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DE2164169B2 - Process for the production of 13- or M-bis-aminomethyl-cyclohexane - Google Patents

Process for the production of 13- or M-bis-aminomethyl-cyclohexane

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Publication number
DE2164169B2
DE2164169B2 DE2164169A DE2164169A DE2164169B2 DE 2164169 B2 DE2164169 B2 DE 2164169B2 DE 2164169 A DE2164169 A DE 2164169A DE 2164169 A DE2164169 A DE 2164169A DE 2164169 B2 DE2164169 B2 DE 2164169B2
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DE
Germany
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bis
mol
xylylenediamine
reaction
aminomethyl
Prior art date
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Granted
Application number
DE2164169A
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German (de)
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DE2164169A1 (en
DE2164169C3 (en
Inventor
Tetsuo Aoyama
Yukio Tsuboi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Publication of DE2164169A1 publication Critical patent/DE2164169A1/en
Publication of DE2164169B2 publication Critical patent/DE2164169B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2164169C3 publication Critical patent/DE2164169C3/en
Expired legal-status Critical Current

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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 1,3- bzw. 1,4-Bis-aminomethyl-cyclohexan durch katalytische Hydrierung von m- oder p-Xylylendiamin bei 70 bis 150°C, einem Druck von 50 bis 500 kg/cm2 in Gegenwart eines Lösungsmittels und unter Einsatz eines Rutheniumkatalysators, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Hydrierung in flüssigem Ammoniak als Lösungsmittel durchgeführt und eine Konzentration an m- oder p-Xylylendiamin in der Ammoniaklösung von 5 bis 80 Gew.-% eingehalten wird.The invention relates to a new process for the production of 1,3- or 1,4-bis-aminomethyl-cyclohexane by catalytic hydrogenation of m- or p-xylylenediamine at 70 to 150 ° C, a pressure of 50 to 500 kg / cm 2 in the presence of a solvent and using a ruthenium catalyst, which is characterized in that the hydrogenation is carried out in liquid ammonia as the solvent and a concentration of m- or p-xylylenediamine in the ammonia solution of 5 to 80% by weight is maintained.

Es ist bekannt, daß Polyamide aus Bis-aminomethylcyclohexanen und einer organischen zweibasischen Säure, wie Adipinsäure oder Sebazinsäure, erhalten werden können und gute Eigenschaften aufweisen. Es ist ferner bekannt, daß unter Verwendung von Bis-aminomethyl-cyclohexanen als Rohmaterialien hergestellte Polyurethane zur Herstellung von elastischen Fasern, Formgegenständen oder Filmen mit außerordentlich hoher Lichtbeständigkeit verwendet werden können. Bis-aminomethyl-cycTohexane sind auch schon als Härter für Epoxidharze eingesetzt worden.It is known that polyamides are made from bis-aminomethylcyclohexanes and an organic dibasic acid such as adipic acid or sebacic acid can be and have good properties. It is also known that using bis-aminomethyl-cyclohexanes Polyurethanes produced as raw materials for the production of elastic fibers, Molded articles or films with extremely high light resistance can be used. Bis-aminomethyl-cyclohexanes have also been used as hardeners for epoxy resins.

Bisher waren folgende Verfahren zur Herstellung von Bis-aminomethyl-cyclohexanen bekannt:The following processes for the production of bis-aminomethyl-cyclohexanes were previously known:

CöOHCOOH

COOHCOOH

COOHCOOH

CONH2^CONH 2 ^

CNCN

CH2NH2 CH 2 NH 2

(Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft Bd. 71, S. 759—767 [1938]).(Reports of the German Chemical Society, Vol. 71, pp. 759-767 [1938]).

CHCH

CH2 CH 2

(US-PS 3012 994)(US-PS 3,012,994)

CNCN

CN CHO CNCN CHO CN

CO HCO H

' H I + I H'H I + I H

CH2NH2 CH2NH2 CH 2 NH 2 CH 2 NH 2

CH2NH2 CH 2 NH 2

CHOCHO

CH2NH2 CH 2 NH 2

CH2NH
(Japanische Patentschrift 459199)
CH 2 NH
(Japanese Patent 459199)

CH2NHCOR
H2O
CH 2 NHCOR
H 2 O

CH2NHCORCH 2 NHCOR

CH2NHCORCH 2 NHCOR

CH2NH2 CH 2 NH 2

CH2NH2 CH2NH2 CH 2 NH 2 CH 2 NH 2

(Japanische Patentschrift 517236)(Japanese Patent 517236)

