JPH07206786A - 3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンの製法 - Google Patents
3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンの製法Info
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Abstract
シクロヘキシルアミンの製法 【構成】イソホロンニトリル、アンモニア及び有機溶剤
からなる混合物を、Co−及び/又はRu−固定床触媒
の存在で、水素を用いて、流動床反応器中で、アミン化
性水素化する。
Description
5−トリメチルシクロヘキサノン(以後、イソホロンニ
トリル又は省略されてIPNとも称される)から、固定
床触媒の存在で、水素及びアンモニアでのアミン化性水
素化により、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチ
ルシクロヘキシルアミン(以後、イソホロンジアミン又
は省略されてIPDAとも称される)を製造するため
の、改善された方法に関する。本発明による方法によっ
て、高収率及び高純度でのイソホロンジアミンの連続的
製造が可能である。
ソシアネート、ポリウレタン系のためのイソシアネート
成分の製造のための出発生成物として、ポリアミドのた
めのアミン成分として、及びエポキシド樹脂のための硬
化剤として使用される。イソホロンジアミンは、通例
は、イソホロンニトリルから製造され、この際、アンモ
ニア、水素及び通常の水素化触媒の存在で、カルボニル
基がアミノ基へ、かつニトリル基がアミノメチル基へ変
えられる。出発生成物イソホロンニトリルは、公知方法
で、イソホロンへのシアン化水素の付加によって得られ
る−西ドイツ国特許公開公報(DE−OS)第3942
371号明細書参照。
書に記載された、イソホロンニトリルからイソホロンジ
アミンを製造するための方法によれば、水素化は、アン
モニアの存在でかつ自体公知のコバルト−、ニッケル
−、鉄−又は貴金属含有の触媒の存在で、50〜150
℃及び少なくとも50バールの圧力で行なわれる。水素
化は、例えば、溶剤としてのメタノールの存在で、懸濁
−又は固定床触媒の使用下で行なわれる。所望のイソホ
ロンジアミンのほかに、比較的多量の副生成物、例えば
特に3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロ
ヘキサノール(イソホロンアミノアルコール、IPA
A)が生じる。この方法の欠点として、低収率並びに副
生成物の著しい割合が実証されている。
PAAの強制的生成を最小にすることを目的として、西
ドイツ国特許公開公報(DE−OS)第311656号
明細書は、二段階法を教示しており、ここでは、最初の
段階で、IPNを、触媒無しで、過剰のアンモニアで、
3−シアノ−3,5,5−トリメチル−イミノシクロヘ
キサンに変え、かつこれを第二段階で、水素化して、I
PDAにする。本来の水素化反応器のほかに、特殊なイ
ミン生成反応器が必要であることが、この方法の欠点で
ある。
明細書に依れば、この方法のもう1つの改善が次の点で
見られ、すなわち、イソホロンニトリルをそれとアンモ
ニア及び水素との、水素化触媒の存在で、10〜120
℃の温度及び1〜300バールの圧力で反応させる前
に、イミン生成触媒としてアンモニウム型の無機及び有
機イオン交換体の存在で、アンモニアと予備反応させ
る。イミン生成段階で、イソホロンニトリル対アンモニ
アの容量比は、1対0.5〜20でなければならない一
方で、この比は水素化段階では、1対10〜20に上げ
られる。流動床反応器中で実施することができるこの方
法は、確かに、高いIPDA収率並びに高い純度に結び
つくが、この方法の経済的効果は、2種の異なる触媒の
使用並びに極めて高い圧力及びそれに伴なう経費のかか
る水素化装置を必要とする高いアンモニア過剰量によっ
て悪影響が与えられる。
19号明細書中に、比較例が、明示されており、ここで
は、イソホロンニトリル及び液体アンモニアを、市販の
コバルト触媒が装入された水素化反応器中に上からポン
プで送入する。反応系は、H2で270バ−ルに保持さ
れる;一定のガス流が調整され、かつ一定量の廃ガスが
