JPH08176074A - アミンの製造方法 - Google Patents
アミンの製造方法Info
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Abstract
(R4 −CHR3 −OH)と、窒素化合物(III) 【化1】 から、アミン(I) 【化2】 を製造する際に使用されるZr/Cu/Ni触媒の触媒
活性材料が、ZrO2 として算定して20から85重量
%のジルコニウム酸素含有化合物、CuOとして算定し
て1から30重量%の銅酸素含有化合物、NiOとして
算定して30から70重量%のニッケル酸素含有化合物
のほかに、MoO3 として算定して0.1から5重量%
のモリブデン酸素含有化合物、およびAl2 O3 、Mn
O2 として算定して0から10重量%のアルミニウムお
よび/またはマンガンの酸含有化合物を含有すること。
Description
素含有モリブデン化合物を含有するジルコニウム/銅/
ニッケル触媒を使用して、高温、高圧下に、窒素化合物
と水素によりアルコールを接触的アミノ化する方法に関
する。
ト、ニッケル、銅を含有する触媒の存在下に、アルコー
ルを水素アミノ化して対応するアミンを製造し得る旨を
開示している。この触媒に使用される担体材料は珪酸ま
たはアルミニウムの二酸化物である。このような触媒を
使用して、高温高圧で良好な収率をもたらし得る。この
方法では、温度、圧力を下げると、転化率および選択性
は急激に低下する。
は、酸化アルミニウムまたは二酸化珪素担体上のNi/
Co/Ru触媒を開示しているが、これは活性材料中に
アルコールの水素アミノ化のために追加的にハロゲン化
物を含有しており、この使用により、200℃、55バ
ールで、わずかに61%の最大限転化率が達成されるに
止まる。
は、アルコールの水素アミノ化用の触媒および水素アミ
ノ化方法を開示しており、酸素を含有する、ジルコニウ
ム、銅、コバルトおよびニッケル化合物を活性材料とし
て有するこの触媒は、その良好な活性および選択性を特
徴とするが、その最大限耐用寿命が短い点において不満
足なものである。
決されるべきこの分野の技術的課題は、上述した従来技
術の欠点を回避、克服することである。
は、1級もしくは2級アミンと、アンモニアまたは1級
もしくは2級アミンとから80から250℃の温度、1
から400バールの圧力で、ジルコニウム/銅/ニッケ
ル触媒の存在下に水素を使用してアミンを製造する方法
であって、それぞれ、ZrO2 として算定して20から
85重量%の酸素含有ジルコニウム化合物、CuOとし
て算定して1から30重量%の酸素含有銅化合物、Ni
Oとして算定して30から70重量%の酸素含有ニッケ
ル化合物、MoO3 として算定して0.1から5重量%
の酸素含有モリブデン化合物、およびAl2 O3 または
MnO2 として算定して0から10重量%の酸素含有ア
ルミニウムおよび/またはマンガン化合物を含有する触
媒活性材料を使用することを特徴とする方法により解決
され得ることが見出された。
ル、C3 −C12シクロアルキル、アリール、C7 −C20
アリールアルキル、C7 −C20アルキルアリールを意味
するか、あるいは合体して(CH2 )l−X−(CH
2 )mを形成し、R3 、R4 が水素、C1 −C200 アル
キル、C3 −C12シクロアルキル、C1−C20ヒドロア
ルキル、アミノおよび/またはヒドロキシにより置換さ
れているC1 −C20アルキル、C2 −C30アルコキシア
ルキル、R5 −(OCR6 R7 CR8 R9 )n−(OC
R6 R7 )、アリール、C7 −C20アリールアルキル、
C7 −C20アルキルアリール、(R5 )2 N−(CH
2 )q、Y−(CH2 )m−NR5 −(CH2 )qを意
味するか、あるいは合体して(CH2 )l−X−(CH
2 )mを形成し、R5 が水素、C1 −C4 アルキルまた
はC12−C40アルキルフェニルを意味し、R6 、R7 、
R8 、R9 が水素、メチルまたはエチルを意味し、R10
が水素またはC1 −C4 アルキルを意味し、XがCH
2 、酸素またはN−R6 を意味し、YがN(R5 )2 、
ヒドロキシ、C2 −C20アルキルアミノアルキルまたは
C3 −C20ジアルキルアミノアルキルを意味し、nが1
から30の整数、lが2から4の整数、m、q が1か
ら4の整数をそれぞれ意味する場合のアミンは、以下の
一般式II R4 −CHR3 −OH II の1級もしくは2級アルコールと以下の一般式III
の意味を有する)とから製造するのが好ましい。
は、1級および2級脂肪族アルコールのすべてであっ
て、直鎖式、分岐式および環式のいずれでもよい。2級
アルコールも1級アルコールと同様によくアミノ化さ
れ、これまでのところアミノ化され得るアルコールの炭
素原子数に関する制約はない。さらにアルコールは、水
素アミノ化条件下において不活性の置換基、例えばアル
コキシまたはアルキレンオキシ基を持っていてもよい。
多塩基性アルコールをアミノ化すべき場合には、反応条
件の制御により、アミノアルコール、環式アミンまたは
多重アミノ化生成物を得ることができる。
ロパノール、イソブタノール、n−ペンタノール、n−
ヘキサノール、2−エチルヘキサノール、トリデカノー
ル、ステアリルアルコール、パルミチルアルコール、シ
クロペンタノール、シクロヘキサノール、エタノールア
ミン、n−プロパノールアミン、イソプロパノールアミ
ン、n−ペンタノールアミン、n−ヘキサノールアミ
ン、ジエタノールアミン、N−アルキルジエタノールア
ミン、ジイソプロパノールアミン、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタン
ジオール、ヘキサンジオール、4,4′−ビスヒドロキ
シヘキシルプロパン−(2,2)、メトキシエタノー
ル、プロポキシエタノール、ブトキシエタノール、ポリ
(イソブチルアルコール)、ポリ(プロピルアルコー
ル)、ポリ(エチレングリコールエーテル)、ポリ(プ
ロピレングリコールエーテル)、ポリ(ブチレングリコ
ールエーテル)などがよくアミノ化され得る。この最後
に挙げられた若干のポリ(アルキレングリコールエーテ