Diese herkömmlichen Verfahren sind jedoch mit Nachteilen behaftet Beim Verfahren 1 ist die durch Hydrieren von Phthalsäure erhaltene Cyclohexandicarbonsäure verhältnismäßig instabil. Darüber hinaus weist das Verfahren viele Stufen auf und ist kompliziert, so daß die Ausbeute gering ist. Beim Verfahren 2 ist, obwohl die Kondensationsreaktion von 1,3-Butadien und Acrylsäurenitril quantitativ verläuft, die Ausbeute in der Stufe der Oxo-Reaktion gering. Außerdem schwankt, obgleich 13-Bis-aminomethylcyclohexan und 1,4-Bis-aminomethyIcyclohexan zusammen hergestellt werden, das Verhältnis eines Produktes zu anderen stark, und dementsprechend ist die Qualität nicht einheitlich. Beim Verfahren 3 wird das als Ausgangsmaterial verwendete Xylylendiamin zuvor acyliert, dann hydriert, anschließend die Acylgruppe mit Säure oder Alkali hydrolisiert und das Reaktionsprodukt mit Äther oder Cyclohexan extrahiert. Die Ausbeute an Bis-aminomethylcyclohexanen ist daher niedrig. Beim Verfahren 4 wird Wasser oder eine organische Säure als Lösungsmittel verwendet Auch hier sind die Ausbeuten niedrig. Bei Verwendung einer organischen Säure sind darüber hinaus die Materialien für den Reaktionsbehälter begrenzt Auch muß das Amin erst durch Zusatz von Alkali freigesetzt werden.However, these conventional methods have disadvantages. Method 1 is through Hydrogenation of phthalic acid obtained cyclohexanedicarboxylic acid is relatively unstable. It also has the process has many steps and is complicated, so that the yield is low. In method 2, although the condensation reaction of 1,3-butadiene and acrylonitrile proceeds quantitatively, the yield in the stage of the oxo reaction is low. aside from that varies, although 13-bis-aminomethylcyclohexane and 1,4-bis-aminomethylcyclohexane produced together the relationship of one product to another is strong, and accordingly the quality is not uniformly. In method 3, the xylylenediamine used as the starting material is acylated beforehand, then hydrogenated, then hydrolyzed the acyl group with acid or alkali and the reaction product with ether or cyclohexane extracted. The yield of bis-aminomethylcyclohexanes is therefore low. In method 4, water or an organic acid is used as Solvent used Here, too, the yields are low. When using an organic acid are In addition, the materials for the reaction vessel are limited. The amine must also only be added by adding Alkali are released.

In der JA-PS 26 783/67 wird ein Verfahren zur Herstellung von cis-Cyclohexan-bis-methylamin durch katalytisch^ Hydrierung von Xylylendiamin unter Einsatz eines Rhodiumoxidkatalysators beschrieben. Als Lösungsmittel werden dabei wäßrige Lösungen von Essigsäure oder anderen organischen Säuren, wie Propionsäure, oder Wasser verwendet. Die Reaktionszeit bei der Durchführung dieses Verfahrens liegt zwischen 2 und 4 Stunden, während das erfindungsgemäße Verfahren nur eine Reaktionszeit von 75 Minuten oder weniger benötigt Diese erhebliche Verkürzung der Reaktionszeit ermöglicht eine industrielle Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und wiegt dabei etwaige durch den Einsatz des Ammoniaks bedingte Nachteile weit auf.In JA-PS 26 783/67 a process for the preparation of cis-cyclohexane-bis-methylamine is carried out catalytic ^ hydrogenation of xylylenediamine using a rhodium oxide catalyst. as Solvents are aqueous solutions of acetic acid or other organic acids, such as Propionic acid, or water is used. The response time in performing this procedure is up between 2 and 4 hours, while the process according to the invention only has a reaction time of 75 minutes or less is required. This considerable reduction in response time enables industrial implementation of the method according to the invention and weighs any due to the use of ammonia related disadvantages.

In »Journal of American Chemical Society«, Band 75, 1953, Seiten 1156-1159 wird die Herstellung von Bis-4-aminocyclohexyl-methan durch katalytische Hydrierung von Bis-4-aminophenyl-methan in Gegenwart eines Rutheniumkatalysators unter Einsatz von Dioxan als Lösungsmittel und Ammoniak als Adjuvans beschrieben. Die erzielte Ausbeute liegt deutlich unter der erfindungsgemäß erzielbaren Ausbeute. Ein Hinweis auf eine Ausbeuteverbesserung durch Weglassen des Dioxans wird nirgends gegeben.In "Journal of American Chemical Society", Volume 75, 1953, pages 1156-1159, the preparation of Bis-4-aminocyclohexyl-methane by catalytic hydrogenation of bis-4-aminophenyl-methane in the presence of a ruthenium catalyst using dioxane described as a solvent and ammonia as an adjuvant. The yield achieved is well below that yield achievable according to the invention. An indication of a yield improvement by omitting the Dioxane is not given anywhere.