排出される。反応器の下部で出る反応混合物は、蒸留的
後処理にまわされる。この実施形では、イソホロンニト
リルのほぼ定量的な変換にもかかわらず、イソホロンジ
アミンが48%得られるにすぎず、かつそれと共に多量
の副生成物が得られる。イソホロンニトリル及びアンモ
ニアからなる混合物の代りに、イソホロン、アンモニア
及び有機溶剤を含有する混合物を、実際に低い圧力で、
かつイミン生成反応を前もって行なう必要なしに、流動
床反応器を介して送るという提案は、この明細書からは
推察され得ない。
明細書から、イソホロンジアミンのもう1つの製法が公
知である:空間的に相互に分かれた2つの反応室中で、
テトラヒドロフラン中のイソホロンニトリルの溶液を先
ず、過剰のアンモニアと、酸の(aciden)金属触
媒に接して反応させ、かつ反応混合物を、第2の反応室
中で、水素を用いて、過剰のアンモニアの存在で、コバ
ルト−、ニッケル−、ルテニウム−及び/又は他の貴金
属含有触媒に接して、かつ場合により塩基性成分の存在
で高圧で水素化する。例に依ると、最初の反応段階を出
た混合物は、下から上へ水素化反応器を通って送られ
る;反応器は、蒸溜反応器(Blasenreakto
r)として操作される。反応器を流動床反応器としても
使用し、かつこれに直接、イソホロンニトリル、アンモ
ニア及び有機溶剤からなる混合物を供給するという言及
は、この明細書から導き出されない。
明細書は、カルボニルニトリル及びイミノニトリルのア
ミン化法を教示し、かつイソホロンニトリルからのイソ
ホロンジアミンの製造も包含している。出発生成物は、
還元的アミン化の条件下で、すなわち、水素、アンモニ
ア及び水素化触媒の存在で、適度の温度で、先ずアミノ
ニトリルに変えられる;引続いて、ニトリル基は、ニト
リル基に対して水素化作用を有する水素化触媒の存在
で、比較的高い温度でアミノメチル基に変えられる。こ
の方法は、反応器中で、懸濁触媒の使用下で、並びに反
応器中で、固定床触媒の使用下で実施され得る。この方
法は、低い圧力で実施され得るとはいえ、実際的な欠点
として、両方の反応段階中に、厳密に守るべき温度プロ
グラムが進行されねばならず、それによって空−時−収
率及びそれに伴なう方法の経済性が著しく低下すること
が見うけられる。付加的に、特別な促進剤が付加的に使
用されない限り、蒸留的に分離不可能な3−シアノ−
3,5,5−トリメチル−アミノシクロヘキサンのほと
んど高すぎる含量の故に、生成物の品質は、要求に相応
しない。
水素化によるイソホロンジアミンの製造の際の圧力の減
少は、特開平(TP−A)4−300852号明細書に
依れば、ルテニウムを有する担体触媒の存在で、水素化
することによって可能である。しかし、この明細書は、
懸濁水素化のための条件だけに関し、固定床反応器の使
用下でのそれに関しない。
ミンの製造のための工業的に利用される方法に関する展
望は、YU−REN CHIN(1983年7月)によ
る、SRI International Repor
t No.ID “Isocyanates”から知ら
れている:そこに記載された方法では、イソホロンニト
リル、メタノール及びアンモニアからなる混合物に、担
体触媒−珪藻土上のコバルトを有する固定床反応器上
で、水素を送り込む。記載の実施態様では、触媒床は常
に流動されている(蒸留塔)。操作圧としては、150
バールが示されている。更に、水素が過剰に使用され、
かつこの過剰量は、反応後に、反応混合物から分離さ
れ、精製されかつ引続いて圧縮後に再び返送されねばな
らない。高い操作圧も水素の回収のための技術的経費
も、この方法の経済性を減少させる。本発明の発明者が
確認したように(本発明に依らない実施例3b参照)、
その実施態様では、分離し難い副生成物の生成増大及び
収率低下が起る。
は、固定床触媒を装入した反応器の使用下で、イソホロ
ンニトリルからイソホロンジアミンを製造するための前
記の方法の欠点を改善して、方法の経済性を高めること
にある。特に、技術的装置についての経費が、前記の方
法に比べて、減少されるべきである。更に、イソホロン
ジアミンは高収率で得られ、かつ通常の蒸留的手段によ
って、極めて純粋な形で、反応混合物から単離され得る
べきである。
−トリメチルシクロヘキサノン(イソホロンニトリル、
IPN)から、3−アミノメチル−3,5,5−トリメ
