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DE2164169C3 - Process for the production of 13- or 1,4-bis-aminomethyl-cyclohexane - Google Patents

Process for the production of 13- or 1,4-bis-aminomethyl-cyclohexane

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Publication number
DE2164169C3
DE2164169C3 DE2164169A DE2164169A DE2164169C3 DE 2164169 C3 DE2164169 C3 DE 2164169C3 DE 2164169 A DE2164169 A DE 2164169A DE 2164169 A DE2164169 A DE 2164169A DE 2164169 C3 DE2164169 C3 DE 2164169C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bis
mol
xylylenediamine
reaction
aminomethyl
Prior art date
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Expired
Application number
DE2164169A
Other languages
German (de)
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DE2164169A1 (en
DE2164169B2 (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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/68Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton from amines, by reactions not involving amino groups, e.g. reduction of unsaturated amines, aromatisation, or substitution of the carbon skeleton
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    • C07C209/72Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton from amines, by reactions not involving amino groups, e.g. reduction of unsaturated amines, aromatisation, or substitution of the carbon skeleton by reduction of unsaturated amines by reduction of six-membered aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 13- bzw. I^-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 Ruthcniunikatalysators, 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 13- or I ^ -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 a solvent and using a Ruthcniunikatalysators, which is 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 wt .-% is maintained.

Es ist bekannt, daß Polyamide aus Bis-aminomethylcyclohexanen und einer organischen zweibasischen Säure, wie Adipinsäure oder Sebazinsäur;, erhalten werden können und gute Eigenschaften aufweisen. Es ist femer bekannt, daß unter Verwendung von Bis-aminomethyl-cyclohexanen als Rohmaterialien hergestellteIt 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 manufactured as raw materials

2a Po'yurcthanc zur Herstellung von elastischen Fasern, Fonngegenständen oder Filmen mit außerordentlich hoher Lichtbeständigkeit verwendet werden können. Bis-aminomethyl-cyclohexane sind auch schon als Härter für Epoxidharze eingesetzt worden.2a Po'yurcthanc for the production of elastic fibers, Form articles or films with extremely high lightfastness 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:

COOHCOOH

COOHCOOH

CONH2JCONH 2 J

CNCN

CH2NH,CH 2 NH,

(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 H \/\/ A CO H \ / \ / A

Ii J · ThJ + [HIi J • ThJ + [H

' CH2NH2 'CH 2 NH 2

CHOCHO

CH2NH2 CH2NH2 CH 2 NH 2 CH 2 NH 2

H| + |HH | + | H

CH2NH2 CH 2 NH 2

CH2NH2 CH 2 NH 2

CH2NHCH 2 NH

CU2NHCOR H2OCU 2 NHCOR H 2 O

CH2NHCORCH 2 NHCOR

CH2NHCORCH 2 NHCOR

CH2NH,CH 2 NH,

CH2NH2 CH 2 NH 2

(Japanische Patentschrift 459199)(Japanese Patent 459199)

CH7NH,CH 7 NH,

H,H,

CH2NII2 CH 2 NII 2

CH2NH2 CH2NlI2 CH 2 NH 2 CH 2 NLi 2

1.1 (manische Patentschrift 51 7 236»1.1 (manic patent specification 51 7 236 »

Diese herkömmlichen Verfahren sind jedoch mit Nachteilen behaftet Beim Verfahren I 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 13-Butadien und Acrylsäurenitril quantitativ verläuft, die Ausbeute in der Stufe der Oxo-Reaktion gering. Außerdem schwankt, obgleich 1,3-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 I 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 process 2, although the condensation reaction of 13-butadiene and acrylonitrile proceeds quantitatively, the yield in the stage of the oxo reaction low. In addition, although 1,3-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, this is used as the starting material xylylenediamine used previously acylated, then hydrogenated, then the acyl group with acid or Alkali hydrolyzed and the reaction product extracted with ether or cyclohexane. 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 JP-PS 26 783/67 wird ein Verfahren zur Herstellung von cis-Cyclohexan-bis-methylamin durch katalytische 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 aas 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 JP-PS 26 783/67 a process for the preparation of cis-cyclohexane-bis-methylamine is carried out described 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 reaction time when 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-aminocyciohexyI-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-aminocyciohexyI-methane by catalytic hydrogenation of bis-4-aminophenyl-methane in the presence described a ruthenium catalyst using dioxane as a solvent and ammonia as an adjuvant. The yield achieved is significantly below the yield achievable according to the invention. A hint for an improvement in yield by omitting the dioxane is nowhere given.

