JPH10204048A - 芳香族シアノメチルアミンの製造方法 - Google Patents

芳香族シアノメチルアミンの製造方法

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JPH10204048A
JPH10204048A JP9015106A JP1510697A JPH10204048A JP H10204048 A JPH10204048 A JP H10204048A JP 9015106 A JP9015106 A JP 9015106A JP 1510697 A JP1510697 A JP 1510697A JP H10204048 A JPH10204048 A JP H10204048A
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JP
Japan
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aromatic
cyanomethylamine
catalyst
hydrogen
dinitrile
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JP9015106A
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English (en)
Inventor
Tosei Miura
統生 三浦
Sukeishi Suyama
右石 須山
Hideyuki Kondo
英幸 近藤
Kohei Morikawa
宏平 森川
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Resonac Holdings Corp
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Showa Denko KK
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低い添加量のラネー触媒で芳香族ジニトリル
の2つのニトリル基の一方のみを水素化し、芳香族シア
ノメチルアミンを製造する方法において、低温低圧下の
反応で、芳香族ジニトリルを高転化率で反応させ、高収
率で製造する。 【解決手段】 溶媒中において水素雰囲気下で活性化さ
せたニッケルおよび/またはコバルトを含有するラネー
触媒を芳香族ジニトリルの0.1〜10重量%存在させ
芳香族ジニトリルを水素還元することを特徴とする芳香
族シアノメチルアミンの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、活性化させたニッ
ケルおよび/またはコバルトを含有するラネー触媒の存
在下、芳香族ジニトリルの一方のニトリル基のみを水素
還元させる芳香族シアノメチルアミンの製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】芳香族シアノメチルアミンは、医薬、農
薬、高分子添加剤その他有機化合物の原料、中間体とし
て有用な物質であり、例えば、m−またはp−シアノベ
ンジルアミンを加水分解することにより、有用な対応す
るm−またはp−アミノメチル安息香酸を容易に得るこ
とができる。
【0003】芳香族ジニトリルの2つのニトリル基の一
方のみに水素を添加し、芳香族シアノメチルアミンを得
る方法には、例えば特開昭49−85041号公報に記
載されている方法がある。この方法は触媒としてパラジ
ウムを担体に担持した触媒を使用するが、液体アンモニ
アおよび無機アルカリの添加が必須で、反応圧力も20
0kg/cm2 と高圧である。また、特表平6−507
909号公報には、ラネーニッケル、ラネーコバルトを
触媒として用いた、脂肪族ジニトリルの一方のニトリル
基のみを水素化してアミノニトリルを製造する方法が示
されている。この方法では、芳香族ジニトリルに関する
記載はなく、脂肪族ジニトリルの転化率を上げると、ア
ミノニトリルへの選択性が低下するという欠点があっ
た。
【0004】特表平7−502040号公報において
は、2つ以上のニトリル基を有するニトリル化合物の部
分水素化によるアミノニトリルの製造方法が提案されて
いる。この方法は、ナトリウムメトキサイドなどのアル
カノラートで前処理したラネーニッケルを触媒として用
