JPH08253444A - 3−アミノエチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンの製造方法 - Google Patents
3−アミノエチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンの製造方法Info
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Abstract
シス−IPDAの高い割合も可能である、3−アミノエ
チル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンの
新規かつ改良された製造方法を提供する。 【解決手段】 a) 第1の反応室では3−シアノ−
3,5,5−トリメチル−シクロヘキサノンを過剰のア
ンモニアと酸性金属酸化物触媒と接触させて反応させ、 b) 生じた反応生成物を第2の反応室で水素で過剰の
アンモニアの存在下で、水素添加触媒に接触させて水素
添加し、かつ c) 生じた反応生成物を第3の反応室で水素の存在下
で、水素添加触媒と接触させて水素添加する。
Description
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)とアンモニア及び水素とを3室の空間に
互に分たれた反応室において反応させることによる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(イソホロンジアミン、IPDA)の製造方法に
関する。
細書からIPDAのIPNからの製造方法は公知であ
る。第一段階でIPNをアンモニアで酸性の金属酸化物
を使用しイソホロンニトリル−イミンに変化させ次いで
第二段階で水素を加えた後公知の水素添加金属、有利に
はコバルトおよび/またはルテニウムを使用し塩基性担
体でまたは塩基性成分、例えばアルカリ金属水酸化物ま
たはアルカリ土類金属水酸化物の存在下で、IPDAに
水素添加する。
る、その際アミノ官能基は1つの位置およびアミノメチ
ル官能基は3の位置で相対的に互にシスまたはトランス
で存在することができる(cis−IPDAおよびトラ
ンス−IPDA)。
してまたはイソホロンジイソシアネートを経てポリウレ
タン成分としての用途がある。シス/トランス異性体比
が重要であり、その際屡々例えば>67%のシス割合が
所望される特殊な使用分野がある。
書に記載されている方法は、IPNからIPDAをそれ
以前記載された方法に比較して高い空時収率および高い
化学的収率で製造することを可能にする。こうしてイミ
ン化で酸化アルミニウムまたは二酸化チタンおよび水素
添加のために高活性のコバルト触媒を使用すれば、例え
ばドイツ特許出願公開第4325847号明細書に記載
されているように、IPDAの収率が98%までに到達
し得るが、その際シス割合は60%であるにすぎない。
シス割合の例えば68%への上昇は可能であるが、ただ
し収率損失を伴って可能であるにすぎない。
は、高い空時収率および高い化学収率ならびにまたシス
−IPDAの高い割合も可能である改良された方法を提
供することであった。
り、3−シアノ−3,5,5−トリメチル−シクロヘキ
サノンから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を製造する新規のかつ改良され
た方法により解決され、該方法は3室の空間に互に分た
れた反応室で a) 第1の反応室では3−シアノ−3,5,5−トリ
メチル−シクロヘキサノンを過剰のアンモニアと酸性金
属酸化物触媒と接触させて温度20〜150℃および圧
力50〜300バールで反応させ、 b) 生じた反応生成物を第2の反応室で水素で過剰の
アンモニアの存在下で、塩基性成分を有するかもしくは
有しないまたは中性もしくは塩基性担体上の水素添加触
媒に接触させて温度50〜100℃および圧力50〜3
00バールで水素添加し、かつ c) 生じた反応生成物を第3の反応室で水素の存在下
で、塩基性成分を有するかもしくは有しないまたは中性
もしくは塩基性担体上の水素添加触媒と接触させて温度
110〜160℃および圧力150〜300バールで水
素添加することを特徴とする。
行うことができる: a) 第1の工程で3−シアノ−3,5,5−トリメチ
ル−シクロヘキサノンを過剰のアンモニアと温度20〜
150℃、有利には30〜130℃、特に有利には50
〜100℃および圧力50〜300バール、有利には1
00〜250バールで反応させて3−シアノ−3,5,
5−トリメチル−シクロヘキサノンイミンとする。
ウム、二酸化ケイ素、二酸化チタン、二酸化ジルコニウ
ムが適する。有利には酸化アルミニウム、二酸化チタ
ン、二酸化ジルコニウム、特に酸化アルミニウムおよび
二酸化チタンを使用する。
−シアノ−3,5,5−トリメチルシクロヘキサノン
0.01〜10、有利には0.05〜7、特に有利には
0.1〜5kgの触媒負荷を守る。しかしイミン化の際
は3−シアノ−3,5,5−トリメチルシクロヘキサノ
ンモル当り好ましくはしかし強制的でなくNH35〜5
00モル、有利には10〜400モル、特に有利には2
0〜300モルを使用する。3−シアノ−3,5,5−
トリメチル−シクロヘキサノンのイミン化はまた溶剤、
例えばアルカノールまたはテトラヒドロフランの存在下
でも行ってよい、しかし溶剤の添加なしで作業するのが
有利である。
容器または加圧容器カスケード中で行う。特に有利な実
施態様によれば3−シアノ−3,5,5−トリメチルシ
クロヘキサノンおよびNH3を、イミン化触媒を固定床
の形で配置してある反応管を通過させる。
〜10,000モル等量の水素、有利には4.5〜10
0モル当量で、さらにアンモニアの導入の後接触水素添
加する。
圧力50〜300バール、有利には100〜250バー
ルを保持する。
[kg×h]の範囲内、有利には0.02〜2.5、特
に有利には0.05〜2kg/[kg×h]にある。
う。3−シアノ−3,5,5−トリメチル−シクロヘキ
サノンイミンモル当りNH35〜500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。好ましくは、先に3−シアノ−3,5,5−ト
リメチルシクロヘキサノンイミンを相応する3−シアノ
−3,5,5−トリメチルシクロヘキサノンから製造す
る際調整した少なくともNH3供給量を選ぶ。しかしN