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 MoI-0Zb.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. Some of the xylylenediamine is not converted under mild reaction conditions, so that the yields of bis-aminomethylcyclohexane were unsatisfactory. Because of the impurities which disturb the final distillation, the yield of only reached values bis-aminomethylcyclohexanen of 60 to 65 MOI 0 Zb.

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 verbessert.The 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 die beabsichtigte Hydrierung nicht brauchbar, da die Aktivität eines derartigen Katalysators durch die katalysatorvergiftende Wirkung von Aminen und Ammoniak zu stark herabgesetzt wird.A rhodium or platinum catalyst is not useful for the intended hydrogenation, since the Activity of such a catalyst due to the catalyst poisoning effect of amines and Ammonia is being reduced too much.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden kaum Verunreinigungen gebildet so daß eine Endausbeu'e 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 dent occurs Bis-aminomethylcyclohexanes from 82 to 89 mol% can be obtained.

in Erfindungsgemäß wird als Ausgangsmaterial m- oder p-Xylylendiamin in einer solchen Menge eingesetzt, daß die Konzentration in der Ammoniaklösung 5 bis 80Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 60Gew.-%, beträgt. Die Reaktionstemperatur beträgt 70 bis 150° C, vorzugsweise 90 bis 130° C, 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 hergestelltAccording 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 70 to 150 ° C, preferably 90 to 130 ° 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.-°/o die Selektivität des Katalysators schlechter wird. Auch wenn die Reaktionstemperatur über 150° C steigt, treten leicht Nebenreaktiontn auf, während bei einem Arbeiten unter 70° C die Raum-Zeit-Ausbeute absinkt Auch wenn der Reakitionsdruck unter 50 kg/cm2 liegt, sinkt die Raum-Zeif- 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 falls, 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 easily occur, while when working below 70 ° C the space-time yield drops. 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 Wirkungskonipone.rte Ruthenium, Ruthenoxid oder Rmthenhydroxid. Der Katalysator kann in Form einer einzigen Katalysatorkomponente eingesetzt werden, wobei Ruthenoxid zweckmäßig ist und insbesondere RuO2 am geeignetsten ist Weiterhin kann die Katalysatorwirkstoffkomponente auf einem Träger vorliegen, beispielsweise Aluminiumoxid, Diato-5 meenerde oder Kohle. Wird ein Träger verwendet dann beträgt die Menge an Katalysatorwirkkomponente 0,1 bis 10 Gew.-°/o, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Katalysators.The ruthenium catalyst used according to the invention contains ruthenium, ruthenoxide or ammonium hydroxide as active ingredients. The catalyst can be used in the form of a single catalyst component, ruthen oxide being advantageous and RuO 2 in particular being the most suitable. Furthermore, the active catalyst component can be present on a carrier, for example aluminum oxide, diatomaceous earth or coal. If a support is used, the amount of active catalyst component is 0.1 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 bisThe amount of catalyst to be used is 0.1 to

so 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Menge an m- oder p-Xylylendiamin.so 10 wt .-%, preferably 0.5 to 5 wt .-%, 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.

r>5 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 Xylylendi- r > 5 In the case of a batch preparation, the reaction is complete within 30 minutes to 3 hours under the reaction conditions given above. In a continuous production, the liquid space velocity of the ammonia solution of xylylene

bo amin unterhalb 7/Stunde und vorzugsweise bei 0,5 bis 5/Stunde.bo amin 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 KobaltkatalysatorsThe starting material can be prepared by hydrogenating isophthalic acid with ammonia as a solvent in Presence of a nickel and / or cobalt catalyst

t>'> hergestellt werden. t>'> are produced.

Da sowohl das erfindungsgemäße Verfahren als auch das Verfahren zur Herstellung 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 as. Solvent needed is it

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. Vergleichsbeispiele unter Verwendung anderer Lösungsmittel als flüssiges Ammoniak erläutern gleichzeitig den erzielbaren technischen Fortschritt.The 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.

