JPS6031828B2 - ヘキサメチレンイミンの製法 - Google Patents

ヘキサメチレンイミンの製法

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JPS6031828B2
JPS6031828B2 JP50037025A JP3702575A JPS6031828B2 JP S6031828 B2 JPS6031828 B2 JP S6031828B2 JP 50037025 A JP50037025 A JP 50037025A JP 3702575 A JP3702575 A JP 3702575A JP S6031828 B2 JPS6031828 B2 JP S6031828B2
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JP
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hmd
hmi
hexamethyleneimine
hydrogen
reaction
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JP50037025A
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JPS50130775A (ja
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トウスサント ヘルベルト
アデルスベルガ− クラウス
ホフマン ヘルビツヒ
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BASF SE
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BASF SE
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D295/00Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D295/02Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero elements
    • C07D295/023Preparation; Separation; Stabilisation; Use of additives

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水素及び水素触媒の存在下に液相中で、ヘキ
サメチレンジアミン(HMD)及び(又は)その工業的
オリゴマーからアンモニアを脱離させるとともに開環さ
せることによる、ヘキサメチレンィミン(HMI)の特
殊な連続的製法に関する。
HMDからHMIを得ることは公知である。
たとえばドイツ特許第738448号明細書によれば、
反応は気相においてアルミナ触媒との接触下に、ただし
水素の存在なしで行なわれる。液相中の同じ反応につき
米国特許第3652545号明細書(第4欄5乳;以下
)には、わずかに50%の収率が記載され、さらに20
0バール以上の圧力を必要とすることが説明されている
この特許は特にへキサンジオールからのHMIの製造を
取り扱っているが、この方法も重大な欠点を有する。H
MIが副生物として得られるHMDの製法も専門家によ
く知られている。しかし収率が不満足であり、そして高
い温度又は高価な還元剤を用いなければ収率を改善する
ことができない。前記の閉環反応は最近ピロリジン及び
ピベリジンの製造に類似する方法により試みられた(キ
ンドラー及びマツティース、「ベリヒラ」96巻(19
63王)924〜929頁、特に924頁参照)。
しかしHMDは、キンドラーらによって論じられた条件
下では、閉環してHMI環を形成する代わりに往々にし
てアンモニアの脱離により重合体を形成する傾向がある
。これらの従来法においてはHMIは少量生成するにす
ぎない。ここにHMDを得るための他の方法をあげると
、たとえばアクロレィンから(米国特許第363595
1号)、ごーカプロラクタムから(米国特許第2181
14ぴ号)、ビス−(6−アミノーN−へキシル)ーア
ミンから(ドイツ特許第113878び号)及びご−カ
プロラクトンから(英国特許第1185310号)から
出発するものがある。
本発明者らは、反応を大気圧における少なくとも140
qoの沸点を有する化学的に不活性な溶剤の中で行ない
、反応混合物中のHMDの濃度が250夕/そを越える
ことがなく、そして生成するHMIを連続的に蒸留除去
するとき、前記方法において優れた収率が得られること
を見出した。
本方法によれば蒸留中にHMDが有利に引き戻される。
これはたとえば図面に示す装置において、反応容器の上
に短い分留塔を置き、そして必要に応じある量のHMI
を還流させることにより容易に達せられる。気相法に比
して本方法の特に有利な点は、得られるHMI中にデヒ
ドロヘキサメチレンィミン異性体が認められないことで
ある。
これらの異性体はHMIから蒸留により分離することが
困難である。反応温度は用いられる水素化触媒の種類及
