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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein selektives Hydrierungsverfahren
zum Herstellen von Aminonitrilen aus entsprechenden Dinitrilen in
Gegenwart von einem oder mehreren Additiven, die die Ausbeute und/oder
Selektivität
des Aminonitrils verbessern.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Aminonitrile
sind eine Klasse bedeutender Chemikalien, die eine Vielzahl von
technischen Anwendungen finden. Beispielsweise lassen sich Aminonitrile
als Monomere zum Herstellen von hochmolekularen Polyamiden verwenden.
Insbesondere kann 6-Aminocapronitril zur Erzeugung von Nylon 6 verwendet
werden.
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Aminonitrile
können
durch katalytische partielle Hydrierung von Dinitrilen hergestellt
werden. Siehe hierzu beispielsweise die US-P-2208598, 2257814, 2762835,
3322815, 3350439, 3591618, 4389348, 4601859, 5151543, 5296628, 5512697, 5527946,
DE-P-836938, 848654, DE-A-19636768 und WO99/47492. Allerdings können die
Ausbeute und Selektivität
auf ein angestrebtes Aminonitril unter Anwendung einiger der bekannten
Verfahren nicht so hoch sein, wie es wünschenswert ist und außerdem ist
die Menge des Produktes der vollständigen Hydrierung (Diamin)
in der Regel höher
als angestrebt wird.
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In
der vorgenannten WO99/47492 wird die Verwendung bestimmter Carbonyl-Gruppen
enthaltender Verbindungen als Additive in dem Verfahren der partiellen
Hydrierung beschrieben, um die Ausbeute von und/oder Selektivität auf das
angestrebte Aminonitrilprodukt zu verbessern und/oder die Menge
von vollständig
hydriertem Produkt (Diamin), das erzeugt wird, zu verringern.
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Die
JP-P-9040630 offenbart die selektive Hydrierung und Reduktion einer
Nitril-Gruppe eines aromatischen Dinitrils in Gegenwart eines Raney-Katalysators,
der mit einem Lösemittel
und einem Gas vorbehandelt worden ist.
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Wir
haben jetzt neue Klassen von Verbindungen gefunden, die ebenfalls
als verbesserte Additive für
Ausbeute und/oder Selektivität
in den Verfahren der partiellen Hydrierung fungieren, wie sie beispielsweise
in der vorgenannten WO99/47492 erwähnt wurden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Nach
einem der Aspekte der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
für die
partielle Hydrierung eines Dinitrils zu einem Aminonitril gewährt, welches
Verfahren den Schritt des Kontaktierens des Dinitrils mit einem
Wasserstoff enthaltenden Fluid in Gegenwart (a) eines Lösemittels
umfasst, das flüssiges
Ammoniak aufweist, einen Alkohol oder beide; (b) einen Hydrierungskatalysator
aufweist und (c) ein Additiv zum Verbessern der Ausbeute und/oder
Selektivität
auf das Aminonitril, dadurch gekennzeichnet, dass das Dinitril die
allgemeine Formel R(CN)2 hat, worin R eine
Alkylen-Gruppe ist, und das Additiv Kohlenmonoxid ist.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sich ein
Aminonitril in hoher Ausbeute erzeugen lässt und/oder eine höhere Selektivität auf das
Aminonitril mit dem Additiv hat, als ohne dieses. Weitere Aufgaben
und Vorteile werden mit der nachfolgenden vollständigen Offenbarung der Erfindung
offensichtlich.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nach
der vorliegenden Erfindung wird ein Dinitril mit einem Wasserstoff
enthaltenden Fluid in Gegenwart eines Lösemittels, eines Katalysators
und eines Additivs entsprechend der vorstehenden allgemeinen Beschreibung
kontaktiert.
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Geeignete
Dinitrile zur Verwendung hierin haben die allgemeine Formel R(CN)2, worin R eine Alkylen-Gruppe ist. Es können ein
Dinitril oder Kombinationen verschiedener Dinitrile verwendet werden. Bevorzugte
Alkylen-Gruppen enthalten 2 bis 25, noch mehr bevorzugt 2 bis 15
und am meisten bevorzugt 2 bis 10 Kohlenstoffatome pro Gruppe. Mit
anderen Worten enthalten bevorzugte Dinitrile 4 bis 27 und mehr
bevorzugt 4 bis etwa 17 und am meisten bevorzugt 4 bis 12 Kohlenstoffatome
pro Dinitril Molekül.