Beispiel 1example 1

Ein Schüttelautoklav mit !0OmI 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 von 1050C durchgeführt In 70 Minuten war die Absorption von Wasserstoff beendet. Die entstandene Reaktionslfcsung wurde ausgebracht, filtriert und das Filtrat auf die Produkte analysiert. Die Ausbeuten waren 873 MoI-% 13-Bisaminomethyl-cyclohexan, 3,6 Mol-% 3-Methylbenzylamin 4,5 Mol-% l-Aminomethyl-S-methylcycIohexan 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 ruthenium on a carbon support and 20 g of liquid ammonia. Hydrogen was then continuously charged up to a pressure of 200 kg / cm 2 fed in, and the hydrogenation was carried out at a reaction temperature of 105 ° C. The absorption of hydrogen was complete in 70 minutes. The resulting reaction solution was poured out, filtered and the filtrate was analyzed for the products. The yields were 873 mol% of 13-bisaminomethyl-cyclohexane, 3.6 mol% of 3-methylbenzylamine, 4.5 mol% of 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 nitriert und das erhaltene Filtrat auf die Produkte analysiert. Die Ausbeuten waren 71,6 Mol-% 13-Bis-aminomethylcyclohexan, 11,2 Mol-% 3-MethylbenzyIamin, 10,8 Mol-% l-Aminomethyl-S-methylcyclohexan und 03 Mol-% m-Xylylendiamin.The hydrogenation was carried out under the same reaction conditions as. previously carried out, just was Methanol used instead of the liquid ammonia. The reaction solution obtained was nitrated and the filtrate obtained analyzed for the products. The yields were 71.6 mol% of 13-bis-aminomethylcyclohexane, 11.2 mol% 3-methylbenzylamine, 10.8 mol% l-aminomethyl-S-methylcyclohexane and 03 mol% m-xylylenediamine.

VergleichsbeispielComparative example

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-% 13-Bis-aminomethylcyclohexan, 93 Mol-% 3-Methylbenzylamin, 113 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% 13-bis-aminomethylcyclohexane, 93 mol% 3-methylbenzylamine, 113 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-Xylylendiam'n, 03 g Ruthenoxid und 30 g flüssigem Ammoniak beschickt Wasserstoff wurde dann kontinuierlich bis zu einem Druck von 150 kg/cm2 zugeführt, uno die Hydrierung wurde bei einer Reaktionstemperatur von 1100C 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-% 13-Bis-aminomethylcyclohexan, 5,0 Mol-% 3-Methylbenzylamin, 4,7 Mol=% l-Aminomethyl-S-methylcyclohexan und 0,1 Mol-% m-Xylylendiamin.In the same autoclave as in Example 1 was charged with 13.6 g of m-Xylylendiam'n, 03 g of ruthenium oxide and 30 g of liquid ammonia charged hydrogen was then continuously fed to a pressure of 150 kg / cm 2, the hydrogenation was conducted at a uno Reaction temperature of 110 ° C. carried out, the absorption of the hydrogen was complete in 65 minutes. The reaction solution obtained was discharged, filtered and the filtrate analyzed for products. The yields were 87.1 mol% 13-bis-aminomethylcyclohexane , 5.0 mol% 3-methylbenzylamine, 4.7 mol% 1-aminomethyl-S methylcyclohexane and 0.1 mol% 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-S-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-S-methylcyclohexane, and 0.4 Mole percent m-xylylenediamine.

Beispiel 3Example 3

s 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 vons The same autoclave as in Example 1 was made with 13.6 g of m-xylylenediamine and 3 g of a catalyst 5% by weight of ruthenium on a γ-alumina support and 25 g of liquid ammonia are charged with hydrogen was then continuous up to a pressure of

