JPH10265446A - 1−アミノ−1−メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサンの製造方法 - Google Patents

1−アミノ−1−メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサンの製造方法

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JPH10265446A
JPH10265446A JP10088244A JP8824498A JPH10265446A JP H10265446 A JPH10265446 A JP H10265446A JP 10088244 A JP10088244 A JP 10088244A JP 8824498 A JP8824498 A JP 8824498A JP H10265446 A JPH10265446 A JP H10265446A
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aminomethylcyclohexane
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 4(5)−アミノメチル−1−メチルシクロ
ヘキサン(CMA)から1−アミノ−1−メチル−3
(4)−アミノメチルシクロヘキサン(AMCA)を製
造する際に、短反応時間および高選択率を達成する方法
を提供する。 【解決手段】 a)第1段階にて、4(5)−アミノメ
チル−1−メチルシクロヘキセン(CMA)、シアン化
水素酸 および硫酸水溶液を、60〜120℃、好まし
くは80〜120℃の温度で同時に反応させて1−ホル
ムアミド−1−メチル−3(4)−アミノメチルシクロ
ヘキサン(FMA)を形成し、 b)第2段階にて、水を添加し、1−ホルムアミド−1
−メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(F
MA)および未反応のシアン化水素酸を加水分解し、次
いで、 c)必要に応じて蟻酸を除去した後、塩基を添加し、第
2段階反応で得られた反応混合物から1−アミノ−1−
メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(AM
CA)を抽出分離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1−イソシアナト
−1−メチル−3(4)−イソシアナトメチルシクロヘ
キサン(IMCI)を製造するための先駆物質である、
1−アミノ−1−メチル−3(4)−アミノメチルシク
ロヘキサン(AMCA)の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】DE−A4,401,929には、1−
アミノ−1−メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘ
キサン(AMCA)の製造方法が記載され、それは以下
の反応スキーム:
【0003】
【化1】 で説明される。
【0004】この反応機構によれば、リッター反応にお
いて出発生成物として働く4(5)−シアノ−1−メチ
ルシクロヘキセン(CMC)を、硫酸の存在下でシアン
化水素酸と反応させて、1−ホルムアミド−1−メチル
−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(FMC)を
形成する。次の反応工程で、該1−ホルムアミド−1−
メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(FM
C)を、酸性状態にて加水分解して、1−アミノ−1−
メチル−3(4)−シアノシクロヘキサン(AMC)を
形成する。次いで、これを水素化して1−アミノ−1−
メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(AM
CA)を形成する。リッター反応の間に、FMCを高選
択率に形成するには、かなり過剰のシアン化水素酸が必
要である。これは、相当な安全対策を用いてのみ、この
方法を操作し得ることを意味する。
【0005】欧州特許出願EP−A0,153,561
には、1−アミノ−1−メチル−3(4)−アミノメチ
ルシクロヘキサン(AMCA)の製造方法が記載され、
それは以下の反応スキームによる。
【0006】
【化2】
【0007】この製法では、リッター反応(1)は、4
(5)−アミノメチル−1−メチルシクロヘキセン(C
MA)を硫酸中に添加し、次いでこの反応混合物にシア
ン化水素酸を10〜50℃にて添加することにより行わ