Bei allen bekannten Verfahren zur Hydrierung von Xylylendiaminen in Gegenwart eines Rutheniumkatalysators werden als Nebenprodukte Methylbenzylamin und Aminomethyl-methylcyclohexan gebildet. Unter milden Reaktionsbedingungen wird ein Teil des Xylylendiamins nicht umgesetzt, so daß die Ausbeuten an Bis-aminomethylcyclohexan unbefriedigend waren. Wegen der Verunreinigungen, welche die abschließende Destillation störten, erreichte die Ausbeute an Bis-aminomethylcyclohexanen nur Werte von 60 bis 65 Mol-%.In all known processes for the hydrogenation of xylylenediamines in the presence of a ruthenium catalyst methylbenzylamine and aminomethyl-methylcyclohexane are formed as by-products. Under mild reaction conditions, part of the xylylenediamine is not converted, so that the yields of bis-aminomethylcyclohexane were unsatisfactory. Because of the impurities that the final Distillation interfered, reached the yield of bis-aminomethylcyclohexanes only values from 60 to 65 mol%.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung von flüssigem Ammoniak als Lösungsmittel wird die Bildung von Nebenprodukten, wie Methylbenzylamin oder Aminomethyl-methylcyclohexan, ganz erheblich vermindert und die Ausbeute an Bis-aminomethylcyclohexanen um 7 bis 20 Mol-% gegenüber der Verwendung eines anderen Lösungsmittels als flüssigem Ammoniak verbessertThe inventive use of liquid ammonia as a solvent results in the formation of by-products, such as methylbenzylamine or aminomethyl-methylcyclohexane, are reduced considerably and the yield of bis-aminomethylcyclohexanes by 7 to 20 mol% over usage of a solvent other than liquid ammonia

Ein Rhodium- oder Platinkatalysator ist für dieA rhodium or platinum catalyst is for that

beabsichtigte Hydrierung nicht brauchbar, da die Aktivität eines derartigen Katalysators durch die katalysatorvergiftende Wirkung von Aminen und Ammoniak zu stark herabgesetzt, wird.intended hydrogenation not useful, since the activity of such a catalyst by the The catalyst poisoning effect of amines and ammonia is reduced too much.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden kaum Verunreinigungen gebildet so daß eine Endausbeute an Bis-aminomethylcyclohexanen von 82 bis 89 Mol-% erhalten werden kann.In the process according to the invention, hardly any impurities are formed, so that a final yield is achieved Bis-aminomethylcyclohexanes from 82 to 89 mol% can be obtained.

Erfindungsgemäß wird als Ausgangsmaterial m- oder p-Xylylendiamin in einer solchen Menge eingesetzt, daß die Konzentration in der Ammoniaklösung 5 bis 8OGew.-°/o, vorzugsweise 10 bis 60Gew.-%, beträgt. Die Reaktionstemperatur beträgt 70 bis 15O0C, vorzugsweise 90 bis 13O0C, und der Reaktionsdruck liegt bei 50 bis 500 kg/cm2, vorzugsweise 100 bis 250 kg/cm2. Unter diesen Bedingungen wird 1,3-Bisaminomethylcyclohexan aus m-Xylylendiamin und 1,4-Bis-aminomethylcyclohexan aus p-Xylylendiamin in guten Ausbeuten hergestellt.According to the invention, m- or p-xylylenediamine is used as the starting material in such an amount that the concentration in the ammonia solution is 5 to 80% by weight, preferably 10 to 60% by weight. The reaction temperature is from 70 to 15O 0 C, preferably 90 to 13O 0 C, and the reaction pressure is 50 to 500 kg / cm 2, preferably 100 to 250 kg / cm 2. Under these conditions, 1,3-bisaminomethylcyclohexane is produced in good yields from m-xylylenediamine and 1,4-bis-aminomethylcyclohexane from p-xylylenediamine.

Ist die Konzentration an m- oder p-Xylylendiamin in einer Ammoniaklösung niedriger als 5 Gew.-%, sinkt die Raum-Zeit-Ausbeute, während bei über 80 Gew.-% die Selektivität des Katalysators schlechter wird. Auch wenn die Reaktionstemperatur über 150° C steigt, treten leicht Nebenreaktionen auf, während bei einem Arbeiten unter 700C die Raum-Zeit-Ausbeute absinkt. Auch wenn der Reaktionsdruck unter 50 kg/cm2 liegt, sinkt die Raum-Zeit-Ausbeute, während bei einem Druck über 500 kg/cm2 in starkem Maße Nebenreaktionen auftreten.If the concentration of m- or p-xylylenediamine in an ammonia solution is lower than 5% by weight, the space-time yield drops, while if it is over 80% by weight, the selectivity of the catalyst becomes worse. Even if the reaction temperature rises above 150 ° C, side reactions are liable to occur, while the space-time yield decreases at a work below 70 0C. Even if the reaction pressure is below 50 kg / cm 2 , the space-time yield drops, while at a pressure above 500 kg / cm 2, side reactions occur to a large extent.