チルシクロヘキシルアミン(イソホロンジアミン、IP
DA)を製造するための方法は、イソホロンニトリル、
G1〜C3−アルコールの系列からの有機溶剤及びアンモ
ニアからなる混合物を、3〜10MPaの範囲の圧力及
び80〜150℃の範囲の温度で、コバルト−及び/又
はルテニウム−固定床触媒の系列からの少なくとも1種
の水素化触媒の存在で、水素で水素化し、かつ反応混合
物を蒸留的に後処理することによって、解明され、この
方法は、アミン化性水素化を、流動床反応器中で実施
し、この際、イソホロンニトリル、有機溶剤及びアンモ
ニアからなる混合物を、反応器の上端から、触媒床上に
装入し、かつ触媒床の通過後に得られる反応混合物を、
反応器の下端から取り出すことを特徴とする。
中で実施される。この種の反応器の構造は、当業者に公
知である:容器中に、1層又は数層の形の固定床触媒が
配置されている;更に、各々の触媒層中で所望の温度の
保持を保証するために、反応器は触媒層の適温化のため
の装置を有する。単一の流動床反応器の代りに、数個の
流動床反応器を相前後して接続することもでき、この
際、最初の反応器から出た反応混合物は、第2の反応器
の頭部で装入される。更に、1個もしくは数個の流動床
反応器は、反応成分、この際すなわちイソホロンニトリ
ル、アンモニア及び溶剤を含有する混合物並びに水素の
装入のための適当な装置、更に、最初の触媒床の表面上
の液体の分配のための装置及び最後に、反応器を出る反
応混合物のための適当な排出装置を有する。
れ、かつこの触媒床の中で触媒表面上の液膜を通る水素
移送を可能にするために、充分な量のガス容量も存在す
ることが、本発明による方法の重要な1特徴である。流
動床法は、高い生成物収率及び殊に高い選択性の収得の
ために、決定的に責任があることが判明した。反応器
が、流動床反応器としてではなく、吹込み反応器として
操作され、その際、即ち、触媒床は常に流過されている
限り、その他は同じ、反応成分の温度、圧力及び濃度に
関する反応条件下で、著るしくより僅少なイソホロンジ
アミン収率が得られる;また、蒸溜法は、他の副生成物
スペクトルに結びつき、この際、特にメチル−イソホロ
ンジアミン(メチル−3−アミノメチル−3,5,5−
トリメチルシクロヘキシル−アミン)が生成される。前
記のメチル−イソホロンジアミンは、通常の条件下で
は、イソホロンジアミンから蒸留により分離されず、従
って前記の副生成物の生成は、イソホロンジアミン−高
生成物の製造の際にすでに、回避されねばならない。本
発明による方法の条件下では、意外にも、前記の副生成
物は、極めて少量でしか生成しない。蒸留法のもう1つ
の欠点は、溶液のH2−飽和を得るために、水素を過剰
量で添加しなければならないことであり、このことは、
H2−過剰量の経費のかかる再循環の結果を伴なう。
反応器に過剰量で添加するか、又は、水素が反応器から
排出されずに、かつ再循環される必要はないような量で
添加することができる。過剰量での水素の供給は、あま
り有利ではない、それというのも、H2−過剰分の分離
のため、排出された水素中に含まれるアンモニア及び有
機溶剤の凝縮のため、並びに精製された水素の圧縮及び
その再循環のための技術的経費が著しく、かつそれによ
ってひき起こされるより高い投資の故に、方法の経済性
が減少するからである;更に、H2−過剰量なしの方法
に比べて、むしろ、より僅少なIPDA収率が確認され
た。従って水素を過剰量で添加しないで、所望の操作圧
の保持に必要であるような量だけで添加するのが有利で
ある。
囲の圧力、殊に5〜8MPaで、実施される。特許請求
の範囲による、イソホロンニトリル、アンモニア及び溶
剤からなる混合物の使用及び特許請求の範囲による温度
条件下での流動床法で、可能である前記の適度の操作圧
によって、高い操作圧を必要とする方法に比べて、装置
がより少ない投資量を必要とするので経済性は、高めら
れる。
触媒活性に依存するLHSV−値(liquid ho
urly Space velocity)に従い、こ
の値は、イソホロンニトリルの定量的変換率を達成する
ために、守られねばならない。通例、LHSV−値は、
0.5h~1であり、又はより良好には0.5h~1を越え
る。LHSV−値は、0.8〜1.5h~1が有利であ
る。最後に挙げた範囲のLHSV−値は、変換が90〜