れる。ちょうど4時間後、約13%の3(4)−アミノ
メチル−1−メチルシクロヘキサノール(AA)が得ら
れるが、このAAは、蒸留により1−アミノ−1−メチ
ル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(AMC
A)から分離するのが難しい(EP−A0153,56
1の実施例1aを参照)。記載の方法によれば、続く加
水分解反応(2)は、3時間の反応時間を要する。リッ
ター反応(1)および加水分解反応(2)に要する反応
時間の長いために、この製法は、かなりの投資とエネル
ギーコストを要する。
【0008】欧州特許出願EP−A0153,561で
はまた、3(4)−アミノメチル−1−メチルシクロヘ
キサノール(AA)をリッター反応の出発材料に使用す
ることも可能である。しかし、この場合に達成される選
択率は、約75%でしかない。したがって、EP−A0
153,561によれば、全体の選択率として約81%
が得られる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、4
(5)−アミノメチル−1−メチルシクロヘキセン(C
MA)から1−アミノ−1−メチル−3(4)−アミノ
メチルシクロヘキサン(AMCA)を製造する際に、短
反応時間および高選択率を達成し、前記方法に比べて明
らかに経済的に得な方法を提供することにある。この目
的は、以下に記載の本発明の方法により達成することが
できる。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、 a)第1段階にて、4(5)−アミノメチル−1−メチ
ルシクロヘキセン(CMA)、シアン化水素酸、および
硫酸水溶液を、60〜120℃、好ましくは80〜12
0℃の温度で同時に反応させて1−ホルムアミド−1−
メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(FM
A)を形成し、 b)第2段階にて、水を添加し、1−ホルムアミド−1
−メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(F
MA)および未反応のシアン化水素酸を加水分解し、次
いで、 c)必要に応じて蟻酸を除去した後、塩基を添加し、第
2段階反応で得られた反応混合物から1−アミノ−1−
メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(AM
CA)を抽出分離すること からなる1−アミノ1−メチル−3(4)−アミノメチ
ルシクロヘキサン(AMCA)の製造方法に関する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法の第1段階にお
いて、CMA1モル当たり、1〜3モルのシアン化水素
酸、好ましくは1.1〜1.7モルのシアン化水素酸、
および2〜3モルの硫酸、好ましくは2.2〜2.7モ
ルの硫酸を添加する。硫酸の水分は、CMA:水のモル
比が1:7〜1:2、好ましくは1:6〜1:3になる
ように調整する。本発明の製法では、99%量より大の
転化率に要する反応時間は、第1段階反応では3〜60
分である。高温ならびに過剰のシアン化水素酸および硫
酸は、反応を加速する。該反応の第1段階は、攪拌容器
内で不連続式に行ってもよく、また、連続式に行っても
よく、連続式が好ましい。連続反応は、カスケードの攪
拌容器内、ループ形反応器内または管形反応器内、およ
びこれらの反応器をシリースに連結したものの中で行わ
れる。ループ形反応器と管形反応器の組み合わせが、反
応熱を有利に放散させるので特に好ましい。本発明の製
造温度では、シアン化水素酸が加水分解して蟻酸アンモ
ニウムを形成すると予想されるので、該反応の第1段階
で高収率を達成した事実は、意外である。さらに、出発
化合物(CMA、シアン化水素酸および硫酸水溶液)
を、本発明の温度の60〜120℃、好ましくは80〜
120℃で同時に添加することにより、95%より大の
選択率を達成したことも意外である。EP−A0、15
3、561に記載される方法において、本発明の温度に
て該出発化合物を添加すると、選択率の極めて低いこと
が予想される。それは、3(4)−アミノメチル−1−
メチルシクロヘキサノール(AA)が、目的のリッター
反応の分子間二量化により除かれるためである。
【0012】本発明の製法の第2段階において、第1段
階で形成された該1−ホルムアミド−1−メチル−3
(4)−アミノメチルシクロヘキサン、および過剰のシ
アン化水素酸を加水分解する。この反応では、反応混合
物中の硫酸濃度が35〜60重量%、好ましくは35〜
45重量%になるように水を添加する。該加水分解は、
