸留物のTHA分析は、平均して約0.02%に達
した。
【0014】例2 0.44%のTHAを含む40mlの6−ACNは、5
0℃で0.5g(1.25%)の硼化水素ナトリウムに
より5時間処理された。前記THAのレベルは、0.3
6%まで低下した。前記溶液は、25℃まで冷却され、
そして1mlの水が添加された。2時間後、前記THA
のレベルは0.28%であった。
【0015】例3 0.44%のTHAを含む8.8gの6−ACNは、2
5℃で0.43g(4.9%)水および0.04g
(0.45%)の硼化水素ナトリウムにより処理され
た。3時間後の前記THAは0.28%であった。温度
は、55℃まで上げられた。55℃、2.5時間後、前
記THAは0.07%であった。55℃でトータル1
7.5時間後、前記THAは0.02%であった。55
℃で硼化水素ナトリウムを含まない比較例では、29.
5時間後、0.5%THAを含有した。
【0016】例4 0.34%のTHAを含む100gの6−ACNは、
0.2g(0.2%)の硼化水素ナトリウムおよび2m
l(2%)の水を用いて50℃、21.5時間加熱され
た。前記THAは、0.054%測定された。蒸留は、
100mmHgで175℃のポット温度、165℃のヘ
ッド温度にてなされた。15gのフォアショットおよび
75gのハートカットを取り出した。前記フォアショッ
トは0.05%THAを含有し、前記ハートカットは
0.016%THAを含有した。
【0017】例5 約0.3%のTHAを含む15000ポンドの6−AC
Nは、60℃で、60.6ポンド硼化水素ナトリウムの
600ポンド水の溶液に30時間かけて混合された。前
記6−ACNは、ワイプフィルム中、10mmHg、1
05℃で硼化水素ナトリウムから留去された。上部は、
約160℃で標準充填塔を通して精製された。結果とし
て得られた6−ACNは0.01%以下のTHAを含ん
でいた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−312556(JP,A) 特公 昭45−12849(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 253/34 C07C 255/24 CA(STN)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テトラヒドロアジピンを含む混合物を十
    分な量の水素化物を用いて20〜70℃の温度で処理し
    てテトラヒドロアジピンをヘキサメチレンイミンとN−
    (5−シアノペンチル)−1,6−ヘキサメチレンジア
    ミンに転化する工程と、 約200℃以下のポット温度で6−アミノカプロニトリ
    ルを蒸留する工程とを具備するテトラヒドロアジピンを
    含む混合物からの6−アミノカプロニトリルの分離方
    法。
  2. 【請求項2】 水素化物は、硼化水素ナトリウム、シア
    ノ硼化水素ナトリウム、硼化水素リチウム、硼化水素ア
    ニリドナトリウム、水素化トリターシャリーブトキシア
    ルミニウムリチウムおよび水素化ジメトキシエトキシア
    ルミニウムナトリウムからなる群より選ばれる請求項1
    記載の方法。
  3. 【請求項3】 水は、前記混合物の約6重量%以上の量
    で前記混合物に存在する請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 水素化物の量は、テトラヒドロアジピン
    の量と少なくとも化学量論的に等しく、かつ蒸留中のポ
    ット温度は165℃以下である請求項1記載の方法。
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