130℃の範囲の温度で、圧力5〜8MPaで実施され
る場合に、特に良好に達成されうる。
存性に加えて、LHSV−値は、イソホロン、アンモニ
ア及び溶剤の選択された濃度比並びに使用された溶剤の
種類にも影響される。触媒床上に装入される混合物は、
有利に、イソホロンニトリル10〜40重量%及び殊に
10〜30重量%及びアンモニア10〜40重量%、殊
に20〜40重量%を含有する。溶剤として、メタノー
ル、エタノール、n−プロパノール及びイソ−プロパノ
ールが使用され得る。溶剤として、メタノールが有利で
ある。イソホロンニトリル、アンモニア及び溶剤は、実
際に均質の溶液が生じるような割合で混合される。原則
的に、その際に均質溶液が生じる限り、アンモニア及び
イソホロンニトリルについて前記された極限値を下回る
又は上回ることもできる。イソホロンニトリルを10重
量%よりも少なく含有する混合物を使用する限り、これ
は方法の経済性に否定的に作用する。
のほかに、流動床反応器から排出される反応混合物の蒸
留的後処理からの、イソホロンジアミンよりも高沸点、
又は低沸点のフラクションを含有してよい。この種のフ
ラクションは、イソホロンジアミンの残分のほかに、反
応条件下で新たにイソホロンジアミンがそれから生じる
ような副生成物を含有してもよい。このようなフラクシ
ョンを、使用すべき混合物中へもどすことによって、イ
ソホロンジアミンの収率は、明らかに上昇されうる、イ
ソホロンジアミンの後で沸騰し、イソホロンジアミンの
残分のほかに、主生成物として、3,3,5−トリメチ
ル−6−イミノ−7−アザ−ビシクロ−[3,2−1]
−オクタンを含有するフラクションを、イソホロンニト
リル、アンモニア及び溶剤からなる混合物と一緒に、流
動床反応器に装入することが特に有利である。前記の副
生成物(アミジン構造を有する二環状化合物)を含有す
るフラクションを戻すことによって、イソホロンジアミ
ンの収率を著しく高め、かつそれによって方法の経済性
を高めることが可能である。
ト−及び/又はルテニウム−固定床触媒である。これら
の触媒は、通例、丸剤、押出成形体又は他の成形体とし
て、存在する。担体触媒の使用が特に有利であり、この
際、コバルト又はルテニウムが、充分に大きな比表面を
有する担体上に存在する。本発明により使用可能な担体
触媒の比表面は、通例、5〜50qm/gの範囲にある
(窒素を用いてBETにより測定)。
触媒に対して、10〜70重量%及び殊に30〜50重
量%である。屡々、担体とは酸化物系又は珪酸塩系の物
質であるその担体の表面は、部分的に又は実質的に完全
にコバルトで被覆されていて、その際、表面下に、製造
条件に応じて、酸化コバルトが存在していてもよい。担
体物質として、例えば、二酸化珪素、酸化アルミニウム
及び二酸化チタンの系列からなる酸化物、更に珪酸塩、
例えば、珪酸アルミニウム及び−カルシウム並びに天然
に存在する及び合成的に製造されたゼオライト及びガラ
スフリットが重要である。高いCo−含量を有する市販
の担体触媒、例えば、珪酸アルミニウム上にCo50重
量%を有する触媒が、実際に完全にCoで被覆されてい
ると説明されていても、様々の、しかし同一のその比表
面及び同一のCo−含量の担体を有する触媒は、選択性
及び副生成物スペクトルに影響を及ぼすことが判明し
た。明らかに、触媒の担体の表面は、少なくとも部分的
に影響をうけやすく、かつ触媒作用過程に関与する。
する担体触媒は、経費的理由から、一般にほんの少しの
ルテニウム重量割合、通例、0.5〜10重量%、殊に
2〜5重量%を含有する。通例、含浸−、乾燥−及び形
成過程を包含する、前記のCo−及びRu−触媒の製造
は、当業者に公知である。
体触媒の使用の際に、ルテニウム−担体触媒の使用の場
合よりも、イソホロンジアミンを高収率で得られること
が確認された。このことは意外であり、それというの
も、前記の特開平(JP−A)4−300852号明細
書並びに欧州特許(EP−A)第0394967号明細
書中で、ルテニウム触媒が、カルボニル基に比べて水素
化し難いニトリル基の水素化に関して、特に有効である
とされたからである。
ス−及びトランス−異性体の形で存在する(Die A
ngewandte Makramolekulare
Chemie 153(1987)1−13、No.