Das bei der Durchführung des Verfahrens als Lösungsmittel verwendete Ammoniak muß flüssiges Ammoniak sein. Mit Ammoniakwasser oder Ammoniak-Alkohol kann die erfindungsgemäße Wirkung nicht erzielt werden.The ammonia used as a solvent in carrying out the process must be liquid Be ammonia. With ammonia water or ammonia alcohol the effect of the invention cannot be achieved.

Der erfindungsgemäß eingesetzte Rutheniumkatalysator enthält als Wirkungskomponente Ruthenium, Ruthenoxid oder Ruthenhydroxid. Der Katalysator kann in Form einer einzigen Katalysatorkomponente eingesetzt werden, wobei Ruthenoxid zweckmäßig ist und insbesondere RuC«2 am geeignetsten ist. Weiterhin kann die Katalysatorwirkstoffkomponente auf einem Träger vorliegen, beispielsweise Aluminiumoxid, Diatomeenerde oder Kohle. Wird ein Träger verwendet, dann beträgt die Menge an Katalysatorwirkkomponente 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesamtmenge des Katalysators.The ruthenium catalyst used according to the invention contains ruthenium as an active component, Ruthenium oxide or ruthenium hydroxide. The catalyst can be in the form of a single catalyst component can be used, ruthenium oxide being appropriate and in particular RuC «2 being the most suitable. Farther the active catalyst component can be present on a carrier, for example aluminum oxide, diatomaceous earth or coal. If a carrier is used, the amount of the active catalyst component is 0.1 up to 10% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight, based on the total amount of the catalyst.

Die einzusetzende Katalysatormenge liegt bei 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-°/o, bezogen auf die Menge an m- oder p-Xylylendiamin.The amount of catalyst to be used is 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight, based on the amount of m- or p-xylylenediamine.

Man kann entweder chargenweise unter Verwendung eines Autoklaven oder kontinuierlich unter Verwendung eines Festbett- oder Flüssigbettreaktors arbeiten.One can either use batchwise using an autoclave or continuously using a fixed bed or fluidized bed reactor work.

Im Falle einer ansatzweisen Herstellung ist die Reaktion innerhalb von 30 Minuten bis 3 Stunden unter den oben angegebenen Reaktionsbedingungen beendet. Bei einer kontinuierlichen Herstellung liegt die Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit der Ammoniaklösung von Xylylendiamin unterhalb 7/Stunde und vorzugsweise bei 0,5 bis 5/Stunde.In the case of a batch production, the reaction is below the above within 30 minutes to 3 hours specified reaction conditions ended. In a continuous production, the liquid space velocity is the ammonia solution of xylylenediamine below 7 / hour and preferably at 0.5 to 5 / hour.

Das Ausgangsmaterial kann durch Hydrieren von Isophthalsäure mit Ammoniak als Lösungsmittel in Gegenwart eines Nickel- und/oder Kobaltkatalysators hergestellt werden.The starting material can be prepared by hydrogenating isophthalic acid with ammonia as a solvent in Presence of a nickel and / or cobalt catalyst can be produced.

Da sowohl das erfindungsgemäße Verfahren als auch das Verfahren zur Hersteilung von m- bzw. p-Xylylendiamin Ammoniak als Lösungsmittel benötigt, ist esSince both the process according to the invention and the process for the preparation of m- or p-xylylenediamine Ammonia is needed as a solvent, it is

möglich, beispielsweise !,S-Bis-aminomethylcyclohexan kontinuierlich aus Isophthalsäure herzustellen. Dieses kontinuierliche Herstellungsverfahren ist sehr vorteilhaft. possible, for example!, S-bis-aminomethylcyclohexane continuously produced from isophthalic acid. This continuous manufacturing process is very advantageous.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele erläutert. Vergleichsbeispjele unter Verwendung anderer Lösungsmittel als flüssiges Ammoniak erläutern gleichzeitig den erzielbaren technischen FortschrittThe invention is illustrated by the following examples. Comparative examples using Solvents other than liquid ammonia also explain the technical aspects that can be achieved progress