80〜120℃の温度にて行う。第2段階は、不連続式
および連続式(例えば攪拌容器のカスケードまたは管形
反応器内)のいずれにより行ってもよい。1−アミノ−
1−メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン
(AMCA)を加水分解後の反応混合物から分離するに
は、抽出を行う。抽出の前に、加水分解で得られた該反
応混合物に塩基を添加して、アルカリ性にする。適当な
塩基には、アンモニア水溶液、アルカリ金属水酸化物
(例えば水酸化ナトリウム)および/またはアルカリ土
類金属水酸化物が挙げられる。アンモニア水溶液を、該
反応混合物が6〜20%のアンモニア濃度、8〜15%
のAMCA濃度、および10〜30%の硫酸アンモニウ
ム濃度を有するような量にて添加する。中和に使用する
アルカリ金属およびアルカリ土類金属水酸化物、特に水
酸化ナトリウムの量および水分は、反応混合物が、10
〜14のpH、好ましくは12〜14、10〜25%の
硫酸塩(ナトリウム)濃度、および5〜15%のAMC
A濃度を有するように選択する。
【0013】AMCAを抽出するための適当な抽出剤に
は、塩素化炭化水素、例えばジクロロメタンまたはクロ
ロベンゼン;トルエン、キシレンなどの炭化水素;t−
ブチルメチルエーテルなどのエーテル;酢酸エチル、n
−酢酸ブチルなどのエステル;メチルイソブチルケト
ン、メチル−t−ブチルケトンなどのケトン;n−ブタ
ノール、イソブタノール、1−ペンタノール、2−メチ
ル−1−ブタノール、2−メチル−4−ペンタノール、
シクロヘキサノールなどのアルコール;ならびにこれら
溶剤の混合物が挙げられる。トルエン、イソブタノー
ル、シクロヘキサノールおよび2−メチル−4−ペンタ
ノールが特に好ましい。AMCAの分離に先立ち、1−
ホルムアミド−1−メチル−3(4)−アミノメチルシ
クロヘキサン(FMA)および過剰のシアン化水素酸を
加水分解した後の反応混合物内に存在する蟻酸を除去す
ることが好ましい。蟻酸の除去は、AMCAの抽出後に
残る塩溶液から、有用な生成物、例えば硫酸アンモニウ
ムまたは硫酸ナトリウムを純粋な状態で分離する場合に
特に好ましい。蟻酸の分離は、抽出によって行う。アン
モニアまたは水酸化ナトリウムを添加して、pHを1.
3〜3.0の値に調整する。この抽出のために適当な抽
出剤には、イソブタノール、シクロヘキサノール、2−
メチル−4−ペンタノールなどのアルコールが挙げられ
る。AMCAの抽出後に残る塩溶液を、適当な手段によ
り処理して有用な物質に変えてもよい。例えば、硫酸ナ
トリウムおよび場合により蟻酸ナトリウムを含む塩溶液
を電気分解にかけ、得られた硫酸および苛性ソーダ溶液
(場合により濃縮後)を前記反応工程に再循環してもよ
い。硫酸ナトリウムおよび蟻酸ナトリウムを含む塩溶液
から、硫酸ナトリウムを選択的に結晶化することも可能
である。硫酸アンモニウムおよび場合により蟻酸アンモ
ニウムを含む塩溶液を熱分解してもよく、これは、硫酸
製造用に回収される二酸化硫黄を生成する。結晶化によ
り、硫酸アンモニウムを有用生成物として純粋な状態で
分離することも可能である。本発明の製法により得られ
るAMCAは、抽出剤を除去した後、必要に応じて公知
の方法でホスゲン化(phosgenate)してIMCIを形成す
ることができる。
【0014】以下の実施例において、%は、全て重量%
である。
【0015】
【実施例】
1.リッター反応 4(5)アミノメチル−1−メチルシクロヘキセン(C
MA)、シアン化水素酸および硫酸水溶液を、攪拌容器
(155mL)へオバーフローさせながら連続的にポン
プで注入した。60分後、HPLCにより選択率および
転化率をオーバーフロー内で測定した。各実施例の結果
を第1表に示す。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】
【0019】
【表4】
【0020】a)GC−MSスペクトルにおいて、26
8(=2×AA.H2 O)の質量を有する化合物を多数
確認した。これらの試験結果から、EP−A0,15
3,561に記載の添加の順序を用いて、本発明の温度
にて出発成分を添加すると、この場合、主に発生する3
(4)−アミノメチル−1−メチルシクロヘキサノール
(AA)が、目的のリッター反応の分子間二量化により
除かれることが証明される。したがって、該欧州出願に
従うと、本発明の出発成分添加方法と比べて、極めて低
選択率になる。
【0021】2.加水分解反応 硫酸45%、水22.4%、AMCA11.7%、FM
A16.8%、およびシアン化水素酸0.06%の混合
物を、30分間110℃に加熱した。HPLCにより該
反応混合物の分析を行い、AMCA含有量24.84
%、FMA含有量0.4%、およびシアン化水素酸3.