ίο 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-% 13-Bisaminomethylcyclohexan, 3,8 Mol-% 3 Methylbenzyl-ίο 150 kg / cm 2 initiated, and the hydrogenation carried out at a reaction temperature of 115 ° C. The absorption of the hydrogen was complete in 75 minutes. % 13-bisaminomethylcyclohexane, 3.8 mol% 3 methylbenzyl

amin, 2,9 Mol-% l-Aminomethyl-3-methylcyclohexan und 0,2 Mol-% m-Xylylendiamin.amine, 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-% ^-Bis-aminomethylcyclohexan, 10,6 Mol-% 3-Methylbenzylamin, 8,6 Mol-% 1 Aminomethyl-3-methylcycIohexan und eine Spur m-Xylylendiamin. The hydrogenation was carried out under the same reaction conditions Carried out as before, except that 25 g of 28% strength by weight ammonia water instead of liquid Ammonia were used. The reaction solution obtained was filtered to separate the catalyst and analyzed for products The yields were 76.1 mol% ^ -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 1050C 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-Methyl-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 fed in at 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 the catalyst and examined for products were 88.4 mol% 1,4-bisaminomethylcyclohexane, 3.2 mol% 4-methyl-

benzylamin, 3,4 Mol-% l-Aminomethyl-4-methylcyclo-benzylamine, 3.4 mol% l-aminomethyl-4-methylcyclo-

hexan und 0,1 Mol-% p-Xylylendiamin.hexane 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 MoN% 4-Methylbenzylamin, 12,2 Mo',-% l-Aminomethyl-4-mfcthylcyclohexan und 0,4 Mol-% p-Xyiylendiamin.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 MoN% 4-methylbenzylamine, 12.2 Mo ', -% l-aminomethyl-4-methylcyclohexane and 0.4 mol% p-xylenediamine.

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 95 bis 125° C, einem Reaktionsdruck von 200 kg/cm2, einer Lösungsmittelzufuhrrate von 1200 g/Stunde und einer Wasserstoffzufuhrrate von 300 I/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 95 to 125 ° C., a reaction pressure of 200 kg / cm 2 , a solvent feed 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^-Bis-aminomethylcyclohexan neben 2,2MoI-0Zo 3-Methylbenzylamin, 2.1 Mol-% I-Aminomethyl-3-methylcyclohexan und eine Spur m-Xylylendiamin erhalten.taken and analyzed. A yield of 39.4 mol% l ^ -bis-aminomethylcyclohexane next 2,2MoI- 0 Zo 3-methylbenzylamine, 2.1 mol% I-aminomethyl-3-methylcyclohexane, and receive a trace of m-xylylenediamine.

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-% 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 the yields of 81.2 mol% of 1,3-bis-aminomethylcyclohexane, 8.6 mole percent 3-methylbenzylamine. 8.1 mole percent 1-aminomethyl-3-methylcyclohexane and a trace m-xylylenediamine.

Beispiel 6Example 6

Ein vertikales Reaktionsrohr 1 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 Il mit 2600 ml Katalysatorktigelchen von 3.5 mm Durchmesser mit einem Gehalt von 0.5 Gew.-% Ruthenium auf einem y-Aluminiumoxidträger beschickt. Die beiden Katalysatoren wurden mit Wasserstoff aktiviert. Darauf wurde eine an Isophthalsäurenitril I5gew.%ige Ammoniaklösung in das Reaktionsrohr I eingebracht und das Isophthalsäurenitril bei einer Reaktionstemperatur von 70 bis 100°C und einem Reaktionsdruck von 150 kg/cmhydriert. Man erhielt m-Xylylendiamin, das dann in das Reaktionsrohr Il 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,b Moi-% 3-ivieihyibenzylamin und 6,8 Mol-% i-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 1 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 and made of 45% by weight nickel. 1.7% by weight copper and 1.7% by weight chromium on a diatomaceous earth support and the reaction tube II is charged with 2600 ml of small catalyst pots 3.5 mm in diameter with a content of 0.5% by weight ruthenium 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%, with 4, b mol% 3-ivieihyibenzylamine and 6.8 mol% i-aminomethyl-3-methylbenzylamine formed. 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 1,3- bzw. 1,4-Bisaminomethylcydohexan durch katalytische Hydrierung von m- oder p-Xylylendiaminen bei 70 bis 1500C, einem Druck von 50 bis 500 kg/cm2 in Gegenwart eines Lösungsmittels und unter Einsau 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.-% eingehalten wird.Process for the preparation of 1,3- or 1,4-bisaminomethylcydohexane by catalytic hydrogenation of m- or p-xylylenediamines at 70 to 150 0 C, a pressure of 50 to 500 kg / cm 2 in the presence of a solvent and with one 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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