|O| O

Beispiel 1example 1

Ein Schüttelautoklav mit 100 ml Fassungsvermögen wurde mit 13,6 g m-Xylylendiamin, 3 g eines Katalysators aus 5 Gew.-% Ruthenium auf einem Kohleträger und 20 g flüssigem Ammoniak beschickt. Dann wurde kontinuierlich Wasserstoff bis zu einem Druck von 200 kg/cm2 zugeführt, und die Hydrierung wurde bei einer Reaktionstemperatur vori1105° C durchgeführt. In 70 Minuten war die Absorption von Wasserstoff beendet. Die entstandene Reaktion^lösung wurde ausgebracht, filtriert und das Filtrat auf die Produkte analysiert. Die Ausbeuten waren 87,3 Mol-% 1,3-Bisaminomethyl-cyclohexan, 3,6 Mol-% 3-Methylbenzylamin 4,5 Mol-% l-Aminomethyl-S-methylcyclohexan und eine Spur m-Xylylendiamin.A shaking autoclave with a capacity of 100 ml was charged with 13.6 g of m-xylylenediamine, 3 g of a catalyst composed of 5% by weight of ruthenium on a carbon support and 20 g of liquid ammonia. Then hydrogen was continuously supplied up to a pressure of 200 kg / cm 2, and the hydrogenation was conducted at a reaction temperature vori 1 105 ° C. The absorption of hydrogen was complete in 70 minutes. The resulting reaction solution was applied, filtered and the filtrate analyzed for the products. The yields were 87.3 mol% 1,3-bisaminomethyl-cyclohexane, 3.6 mol% 3-methylbenzylamine, 4.5 mol% 1-aminomethyl-S-methylcyclohexane and a trace of m-xylylenediamine.

Die Hydrierung wurde unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie zuvor durchgeführt, nur wurde Methanol anstelle des flüssigen Ammoniaks verwendet. Die erhaltene Reaktionslösung wurde filtriert und das erhaltene Filtrat auf die Produkte analysiert. Die Ausbeuten waren 71,6 Mol-% 1,3-Bis-aminomethylcyclohexan, 11,2 Mol-% 3-Methylbenzylamin, 10,8 Mol-% l-Aminomethyl-3-methylcyclohexan und 0,3 Mol-% m-Xylylendiamin.The hydrogenation was carried out under the same reaction conditions as before, only was Methanol is used instead of the liquid ammonia. The reaction solution obtained was filtered and the filtrate obtained analyzed for the products. The yields were 71.6 mol% 1,3-bis-aminomethylcyclohexane, 11.2 mol% 3-methylbenzylamine, 10.8 mol% l-aminomethyl-3-methylcyclohexane and 0.3 mol% m-xylylenediamine.

VergleichsbeispielComparative example

3535

Versuch mit einem Lösungsmittelgemisch aus Dioxan und Ammoniak (J. Am. Chem. Soc, 75,1953, S. 1157).Experiment with a solvent mixture of dioxane and ammonia (J. Am. Chem. Soc, 75, 1953, p. 1157).

Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 10 g Dioxan und 10 g flüssiges Ammoniak anstelle von 20 g flüssigem Ammoniak verwendet wurden. Die Ausbeuten betragen 73,9 Mol-% 1,3-Bis-aminomethylcyclohexan, 9,3 Mol-% 3-Methylbenzylamin, 11,9 Mol-% l-Aminomethyl-3-methylcyclohexan sowie eine Spurenmenge an m-Xylylendiamin. The procedure described in Example 1 was repeated, with the exception that 10 g of dioxane and 10 g liquid ammonia was used instead of 20 g of liquid ammonia. The yields are 73.9 mol% 1,3-bis-aminomethylcyclohexane, 9.3 mol% 3-methylbenzylamine, 11.9 mole percent 1-aminomethyl-3-methylcyclohexane and a trace amount of m-xylylenediamine.

Beispiel 2Example 2

Der gleiche Autoklav wie in Beispiel 1 wurde mit 13,6 g m-Xylylendiamin, 0,3 g Ruthenoxid und 30 g flüssigem Ammoniak beschickt. Wasserstoff wurde dann kontinuierlich bis zu einem Druck von 150 kg/cm2 zugeführt, und die Hydrierung wurde bei einer Reaktionstemperatur von 110°C durchgeführt. In 65 Minuten war die Absorption des Wasserstoffs beendet. Die erhaltene Reaktionslösung wurde ausgebracht, filtriert und das Filtrat auf Produkte analysiert. Die Ausbeuten waren 87,1 Mol-% 1,3-Bis-aminomethylcyclohexan, 5,0 Mol-% 3-Methylbenzylamin, 4,7 Mol-% l-Aminomethyl-3-methylcyclohexan und 0,1 Mol-% eo m-Xylylendiamin.The same autoclave as in Example 1 was charged with 13.6 g of m-xylylenediamine, 0.3 g of ruthen oxide and 30 g of liquid ammonia. Hydrogen was then continuously supplied up to a pressure of 150 kg / cm 2 , and hydrogenation was carried out at a reaction temperature of 110 ° C. The absorption of hydrogen was complete in 65 minutes. The reaction solution obtained was discharged, filtered, and the filtrate was analyzed for products. The yields were 87.1 mol% 1,3-bis-aminomethylcyclohexane, 5.0 mol% 3-methylbenzylamine, 4.7 mol% l-aminomethyl-3-methylcyclohexane and 0.1 mol% eo m- Xylylenediamine.