ル)は、本発明による反応の間に、これらの遊離ヒドロ
キシ基の転化により、対応するアミンになされる。
もしくは脂環式アミンも、共にアルコールの水素アミノ
化におけるアミノ化剤として使用され得る。
場合には、アルコール性ヒドロキシル基が何よりもまず
遊離アミノ基(−NH2 )に転化される。このようにし
て形成される1級アミンは、さらにアルコールと反応し
て対応する2級アミンを形成することができ、これはさ
らにアルコールと反応して対応する対称3級アミンを形
成する。反応バッチの組成および反応条件(圧力、温
度、反応時間)に対応して、1級、2級または3級アミ
ンがこのように必要に応じて得られる。
の環式アミンは、このようにして多塩基性アルコールか
ら分子内水素アミノ化により製造され得る。
アが、アミノ化剤として使用され得る。
はトリアルキルアミン、例えばエチルジイソプロピルア
ミン、エチルジシクロアルキルアミンを製造するために
有利に使用される。このアミノ化剤としては、以下のモ
ノおよびジアルキルアミン、すなわちメチルアミン、ジ
メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、プロピ
ルアミン、ジイソプロピルアミン、ブチルアミン、ペン
チルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミンを
使用するのが好ましい。
ールのヒドロキシル基に対して化学量論的量で使用され
得るが、このヒドロキシル基モル当たり一般的に5倍モ
ル量以上の過剰量で使用されるのが好ましい。ことにア
ンモニアは、転化されるべきアルコールのヒドロキシ基
モル量に対して、一般的に5から250倍、好ましくは
10から100倍、ことに25から80倍モル量使用す
るのが好ましい。アンモニアも1級もしくは2級アミン
も上述したより多いモル量で使用されることができる。
り、5から400リットル(STP)、ことに5から2
00リットル(STP)の割合で反応圏に供与される。
起する。室温で固体状の、高分子量もしくは高粘度の出
発材料ないし出発化合物または生成物が反応している間
に、反応条件下に不活性の溶媒、例えばテトラヒドロフ
ラン、ジオキサン、N−メチルピロリドン、エチレング
リコールジメチルエーテルなどを追加的に使用するのが
好ましい場合もある。
くは120から230℃、ことに150から220℃の
温度、一般的に1から400バール、好ましくは10か
ら250バール、ことに30から200バールの圧力下
に行われる。
配置されている触媒に対して、アルコールとアミノ化剤
とを同時に給送して、所望の温度、圧力下に行われ得
る。この方法において特定のスループットは、触媒1リ
ットル当たり、毎時、一般的に0.02から3リット
ル、好ましくは0.05から2リットル、ことに0.1
から1.6リットルのアルコール給送量である。この場
合、反応関与体は、その反応装置への装填前に、あらか
じめ反応温度に加熱しておくのが好ましい。
れ得る。すなわち、反応関与体は反応装置において上方
および下方の両方向に給送される。もちろん、反応は、
連続的でもバッチ式でも行われ得る。いずれの場合にも
過剰量のアミノ化剤は、水素と共にリサイクルされ得
る。反応が不完全であった場合、未転化の出発材料も反
応装置にリサイクル給送し得る。
出された反応混合物から分離除去され、残りのアミノ化
生成物は蒸留、液抽出または晶出により精製される。分
離除去されたアミノ化剤、水素は反応装置にリサイクル
給送される。
般に転化度、反応速度、選択性、触媒の最大限耐用期間
に悪い影響を与えないので、後に蒸留などで精製するま
で、反応生成物から除去しない方が好ましい。
して使用されるのが好ましい。ここで「中実触媒」と称
するのは、担体触媒と異なり、触媒活性材料のみから構
成されている触媒である。中実触媒は、反応室に粉末化
された触媒活性材料を装填し、あるいは触媒活性材料を
粉砕し、賦形剤と混合し、成形、加熱により球状、筒
状、環状、螺旋状にして、これを反応室に装填すること
により使用される。
酸素含有化合物のほかに、さらにニッケル、銅およびモ
リブデンの各酸素含有化合物を含有する。
性材料に関するものであるから、この触媒活性材料は触
媒中の組成分、ジルコニウム、ニッケル、銅およびモリ
ブデンの総重量として、それぞれ、常に最後の熱処理
後、水素による還元前においてZrO2 、NiO、Cu
OまたはMoO3 として算定される。
一般的に20から85重量%、ことに70から80重量
%であるのが好ましい。
で触媒活性材料中15から80重量%、好ましくは15
から60重量%、ことに15から50重量%であり、モ
リブデンは同じく触媒活性材料中0.1から5重量%、
ことに0.5から3.5重量%を占める。
いて、20から85重量%、ことに25から60重量%
の酸素含有ジルコニウム化合物、1から30重量%、こ
とに10から25重量%の酸素含有銅化合物、30から
70重量%、ことに40から70重量%の、特に45か
ら60重量%の酸素含有ニッケル化合物、0.1から5
重量%ことに0.5から3.5重量%の酸素含有モリブ
デン化合物、および0から10重量%の酸素含有アルミ
ニウムおよび/またはマンガン化合物を含有する。
々の方法がある。例えばジルコニウム、ニッケル、銅の
水酸化物、炭酸塩、酸化物および/またはその他の塩の
粉末混合物と水でペーストを形成し、押出し成形し、か
焼して得られる。
製造には沈殿法が使用される。この方法によれば、例え
ば難溶性のジルコニウム酸素含有化合物のスラリーの存
在下、無機塩基により、ニッケルと銅の塩水溶液から同
時にこれら金属元素を沈殿させ、次いで洗浄、乾燥、か
焼して触媒が得られる。難溶性のジルコニウム酸素含有
化合物としては、例えば二酸化ジルコニウム、酸化ジル
コニウム水化物、ジルコニウムの燐酸塩、硼酸塩、珪酸
塩が使用される。難溶性ジルコニウム化合物のスラリー
は、このような化合物の微細粉を水と共に激しく攪拌し
て調製される。このスラリーは、ジルコニウム塩水溶液
から、無機塩基により、難溶性ジルコニウム化合物を沈
殿させることにより有利に得られる。
(混合沈殿)を経て有利に調製され得る。この目的のた