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Beispiele
für geeignete
Dinitrile schließen ein,
ohne auf diese beschränkt
zu sein: Adiponitril, Methylglutaronitril, α,ω-Pentandinitril, α,ω-Heptandinitril, α,ω-Nonandinitril, α,ω-Dodecandinitril, α,ω-Pentadecandinitril, α,ω-Icosandinitril, α,ω-Tetracosandinitril,
3-Methylhexandinitril, 2-Methyl-4-methlyen-octandinitril und Kombinationen von
2 oder mehreren davon.
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Vorzugsweise
sind die Kohlenstoffatome des Ausgangsdinitrils in einer verzweigten
oder graden Kette angeordnet. Bevorzugte Beispiele sind Adiponitril
(hydriert zu 6-Aminocapronitril), Methylglutaronitril (hydriert
zu zwei isomeren Aminonitrilen: 5-Amino-2-methylvaleronitril und
5-Amino-4-methylvaleronitril)
sowie α,ω-Dodecandinitril
(hydriert zu dem entsprechenden Aminonitril). Das bevorzugte Dinitril
ist Adiponitril, da sein selektives Hydrierungsprodukt, 6-Aminocapronitril,
als Monomer für
Anwendungen bei der Polymerisation gut bekannt ist.
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Es
kann jedes beliebige, Wasserstoff enthaltende Fluid in der Erfindung
so lange verwendet werden, wie es ausreichend Wasserstoff in dem
Fluid gibt, um ein Dinitril selektiv zu einem Aminonitril zu hydrieren.
Der Begriff "Fluid" bezieht sich auf
Flüssigkeit,
Gas oder beides. Der Wasserstoffgehalt in dem Fluid kann im Bereich
von 1% bis 100 Vol.%, bevorzugt etwa 50% bis etwa 100 Vol.% und
am meisten bevorzugt 90% bis 100 Vol.% liegen. Das gegenwärtig bevorzugte,
Wasserstoff enthaltende Fluid ist im Wesentlichen reines Wasserstoffgas.
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Das
Molverhältnis
von Wasserstoff (in dem Wasserstoff enthaltenden Fluid) zu Dinitril
ist so lange nicht entscheidend, wie ausreichend Wasserstoff vorhanden
ist, um das angestrebte Aminonitril zu erzeugen. Wasserstoff gelangt
in der Regel im Überschuss
zur Anwendung. Die Wasserstoffdrücke
liegen im Allgemeinen im Bereich von etwa 0,45 bis etwa 13,89 MPa
(etwa 50 bis etwa 2.000 psig), wobei etwa 1,48 bis etwa 7,00 MPa
(etwa 200 bis etwa 1.000 psig) bevorzugt sind.
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Es
muss jedoch bemerkt werden, dass, sofern nicht anders angegeben,
die in "psi" angegebenen Drücke Überdrücke sind
(z.B. psig) und die in "MPa" angegebenen Drücke Absolutdrücke sind.
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In
der vorliegenden Erfindung kann jedes beliebige Lösemittel
zur Anwendung gelangen, das entweder flüssiges Ammoniak oder einen
Alkohol aufweist. Die Konzentration von flüssigem Ammoniak in dem Lösemittel
kann im Bereich von etwa 20% bis etwa 100 Gew.%, bevorzugt etwa
50% bis etwa 100 Gew.% und am meisten bevorzugt etwa 80% bis etwa
100 Gew.% des gesamten Lösemittels
liegen. Bevorzugt wird ein im Wesentlichen reines flüssiges Ammoniak.
Wenn jedoch in dem Lösemittel
auch ein Alkohol vorhanden ist, kann die Konzentration von Ammoniak
auf die verwendete Alkoholmenge eingestellt werden, wie nachfolgend
detaillierter diskutiert werden wird. Das Molverhältnis von
Ammoniak zu Dinitril beträgt
bevorzugt etwa 1:1 oder größer und
liegt in der Regel im Bereich von etwa 1:1 bis etwa 30:1 und mehr
bevorzugt von etwa 2:1 bis etwa 20:1.