Die Hydrierung wurde unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie zuvor durchgeführt, nur wurde Wasser anstelle von flüssigem Ammoniak verwendet. Die erhaltene Reaktionslösung wurde zur Abtrennung des Katalysators filtriert und das Filtrat wurde analysiert. Die Ausbeuten waren 73,2 Mol-% 1,3-Bis-aminomethylcyclohexan, 11,3 Mol-% 3-Methylbenzylamin, 9,7 Mol-% l-Aminomethyl-3-methylcyclohexan und 0,4 Mol-% m-Xylylendiamin.The hydrogenation was carried out under the same reaction conditions as before, except that it was water used instead of liquid ammonia. The reaction solution obtained was used to separate the Catalyst filtered and the filtrate was analyzed. The yields were 73.2 mol% 1,3-bis-aminomethylcyclohexane, 11.3 mole percent 3-methylbenzylamine, 9.7 mole percent 1-aminomethyl-3-methylcyclohexane, and 0.4 Mole percent m-xylylenediamine.

Beispiel 3Example 3

Der gleiche Autoklav wie in Beispiel 1 wurde mit 13,6 g m-Xylylendiamin, 3 g eines Katalysators aus 5 Gew.-% Ruthenium auf einem y-Aluminiumoxidträger und 25 g flüssigem Ammoniak beschickt. Wasserstoff wurde dann kontinuierlich bis zu einem Druck von 150 kg/cm2 eingeleitet, und die Hydrierung bei einer Reaktionstemperatur von 115° C durchgeführt. In 75 Minuten war die Absorption des Wasserstoffes beendet Die erhaltene Reaktionslösung wurde ausgebracht, zur Abtrennung des Katalysators filtriert und auf Produkte untersucht Die Ausbeuten waren 87,1 Mol-% 1,3-Bisaminomethylcyclohexan, 3,8 Mol-% 3 Methylbenzylamin, 2,9 Mol-% l-AminomethyI-3-methylcyclohexan und 0,2 Mol-% m-Xylylendiamin.The same autoclave as in Example 1 was charged with 13.6 g of m-xylylenediamine, 3 g of a catalyst composed of 5% by weight of ruthenium on a γ-alumina support and 25 g of liquid ammonia. Hydrogen was then continuously introduced up to a pressure of 150 kg / cm 2 , and the hydrogenation was carried out at a reaction temperature of 115 ° C. The absorption of hydrogen was complete in 75 minutes. The reaction solution obtained was discharged, filtered to separate the catalyst and examined for products. The yields were 87.1 mol% 1,3-bisaminomethylcyclohexane, 3.8 mol% 3 methylbenzylamine, 2, 9 mole percent 1-aminomethyl-3-methylcyclohexane and 0.2 mole percent m-xylylenediamine.

Die Hydrierung wurde unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie zuvor durchgeführt, nur daß 25 g 28gew.%iges Ammoniakwasser anstelle von flüssigem Ammoniak eingesetzt wurden. Die erhaltene Reaktionslösung wurde zur Abtrennung des Katalysators filtriert und auf Produkte analysiert Die Ausbeuten waren 76,1 Mol-% 1,3-Bis-aminomethylcyclohexan, 10,6 Mol-% 3-Methylbenzylamin, 8,6 Mol-% 1 Aminomethyl-3-methylcyclohexan und eine Spur m-Xylylendiamin. The hydrogenation was carried out under the same reaction conditions as before, except that 25 g 28% strength by weight ammonia water were used instead of liquid ammonia. The reaction solution obtained was filtered to separate the catalyst and analyzed for products The yields were 76.1 mol% 1,3-bis-aminomethylcyclohexane, 10.6 mole percent 3-methylbenzylamine, 8.6 mole percent 1 aminomethyl-3-methylcyclohexane and a trace of m-xylylenediamine.

Beispiel 4Example 4

Der gleiche Autoklav wie in Beispiel 1 wurde mit 13,6 p-Xylylendiamin, 20 g eines Katalysators aus 5 Gew.-% Ruthenium auf einem Kohleträger und 20 g flüssigem Ammoniak beschickt. Wasserstoff wurde dann kontinuierlich bis zu 200 kg/cm2 zugeführt und die Hydrierung bei einer Reaktionstemperatur von 105° C durchgeführt In 65 Minuten war die Absorption des Wasserstoffs beendet. Die erhaltene Reaktionslösung wurde ausgebracht, zur Abtrennung des Katalysators filtriert und auf Produkte untersucht. Die Ausbeuten waren 88,4 Mol-% 1,4-Bisaminomethylcyclohexan, 3,2 Mol-% 4-Methylbenzylamin, 3,4 Mol-% l-Aminomethyl-4-methylcyclohexan und 0,1 Mol-% p-Xylylendiamin.The same autoclave as in Example 1 was charged with 13.6 p-xylylenediamine, 20 g of a catalyst composed of 5% by weight of ruthenium on a carbon support and 20 g of liquid ammonia. Hydrogen was then continuously supplied up to 200 kg / cm 2 and the hydrogenation was carried out at a reaction temperature of 105 ° C. The absorption of the hydrogen was complete in 65 minutes. The reaction solution obtained was discharged, filtered to separate off the catalyst and examined for products. The yields were 88.4 mole percent 1,4-bisaminomethylcyclohexane, 3.2 mole percent 4-methylbenzylamine, 3.4 mole percent 1-aminomethyl-4-methylcyclohexane, and 0.1 mole percent p-xylylenediamine.