めに、触媒組成分を含有する塩水溶液を、加熱、攪拌し
つつ、沈殿が完結するまで、無機塩基、ことにアルカリ
金属塩基、例えば炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、
炭酸カリウム、水酸化カリウムの水溶液と共に混合する
のが好ましい。使用される塩の性質は一般的にそれ程重
要ではない。この処理を行う場合、塩の水溶性は重要で
あるから、比較的高濃度の塩溶液をもたらすに充分な水
溶性を確認するべきである。個々の組成分金属の塩を選
定する場合、当然のことながら、好ましくない沈殿、錯
体形成による沈殿の妨害、阻止などを招来することがな
いイオンを有する塩のみが選ばれるべきである。
媒の組成分、ジルコニウムの一部分をジルコニウム塩水
溶液から、無機塩基水溶液の添加により、別個の沈殿装
置において沈殿させることにより得られる。このように
して得られた新たに沈殿せしめられた酸化ジルコニウム
水化物上に、触媒組成分、ジルコニウムの他の部分が、
他の触媒活性組成分と共に、上述した混合沈殿物として
沈殿せしめられる。ジルコニウム全量に対して、10か
ら80重量%、ことに30から70重量%、特に40か
ら60重量%の前段沈殿を行うのが好ましい。
は、一般に化学的に均斉であり、ことに上記金属の酸化
物、酸化水化物、水酸化物、炭酸塩および不溶性の塩基
性塩の混合物から成る。沈殿物のエイジングによりその
濾過性に好ましい効果が得られる。このエイジングは、
沈殿後、これを必要に応じて加熱または曝気しつつ、し
ばらく静置することにより行われる。
は、常法により処理され、本発明触媒になされる。洗浄
後、一般的に80から200℃、ことに100から15
0℃で乾燥され、か焼される。このか焼は一般的に30
0から800℃、好ましくは400から600℃、こと
に450から550℃で行われる。
粉砕され、あるいはこれについで賦形剤、例えばグラフ
ァイト、ステアリン酸と混合され、圧搾成形、加熱によ
り成形触媒体とする。この加熱処理は、か焼処理温度と
ほぼ同じ温度で行われる。
金属を、その酸素含有化合物、ことに酸化物、酸化物混
合物の形態で含有する。
れ、必要に応じて需要者に供給されるが、水素アミノ化
用触媒として使用する前に、一般的に予備的還元処理に
附される。しかしながら、必要に応じてこの予備的還元
なしに使用され得る。この場合、触媒は反応装置内に存
在する水素により、水素アミノ化反応条件下に還元され
る。予備的還元を行うために、触媒はまず150から2
00℃の温度において、12から20時間にわたり窒素
/水素雰囲気に被曝させ、ついで200から300℃に
おいてほぼ24時間水素雰囲気下に処理される。この予
備的還元処理において、触媒中の酸素含有金属化合物の
一部分は、還元されて対応する金属になされ、これら金
属は種々の酸素含有金属化合物と共に活性形態で触媒中
に存在する。
されるべきアミン化合物(I)、その製造のための材料
としてのアルコール(II)および窒素化合物(II
I)における置換基R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R
6 、R7 、R8 、R9 、R10および符号l、m、n、q
は以下のものを意味する。すなわちR1 、R2 、R3 、
R4 、R5 、R6 、R7 、R8 、R9 、R10は、水素を
意味し、R3 、R4 はC1 −C200 、ことにC1 −C8
アルキル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソ
プロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−
ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、s−ペンチル、
ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、n−ヘキシ
ル、イソヘキシル、s−ヘキシル、n−ヘプチル、イソ
ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、2−エチルヘ
キシル、n−デシル、2−n−プロピル−n−ヘプチ
ル、n−トリデシル、2−n−ブチル−n−ノニル、3
−n−ブチル−n−ノニル、ことにイソプロピル、2−
エチルヘキシル、n−デシル、2−n−プロピル−n−
ヘプチル、n−トリデシル、2−n−ブチル−n−ノニ
ル、3−n−ブチル−n−ノニル、およびC40−C200
アルキル例えばポリブチル、ポリイソブチル、ポリプロ
ピル、ポリイソプロピル、ポリエチル、ことにポリブチ
ル、ポリイソブチルを意味し、R1 とR2 、R3 とR4
またはR2 とR4 は、合体して−(CH2 )l−(CH
2 )mを形成し、R1 、R2 、R3 、R4 は、C3 −C
12、ことにC3 −C8 シクロアルキル、例えばシクロプ
ロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシ
ル、シクロヘプチル、シクロオクチル、ことにシクロペ
ンチル、シクロヘキシル、シクロアクチルを、またはア
リール、例えばフェニル、1−ナフチル、2−ナフチ
ル、1−アントリル、2−アントリル、9−アントリ
ル、好ましくはフェニル、1−ナフチル、2−ナフチ
ル、ことにフェニルを、またはC7 −C20アルキルアリ
ール、ことにC7 −C12アルキルフェニル、例えば2−
メチルフェニル、3−メチルフェニル、4−メチルフェ
ニル、2,4−ジメチルフェニル、2,5−ジメチルフ
ェニル、2,6−ジメチルフェニル、3,4−ジメチル
フェニル、3,5−ジメチルフェニル、2,3,4−ト
リメチルフェニル、2,3,5−トリメチルフェニル、
2,3,6−トリメチルフェニル、2,4,6−トリメ
チルフェニル、2−エチルフェニル、3−エチルフェニ
ル、4−エチルフェニル、2−n−プロピルフェニル、
3−n−プロピルフェニル、4−n−プロピルフェニル
を、またはC7 −C20アリールアルキル、ことにC7 −
C12フェニルアルキル、例えばベンジル、1−フェニ
ル、2−フェニル、1−フェニルプロピル、2−フェニ