2502参照)。本発明により製造したイソホロンジア
ミンの異性体収率の検査では、ルテニウム触媒の使用で
は、全く圧倒的に、シス−異性体が生成されることが判
った:例9に依るシス−/トランス−異性体比/84対
16。その他は同一条件下で、しかしコバルト−担体触
媒の使用下では、シス−及びトランス−異性体は、相似
量で生成される:例8によるシス−/トランス−異性体
比/60対40。
及びコバルト−固定床触媒からなる下層が配置されてい
る流動床反応器中で、アミン性化水素化を実施する場合
に、コバルト−担体触媒の使用下で得られるそれを上回
るシス−/トランス−異性体比を有するイソホロンジア
ミンを、高収率で製造することが可能であることが判っ
た。特に好適な触媒は、γ−酸化アルミニウム上のルテ
ニウム及び触媒に対して、10〜70重量%のコバルト
含量を有する酸化物系又は珪酸塩系の担体とのコバルト
−担体触媒である。その中に配置された2種の異なる固
定床触媒層を有する反応器の代りに、各々1個だけの固
定床触媒を有する2つの反応器を相前後して接続するこ
ともできる;この場合には、第1反応器がルテニウム−
固定床触媒を有し、かつ第2反応器がコバルト−固定床
触媒を有する。所望の異性体比を有するイソホロンの高
収率を得るために、先ず第1に位置したルテニウム−固
定床触媒が、総触媒容量の3〜30%、殊に5〜20%
となる場合が有利である。
類に応じた前記の方法と、実質的な点で違っていて、そ
こから実質的な利点が生じる。イソホロンニトリル、ア
ンモニア及びアルコール系溶剤からなる出発混合物の使
用及び固定床を備えた反応器の流動床法の組合せによっ
て、イソホロンジアミンの高い生成物収率並びに高い選
択性を達成することができる。その難分離性の故に生成
物品質に否定的に影響する不所望の副生成物、例えばメ
チル−イソホロンジアミンの生成は、反応方法よって、
十分に回避される。本発明の本質的特徴の前記の組合せ
は、アミン化性水素化が適度の圧力で実施可能であり、
従って、それによって条件付けられた圧力装置のための
経費が、高圧のための装置の場合におけるよりも、ずっ
と低いことにもなる。前記の、固定床触媒を有する反応
器の使用下での方法に反して、水素を過剰量で使用する
こと及び従ってその過剰量を精製かつ再循環させなけれ
ばならないことは、本発明により必要ではないので、H
2−過剰量の分離、精製及び再循環のための経費のかか
る装置は省略される。本発明による方法のもう1つの重
要な利点は、流動床法に起因される触媒の予期されなか
った高い安定時間にある:数ケ月間の操業後も、収率減
少も、副生成物スペクトルの変化も、異性体比の変化も
確認されなかった。もう1つの利点は、一定の範囲内で
決められた異性体比を有するイソホロンジアミンを高い
収率で得ることができる点にある。本発明による方法で
は、若干の明細書でアミン化性水素化の際の高い収率及
び高い選択性の収得のために重要であると見なされた、
イソホロンイミンの生成を目的とするイソホロンニトリ
ル及びアンモニアの間の予備反応も必要ない:それに反
して、本発明によれば、使用された溶剤中のイソホロン
ニトリルの溶液を、流動床反応器の前で、直接アンモニ
アと混合しかつ混合物を反応器に装入する。
説するが、これに限定されるものではない。
メタノールを含有する装入溶液並びに液体NH3 を、上
から反応器中にポンプで入れる。水素も上から管中に流
す。反応温度をオイルヒーターによって、120℃に保
つ。圧力を60バールに調整する。液体を分離容器中に
集める。反応器入口でのガス流を、分離容器の後で、1
00Nl/hのガス流が生じるように、調整する。
出成形体の形の市販のCo−完全触媒(−Vollko
ntakt)(珪酸塩系担体上Co約50%)を使用し
た。装入溶液中に、IPN24重量%及びメタノール7
6重量%が含有されていた。そのうちの130ml/h
及びNH370ml/hを、反応器への添加直前に混合
し、かつ混合物を反応器中にポンプで入れた;すなわ
ち、LHSV−値は1h~1であった。生成物混合物の分
析により、使用されたIPNに対して、IPDA88.