Die Hydrierung wurde unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie zuvor durchgeführt, nur daß Methanol anstelle des flüssigen Ammoniaks eingesetzt wurde. Die erhaltene Reaktionslösung wurde zur Abtrennung des Katalysators filtriert und auf Produkte untersucht Die Ausbeuten waren 71,0 Mol-% 1,4-Bis-aminomethylcyclohexan, 10,8 Mol-% 4-Methylbenzylamin, 1£2 Mol-% l-Aminomethyl-4-methylcyclohexan und 0,4 Mol-% p-Xylylendiamin.The hydrogenation was carried out under the same reaction conditions as before, except that methanol was used instead of the liquid ammonia. The reaction solution obtained was used to separate the Catalyst filtered and examined for products The yields were 71.0 mol% 1,4-bis-aminomethylcyclohexane, 10.8 mol% 4-methylbenzylamine, 1 £ 2 mol% l-aminomethyl-4-methylcyclohexane and 0.4 mol% p-xylylenediamine.

Beispiel 5Example 5

Kügelchen eines Rutheniumkatalysators von 3,5 mm Durchmesser mit 0,5 Gew.-% Ruthenium auf Aluminiumoxid wurden in einer Menge von 1300 ml in ein vertikales Reaktionsrohr mit einem Innendurchmesser von 41,5 mm und einer Höhe von 1500 mm eingebracht und mit Wasserstoff aktiviert Darauf wurde in diesem Reaktionsrohr eine Ammoniaklösung, in der die m-Xylylendiamin-Konzentration 30 Gew.-% betrug, der Hydrierreaktion bei einer Reaktionstemperatur von 9^ bis 125° C, einem Reaktionsdruck von 200 kg/cm2, einer Lösungsmittelzufuhrrate von 1200 g/Stunde und einer Wasserstoffzufuhrrate von 300 l/Stunde bei 0°C und Atmosphärendruck unterworfen. 60 Minuten nach Beginn der Reaktion wurde dem Reaktor eine ProbeBeads of a ruthenium catalyst 3.5 mm in diameter with 0.5% by weight of ruthenium on aluminum oxide were introduced in an amount of 1300 ml into a vertical reaction tube with an inner diameter of 41.5 mm and a height of 1500 mm and activated with hydrogen Then, in this reaction tube, an ammonia solution in which the m-xylylenediamine concentration was 30% by weight was subjected to the hydrogenation reaction at a reaction temperature of 91 to 125 ° C., a reaction pressure of 200 kg / cm 2 , a solvent supply rate of 1200 g / Hour and a hydrogen supply rate of 300 l / hour at 0 ° C and atmospheric pressure. Sixty minutes after the start of the reaction, the reactor became a sample

entnommen und analysiert. Es wurde eine Ausbeute von 39,4 Mol-% l.S-Bis-aminomethylcyclohexan neben 2,2Mol-% 3-Methylbenzylamin, 2,1 Mol-% 1-Aminomethyl-3-methylcyclohexan und eine Spur m-Xylylendiamin erhalten. .taken and analyzed. A yield of 39.4 mol% of IS-bis-aminomethylcyclohexane was found 2.2 mole percent 3-methylbenzylamine, 2.1 mole percent 1-aminomethyl-3-methylcyclohexane and a trace of m-xylylenediamine was obtained. .

Die Hydrierung wurde unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie zuvor durchgeführt, nur daß Methanol als Lösungsmittel eingesetzt wurde. Die erhaltene Reaktionslösung wurde untersucht, mit dem Ergebnis, daß die Ausbeuten 81,2 Mol-% 1,3-Bis-aminomethylcyclohexan, 8,6 Mol-°/o 3-Methylbenzylamin, 8,1 Mol-% l-Aminomethyl-3-methylcyclohexan und eine Spur m-Xylylendiamin betrugen.The hydrogenation was carried out under the same reaction conditions as before, except that methanol was used as a solvent. The obtained reaction solution was examined, with the result that that the yields of 81.2 mol% of 1,3-bis-aminomethylcyclohexane, 8.6 mol% 3-methylbenzylamine, 8.1 mol% 1-aminomethyl-3-methylcyclohexane and a trace m-xylylenediamine.