ルプロピル、3−フェニルプロピル、1−フェニルブチ
ル、2−フェニルブチル、3−フェニルブチル、4−フ
ェニルブチル、ことにベンジル、1−フェニル、2−フ
ェニルをそれぞれ意味し、またR1 、R2 はC1 −
C20、ことにC1 −C8 アルキル、例えばメチル、エチ
ル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブ
チル、s−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、イソペ
ンチル、s−ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチ
ルプロピル、n−ヘキシル、イソヘキシル、s−ヘキシ
ル、n−ヘプチル、イソヘプチル、n−オクチル、イソ
オクチル、ことにC1 −C4 アルキル、例えばメチル、
エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イ
ソブチル、s−ブチル、t−ブチルを意味し、R3 、R
4 は、C1 −C20、好ましくはC1 −C8 ヒドロキシア
ルキル、ことにC1 −C4 ヒドロキシアルキル、例えば
ヒドロキシメチル、1−ヒドロキシエチル、2−ヒドロ
キシエチル、1−ヒドロキシ−n−プロピル、2−ヒド
ロキシ−n−プロピル、3−ヒドロキシ−n−プロピ
ル、1−ヒドロキシメチルエチルを、またはアミノおよ
び/またはヒドロキシにより置換されているC1 −
C20、好ましくはC1 −C8 、ことにC1 −C4 アルキ
ル、例えばN−(ヒドロキシエチル)−アミノエチル、
N−(アミノエチル)−アミノエチルを、またはC2 −
C30、好ましくはC2 −C20、ことにC2 −C8 アルコ
キシアルキル、例えばメトキシメチル、エトキシメチ
ル、n−プロポキシメチル、イソプロポキシメチル、n
−ブトキシメチル、イソブトキシメチル、s−ブトキシ
メチル、t−ブトキシメチル、1−メトキシエチル、2
−メトキシエチル、ことにC2 −C4 アルコキシアルキ
ル、例えばメトキシメチル、エトキシメチル、n−プロ
ポキシメチル、イソプロポキシメチル、n−ブトキシメ
チル、イソブトキシメチル、s−ブトキシメチル、t−
ブトキシメチル、1−メトキシエチル、2−メトキシエ
チルを、またはR5 −(OCR6 R7 CR8 R9 )n −
(OCR6 R7 )、好ましくはR5 −(OCHR7 CH
R9 )n −(OCR6 R7 )、ことにR5 −(OCH2
CHR9 )n −(OCR6 R7 )、(R5 )2 N−(C
H2 )q 、Y−(CH2 )m −NR5 −(CH2 )q を
意味し、R5 、R10はC1 −C4 アルキル、例えばメチ
ル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチ
ル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、好ましくは
メチル、エチル、ことにメチルを、R6 、R7 、R8 、
R9 はメチルまたはエチル、ことにメチルを、XはCH
2 、酸素またはN−R6 を、Yは−N(R5 )2 、ヒド
ロキシ、C2 −C20、ことにC2 −C16アルキルアミノ
アルキル、例えばメチルアミノメチル、メチルアミノエ
チル、エチルアミノエチル、イソプロピルアミノアルキ
ルを、またはC3 −C20、ことにC3 −C16ジアルキル
アミノアルキル、例えばジメチルアミノメチル、ジメチ
ルアミノエチル、ジアルキルアミノエチル、ジ−n−プ
ロピルアミノエチル、ジイソプロピルアミノエチルを意
味する。
3、ことに2を、m、qは整数1から4、好ましくは2
から4、ことに2または3を意味し、R5 はC12−
C40、ことにC14−C40アルキルフェニル、例えば2
−、3−、または4−ノニルフェニル、2−、3−また
は4−デシルフェニル、2,3−、2,4−、2,5
−、3,4−または3,5−ジノニルフェニル、2,
3、2,4−、2,5−、3,4−または3,5−ジデ
シルフェニルを意味し、nは整数1から10、好ましく
は1から8、ことに1から6を意味する。
に燃料添加剤(米国特許3275554号、西独特願公
開2125039号、同3611230号)、界面活性
剤、医薬、植物保護剤、加硫促進剤などの製造に適す
る。
ために、スクリーン通過テストが行なわれた。ポリ(イ
ソブテンオキソアルコール)の水素アミノ化反応条件下
に、種々の触媒に対して標準的な条件でバッチ式オート
クレーブテストを行なった。このテストの結果、本発明
による触媒は、ことに対照触媒(ヨーロッパ特願公開3
82049号による)にくらべて、極めて高い機械的安
定性を示した。
2.82%含有する、硝酸ニッケル、硝酸銅および酢酸
ジルコニウムの水溶を、撹拌容器中において、70℃の
温度、定常的流速で、20%濃度の炭酸ナトリウム水溶
液により、ガラス電極で測定してpH値が7.0に維持
されるようにして沈殿させた。
ルタケーキを、導電性が約20μSとなるまで、蒸留水
で洗浄した。次いで湿潤フィルタケーキに、以下に示す
酸化物混合物が得られるまで、アンモニウムヘプタモリ
ブダートを添加した。次いでフィルタケーキを、150
℃の温度で乾燥キャビネット中において、または噴霧乾
燥装置により乾燥した。これにより得られた水酸化物/
炭酸塩混合物を500℃において4時間にわたり加熱処
理した。この触媒は以下の組成、すなわちNiOが50
重量%、CuOが17重量%、MoO3 が1.5重量
%、ZrO2 が31.5重量%の組成を示した。この触
媒粉末に3重量%の黒鉛を添加混合し、圧搾して6×3
mmのペレットを製造した。このペレットは0.20ミ
リリットル/gの孔隙率(水吸収で測定)、3500N
/cm2 の硬度を示した。
号により以下のようにして触媒を製造した。すなわち、
ジルコニウム、銅(II)、ニッケル(II)の各塩溶
液を、濃度1.208kg/リットルの炭酸塩溶液と共
に、新らたに水中に沈殿したばかりの二酸化ジルコニウ
ムが存在する沈殿装置中に吸引、装填した。沈殿の間、
溶液pH値を6.0に維持し、金属塩溶液の費消後7.