び操作圧力に依存し、普通のコバルト触媒(担綾又は非
担特)たとえばニッケル、マンガン、銅、ク。
ムなどにより変性されたものを用いると、大気圧ないし
約10バールの圧力においてこれは一般に140〜25
0こ○である。これらの条件下でHMIは、それが生成
する反応温度において沸騰除去される(大気圧における
HMIの沸騰温度は約139qo、HMDの沸騰温度は
約205o0である)。他の触媒たとえばラニーニッケ
ル、貴金属触媒及び担持又は非担特の他の型の触媒を用
いる場合には、所望により大気圧よりわずかに低いか又
はわずかに高い圧力を採用することにより、最も有利な
反応温度に調整することができ、好適な圧力を絶対圧で
0.3〜3バールである。しかし実質的大気圧において
操作することが好ましく、かつ多くの場合の有利である
。本発明方法のために適する水素化触媒は担持又は非担
特の触媒である。
有効な触媒はたとえば触媒活性成分としてニッケル、コ
バルト、鉄、マンガン、銀、銅及びクロムの中の少なく
とも1種の金属を含有するものである。貴金属たとえば
パラジウムも触媒に含有されてよい。担特の例は酸化ア
ルミニウム、珪酸塩及び珪酸である。特に好ましい触媒
は、担体上にニッケル5〜25%、銅0.5〜10%及
びマンガン0.1〜5%を含有するものである。
少量たとえば0.1〜5%の燐酸を加えることも有利で
ある。この場合に特に好ましい担特はシリカゲルである
。本方法の特色は大気圧において実施しうろことである
しかしこの特色は本発明を制限するものではない。なぜ
ならば本方法は適宜な装置を用いて0.1〜50バール
、特に0.7〜2ルくールの範囲内で行なうことができ
るからである。供給されたHMDの速やかな脱出を防止
するには、最高の操作温度は必然的に圧力に依存し、1
20〜28000特に180〜225qoの温度範囲が
適している。時によりかなり高い温度が、特にHMDの
製造において得られる蒸留残査の使用にとって有利な影
響を与える。この残査は一般にHMDのオリゴマーを含
有する。本発明方法は広い濃度範囲において、すなわち
液相1そにつきHMD約10〜250夕の範囲で行なう
ことができる。
収率はある限度まではHMD濃度の低下とともに改善さ
れることが認められるが、経済上の理由から反応混合物
に対し約3〜10%の濃度が好ましい。水素はHMDか
らHMIを生ずる化学量論的な方程式の中には入らない
が、水素化触媒と同様に必要である。
反応混合物から生ずるアンモニアを追い出すためには不
活性ガス足りるであろうや、本発明者らは水素を少なく
とも混合物中に添加すること、そして特に好ましくは水
素だけを用いることが必要であることを見出した。随伴
されたHMI及びアンモニアを分離したのち水素を再循
環させることは、特に径済的であることが知られた。好
適な不活性の高沸点溶剤は、特に大気圧における水素化
に対し抵抗性を有し、かつ伝熱液体として適する多核炭
化水素、たとえばジフェニルェーテル、ジフェニルメタ
ン及びその誘導体、トリアリールジメタン及びデカリン
ならびにこれらの混合物である。
反応中にいよいよ存在し、そしてその構造が一般に究明
されていないポリメチレンポリアミンは、かなり高い濃
度において存在することがあるが、通常は支障を起こさ
ない。溶剤の一部を新しいものと取り換えること(連続
的又は非連続的に)により、創生物の蓄積を適度に制限
することが好ましい。経験によれば全容積は比較的高い
分子量のアミンの生成により徐々に増加するので溶剤の
必要量は低く、従って溶剤を追加する必要はない。
もし前記の条件を満足する適当な高分子量のアミンが手
に入るならば、異なる化学的性質の溶剤は最初の装入物
のためにさえも不必要であり、従って本発明に用いられ
る溶剤は高沸点のアミドだけとなる。溶剤は特別な場合
にはHMIと共沸混合物を形成することがあるが、これ
は本発明方法の操作の可能性に対し何の影響をも与えな
い。
図面は本発明の実施態様を説明するための工程図であっ
て、好ましい装置は水素化触媒を充填した直立管1から
成り、この中を循環する液相、HMD4及び水素5が連
続的に上方に通過する。
反応器の上部には触媒を含まない空間が残されており、
従って一方ではガス及び蒸気が、そして他方では液相が
分離される。液相は反応器の下端に送られ、そしてポン
プにより再循環される。ガス及び蒸気は隔離された適当
な寸法の糟留塔2に送られ、そしてこれは次ぎのように
操作される。すなわち同様に蒸発されたHMDは底部か
ら取り出して循環する液相中に導入され、そしてHM蒸
気、アンモニア及び水素は塔の頂部から凝縮器3に送ら
れ、ここで高度に濃縮されたH肌が凝縮する。循環液相
からの取出しを調節することにより、反応器上部におけ
る液面はほとんど一定に保たれる。好ましくは反応器を
、管の断面1のにつき毎時5〜100その水素がこれを
通って流れるように操作する。
しかしこの範囲は厳密なものではない。なぜならば触媒
床中に層が配置される様式及び装置の設計も影響を与え
るからである。液相が反応器を通して送られる速度はも
ちろんHMDの平均滞留時間に影響する。
好ましい滞留時間は2〜20分であり、最適値はそれぞ
れの場合につき決定され、そして反応温度及び装置に依