8ppmを得た。これは、FMA転化率98%およびA
MCA選択率96%に相当する。以上、本発明を説明す
る目的で詳細に記載したが、そのような詳細は、単にそ
のためであり、当業者は、特許請求の範囲に限定される
ものを除き、本発明の精神および範囲を逸脱せずにその
変更を成し得ることを理解されよう。
【0022】本発明の実施態様を述べれば以下のとおり
である。 1. a)第1段階にて、4(5)−アミノメチル−1−メチ
ルシクロヘキセン(CMA)、シアン化水素酸 および
硫酸水溶液を、60〜120℃の温度で同時に反応させ
て1−ホルムアミド−1−メチル−3(4)−アミノメ
チルシクロヘキセン(FMA)を形成し、 b)第2段階にて、水を添加し、1−ホルムアミド−1
−メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(F
MA)および未反応のシアン化水素酸を加水分解し、次
いで、 c)必要に応じて蟻酸を除去した後、塩基を添加し、第
2段階反応で得られた反応混合物から1−アミノ−1−
メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(AM
CA)を抽出分離すること からなる1−アミノ1−メチル−3(4)−アミノメチ
ルシクロヘキサン(AMCA)の製造方法。 2. CMA1モルにつき、1〜3モルのシアン化水素
酸および2〜3モルの硫酸を添加し、CMA:水のモル
比が1:2〜1:7になるように硫酸の水分を調整す
る、上記第1項の方法。 3. 工程c)の塩基としてアンモニア水溶液を使用
し、該アンモニア水溶液の量は、該アンモニア濃度が6
%〜20%、該AMCA濃度が8%〜15%、および該
硫酸アンモニウム濃度が10%〜30%になるような量
にて使用する、上記第1項の方法。 4. 工程c)の塩基としてアンモニア水溶液を使用
し、該アンモニア水溶液の量は、該アンモニア濃度が6
%〜20%、該AMCA濃度が8%〜15%、および該
硫酸アンモニウム濃度が10%〜30%になるような量
にて使用する、上記第2項の方法。 5. 工程b)で、水は、硫酸濃度が35〜60重量%
になる量にて存在する、上記第1項の方法。 6. 工程b)で、水は、硫酸濃度が35〜60重量%
になる量にて存在する、上記第2項の方法。 7. 工程b)で、水は、硫酸濃度が35〜60重量%
になる量にて存在する、上記第3項の方法。 8. 工程b)で、水は、硫酸濃度が35〜60重量%
になる量にて存在する、上記第4項の方法。 9. 抽出剤として2−メチル−4−ペンタノールを用
いてAMCAを分離する、上記第1項の方法。 10. プロセスの全工程を連続式に行う、上記第1項の
方法。
【0023】11. a)第1段階にて、4(5)−アミノメチル−1−メチ
ルシクロヘキセン(CMA)、シアン化水素酸、および
硫酸水溶液を、80〜120℃の温度で同時に反応させ
て1−ホルムアミド−1−メチル−3(4)−アミノメ
チルシクロヘキサン(FMA)を形成し、 b)第2段階にて、水を添加し、1−ホルムアミド−1
−メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(F
MA)および未反応シアン化水素酸を加水分解し、次い
で、 c)必要に応じて蟻酸を除去した後、塩基を添加し、第
2段階反応で得られた反応混合物から1−アミノ−1−
メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(AM
CA)を抽出分離すること からなる1−アミノ−1−メチル−3(4)−アミノメ
チルシクロヘキサン(AMCA)の製造方法。 12. CMA1モルにつき、1.1〜1.7モルのシア
ン化水素酸および2.2〜2.7モルの硫酸を添加し、
CMA:水のモル比が1:3〜1:6になるように硫酸
の水分を調整する、上記第11項の方法。 13. 工程c)の塩基としてアンモニア水溶液を使用
し、該アンモニア水溶液の量は、該アンモニア濃度が6
%〜20%、該AMCA濃度が8%〜15%、および該
硫酸アンモニウム濃度が10%〜30%になるような量
にて使用する、上記第11項の方法。 14. 工程c)の塩基としてアンモニア水溶液を使用
し、該アンモニア水溶液の量は、該アンモニア濃度が6
%〜20%、該AMCA濃度が8%〜15%、および該
硫酸アンモニウム濃度が10%〜30%になるような量
にて使用する、上記第12項の方法。 15. 工程b)で、水は、硫酸濃度が35〜45重量%
になる量にて存在する、上記第11項の方法。 16. 工程b)で、水は、硫酸濃度が35〜45重量%
になる量にて存在する、上記第12項の方法。 17. 工程b)で、水は、硫酸濃度が35〜45重量%