7%の収率が明らかになった。更に、生成物混合物中
に、2−アザ−4,6,6−トリメチルビシクロ−
[3,2,1]−オクタン(=二環体)5%及び3,
5,5−トリメチル−6−アミノ−7−アザ−ビシクロ
−[3,2,1]−オクタン(=アミジン4.3%が含
有されていた。
中で実施したが、60バールの反応圧を保つために、分
離容器からガス流を出さず、従って消費される水素のみ
を後から供給した。触媒、液体流及び液体組成は、例1
に記載ものと同じであった。
れたIPNに対して、89.2%のIPDA−収率を示
した。更に、生成物混合物中に、二環体4.5%及びア
ミジン4.4%が含有されていた。意外なことに、この
方法で、H2−過剰無しで、むしろ、より高いIPDA
収率及び副生成物“二環体(Bicyclus)”の減
少が可能とされる。この実験は、収率損失又は変わった
生成物スペクトルを認めることなしに、2000h以上
操作された。
加圧は、60バールであり、反応温度は120℃であっ
た。H2−流を、分離容器からH2100Nl/hが排出
されるように、調整した。装入溶液中に、IPN30重
量%及びメタノール70重量%が含有されていた。その
うちの130ml/h及び付加的に液体NH3 50ml
/hを反応器にポンプで入れた。触媒として、コバルト
触媒200mlを装填した。2つの方法を試みた。流動
床法(3a)で、ガス及び液体は、反応器を上から下へ
通過し、蒸溜塔法(3b)では、反応器は、流過状態
で、下から上へ通過された。
が達成された。精製蒸留後に、生成物純度は99.8%
であった;メチル−IPDAは、200ppmほどの量
で検出できただけだった。
5%の収率が達成された、精製蒸留は、99.5%の生
成物純度を示したにすぎない。分析は、メチル−IPD
A3000ppmがなお純生成物中に含有されているこ
とを示した。IPDA−生成物品質に極めて否定的に影
響する副生成物メチル−IPDAは、蒸留では実際に分
離不可能である。
反応条件下で、実施した。触媒だけを変更した。結果は
次の表から判る。
体上に塗布されていた。例5及び6は、本発明による方
法に比べて、Ni−及びPd−触媒では、満足する収率
は得られないことを明らかにしている。
て、低沸点物質、メタノール、NH3、H2O及び二環体
を除去した。粗溶液1292gが残った。この溶液か
ら、底液温度147℃及び圧力20ミリバールで、IP
DA1190gを留去させた。これは、単離収率87.
3%の相応する。蒸留の底液中に、98gが残留した。
この底液から、減圧(10ミリバール)及び温度162
℃で、他の高沸点フラクション74gが留去された。I
PDA20%及びアミジン74%含有されていた。この
得られたフラクション74gは、使用されたIPN−量
の5.6%に相応する。
で、使用IPN−量に対して5.6%の高沸点フラクシ
ョン、を、添加した。水素添加及び低沸点物質の分離及
びIPDA−精製蒸留の後に、単離収率92.3%が判
明した。従って、アミジンを含有する高沸点フラクショ
ンの再循環によって、約5%のIPDA−単離収率上昇
を達成することができた。
条件下で、二環体を含有するフラクション(沸点IPD
A以下)を触媒的水素添加することによって、IPDA
の収率を更に4%高めることが可能である。
加圧は60バール、反応温度は120℃であった。分離
容器から、H2 は排出されなかった。装入溶液中に、I
PN30重量%及びメタノール70重量%が含有されて
いた。そのうちの130ml/h及び付加的に液体NH
3 50ml/hを混合し、かつ反応器中にポンプで入れ
た。この実験調整を、ルテニウム−コバルト触媒及び両
触媒の異なる組合せを用いて、実施した。この実験の結
果を次表に示す。
% Co−触媒:Al−珪酸塩−押出体上 Co 50% Ru−及びCo−触媒の組合せによって(この際、Ru
−触媒は、反応器中で、上層として配置されている)、
高いシス−/トランス−異性体比を有するIPDAを、
Ru−触媒の単独使用におけるよりも高い収率で得るこ
とができる。
のCo−担体触媒(珪酸アルミニウム上Co、Co 5
0重量%;BET(N2)−表面積約200m2/g)1
20mlを充填した。実験の実施は、例1と同様に行な
った。反応温度を110℃に調整し、総合圧(H2、N
H3及びメタノールについての部分圧からなる合計)を
60バールに調整した。装入溶液は、イソホロンニトリ
ル15重量%、メタノール65重量%及びアンモニア2
0重量%を含有した。この装入溶液100mlを、1時