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In
der vorliegenden Erfindung kann jeder beliebige Alkohol verwendet
werden, der die selektive Hydrierung eines Dinitrils zu einem Aminonitril
erleichtern kann. Bevorzugt sind Alkohole mit 1 bis 10 und mehr
bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatomen pro Molekül. Beispiele für geeignete
Alkohole schließen die
folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Methanol, Ethanol,
Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol, Pentanol, Hexanol, Heptanol,
Octanol, Nonanol, Decanol und Kombinationen von zwei oder mehreren
davon. Der am meisten bevorzugte Alkohol (sofern er zur Anwendung
gelangt) ist Methanol. Der Alkohol kann in der Regel in dem Lösemittel
in einer Konzentration von etwa 20% bis etwa 100 Gew.% und bevorzugt
etwa 30% bis etwa 99 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösemittels
vorliegen.
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Bei
Verwendung von Alkohol weist das Lösemittel im typischen Fall
eine Base auf, die in dem Lösemittel
im Wesentlichen löslich
ist. Der Begriff "im Wesentlichen" bezieht sich auf "mehr als herkömmlich". Bevorzugte Basen
sind Ammoniak, eine Ammonium-Base oder eine anorganische Base, wie
beispielsweise Alkalimetalloxide, Erdalkalimetalloxide, Alkalimetallhydroxide,
Erdalkalimetallhydroxide, teilweise neutralisierte Säuren, in
denen ein oder mehrere Protonen der Säure durch ein Ammonium-Ion, Alkalimetall-Ionen,
Erdalkalimetall-Ionen oder Kombinationen von zwei oder mehreren
davon ersetzt sind. Spezielle Beispiele für geeignete Basen schließen die
folgenden ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Ammoniak, Lithiumhydroxid,
Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat,
Kaliumhydrogencarbonat oder Kombinationen von zwei oder mehreren
davon. Die am meisten bevorzugten Basen sind Ammoniak, Lithiumhydroxid und
Natriumhydroxid, da sie leicht verfügbar sind und nicht kostspielig
sind.
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Eine
Base kann in dem Lösemittel
in jeder beliebigen Menge vorliegen, so lange die Menge die selektive
Hydrierung eines Dinitrils zu einem Aminonitril erleichtert. Im
Allgemeinen kann eine Base in dem Lösemittel im Bereich von etwa
0,1% bis etwa 10 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht des Ausgangsdinitrils
vorliegen.
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Der
Katalysator in dem Verfahren ist ein Hdyrierungskatalysator, der
zum Hydrieren eines Dinitrils zu einem Aminonitril geeignet ist.
Bevorzugt sind Katalysatoren auf der Basis von Übergangsmetallen, die ausgewählt sind
aus der Gruppe, bestehend aus Eisen, Cobalt, Nickel, Rhodium und
Kombinationen davon. Der Katalysator kann auch einen oder mehrere
Beschleuniger zusätzlich
zu den vorgenannten Übergangsmetallen
enthalten, wie beispielsweise ein oder mehrere Metalle der Gruppe
VIB und Gruppe VII, z.B. Chrom, Molybdän und Wolfram. Der Katalysator
kann auch in Form einer Legierung vorliegen, einschließlich einer
festen Lösung
von zwei oder mehreren Metallen oder eines einzelnen Metalles.
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Das
katalytische Metall kann auch auf einem anorganischen Träger geträgert sein,
wie beispielsweise Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Kombinationen
davon. Das Metall kann auf einem anorganischen Träger mit
jeder beliebigen Methode geträgert sein,
die der Fachwelt bekannt ist, wie beispielsweise durch Imprägnierung,
Mitausfällung,
Ionenaustausch und Kombinationen von zwei oder mehreren davon. Der
bevorzugte anorganische Träger
ist Magnesiumoxid und der bevorzugte Trägerkatalysator ein auf Magnesiumoxid
geträgerter
Nickel-Eisen-Katalysator.
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Der
Katalysator kann in jeder beliebigen geeigneten physikalischen Gestalt
oder Form vorliegen. Dieses kann in fluidisierbaren Formen sein,
in Form von Extrudaten, Tabletten, Kügelchen oder Kombinationen
von zwei oder mehreren davon. Der Katalysator kann in Form eines
Metallschwammes vorliegen, wie beispielsweise die Raney®-Nickel
und Raney®-Cobalte.