いている。しかし、この方法では実質的には溶媒の脱水
を行うことが必須であり、圧力も70気圧と高圧で、し
かも、比較的高価で取扱いの不便なアルカノラートを使
用しなければならない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、芳香
族ジニトリルの2つのニトリル基の一方のみを水素化
し、芳香族シアノメチルアミンを製造する方法におい
て、できるだけ少ない触媒量で、かつ低温低圧下の反応
により、芳香族ジニトリルを高転化率で反応させ、しか
も高収率で芳香族シアノメチルアミンを製造することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ニッケル
および/またはコバルトを含有するラネー触媒をそのま
ま用い、反応温度、水素圧力、溶媒、反応時間、触媒添
加量を種々選択して芳香族ジニトリルの水素添加反応を
試みた。しかし、触媒の添加量が少ない範囲では、反応
物である芳香族ジニトリルの転化率は低く、十分な収率
で芳香族シアノメチルアミンを得ることができなかっ
た。また、触媒の添加量を増やすに従い、転化率は向上
するが、同時に、その2個のニトリル基がともに水素化
されたジアミンの生成が増加するため、芳香族シアノメ
チルアミンの収率はほとんど増加しなかった。従って、
ニッケルおよび/またはコバルトを含有するラネー触媒
をそのまま使用しても、芳香族ジニトリルを高転化率で
反応させ、高収率で芳香族シアノメチルアミンを製造す
ることは困難であった。そこで本発明者らは、芳香族ジ
ニトリルを高転化率で反応させ、高収率で芳香族シアノ
メチルアミンを製造する触媒を見出すべく、鋭意研究を
行った結果、触媒を活性化することが有効であることを
見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明は以下の発明に関するも
のである。 (1)溶媒中において水素雰囲気下で活性化させたニッ
ケルおよび/またはコバルトを含有するラネー触媒を芳
香族ジニトリルの0.1〜10重量%存在させ芳香族ジ
ニトリルを水素還元することを特徴とする芳香族シアノ
メチルアミンの製造方法。 (2)溶媒中において水素雰囲気下で活性化させたニッ
ケルおよび/またはコバルトを含有するラネー触媒を芳
香族ジニトリルの0.5〜5重量%存在させ芳香族ジニ
トリルを水素還元することを特徴とする芳香族シアノメ
チルアミンの製造方法。 (3)温度が室温〜200℃で水素の分圧が0.1〜5
0kg/cm2 で活性化を行う上記1または2の製造方
法。 (4)ラネー触媒がラネーニッケルまたは変性ラネーニ
ッケルである上記1〜3の製造方法。 (5)溶媒がアルコールを含む溶媒である上記1〜4の
製造方法。 (6)溶媒がメタノールである上記1〜5の製造方法。 (7)芳香族ジニトリルがフタロニトリル、イソフタロ
ニトリルまたはテレフタロニトリルである上記1〜6の
製造方法。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明は、芳香族ジニトリルから芳香族シアノメチ
ルアミンを製造する水素化(水素添加)反応を活性化さ
せたラネー触媒を一定量存在させ実施するものである。
本発明において、活性化させる「ラネー触媒」とは、ア
ルカリまたは酸に不溶な金属、例えばニッケルおよび/
またはコバルトと、アルミニウム、シリコン、亜鉛、マ
グネシウムなどのようなアルカリまたは酸に可溶な金属
との合金から、アルカリまたは酸に可溶な金属をアルカ
リまたは酸で溶出させて得られる多孔性金属触媒であ
る。
【0009】本発明では、ニッケル含有のラネー触媒が
好ましく使用される。ニッケル、コバルト以外の金属ま
たは金属酸化物の存在により改質された、変性ラネー触
媒も用いることができる。例えば、鉄および/またはク
ロムにより改質された変性ラネーニッケルが挙げられ
る。触媒の活性化は上記のラネー触媒を溶媒中において
水素雰囲気下で処理することにより行われる。この場合
の水素の分圧は0.1〜50kg/cm2 であり、温度
は室温〜200℃である。分圧が0.1kg/cm2
満の場合や温度が室温以下の場合は活性化の効果は低
く、分圧が50kg/cm2 を超えた場合や温度が20
0℃を超えた場合は、芳香族ジニトリルの2個のニトリ
ル基がともに水素化されたジアミンが多く生成したり、
触媒の活性が失われたりするため、芳香族シアノメチル
