DE1643370A1 - Verfahren zur Herstellung von omega-Aminoalkannitrilen - Google Patents

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG

LEVERKU S EN-Bayerweik 13. Oktober 19Ö7 Patent-Abteilung

V/Ra

Verfahren zur Herstellung von &*-Aminoalkannitrilen

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von6>-Aminoalkannitrilen durch Umsetzung ™

entsprechender Lactame mit überschüssigem Ammoniak bei erhöhter Temperatur in der Gasphase an Peststoffkatalysatoren. Während bisher für diese Umsetzung z.B. Kupfer auf Silicagel, Koalin, Aluminiumoxid oder Aluminiumphosphat oder Phosphorsäure auf einem Träger als Katalysator verwendet wird, ist das Verfahren der Erfindung durch die Verwendung von vorzugsweise Fluor enthaltendem Magnesium-, Calcium-, Zink-, Aluminium,-Mangan - oder/und Eisensilikat als Katalysator gekennzeichnet. ä

Die genannten Silicate können für sich allein, in Mischung und bzw. oder Verbindung miteinander, mit oder ohne Träger verwendet werden.

PUr die Herstellung der GJ-Aminoalkannitrile ist es besonders vorteilhaft, wenn die genannten Katalysatoren Fluor enthalten. Sie liefern dann noch höhere Ausbeuten an O-Aminoalkannitrilen als die entsprechenden fluorfreien Verbindungen. 109822/2128 Le A 11 o71

———*— - ι -

Die fluorierten Silikate können dadurch erhalten werden, daß man die Silikate mit Flußsäure oder mit deren neutralen oder sauren Salzen oder mit komplexen fluorhaltigen Säuren oder deren Salzen oder mit fluorenthaltenden Gasen behandelt. Auch kann man die Silikate aus einer fluorhaltigen Lösung fällen. Nach dem Trocknen können die Katalysatoren gegebenenfalls zwischen etwa 100 und 600°C calciniert werden. Der Fluorgehalt kann in weiten Grenzen schwanken, er liegt zweckmäßig zwischen etwa 0,1 und etwa Io Gewichtsprozent.

Während die bisher verwendeten Katalysatoren entweder nur geringe Ausbeuten an Nitrilen oder beachtliche Mengen Nebenprodukte liefern oder nur geringe Aktivität besitzen oder sehr sauerstoffempflindlich sind, besitzen die erfindungsgemäß zu verwendenden Katalysatoren diese Nachteile nicht.

Die Umsetzung der Lactame mit dem Ammoniak wird zweckmäßig unter normalem Druck im Temperaturbereich von etwa 25O⁰C bis etwa 400°C, vorzugsweise zwischen etwa 3OO und etwa durchgeführt.

Die Ammoniakmenge beträgt zweckmäßig mehr als 5 Mol, vorzugsweise etwa Io bis etwa 2o Mol/Mol Lactam.

Die Katalysatoren können als Festbettkatalysator oder als Wirbelschichtkatalysator verwendet werden.

Hat die Aktivität des Katalysators nachgelassen, so kann

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man diese durch Erhitzen des Katalysators mit Sauerstoff bzw. Luft wieder herstellen.

das Verfahren geeignete Lactame sind z.B. ButyroIactarn, Valerolactam, önanthlactam und Laurinlactam von technisch überwiegender Bedeutung ist jedoch die Überführung des ^-Caprolactams in das CJ-Aminocapronitril. Man kann auch das durch Depolymerisation von PoIycaproIactarn gewonnene ₉ sogenannte Spaltlactajn verwenden. . . .

Die £J-Aminoalkännitrile haben als Zwischenprodukte zur Herstellung z.B. der entsprechenden Diamine durch Hydrieren oder zur Herstellung von Schädlingsbekämpfungsmitteln Bedeutung.

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Beispiel 1-6

Die Silikate der Elemente Calcium, Magnesium, Zink, Mangan, Aluminium und Eisen werden entweder zu Pillen gepreßt oder mit Wasser zu einer Paste angeteigt und anschließend getrocknet, um so zu körnigem Material zu gelangen. Die Wirkung dieser Silikate als Katalysatoren bei der Umsetzung von ^-Caprolactam mit Ammoniak zu Aminocapronsäurenitril wurde unter verschiedenen Bedingungen geprüft. Das Reaktionsprodukt enthält noch einen Teil der Ausgangsstoffe sowie Q-Aminocapronsäurenitril, Wasser und Nebenprodukte. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

In den Spalten 8, 9 und Io der Tabelle ist die Zusammensetzung vom organischen Anteil des Reaktionsgemisches angegeben. In den Beispielen 1 und J5 beträgt die Versuchsdauer je 6 Stunden, in den übrigen Beispielen Je 2 Stunden,

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Beispiel	Katalysator	Katalysator- menge e	Korn größe mm	1	Ammoniak i/h	Capro- Iactarn g/h	Temp. "C	R Lactam Gew.-$	iaktionsgemis Aminocapron- säurenitril Gew.-^	ch Nebenprodukte Gew. -56
1	Ca-Silikat	70	1-5	5 .:	4o	13,4	340	60,7	39,2	0,1
2	Mg-Silikat	20	0,5-5	0,5-1	40	1§,5	360	48,5	51	0,5
3	Zn-Silikat	60	5	40	12,5	320	66,4	33,3	0,3
4	Mn-Silikat	30	40	21,5	380	72,0	27,7	0,3
VJl	Al-Silikat	30	40	10,5	300	6°	39	. . ''X ■ : ■
\6;. 7":	Fe^-Silikat	40	40	20	360	68,4 ,	.' .■■■ ;31. V.''';.	0,6

CD CO OO IO M

CJ) OO

. ■ ■ , ■ - . - . Ib 4 -5 J /U

Beispiel 7 O

Das gleiche Aluminiumsilikat, das im Beispiel 5 als Katalysator verwendet wurde, wird fluoriert. Es hat eine Körnung von 0,6-1 mm, eine spezifische Oberfläche von 485 m /g und enthält 15,4 Gewichtsprozent Al₂O,. 500 g dieses Aluminiumsilikats werden mit einer Lösung von 75 g NH₂(HP₂ in 450 ml Wasser bei Raumtemperatur getränkt und etwa l6 Stunden unter Wasserstrahlvakuum aufbewahrt. Anschließend wird der Peststoff von der Flüssigkeit abgetrennt und bei 12o°C getrocknet.¹ über 100 g des so erhaltenen Katalysators werden bei 34O⁰G innerhalb von 2 Stunden etwa 12 g £~Caprolactam zusammen mit 44 1 Ammoniak geleitet. Der organische Anteil des Reaktionsproduktes besteht aus 61,7 Gewichtsprozent Aminocapronsäurenitril und 38,5 Gewichtsprozent Lactam. Der Anteil der Nebenprodukte liegt hier - im Gegensatz zu Beispiel 5 - unter 0,1 Gewichtsprozent.

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• -Ο

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Claims (1)

1. Patentanspruch irr^inn

   = ■ · ■" ~ψ- _ . 164 33/ U

   Verfahren zur Herstellung von £>-Aminoalkannit rllen durch Umsetzung von Lactamen mit einem Überschuß an Ammoniak bei erhöhter Temperatur in der Gasphase in Gegenwart von Peststoffkatalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man vorzugsweise Fluor enthaltendes Magnesium-, Calcium-, Zink-, Aluminium-, Manganoder/und Eisensilikat als Katalysator verwendet.

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