になる量にて存在する、上記第13項の方法。 18. 工程b)で、水は、硫酸濃度が35〜45重量%
になる量にて存在する、上記第14項の方法。 19. 抽出剤として2−メチル−4−ペンタノールを用
いてAMCAを分離する、上記第11項の方法。 20. プロセスの全工程を連続式に行う、上記第11項の
方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オズワルド・ウイルメス ドイツ連邦共和国デイー51061 ケルン、 エドムンド−タール−メーア−シユトラー セ 28 (72)発明者 デイーテル・アールト ドイツ連邦共和国デイー32657 レムゴ、 パペンハウザー・シユトラーセ 10 (72)発明者 カール・カツセル ドイツ連邦共和国デイー51061 ケルン、 ヴオルフスカウル 7 (72)発明者 ペーター・マース オランダ国 6365 プート、ゲレーンスト ラート 19 (72)発明者 ピエール・ウエステンブール ベルギー国 3650 デイルセン、ケウエー ド 45 (72)発明者 テオ・フアン・デル・クナープ オランダ国 6120 グレーフエンビヒト、 ヘイリツヒ・クルイスストラート 28 (72)発明者 ラフ・レイントエンス オランダ国 6360 シメルト、ストルイク 8

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】a)第1段階にて、4(5)−アミノメチ
    ル−1−メチルシクロヘキセン(CMA)、シアン化水
    素酸、および硫酸水溶液を、60〜120℃の温度で同
    時に反応させて1−ホルムアミド−1−メチル−3
    (4)−アミノメチルシクロヘキサン(FMA)を形成
    し、 b)第2段階にて、水を添加し、1−ホルムアミド−1
    −メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(F
    MA)および未反応のシアン化水素酸を加水分解し、次
    いで、 c)必要に応じて蟻酸を除去した後、塩基を添加し、第
    2段階反応で得られた反応混合物から1−アミノ−1−
    メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(AM
    CA)を抽出分離すること からなる1−アミノ−1−メチル−3(4)−アミノメ
    チルシクロヘキサン(AMCA)の製造方法。
  2. 【請求項2】a)第1段階にて、4(5)−アミノメチ
    ル−1−メチルシクロヘキセン(CMA)、シアン化水
    素酸、および硫酸水溶液を、80〜120℃の温度で同
    時に反応させて1−ホルムアミド−1−メチル−3
    (4)−アミノメチルシクロヘキサン(FMA)を形成
    し、 b)第2段階にて、水を添加し、1−ホルムアミド−1
    −メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(F
    MA)および未反応のシアン化水素酸を加水分解し、次
    いで、 c)必要に応じて蟻酸を除去した後、塩基を添加し、第
    2段階反応で得られた反応混合物から1−アミノ−1−
    メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサン(AM
    CA)を抽出分離すること からなる1−アミノ−1−メチル−3(4)−アミノメ
    チルシクロヘキサン(AMCA)の製造方法。
JP08824498A 1997-03-20 1998-03-18 1−アミノ−1−メチル−3(4)−アミノメチルシクロヘキサンの製造方法 Expired - Fee Related JP4087494B2 (ja)

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DE19711549A DE19711549A1 (de) 1997-03-20 1997-03-20 Verfahren zur Herstellung von 1-Amino-1-methyl-3(4)-aminomethylcyclohexan
DE19711549.7 1997-03-20

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JPH10265446A true JPH10265446A (ja) 1998-10-06
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