H3割合はまた水素添加の前でも追加のNH3の添加によ
り所望の値に上昇させることができる。
クロヘキサノン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かまたは撹拌容器カスケー
ド中で行う。特に有利な実施態様では、イミン化からの
生成混合物を固定触媒を介して上向きまたは下向きに通
過させる管型反応器を使用する。
た成分、例えばIPDAから蒸留ではほとんど分離でき
ないアミノニトリルを含有する。
工程で水素およびアンモニアの存在下で110〜160
℃および50〜300バール、有利には100〜250
バールで反応させる。好ましくはアンモニアおよび水素
供給を、工程b)の反応出口で調整されると同様に選
ぶ。
明確に小さくてもよい。
より加圧下に分離する。こうして得られた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は
分別蒸留により単離することができる。
バルト、鉄、銅、ルテニウムまたは別の周期律系の第V
III副族の貴金属を含有するすべての慣用の水素添加
触媒を使用することができる。有利にはルテニウム、コ
バルトまたはニッケル触媒を使用する。特に有利である
のはルテニウムおよびコバルト触媒である。触媒活性金
属は触媒自体としてまたは担体に施して使用することが
できる。このような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、酸化亜鉛また
は酸化マグネシウム/酸化アルミニウムが該当する。有
利であるのは塩基性成分を有する担体、例えばアルカリ
金属およびアルカリ土金属の酸化物および水酸化物であ
る。特に有利であるのは、ドイツ国特許出願公開第43
25847号明細書から公知であるような、塩基性成分
例えばアルカリ金属およびアルカリ土金属の酸化物また
は水酸化物を含有する担体なしの触媒である。塩基性成
分は場合により水素添加過程の間、例えばアルカリ金属
またはアルカリ土金属水酸化物の水溶液として導入して
もよい。
の反応器にはγ−酸化アルミニウムペレット(4mm)
240lを充填し、第2の反応器には4mmペレットの
形の還元したコバルト触媒(マンガン5%およびナトリ
ウム1.9%を有するコバルト90%)600lをかつ
第3の反応器には4mmペレットの形の還元したコバル
ト触媒(マンガン5%およびナトリウム1.9%を有す
るコバルト90%)200lを充填した。
間にIPN160lおよびアンモニア760lをポンプ
送入し、第2の反応器の前にアンモニア250lおよび
2%の苛性ソーダ水溶液250mlならびに水素220
Nm3をさらに導入した。第2の反応器の後で大部分の
水素を高圧分離器で分離し、還流しかつ液相を水素50
Nm3を加えた後第3の反応器を通してポンプで送っ
た。温度はイミン化反応器で90℃、第1の水素添加反
応器で75℃(入口温度)〜100℃(出口温度)およ
び第2の水素添加反応器で140℃であった。
物はアンモニアの分離の後ガスクロマトグラフィー分析
(水なし)によればIPDA96%およびアザビシクロ
オクタン1.3%を含有していた。アミノニトリル割合
は200ppm未満であり、シス−IPDAの割合は7
0%であった。第1の反応器の後方でアミノニトリル
3.5%のほかなおさらに不飽和成分を3〜6%の割合
で含有していた。
089号明細書により、例4に相当) 装置は2反応器から構成した;第1反応器にはγ−酸化
アルミニウムペレット(4mm)170lを充填し、第
2の反応器には4mmペレットの形の還元したコバルト
触媒(マンガン5%およびナトリウム1.9%を有する
コバルト90%)330lを充填した。
して接続した反応器にIPN72lおよびアンモニア6
30lをポンプで送入した。それに追加して水素添加反
応器に2%の苛性ソーダ水溶液250ml/hならびに
水素150Nm3/hを加えた。イミン化反応器の温度
は90℃、水素添加反応器の入口温度は115℃、出口
温度は140℃であった。水素添加生成物はアンモニア
および水の他にガスクロマトグラフィー分析によればI
PDA97%、1,3,3−トリメチル−6−アザビ−
シクロ[3.2.1]オクタン1%ならびにアミノニト
リル200ppm未満を含有していた。IPDA中のシ
ス割合は60%であった。
量しただけで、IPDA含有率は92.4%に低下し、
1,3,3−トリメチル−6−アザビシクロオクタンの
割合は4.5%に、IPDA中のシス割合は68%に上
昇した。
にはアミノニトリルは>1000pmの値に上昇した。
Claims (3)
- 【請求項1】 3−シアノ−3,5,5−トリメチル−
シクロヘキサノンから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を製造する方法にお
いて、3室の空間に互に分たれた反応室で a) 第1の反応室では3−シアノ−3,5,5−トリ
メチル−シクロヘキサノンを過剰のアンモニアと酸性金
属酸化物触媒と接触させて温度20〜150℃および圧
力50〜300バールで反応させ、 b) 生じた反応生成物を第2の反応室で水素で過剰の
アンモニアの存在下で、塩基性成分を有するかもしくは
有しないまたは中性もしくは塩基性担体上の水素添加触
媒に接触させて温度50〜100℃および圧力50〜3
00バールで水素添加し、かつ c) 生じた反応生成物を第3の反応室で水素の存在下
で、塩基性成分を有するかもしくは有しないまたは中性
もしくは塩基性担体上の水素添加触媒と接触させて温度
110〜160℃および圧力150〜300バールで水
素添加することを特徴とする、3−アミノエチル−3,
5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンの製造方法。 - 【請求項2】 水素添加触媒としてコバルト、ニッケ
ル、ルテニウムおよび/またはほかの貴金属含有触媒を
使用する請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 水素添加触媒が塩基性成分としてアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属の酸化物または水酸化物
を含有する請求項1記載の方法。
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