存する。多くの場合にかなり少ない量に適する他のより
簡単な装置は、加熱可能な蝿洋式容器であって部分的に
溶剤によって満たされ、そして新しいHMDを供給する
ための手段及びHMIを蒸留除去するための装置を有す
るものから成る。
この装置においては分散された触媒たとえばラニーニツ
ケルを用いることが有利である。実施例 1 93蟹容量部の内容を有する直立した加熱可能な反応管
に、ニッケル1亀重量%、銅5重量%、マンガン1重量
%及びP2051重量%をシリカゲル上に含有する触媒
85畔容量部を袋入する。
この装置に高沸点の熱交換液体(マーロサームS、製造
業者の説明によればトリアリールジメタン異性体の混合
物である)を、205〜208℃に加熱したのちに液相
を循環しうる限度まで満たす。毎時20000舷容量部
の水素及び72容量部のHMDを管の下端から供給する
。液相は循環時間が約9分となるようにポンプで送られ
る。蒸留により95%の純度を有するHMI毎時59容
量部(収率は理論値の94%)が得られる。実施例 2 1000容量部の内容を有し、縄伴機、ガス供給管、温
度計、貯槽及び上部に取り付けられた1200容量部の
内容を有する充填塔を備えた丸底フラスコに、ヘキサ−
n−プチル燐酸トリアミド220容量部及びラニーニッ
ケル24部を装入する。
フラスコを198〜204qoに加熱し、毎時2100
0咳容量部の水素を通過させ、そしてHMD482容量
部を7時間にわたって一様に滴下する。蒸留により82
%の純度を有するHM1311容量部(収率は理論値の
66%)が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施態様を説明するための工程図であり
、1は反応管、2は糟留塔、3は凝縮器、4はHMDの
供給、そして5は水素の供給を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 反応を大気圧における少なくとも140℃の沸点を
    有する溶剤の中で行ない、反応混合物中のヘキサメチレ
    ンジアミンの濃度が250g/lを越えることがなく、
    そして生成するヘキサメチレンイミンを連続的に蒸留除
    去することを特徴とする、水素及び水素化触媒の存在下
    にヘキサメチレンジアミンからアンモニアを脱離させそ
    して閉環させることによる、ヘキサメチレンイミンの連
    続的製法。
JP50037025A 1974-03-28 1975-03-28 ヘキサメチレンイミンの製法 Expired JPS6031828B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2414930A DE2414930C2 (de) 1974-03-28 1974-03-28 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Hexamethylenimin
DE2414930.2 1974-03-28

Publications (2)

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JPS50130775A JPS50130775A (ja) 1975-10-16
JPS6031828B2 true JPS6031828B2 (ja) 1985-07-24

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ID=5911400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50037025A Expired JPS6031828B2 (ja) 1974-03-28 1975-03-28 ヘキサメチレンイミンの製法

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US (1) US4229346A (ja)
JP (1) JPS6031828B2 (ja)
BE (1) BE827199A (ja)
DE (1) DE2414930C2 (ja)
FR (1) FR2265745B3 (ja)
GB (1) GB1492847A (ja)
IT (1) IT1034523B (ja)
NL (1) NL7503442A (ja)

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GB1492847A (en) 1977-11-23
NL7503442A (nl) 1975-09-30
BE827199A (fr) 1975-09-26
US4229346A (en) 1980-10-21
FR2265745A1 (ja) 1975-10-24
DE2414930C2 (de) 1983-07-07
FR2265745B3 (ja) 1977-12-02
JPS50130775A (ja) 1975-10-16
DE2414930A1 (de) 1975-10-23
IT1034523B (it) 1979-10-10

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