5に上げた。
なるまで乾燥し、400℃で定常的重量になるまでか焼
した。このようにして得られた触媒材料を粉砕し、3重
量%の黒鉛と混合し、ペレットに成形し、再び520℃
で3時間にわたりか焼した。この組成は以下の通りであ
る。すなわち、ZrO2 として算定して76重量%のジ
ルコニウム、CuOとして算定して4重量%の銅、Co
Oとして算定して10重量%のコバルト、NiOとして
算定して10重量%のニッケルから成る。
応は2リットル容積のオートクレーブ中で行なわれた。
それぞれの触媒90ミリリットルを装填した100ミリ
リットル容積のV2 A容器を、標準ストローク撹拌器に
装着した。各テストにおいて、水素圧40バール、23
0℃で450gのポリ(イソブテンオキソアルコール)
(ドデカン中50%溶液)を、450ミリリットルの液
状アンモニアと4時間反応させた。実験終了後、使用さ
れた触媒を、テトラヒドロフランで3回洗浄し、減圧
(1ミリバール)下、125℃で8時間にわたって乾燥
し、その後の機械的安定性を測定した。
時の機械的安定性は、対照触媒Bを使用した場合にくら
べて、圧倒的に大きい。
これに毎時1200cm3 のポリ(イソブテンオキソア
ルコール)および毎時1200cm3 の液状アンモニア
を給送した。触媒温度を210℃に調整し、反応装置内
圧力を水素の同時圧入により常時200バールに維持し
た。過剰量のアンモニアは、装置放圧後に、排出された
粗生成物から蒸留除去した。
れに毎時180cm3のトリデカノールと毎時1200
cm3 の液状アンモニアを給送した。触媒温度を200
℃に調整し、反応装置内圧力を水素の同時圧入により常
時200バールに維持した。過剰量のアンモニアは、装
置放圧後、排出された粗生成物から蒸留除去した。捕集
された粗生成物を蒸留精製し、ガスクロマトグラフィー
で分析した。その結果、73.8%がトリデシルアミ
ン、25.4%がジトリデシルアミン、未反応トリデカ
ノールが0%、残余分が0.7%であった。
アミノ化 高圧連続反応装置に500cm3 の触媒Aを装填し、毎
時100cm3 のジイソノニルフェノール×24ブチレ
ンオキシド(Keropur ES3213)と毎時3
00cm3 の液状アンモニアを給送した。触媒温度を2
20℃に調整し、反応装置内圧力を水素の同時圧入によ
り常時200バールに維持した。過剰量のアンモニア
は、装置放圧後、排出された粗生成物から蒸留除去され
た。捕集粗生成分の分析結果は以下の通りであった。 合計アミン値、 粗生成物(g)当たり0.58eq 合計アセチル化値、粗生成物(g)当たり0.61eq OH数、 粗生成物(g)当たり0.03eq
れにモル割合4:1のエタノールとジメチルアミンの混
合物を毎時1800cm3 の割合で給送した。触媒温度
を160℃に調整し、反応装置内圧力を水素の同時圧入
により常時60バールに維持した。過剰量のアンモニア
を、装置放圧後、排出粗生成物から蒸留除去した。捕集
粗生成物をガスクロマトグラフィーで分析した結果は以
下の通りであった。
ン) 高圧連続反応装置に500cm3 の触媒Aを装填し、こ
れに毎時90cm3 のジグリコールおよび毎時350c
m3 のアンモニアを給送した。触媒温度を200℃に調
整し、反応装置内圧力を水素の同時圧入により常時20
0バールに維持した。過剰量のアンモニアを、装置の放
圧後、排出された粗生成物から蒸留除去した。捕集粗生
成物をガスクロマトグラフィーにより分析した結果は以
下の通りであった。
コール) 高圧連続反応装置に500cm3 の触媒Aを装填し、こ
れに毎時270cm3のジグリコールと、毎時350c
m3 のアンモニアを給送した。触媒温度を200℃に調
整し、装置内圧力を水素の同時圧入により常時200バ
ールに維持した。過剰量のアンモニアは、装置の放圧
後、排出された粗生成物から蒸留除去した。捕集された
粗生成物をガスクロマトグラフィーで分析した結果は以
下の通りであった。
れに毎時150cm3のエチルグリコールと、毎時35
0cm3 の液状アンモニアを給送した。触媒温度を20
0℃に調整し、装置内圧力を水素の同時圧入により常時
200バールに維持した。過剰量のアンモニアは、装置
の放圧後、排出された粗生成物から蒸留除去した。捕集
された粗生成物をガスクロマトグラフィーにより分析し
た結果は以下の通りであった。
れに毎時250cm3のトリプロピレングリコールおよ
び毎時1500cm3 の液状アンモニアを給送した。触
媒温度を220℃に調整し、装置内圧力を水素の同時圧
入により定常的に200バールに維持した。過剰量のア
ンモニアを、装置の放圧後、排出された粗生成物から蒸
留除去した。捕集された粗生成物を分析した結果は以下
の通りであった。 合計アミン値 粗生成物(g)当たり9.66eq 合計アセチル化値、粗生成物(g)当たり1.02eq OH数、 粗生成物(g)当たり0.52eq s−アミン値、 粗生成物(g)当たり0.61eq t−アミン値、 粗生成物(g)当たり0.03eq
これに毎時50リットルのポリ(プロピレングリコー
ル)(平均分子量1000)および毎時240リットル
の液状アンモニアを給送した。触媒温度を200℃に調
整し、装置内圧力を水素の同時圧入により常時250バ
ールに維持した。過剰量のアンモニアを、装置の放圧
後、排出された粗生成物から蒸留除去した。捕集された
粗生成物の分析結果は以下の通りであった。 合計アミン値 粗生成物(g)当たり0.98eq 合計アセチル化値、粗生成物(g)当たり1.00eq OH数、 粗生成物(g)当たり0.02eq s/t−アミン値、粗生成物(g)当たり0.03eq
れに毎時180cm3の2−ジイソプロピルエタノール
アミンおよび毎時350cm3 の液状アンモニアを給送
した。触媒温度を200℃に調整し、装置内圧力を水素
の同時圧入により常時200バールに維持した。過剰量