Das Molverhältnis
von Katalysator zu Dinitril kann jedes beliebige Verhältnis sein,
so lange das Verhältnis
die selektive Hydrierung eines Dinitrils katalysieren kann. Das
Gewichtsverhältnis
von Katalysator zu Dinitril liegt in der Regel im Bereich von etwa
0,0001:1 bis etwa 1:1 und bevorzugt etwa 0,001:1 bis etwa 0,5:1.
Sofern das katalytische Metall auf einem anorganischen Träger geträgert ist
oder ein Teil einer Legierung oder festen Lösung ist, liegt das katalytische
Metall in der Regel im Bereich von etwa 0,1% bis etwa 60 Gew.%,
bevorzugt etwa 1% bis etwa 50 Gew.% und am meisten bevorzugt etwa 2%
bis etwa 50 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators
vor.
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Der
bevorzugte Katalysator ist ein Katalysator vom Typ eines Metallschwammes.
Die metallische Komponente ist Eisen, Cobalt, Nickel oder sind Kombinationen
davon. Kommerziell verfügbare
Katalysatoren dieses Typs sind aktivierte oder nicht aktivierte
Raney®-Ni-
oder Raney®-Co-Katalysatoren,
die von der Grace Chemical Co. (Columbia, Maryland) erhalten werden
können
oder alternative Katalysatoren als Metallschwamm, die beispielsweise
bei Activated Metals Corporation (Sevierville, Tenn.) verfügbar sind
oder bei Degussa (Ridgefield Park, N.J.).
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Im
Fall des geträgerten
Nickel/Eisen-Katalysators nimmt die Umwandlungsgeschwindigkeit von Adiponitril
mit der Menge des auf dem Träger
abgeschiedenen Ni zu. Die bevorzugte Konzentration von Ni liegt
zwischen etwa 5% und etwa 50 Gew.% und speziell zwischen etwa 25%
und etwa 35 Gew.% bezogen auf das Katalysatorgewicht (Metalle +
Träger). Die
bevorzugte Konzentration von Fe liegt zwischen etwa 0,2% und etwa
20 Gew.% und speziell zwischen etwa 0,5% und etwa 10 Gew.% bezogen
auf das Katalysatorgewicht (Metalle + Träger).
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Weitere
Einzelheiten über
die vorgenannten Komponenten finden sich in den verschiedenen vorgenannten
Fundstellen. Spezielle Fundstellen können beispielsweise die US-P-2208598,
2257814, 2762835, 3322815, 5151543, 5296628, 5512697, 5527946 und
die WO99/47492 sein.
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In
der vorliegenden Erfindung ist jedes beliebige Additiv verwendbar,
das eine oder mehrere der vorgenannten Verbindungen aufweist, die
eine Verbesserung der Selektivität
bewirken können.
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Der
Begriff "Verbesserung" bezeichnet die erhöhte Selektivität zum Aminonitrilprodukt
bei Umwandlungen größer als
etwa 70%, vorzugsweise Umwandlungen größer als etwa 80% und speziell
Umwandlungen größer als
etwa 90% im Vergleich zu der Selektivität ohne die Verwendung des erfindungsgemäßen Additivs.
Eine "wirksame Menge" des Additivs ist
diejenige Menge, die erforderlich ist, um die vorgenannte Erhöhung der
Selektivität
und/oder eine verbesserte Gesamtausbeute an Aminonitril im Vergleich
ohne Verwendung des Additivs zu erzielen.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
besteht das Additiv im Wesentlichen aus einer oder mehreren der
vorgenannten Verbindungen.
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Das
Additiv liegt während
des Kontaktierens in jeder beliebigen Menge vor, mit der die selektive Hydrierung
eines Dinitrils zu seinem entsprechenden Aminonitril verbessert
werden kann (z.B. eine "wirksame
Menge").
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Für Kohlenmonoxid
liegt das bevorzugte Verhältnis
von Kohlenmonoxid zu dem Katalysator im Bereich von 0,001:1 bis
10:1, bevorzugt 0,005:1 bis 5:1 und speziell 0,01:1 bis 2:1 mM CO/g
Katalysator.