間当りで、流動床上に装入した。流動床を溶液が通過し
た後に、反応混合物は、次のものを含有した(モル%、
装入溶液中のイソホロンニトリルに対して): イソホロンジアミン(IPDA) 89.2% イソホロンアミノアルコール(IPAA) 2.1% アミジン(例1参照) 4.0% 二環体(例1参照) 3.8% 例13 別の市販のCo−担体触媒(珪酸上Co、Co 25重
量%、BET(N2)−表面積約200m2/g)を使用
したことで唯一相違して、例12を繰り返した。反応混
合物は次のものを含有した(モル%で表示、使用された
イソホロンニトリルに対して): IPDA 87.4% IPAA 1.2% アミジン 4.3% 二環体 5.1%
Claims (9)
- 【請求項1】 イソホロンニトリル、C1〜C3−アルコ
ールの系列からの有機溶剤及びアンモニアからなる混合
物を、3〜10MPaの範囲の圧力及び80〜150℃
の範囲の温度で、コバルト−及び/又はルテニウム−固
定床触媒の系列からの少なくとも1種の水素添加触媒の
存在で、水素を用いて水素化し、かつ反応混合物を、蒸
留的に後処理することによって、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、IPN)から、3−アミノメチル−3,5,5−ト
リメチルシクロヘキシルアミン(イソホロンジアミン、
IPDA)を製造するにあたり、アミン化性水素化を、
流動床反応器中で実施し、この際、イソホロンジアミ
ン、有機溶剤及びアンモニアからなる混合物を、反応器
の上端で触媒床上に加え、かつ触媒床を流れ過ぎた後に
得られる反応混合物を、反応器の下端で取り出すことを
特徴とする、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチ
ルシクロヘキシルアミンの製法。 - 【請求項2】 水素化を、90〜130℃の範囲の温度
及び5〜8MPaの圧力で実施する、請求項1に記載の
イソホロンジアミンの製法。 - 【請求項3】 溶剤としてメタノールを使用し、触媒床
上に加えられる混合物は、イソホロンニトリル10〜4
0重量%及びアンモニア10〜40重量%を含有し、か
つ混合物は均質溶液を生成する、請求項1又は2に記載
の方法。 - 【請求項4】 水素化触媒として、実際に、無機担体物
質、殊に酸化物系又は珪酸塩系の担体物質及びコバルト
からなる担体触媒を使用し、この際、触媒は、合計して
コバルト10〜70重量%を含有する、請求項1から3
までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項5】 反応混合物の蒸留的後処理の際に、イソ
ホロンジアミン−主留分の後に留出し、主成分としての
イソホロンジアミンの残分のほかに、3,3,5−トリ
メチル−6−イミノ−7−アザ−ビシクロ[3,2,
1]−オクタンを含有する高沸騰留分を、イソホロンニ
トリル、溶剤及びアンモニアからなる混合物と一緒に、
流動床反応器に供給する、請求項1から4までのいずれ
か1項に記載の方法。 - 【請求項6】 流動床反応器中に配置された、ルテニウ
ム−担体触媒、殊にγ−酸化アルミニウム上のルテニウ
ムからなる上層及びコバルト−固定床触媒からなる下層
を有する流動床反応器中で、アミン化性水素化を実施
し、この際、前記の上層及び前記の下層は、1つの反応
器中で配置される代りに、2つに分られた、前記の順序
で前後に接続された反応器中に配置されていてもよい、
請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項7】 ルテニウムを含有する固定床触媒の容量
は、固定床触媒の総容量の3〜30%である、請求項6
に記載の方法。 - 【請求項8】 流動床反応器の上端又は下端で、水素が
反応器から排出されずかつ再循環される必要のない程度
の量の水素を供給する、請求項1から7までのいずれか
1項に記載の方法。 - 【請求項9】 イソホロンニトリル10〜30重量%及
びアンモニア20〜40重量%及び溶剤としてのメタノ
ールを含有する、イソホロンニトリル、溶剤及びアンモ
ニアからなる混合物を、0.8〜1.5h~1のLHSV
−値(liquid hourly space ve
locity)で、反応器の触媒床を介して流動させ
る、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
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