のアンモニアを、装置の放圧後、排出された粗生成物か
ら蒸留除去した。捕集された粗生成物をガスクロマトグ
ラフィーにより分析した結果は以下の通りであった。
ル、C3 −C12シクロアルキル、アリール、C7 −C20
アリールアルキル、C7 −C20アルキルアリールを意味
するか、あるいは合体して(CH2 )l−X−(CH
2 )mを形成し、 R3 、R4 が水素、C1 −C200 アルキル、C3 −C12
シクロアルキル、C1−C20ヒドロアルキル、アミノお
よび/またはヒドロキシにより置換されているC1 −C
20アルキル、C2 −C30アルコキシアルキル、R5 −
(OCR6 R7 CR8 R9 )n−(OCR6 R7 )、ア
リール、C7 −C20アリールアルキル、C7 −C20アル
キルアリール、(R5 )2 N−(CH2 )q、Y−(C
H2 )m−NR5 −(CH2 )qを意味するか、あるい
は合体して(CH2 )l−X−(CH2 )mを形成し、またはR2、R4が合体して(CH2 )l−X−(CH
2 )mを形成し、 R5 が水素、C1 −C4 アルキルまたはC12−C40アル
キルフェニルを意味し、 R6 、R7 、R8 、R9 が水素、メチルまたはエチルを
意味し、 R10が水素またはC1 −C4 アルキルを意味し、 XがCH2 、酸素またはN−R6 を意味し、 YがN(R5 )2 、ヒドロキシ、C2 −C20アルキルア
ミノアルキルまたはC3 −C20ジアルキルアミノアルキ
ルを意味し、 nが1から30の整数、 lが2から4の整数、 m、q が1から4の整数をそれぞれ意味する場合のア
ミンを、 以下の一般式II R4 −CHR3 −OH II の1級もしくは2級アルコールと以下の一般式III
の意味を有する)とから80から250℃の温度、1か
ら400バールの圧力で、ジルコニウム/銅/ニッケル
触媒の存在下に水素を使用してアミンを製造する方法で
あって、それぞれ、ZrO2 として算定して20から8
5重量%の酸素含有ジルコニウム化合物、CuOとして
算定して1から30重量%の酸素含有銅化合物、NiO
として算定して30から70重量%の酸素含有ニッケル
化合物、MoO3 として算定して0.1から5重量%の
酸素含有モリブデン化合物、およびAl2 O3 またはM
nO2 として算定して0から10重量%の酸素含有アル
ミニウムおよび/またはマンガン化合物を含有する触媒
活性材料を使用することを特徴とする方法。
ル、C3 −C12シクロアルキル、アリール、C7 −C20
アリールアルキル、C7 −C20アルキルアリールを意味
するか、あるいは合体して(CH2 )l−X−(CH
2 )mを形成し、R3 、R4 が水素、C1 −C200 アル
キル、C3 −C12シクロアルキル、C1−C20ヒドロア
ルキル、アミノおよび/またはヒドロキシにより置換さ
れているC1 −C20アルキル、C2 −C30アルコキシア
ルキル、R5 −(OCR6 R7 CR8 R9 )n−(OC
R6 R7 )、アリール、C7 −C20アリールアルキル、
C7 −C20アルキルアリール、(R5 )2 N−(CH
2 )q、Y−(CH2 )m−NR5 −(CH2 )qを意
味するか、あるいは合体して(CH2 )l−X−(CH
2 )mを形成し、またはR2、R4が合体して(CH2 )
l−X−(CH2 )mを形成し、R5 が水素、C1 −C
4 アルキルまたはC12−C40アルキルフェニルを意味
し、R6 、R7 、R8 、R9 が水素、メチルまたはエチ
ルを意味し、R10が水素またはC1 −C4 アルキルを意
味し、XがCH2 、酸素またはN−R6 を意味し、Yが
N(R5 )2 、ヒドロキシ、C2 −C20アルキルアミノ
アルキルまたはC3 −C20ジアルキルアミノアルキルを
意味し、nが1から30の整数、lが2から4の整数、
m、q が1から4の整数をそれぞれ意味する場合のア
ミンは、以下の一般式II R4 −CHR3 −OH II の1級もしくは2級アルコールと以下の一般式III
されるべきアミン化合物(I)、その製造のための材料
としてのアルコール(II)および窒素化合物(II
I)における置換基R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R
6 、R7 、R8 、R9 、R10および符号l、m、n、q
は以下のものを意味する。すなわちR1 、R2 、R3 、
R4 、R5 、R6 、R7 、R8 、R9 、R10は、水素を
意味し、R3 、R4 はC1 −C200 、ことにC1 −C8
アルキル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソ
プロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−
ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、s−ペンチル、
ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、n−ヘキシ
ル、イソヘキシル、s−ヘキシル、n−ヘプチル、イソ
ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、2−エチルヘ
キシル、n−デシル、2−n−プロピル−n−ヘプチ
ル、n−トリデシル、2−n−ブチル−n−ノニル、3
−n−ブチル−n−ノニル、ことにイソプロピル、2−
エチルヘキシル、n−デシル、2−n−プロピル−n−
ヘプチル、n−トリデシル、2−n−ブチル−n−ノニ
ル、3−n−ブチル−n−ノニル、およびC40−C200
アルキル例えばポリブチル、ポリイソブチル、ポリプロ
ピル、ポリイソプロピル、ポリエチル、ことにポリブチ
