DE2003269C - Verfahren zur Herstellung von 1,1' Peroxydicyclohexylamin - Google Patents

Description

Nach der holländischen Auslegeschrift 6 817 82" ist es bekannt, die Herstellung \on Canrolactam über die Spaltung von IJ'-Peroxydicydohexyiamin durchzuführen. Dieses !.l'-Peroxydicvclohexylamin wird aus wäßrigen Wasserstoffperoxidlösungen oder einem organischen Oxydationsgemisch > on Isopropanoi mit Luftsuuerstoff sowie Cyclohexanon und wäßrigem Ammoniak, dem zusätzlich gasförmiges Ammoniak heigefüct werden kann, in Gegenwart von organischen Katalysatoren und Stabilisatoren gewonnen.

Die Umsetzung findet Linier Kühlung bei zunächst so tiefen Temperaturen wie 0 C ^tatt und wird dann bei höheren Temperaturen /u Ende geführt. Die Ausbeute an Rohprodukt liegt um 70",,. bezogen auf Wasse»MMiTperoxid bzw. Cyclohexanon.

Die technische Durchführung.! des bckannren Verfahrens ist jedoch sehr schwierig. So liegen im Reaktionsgemisch erhebliche /usütz'iehe Mengen Wasser vor, die durch die wäßrige Wasserstoffperoxid- und Ammoniak-Lösung eingeführt werden. Die Verwendung des O>ydationsgeniisches von Isopropanoi ist uninteressant, da dadurch neben dem Cyclohexanon noch organische Stoffe eingeschleppt werden, die nichts mit der Reaktion zu tun haben, wie nicht umgesetztes Isopropanoi und Aceton. Das Reaküonsprodukt muß in jedem Fall als solches isolieit und kann erst dann weiter verwendet werden. Jede überl'iü.ssige Belastung durch erhebliche Mengen Wasser oder fremde organische Stoffe erfordert Sonderstufen zur Abtrennung dieses Ballastes. Aceton selbst gibt außerdem zur Bildung von Nebenprodukten Anlaß.

So wurde in der genannten Auslegesdirift die Reaktionsmischung mit Pctrolätlicr extrahiert, in dem sich das Umseizungsprodukt sowie Cyclohexanon und die Stabilisatoren lösen. Aus diesem Ixtrakt wird nach A^ '.'stillieren des Äthers und des Cyclohexanol^ das Rohprodukt gewonnen. Petroläther und Cyclohexanon müssen gesondert aufgearbeitet weiden.

Demgegenüber wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von IJ'-Peroxydicyclohexylaniin durch Umsetzen von Cyclohexanon, Wasserstoffperoxid und Ammoniak gefunden, bei dem die Umsetzung mit einer wasserfreien 10- bis 20gewiehtspro/entigen Losung von Wasserstoffperoxid in Cyclohexanon und gasförmigem Ammoniak bei Temperaturen bis 80'C durchgeführt wird.

Das erfindtingsgcmüße Verfahren kann absatzweise, z. B. in Rührreaktoren, oder kontinuierlich, z. B. in Durciiflußreaktorcn, durchgeführt werden.

Die Reaktionspartner Wasserstoffperoxid in Cyclohexanon und Ammoniak werden in einem Reaktor bei den genannten Temperaturen zur Umsetzung gebracht, vorzugsweise in Gegenwart eines üblichen Stabilisators. Das Reaküonsgemisch aus Ι,Γ-Peroxydicyclohexylamin, nicht umgesetztem Cyclohexanon, Reaktionswasser und gegebenenfalls etwas Ammoniak (das durch kurzzeitiges Durchleiten eines inerten Gases, wie Stickstoff, entfernt wird) ist als solches

ίο sofort einsatzfähig zur Herstellung von Caprolactam. Die geringen Mengen an Reaktionswasser destillieren sofort bei den Bedingungen der Caprolactamherstellung ab.

Soll jedoch das Endprodukt als wassenreie Lösung oder kristallin gewonnen werden, so wird das Reaktionsgemisch, das nach Durchleiten eines Inertgases frei von Ammoniak ist. in einer zweiten Stufe zunächst auf den Siedepunkt des Azeotrops aus Wasser und Cyclohexanon erhitzt und das Reaktionswasser auf diese Weise entfernt. Nach Kondensieren und Phasentrennung ues Azeotrops .vird das Cyclohexanon in die Ausgangsstufe zurückgeführt.

I.i'-Pcroxydicyclohexylamin liegt mm als wasserfreie Lösung in Cyclohexanon vor. Soli es als kristal-

2j iines Produkt hergestellt werden, so wird durch Temperaturerhöhung das C vcloiiexanon abdestilHert.

Es ist auch schon als theoretische Möglichkeit angegeben worden. 100"_oige, Wasserstoffperoxid für die Reaktion zur Herstellung \on 1.!'-Peroxydicyclohexylamin einzusetzen. Eine derar'ige Reaktion ist in der Praxis nicht durchzuführen, da sie sehr stark explosionsgefährdet; ist.

Die Ausbeuten an Endprodukt liegen bei über mindestens KO'',',. bezogen auf das eingesetzte Wasscrstoffpcro.xid, im .!!!gemeinen noch höher.

Das nachlolgende Reir.piel soll die Erfindung erläutern :

Beispiel

In einem Reaktor werden 100 g Cyclohexanon vorgelegt und bei 60" C kontinuierlich Amnioniakga - bis zur Sättigung, d. h. während etwa 5 Minuten, eingeleitet. Hieraiil wird innerhalb von 30 Minuten Ό0 g einer Lösung von 18 Gewichtsprozent Wasscrstoffperoxid in Cyclohexanon, die 50 gm Oxyäthandiphosphon äure als Stabilisator enthält, eingetropft. Die Temperatur wird auf 60 C gehalten und während 2 Stunden gasförmiges Ammoniak eingeleitet. Das anfallende Reaktionsgemisch enthält 85 Gewichtspro/eiit l,r-."ero.\ydieyclohcxylamin, bezogen auf das eingesetzte Wasserstoffperoxid (Nachweis durch Herstellung des i.i'-Peroxydicyclohexylamin-Sulfats), und kann sofort in bekannter Weise zu Caprolactam umgesetzt weiden, nadi Austreiben des restlichen Ammo niaks.

Falls gewünscht, kann das Reaktionswasser durch Destillation des Azeotrops von Wasser und Cyclohexanon in .schwachem Vakuum abdestilliert werden Die Bestandteile i'f·- A^-10OtTOpS trennen sich beim Kondensieren.

IJ'-Peroxydicyclohexylamin kann rein durch Abdestillieren des Cyclohexanons im Vakuum und anschließendes Umkristallisieren in Alkohol—Wasser gewonnen werden. Die Ausbeute entspricht der obengenannten.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von l.I'-Peroxydicyclohexylamin durch Umsetzung von Cyclohexanon, Wasserstoffperoxid und Ammoniak, d adurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung nvt einer wasserfreien 10- bis 20gewichtsprozentigen Lösung von Wasserstoffperoxid in Cyclohexanon und gasförmigem Ammoniak bei Temperaturen bis 80"C durchführt.