Beispiele ]5 Examples ] 5

Ein vertikales Reaktionsrohr I mit einem Innendurchmesser von 41,5 mm und einer Höhe von 1500 mm und ein vertikales Reaktionsrohr II mit dem gleichen Innendurchmesser wie zuvor und einer Höhe von 3000 mm wurden miteinander verbunden. Das Reaktionsrohr I wurde dann mit 1300 ml Katalysatorkügelchen von 3,5 mm Durchmesser aus 45 Gew.-% Nickel, 1,7 Gew.-% Kupfer und 1,7 Gew.-% Chrom auf einem Diatomeenerde-Träger und das Reaktionsrohr II mil 2600 ml Katalysatorkügelchen von 3,5 mm Durchmesser mit einem Gehalt von 0,5 Gew.-% Ruthenium aul einem y-Aluminiumoxidträger beschickt Die beiden Katalysatoren wurden mit Wasserstoff aktiviert. Daraul wurde eine an Isophthalsäurenitril 15gew.%ige Ammoniaklösung in das Reaktionsrohr I eingebracht und das Isophthalsäurenitril bei einer Reaktionstemperatur von 70 bis 1000C und einem Reaktionsdruck von 150 kg/cm2 hydriert. Man erhielt m-Xylylendiamin, das dann in das Reaktionsrohr II eingebracht und bei einer Reaktionstemperatur von 100 bis 1300C und einem Reaktionsdruck von 150 kg/cm2 erfindungsgemäß hydriert wurde. Die Ausbeute an Xylylendiamin aus Reaktionsrohr I lag bei 92,3 Mol-%. Die Ausbeuten an 1,3-Bis-aminomethylcyclohexan bezogen auf Isophthalsäurenitril lag bei 86,5 Mol-%, daneben waren 4,6 Mol-% 3-Methylbenzylamin und 6,8 Mol-% l-Aminomethyl-3-methylbenzylamin entstanden. Die Ausbeute an 1,3-Bis-aminomethylcyclohexan, bezogen auf das eingesetzte m-Xylylendiamin, betrug 93,8 Mol-%.A vertical reaction tube I with an inner diameter of 41.5 mm and a height of 1500 mm and a vertical reaction tube II with the same inner diameter as before and a height of 3000 mm were connected to one another. The reaction tube I was then filled with 1300 ml of catalyst beads 3.5 mm in diameter made of 45% by weight of nickel, 1.7% by weight of copper and 1.7% by weight of chromium on a diatomaceous earth support, and the reaction tube II was mil 2600 ml of catalyst spheres 3.5 mm in diameter with a content of 0.5% by weight ruthenium were charged on a γ-aluminum oxide support. The two catalysts were activated with hydrogen. A 15% strength by weight ammonia solution of isophthalic acid nitrile was then introduced into reaction tube I and the isophthalic acid nitrile was hydrogenated at a reaction temperature of 70 to 100 ° C. and a reaction pressure of 150 kg / cm 2 . This gave m-xylylenediamine, which was then introduced into the reaction tube II and hydrogenated according to the invention at a reaction temperature of 100 to 130 ° C. and a reaction pressure of 150 kg / cm 2. The yield of xylylenediamine from reaction tube I was 92.3 mol%. The yields of 1,3-bis-aminomethylcyclohexane based on isophthalic acid nitrile were 86.5 mol%, along with 4.6 mol% of 3-methylbenzylamine and 6.8 mol% of l-aminomethyl-3-methylbenzylamine. The yield of 1,3-bis-aminomethylcyclohexane, based on the m-xylylenediamine used, was 93.8 mol%.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung von 13- bzw. 1,4-Bisaminomethylcyclohexan durch katalytische Hydrierung von m- oder p-Xylylendiaminen bei 70 bis 150° C, einem Druck von 50 bis 500 kg/cm2 in Gegenwart eines Lösungsmittels und unter Einsatz eines Rutheniumkatalysators, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrierung in flüssigem Ammoniak als Lösungsmittel durchgeführt und eine Konzentration an m- oder p-Xylylendiamin in der Ammoniaklösung von 5 bis 80 Gew.-°/o eingehalten wird.Process for the production of 13- or 1,4-bisaminomethylcyclohexane by catalytic hydrogenation of m- or p-xylylenediamines at 70 to 150 ° C, a pressure of 50 to 500 kg / cm 2 in the presence of a solvent and using a ruthenium catalyst, characterized in that the hydrogenation is carried out in liquid ammonia as solvent and a concentration of m- or p-xylylenediamine in the ammonia solution of 5 to 80% by weight is maintained.
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