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Der
Katalysator und das Additiv können
separat in Kontakt mit einem Dinitril gebracht werden, wobei jedoch
bevorzugt wird, dass der Katalysator unabhängig davon, ob er in seiner
Metallform oder in einer Legierung oder in Form einer festen Lösung oder
auf einem anorganischen Träger
vorliegt, durch Kontaktieren mit dem Additiv vorbehandelt wird.
Dieses kann in einem Lösemittel
erfolgen, wie beispielsweise einem Alkohol, Ether, Ester, Ammoniak
oder Kombinationen von zwei oder mehreren davon. Ferner bevorzugt
ist das Vorkontaktieren, das ebenfalls in einem Wasserstoff enthaltenden
Fluid ausgeführt wird,
wie vorstehend beschrieben wurde. Das Kontaktieren des Katalysators
und des Additivs erzeugt einen vorbehandelten Katalysator. Der vorbehandelte
Katalysator kann mit einem Lösemittel
gewaschen werden, wie es vorstehend offenbart wurde, vorzugsweise
unter anaeroben Bedingungen, um einen mit Additiv behandelten Katalysator
zu erzeugen.
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Das
Kontaktieren des Katalysators und des Additivs kann unter jeder
beliebigen Bedingung ausgeführt
werden, die wirksam ist, um einen mit Additiv behandelten Katalysator
zu erzeugen, der die selektive Hydrierung eines Dinitrils verbessern
oder die Selektivität
zu einem Aminonitril verbessern kann. Im Allgemeinen kann der gesamte
Prozess für
die Herstellung des mit Additiv behandelten Katalysators durch Kontaktieren
eines Katalysators mit einem Additiv entsprechend der vorstehenden
Offenbarung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 20° bis etwa
150°C und
bevorzugt etwa 30° bis
etwa 100°C unter
den gleichen allgemeinen Drücken,
wie sie vorstehend beschrieben wurden, für etwa 5 Sekunden bis etwa
25 Stunden ausgeführt
werden.
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Für Kohlenmonoxid
liegt das bevorzugte Verhältnis
von Additiv zu Katalysator in der Vorbehandlungsprozedur in der
Regel im Bereich von 0,001:1 bis 10:1, bevorzugt 0,005:1 bis etwa
5:1 und mehr bevorzugt 0,01:1 bis 2:1 mM CO/g Katalysator.
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Das
Verfahren der partiellen Hydrierung der vorliegenden Erfindung kann
bei einer Temperatur im Bereich von etwa 25° bis etwa 150°C, bevorzugt
etwa 40° bis
etwa 100°C
und am meisten bevorzugt etwa 60° bis
etwa 80°C
bei einem Gesamtdruck in der Regel im Bereich von etwa 0,45 bis
etwa 13,89 MPa (etwa 50 bis etwa 2.000 psig) ausgeführt werden,
wobei etwa 1,48 bis etwa 7,00 MPa (etwa 200 bis etwa 1.000 psig)
bevorzugt sind, und zwar für
eine Dauer, die in der Regel im Bereich von etwa 15 min bis etwa 25
Stunden und bevorzugt etwa 1 Stunde bis etwa 10 Stunden liegt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann chargenweise oder kontinuierlich in einem entsprechenden Reaktionsapparat
betrieben werden. Ein Rühren
oder Bewegen des Reaktionsgemisches kann auf einer Vielzahl von
Wegen erreicht werden, die der Fachwelt bekannt sind. Die partielle
Hydrierung des Dinitrils zu seinem entsprechenden Aminonitril mit
hoher Selektivität
bei hohen Umwandlungen des Dinitrils macht dieses Verfahren effizient
und nützlich.
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Weitere
allgemeine und spezielle Verfahrenseinzelheiten finden sich in zahlreichen
der vorgenannten Fundstellen. Spezielle Fundstellen sind beispielsweise
die US-P-2208598, 2257814, 2762835, 3322815, 5151543, 5296628, 5512697,
5527946 und die WO99/47492.
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Die
folgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsgemäße Verfahren
weiter und sind nicht als eine unzulässige Beschränkung des
Geltungsbereichs der Erfindung auszulegen.
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Die
Bedeutung der in den Beispielen verwendeten Begriffe ist wie folgt
definiert:
- Ausbeute an Aminonitril ist die gemessene Konzentration
von Aminonitril, dividiert durch die Ausgangskonzentration von Dinitril.