アミンの収率が低下する傾向があり好ましくない。
【0010】活性化に使用される溶媒としては、例えば
アルコール系溶媒、脂肪族及び脂環式炭化水素のエーテ
ル系溶媒、飽和脂肪族及び脂環式炭化水素系溶媒、水で
あり、これらの溶媒は単独で使用することもできるし、
これらのいずれかを含む混合溶媒として使用することも
可能である。好ましい溶媒はアルコール系溶媒を含む溶
媒である。特に好ましくは、メタノールである。溶媒の
使用量については特に制限はないが、触媒1重量部に対
して1〜1000重量部の範囲であり、好ましくは2〜
500重量部の範囲で実施される。
【0011】活性化に要する時間は、圧力が高い場合は
短く、低い場合は長く必要であり、例えば圧力が50k
g/cm2 では10分程度、1kg/cm2 では数十時
間程度を要するが、水素還元反応の基質の種類、条件に
よっては異なることがある。本発明の活性化は反応の抑
制のため行うものではないので、触媒の活性化の段階に
おいては、無機アルカリなどの塩基は必ずしも添加する
必要はない。
【0012】次に本発明ににおける水素還元(水素化)
反応について説明する。反応時に添加される本発明の
(活性化させた)触媒の量は、水素化する芳香族ジニト
リルの0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量
%である。この量未満では反応速度が著しく遅く、この
量を超えると、水素化される芳香族ジニトリルの、2個
のニトリル基がともに水素化されたジアミンが多く生成
する傾向にある。本発明の方法で水素化反応時に使用さ
れる溶媒の好ましい例を挙げると、アルコール系溶媒、
脂肪族及び脂環式炭化水素のエーテル溶媒、飽和脂肪族
及び脂環式炭化水素溶媒である。水素化反応溶媒は触媒
の活性化に使用する溶媒と必ずしも同一である必要はな
いが、触媒の活性化と反応とを同一の溶媒で実施するこ
とは、溶媒の置換が不要であるという意味では利点が多
い。これらの溶媒は、単独で使用することもできるし、
これらのいずれかを含む混合溶媒として使用することも
可能である。好ましい溶媒はアルコール系溶媒を含む溶
媒である。特に好ましくは、メタノールである。溶媒の
使用量は被水素化物1重量部に対して1〜30重量部の
範囲、好ましくは1.5〜10重量部の範囲で実施され
る。
【0013】本発明の水素化反応において、副反応を抑
えて選択性を向上させるために無機アルカリ、例えばア
ルカリ金属の水酸化物、もしくは炭酸塩、またはアルカ
リ土類金属の水酸化物、もしくは炭酸塩、あるいはアン
モニアを水素化反応時に添加することができる。本発明
の水素化反応は、室温から200℃、好ましくは50〜
130℃の範囲で行うことができる。室温未満では十分
な水素化反応の速度が得られず、200℃を超える温度
条件でおこなっても反応速度や収率、選択性に顕著な優
位性が認められない。水素化反応の圧力は水素分圧で1
〜100kg/cm2 、好ましくは2〜30kg/cm
2 の範囲が適当である。本反応に使用される水素ガス
は、必ずしも高純度である必要はなく、水素化反応に格
別の影響を与えない不活性ガスなどを含有していてもよ
い。
【0014】本発明に使用される芳香族ジニトリルは、
芳香族環にニトリル基が2個置換しているものを指す。
例えばフタロニトリル、イソフタロニトリル、テレフタ
ロニトリル、1,3−ジシアノナフタレン、1,4−ジ
シアノナフタレン、1,5−ジシアノナフタレン、1,
6−ジシアノナフタレン、2,3−ジシアノナフタレ
ン、2,6−ジシアノナフタレン、2,7−ジシアノナ
フタレンなどのようなニトリル基のみが芳香族環に置換
している化合物が望ましく、中でもフタロニトリル、イ
ソフタロニトリル、テレフタロニトリルが特に好まし
い。また、ニトリル基の他に、さらにフッ素、塩素など
のハロゲン原子、メチル基、エチル基等のアルキル基ま
たはメトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基が置換
している化合物、例えば、2−クロロテレフタロニトリ
ル、2−クロロ−4−メチルイソフタロニトリルなども
使用することができる。水素化反応は水素が理論量を前
後した段階で終了させることが好ましい。
【0015】
【実施例】
実施例1 触媒の活性化 500mlオートクレーブに180mlのメタノール、
2.0gのラネーニッケル触媒R−2400(W.R.