ル、ポリイソブチルを意味し、R1 とR2 、R3 とR4
またはR2 とR4 は、合体して−(CH2 )l−X−
(CH2 )mを形成し、R1 、R2 、R3 、R4 は、C
3 −C12、ことにC3 −C8 シクロアルキル、例えばシ
クロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロ
ヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、ことにシ
クロペンチル、シクロヘキシル、シクロアクチルを、ま
たはアリール、例えばフェニル、1−ナフチル、2−ナ
フチル、1−アントリル、2−アントリル、9−アント
リル、好ましくはフェニル、1−ナフチル、2−ナフチ
ル、ことにフェニルを、またはC7 −C20アルキルアリ
ール、ことにC7 −C12アルキルフェニル、例えば2−
メチルフェニル、3−メチルフェニル、4−メチルフェ
ニル、2,4−ジメチルフェニル、2,5−ジメチルフ
ェニル、2,6−ジメチルフェニル、3,4−ジメチル
フェニル、3,5−ジメチルフェニル、2,3,4−ト
リメチルフェニル、2,3,5−トリメチルフェニル、
2,3,6−トリメチルフェニル、2,4,6−トリメ
チルフェニル、2−エチルフェニル、3−エチルフェニ
ル、4−エチルフェニル、2−n−プロピルフェニル、
3−n−プロピルフェニル、4−n−プロピルフェニル
を、またはC7 −C20アリールアルキル、ことにC7 −
C12フェニルアルキル、例えばベンジル、1−フェニ
ル、2−フェニル、1−フェニルプロピル、2−フェニ
ルプロピル、3−フェニルプロピル、1−フェニルブチ
ル、2−フェニルブチル、3−フェニルブチル、4−フ
ェニルブチル、ことにベンジル、1−フェニル、2−フ
ェニルをそれぞれ意味し、またR1 、R2 はC1 −
C20、ことにC1 −C8 アルキル、例えばメチル、エチ
ル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブ
チル、s−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、イソペ
ンチル、s−ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチ
ルプロピル、n−ヘキシル、イソヘキシル、s−ヘキシ
ル、n−ヘプチル、イソヘプチル、n−オクチル、イソ
オクチル、ことにC1 −C4 アルキル、例えばメチル、
エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イ
ソブチル、s−ブチル、t−ブチルを意味し、R3 、R
4 は、C1 −C20、好ましくはC1 −C8 ヒドロキシア
ルキル、ことにC1 −C4 ヒドロキシアルキル、例えば
ヒドロキシメチル、1−ヒドロキシエチル、2−ヒドロ
キシエチル、1−ヒドロキシ−n−プロピル、2−ヒド
ロキシ−n−プロピル、3−ヒドロキシ−n−プロピ
ル、1−ヒドロキシメチルエチルを、またはアミノおよ
び/またはヒドロキシにより置換されているC1 −
C20、好ましくはC1 −C8 、ことにC1 −C4 アルキ
ル、例えばN−(ヒドロキシエチル)−アミノエチル、
N−(アミノエチル)−アミノエチルを、またはC2 −
C30、好ましくはC2 −C20、ことにC2 −C8 アルコ
キシアルキル、例えばメトキシメチル、エトキシメチ
ル、n−プロポキシメチル、イソプロポキシメチル、n
−ブトキシメチル、イソブトキシメチル、s−ブトキシ
メチル、t−ブトキシメチル、1−メトキシエチル、2
−メトキシエチル、ことにC2 −C4 アルコキシアルキ
ル、例えばメトキシメチル、エトキシメチル、n−プロ
ポキシメチル、イソプロポキシメチル、n−ブトキシメ
チル、イソブトキシメチル、s−ブトキシメチル、t−
ブトキシメチル、1−メトキシエチル、2−メトキシエ
チルを、またはR5 −(OCR6 R7 CR8 R9 )n −
(OCR6 R7 )、好ましくはR5 −(OCHR7 CH
R9 )n −(OCR6 R7 )、ことにR5 −(OCH2
CHR9 )n −(OCR6 R7 )、(R5 )2 N−(C
H2 )q 、Y−(CH2 )m −NR5 −(CH2 )q を
意味し、R5 、R10はC1 −C4 アルキル、例えばメチ
ル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチ
ル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、好ましくは
メチル、エチル、ことにメチルを、R6 、R7 、R8 、
R9 はメチルまたはエチル、ことにメチルを、XはCH
2 、酸素またはN−R6 を、Yは−N(R5 )2 、ヒド
ロキシ、C2 −C20、ことにC2 −C16アルキルアミノ
アルキル、例えばメチルアミノメチル、メチルアミノエ
チル、エチルアミノエチル、イソプロピルアミノアルキ
ルを、またはC3 −C20、ことにC3 −C16ジアルキル
アミノアルキル、例えばジメチルアミノメチル、ジメチ
ルアミノエチル、ジアルキルアミノエチル、ジ−n−プ
ロピルアミノエチル、ジイソプロピルアミノエチルを意
味する。
Claims (10)
- 【請求項1】 1級もしくは2級アルコールと、アンモ
ニアまたは1級もしくは2級アミンとから80から25
0℃の温度、1から400バールの圧力で、ジルコニウ
ム/銅/ニッケル触媒の存在下に水素を使用してアミン
を製造する方法であって、それぞれ、ZrO2 として算
定して20から85重量%の酸素含有ジルコニウム化合
物、CuOとして算定して1から30重量%の酸素含有
銅化合物、NiOとして算定して30から70重量%の
酸素含有ニッケル化合物、MoO3 として算定して0.