- Umwandlung des Dinitrils ist die Differenz zwischen der Ausgangskonzentration
und der Momentankonzentration des Dinitrils, dividiert durch die
Ausgangskonzentration von Dinitril.
- Selektivität
zu Aminonitril ist die gemessene Ausbeute von Aminonitril, dividiert
durch die Umwandlung des Dinitrils zu diesem Zeitpunkt.
- Sofern die Verwendung von Cyanwasserstoffsäure (Cyanwasserstoff) angegeben
ist, wurde diese als eine kondensierte Flüssigkeit verwendet, abgemessen
in einer Vorkühlanlage,
um die Verdampfungsverluste auf ein Minimum herabzusetzen.
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VERGLEICHSBEISPIEL 1
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Es
wurde ein Ni-Schwammkatalysator (1,2 g), aktiviert mit Fe und Cr
(Activated Metals, A4000, ohne irgendwelche weitere Additive) in
einen 50 ml-Autoklav zusammen mit 3,2 g Adiponitril (ADN) und 35
ml flüssiges
Ammoniak zur Erzeugung einer Mischung gegeben. In den Autoklav wurde
Wasserstoff eingeführt
und das ADN bei 60°C
unter einem Gesamtdruck von 7,31 MPa (1.045 psig) bei etwa 1.500
U/min hydriert. Die Gesamtumwandlung von ADN wurde innerhalb von
30 min am Strom erreicht. Die Maximalausbeute von Aminocapronitril
betrug 57% bei 90% ADN-Umwandlung bei einer Selektivität von 63%.
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VERGLEICHSBEISPIEL 2
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In
einen 300 ml-Autoklaven wurden 7,7 g Raney® Co
(erhalten von W.R. Grace Co., Katalognr. 2724), 0,77 g Wasser, 26
g ADN und 139 g flüssiges Ammoniak
geladen. Der Inhalt wurde bei 70°C
unter einem Gesamtdruck von 7,00 MPa (1.000 psig) bei 1.000 U/min
hydriert. Die Gesamtumwandlung von ADN wurde innerhalb von 40 min
am Strom erreicht. Die Maximalausbeute von Aminocapronitril betrug 58%
bei 90% ADN-Umwandlung bei einer Selektivität von 64%.
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VERGLEICHSBEISPIEL 3
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In
einen 50 ml-Autoklaven wurden 1,2 g eines 5% Rhodium-auf-Aluminiumoxid-Katalysator
(erhalten von Engelhard), 3,2 g ADN und 35 ml flüssiges Ammoniak geladen. Der
Inhalt wurde bei 80°C
unter einem Gesamtdruck von 7,41 MPa (1.060 psig) bei 1.500 U/min
hydriert. Die Gesamtumwandlung von ADN wurde innerhalb von 30 min
am Strom erreicht. Die Maximalausbeute von Aminocapronitril betrug 3%
bei 96% ADN-Umwandlung, wobei das überwiegende Produkt Hexamethylendiamin
war.
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BEISPIEL 1
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Es
wurden 10,0 g Ni-Schwammkatalysator (Degussa BLM 112W) in einen
50 ml-Autoklaven zusammen mit 1,0 ml gasförmigem Kohlenmonoxid unter
60 psi Druck (0,018 mM CO pro Gramm Katalysator) geladen. Anschließend wurden
35 ml flüssiges Ammoniak
zugegeben und die Mischung bis 80°C unter
Rühren
erhitzt. Der Druck wurde auf 7,00 MPa (1.000 psig) mit Wasserstoff
eingestellt und anschließend
unter diesen Bedingungen für
2,5 Stunden gehalten. Nach dem Kühlen
wurde der Druck entspannt und die Probe in eine Trockenbox gegeben,
mit entlüftetem
Methanol gewaschen und unter anaeroben Bedingungen aufbewahrt. 1,2
g des Ni-Schwammkatalysators, vorbehandelt mit Kohlenmonoxid entsprechend
der vorstehenden Beschreibung, wurden in einen 50 ml-Autoklaven
gemeinsam mit 3,2 g ADN und 35 ml flüssigem Ammoniak gegeben, bis
60°C erhitzt und
mit Wasserstoff bei einem Gesamtdruck von 7,00 MPa (1.000 psig)
umgesetzt. Nach 75 min erreichte die Ausbeute an 6-Aminocapronitril
etwa 72% bei 94% ADN-Umwandlung bei einer Selektivität von 77%.