グレース社製)を仕込み、室温で水素圧を5Kg/cm
2 (ゲージ圧。以下同じ)とした。オートクレーブの攪
拌、加熱を開始、温度を100℃として2時間保った。
この間の最大圧力は9kg/cm2 であった。室温まで
冷却後、触媒を沈降させ、触媒を回収した。 水素化反応 500mlオートクレーブに180mlのメタノール、
上記の活性化させたラネーニッケル触媒1.0g、50
gのテレフタロニトリル、0.2gの水酸化ナトリウム
を加え、常温で水素圧を10kg/cm2 とした。オー
トクレーブの攪拌、加熱を開始、水素化反応を開始し
た。温度を100℃とし、水素流量を監視しながら、水
素吸収量が理論値の105%になったところで反応を終
了した。室温まで冷却後、触媒を濾過し、得られた反応
液をガスクロマトグラフィー内部標準法で分析したとこ
ろ、テレフタロニトリルの転化率は99%以上であり、
p−シアノベンジルアミンの収率は80%、p−キシリ
レンジアミンの収率は5%であった。
【0016】実施例2 触媒の活性化 メタノールをエタノールにかえた以外は実施例1と同様
の条件で活性化した。 水素化反応 実施例1と同様の条件で反応を行い、室温まで冷却後、
触媒を濾過し、得られた反応液をガスクロマトグラフィ
ー内部標準法で分析したところ、テレフタロニトリルの
転化率は99%以上であり、p−シアノベンジルアミン
の収率は77%、p−キシリレンジアミンの収率は5%
であった。
【0017】実施例3 触媒の活性化 実施例1と同様の条件で実施した。 水素化反応 テレフタロニトリルをイソフタロニトリルにかえた以外
は実施例1と同様の条件で反応を行い、室温まで冷却
後、触媒を濾過し、得られた反応液をガスクロマトグラ
フィー内部標準法で分析したところ、イソフタロニトリ
ルの転化率は99%以上であり、m−シアノベンジルア
ミンの収率は82%、m−キシリレンジアミンの収率は
6%であった。
【0018】比較例 500mlオートクレーブに180mlのメタノール、
1.0gのラネーニッケル触媒R−2400(W.R.
グレース社製)、50gのテレフタロニトリル、0.2
gの水酸化ナトリウムを加え、常温で水素圧を10kg
/cm2 とした。オートクレーブの攪拌、加熱を開始、
水素化反応を開始した。温度を100℃とし、水素流量
を監視しながら反応を進めたところ、水素吸収量が理論
値の88%になったところで反応が進行しなくなった。
室温まで冷却後、反応液中には未反応のテレフタロトリ
ルが残存していた。これを触媒とともに濾過、得られた
反応液をガスクロマトグラフィー内部標準法で分析した
ところ、p−シアノベンジルアミンの収率は47%、p
−キシリレンジアミンの収率は2%であった、濾過され
たテレフタロニトリルの重量とガスクロマトグラフィー
内部標準法による反応液の分析からテレフタロニトリル
の転化率は68%であった。
【0019】
【発明の効果】溶媒中において水素雰囲気下で活性化さ
せたニッケルおよび/またはコバルトを含有するラネー
触媒を芳香族ジニトリルの0.1〜10重量%、好まし
くは0.5〜5重量%存在させ水素還元を行うことによ
り、低温低圧下で、芳香族ジニトリルを高転化率で反応
させ、その2個のニトリル基がともに水素化されたジア
ミンの生成を抑え、高収率で芳香族シアノメチルアミン
を製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森川 宏平 神奈川県川崎市川崎区扇町5番1号 昭和 電工株式会社化学品研究所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶媒中において水素雰囲気下で活性化さ
    せたニッケルおよび/またはコバルトを含有するラネー
    触媒を芳香族ジニトリルの0.1〜10重量%存在させ
    芳香族ジニトリルを水素還元することを特徴とする芳香
    族シアノメチルアミンの製造方法。
  2. 【請求項2】 溶媒中において水素雰囲気下で活性化さ
    せたニッケルおよび/またはコバルトを含有するラネー
    触媒を芳香族ジニトリルの0.5〜5重量%存在させ芳
    香族ジニトリルを水素還元することを特徴とする芳香族
    シアノメチルアミンの製造方法。
  3. 【請求項3】 温度が室温〜200℃で水素の分圧が
    0.1〜50kg/cm2 で活性化を行う請求項1また
    は2記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 ラネー触媒がラネーニッケルまたは変性
    ラネーニッケルである請求項1〜3記載の製造方法。
  5. 【請求項5】 溶媒がアルコールを含む溶媒である請求
    項1〜4記載の製造方法。
  6. 【請求項6】 溶媒がメタノールである請求項1〜5記
    載の製造方法。
  7. 【請求項7】 芳香族ジニトリルがフタロニトリル、イ
    ソフタロニトリルまたはテレフタロニトリルである請求
    項1〜6記載の製造方法。
JP9015106A 1997-01-29 1997-01-29 芳香族シアノメチルアミンの製造方法 Pending JPH10204048A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1449825A1 (en) * 2003-02-20 2004-08-25 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. High-selective production method of di(aminomethyl)-substituted aromatic compound
JP2008063326A (ja) * 2006-08-09 2008-03-21 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 一級アミンの製造方法および一級アミン製造用触媒

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