1から5重量%の酸素含有モリブデン化合物、およびA
l2 O3 またはMnO2 として算定して0から10重量
%の酸素含有アルミニウムおよび/またはマンガン化合
物を含有する触媒活性材料を使用することを特徴とする
方法。 - 【請求項2】 以下の一般式(I) 【化1】 で表され、かつR1 、R2 が水素、C1 −C20アルキ
ル、C3 −C12シクロアルキル、アリール、C7 −C20
アリールアルキル、C7 −C20アルキルアリールを意味
するか、あるいは合体して(CH2 )l−X−(CH
2 )mを形成し、 R3 、R4 が水素、C1 −C200 アルキル、C3 −C12
シクロアルキル、C1−C20ヒドロアルキル、アミノお
よび/またはヒドロキシにより置換されているC1 −C
20アルキル、C2 −C30アルコキシアルキル、R5 −
(OCR6 R7 CR8 R9 )n−(OCR6 R7 )、ア
リール、C7 −C20アリールアルキル、C7 −C20アル
キルアリール、(R5 )2 N−(CH2 )q、Y−(C
H2 )m−NR5 −(CH2 )qを意味するか、あるい
は合体して(CH2 )l−X−(CH2 )mを形成し、 R5 が水素、C1 −C4 アルキルまたはC12−C40アル
キルフェニルを意味し、 R6 、R7 、R8 、R9 が水素、メチルまたはエチルを
意味し、 R10が水素またはC1 −C4 アルキルを意味し、 XがCH2 、酸素またはN−R6 を意味し、 YがN(R5 )2 、ヒドロキシ、C2 −C20アルキルア
ミノアルキルまたはC3 −C20ジアルキルアミノアルキ
ルを意味し、 nが1から30の整数、 lが2から4の整数、 m、q が1から4の整数をそれぞれ意味する場合のア
ミンを、 以下の一般式II R4 −CHR3 −OH II の1級もしくは2級アルコールと以下の一般式III 【化2】 の窒素化合物(両式中のR1 、R2 、R3 、R4 は前述
の意味を有する)とから80から250℃の温度、1か
ら400バールの圧力で、ジルコニウム/銅/ニッケル
触媒の存在下に水素を使用してアミンを製造する方法で
あって、それぞれ、ZrO2 として算定して20から8
5重量%の酸素含有ジルコニウム化合物、CuOとして
算定して1から30重量%の酸素含有銅化合物、NiO
として算定して30から70重量%の酸素含有ニッケル
化合物、MoO3 として算定して0.1から5重量%の
酸素含有モリブデン化合物、およびAl2 O3 またはM
nO2 として算定して0から10重量%の酸素含有アル
ミニウムおよび/またはマンガン化合物を含有する触媒
活性材料を使用することを特徴とする方法。 - 【請求項3】 触媒活性材料が、NiOとして算定して
40から70重量%の酸素含有ニッケル化合物を含有す
ることを特徴とする、請求項(1)によるジルコニウム
/銅/ニッケル触媒の存在下に水素を使用してアルコー
ルと窒素化合物とから、水素を使用してアミンを製造す
る方法。 - 【請求項4】 触媒活性材料が、NiOとして算定して
45から60重量%の酸素含有ニッケル化合物を含有す
ることを特徴とする、請求項(1)によるジルコニウム
/銅/ニッケル触媒の存在下に水素を使用してアルコー
ルと窒素化合物とから、水素を使用してアミンを製造す
る方法。 - 【請求項5】 触媒活性材料が、MoO3 として算定し
て0.5から3.5重量%の酸素含有モリブデン化合物
を含有することを特徴とする、請求項(1)によるジル
コニウム/銅/ニッケル触媒の存在下に水素を使用して
アルコールと窒素化合物とから、水素を使用してアミン
を製造する方法。 - 【請求項6】 触媒性性材料が、ZrO2 として算定し
て25から60重量%の酸素含有ジルコニウム化合物を
含有することを特徴とする、請求項(1)によるジルコ
ニウム/銅/ニッケル触媒の存在下に水素を使用してア
ルコールと窒素化合物とから、水素を使用してアミンを
製造する方法。 - 【請求項7】 触媒性性材料が、CuOとして算定して
10から25重量%の酸素含有銅化合物を含有すること
を特徴とする、請求項(1)によるジルコニウム/銅/
ニッケル触媒の存在下に水素を使用してアルコールと窒
素化合物とから、水素を使用してアミンを製造する方
法。 - 【請求項8】 反応を120から230℃の温度で行う
ことを特徴とする、請求項(1)によるジルコニウム/
銅/ニッケル触媒の存在下に水素を使用してアルコール
と窒素化合物とから、水素を使用してアミンを製造する
方法。 - 【請求項9】 反応を10から250バールの圧力下に
行うことを特徴とする、請求項(1)によるジルコニウ
ム/銅/ニッケル触媒の存在下に水素を使用してアルコ
ールと窒素化合物とから、水素を使用してアミンを製造
する方法。 - 【請求項10】 反応を30から220バールの圧力下
に行うことを特徴とする、請求項(1)によるジルコニ
ウム/銅/ニッケル触媒の存在下に水素を使用してアル
コールと窒素化合物とから、水素を使用してアミンを製
造する方法。
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