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BEISPIEL 2
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Es
wurden 1,2 g des Ni-Schwammkatalysators, vorbehandelt mit Kohlenmonoxid
entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1, in einen 50 ml-Autoklaven
gemeinsam mit 3,2 g ADN und 35 ml flüssigem Ammoniak geladen, erhitzt
bis 40°C
und mit Wasserstoff bei einem Gesamtdruck von 7,00 MPa (1.000 psig)
umgesetzt. Nach 180 min erreichte die Ausbeute an 6-Aminocapronitril
etwa 72% bei 93% ADN-Umwandlung
bei einer Selektivität
von 77%.
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BEISPIEL 3
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Es
wurde ein 50 ml-Autoklav mit 3,2 g ADN, 1,2 g Raney®-Ni,
0,25 g NaOH, 0,25 g H2O, 35 ml MeOH und
6,42 ml gasförmigem
Kohlenmonoxid unter einem Druck von 40 psi (0,077 mM CO pro Gramm
Katalysator) geladen. Die Mischung wurde bis 70°C erhitzt und anschließend mit
Wasserstoff bei einem Gesamtdruck von 3,55 MPa (500 psig) in Kontakt
gebracht und 5 Stunden gehalten. Nach 4,5 Stunden erreichte die
Ausbeute an 6-Aminocapronitril etwa 63% bei 78% ADN-Umwandlung bei
einer Selektivität
von 81%.
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BEISPIEL 4
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Es
wurden 10,0 g Raney®-Co (W.R. Grace) in einen
50 ml-Autoklaven zusammen mit 2,5 ml gasförmigem Kohlenmonoxid unter
60 psi Druck (0,045 mM CO pro Gramm Katalysator) geladen. Anschließend wurden
35 ml flüssiges
Ammoniak zugegeben und die Mischung bis 80°C unter Rühren erhitzt. Der Druck wurde
auf 7,00 MPa (1.000 psig) mit Wasserstoff eingestellt und anschließend unter
diesen Bedingungen für
2,5 Stunden gehalten. Nach dem Kühlen
wurde der Druck entspannt und die Probe in eine Trockenbox gegeben,
mit entlüftetem
Methanol gewaschen und unter anaeroben Bedingungen aufbewahrt. 1,2
g des Raney®Co-Katalysators,
vorbehandelt mit Kohlenmonoxid entsprechend der vorstehenden Beschreibung,
wurden in einen 50 ml-Autoklaven gemeinsam mit 3,2 g ADN und 35
ml flüssigem Ammoniak
gegeben, bis 40°C
erhitzt und mit Wasserstoff bei einem Gesamtdruck von 7,00 MPa (1.000 psig)
umgesetzt. Nach 160 min erreichte die Ausbeute an 6-Aminocapronitril
etwa 71% bei 89% ADN-Umwandlung bei einer Selektivität von 80%.
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BEISPIEL 5
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Es
wurden 10,0 g Raney®-Co (W.R. Grace) in einen
50 ml-Autoklaven zusammen mit 5,0 ml gasförmigem Kohlenmonoxid unter
80 psi Druck (0,12 mM CO pro Gramm Katalysator) geladen. Anschließend wurden
35 ml flüssiges
Ammoniak zugegeben und die Mischung bis 80°C unter Rühren erhitzt. Der Druck wurde
auf 7,00 MPa (1.000 psig) mit Wasserstoff eingestellt und anschließend unter
diesen Bedingungen für
2,5 Stunden gehalten. Nach dem Kühlen
wurde der Druck entspannt und die Probe in eine Trockenbox gegeben,
mit entlüftetem
Methanol gewaschen und unter anaeroben Bedingungen aufbewahrt. 1,2
g des Raney®Co-Katalysators,
vorbehandelt mit Kohlenmonoxid entsprechend der vorstehenden Beschreibung,
wurden in einen 50 ml-Autoklaven gemeinsam mit 3,2 g ADN und 35
ml flüssigem Ammoniak
gegeben, bis 80°C
erhitzt und mit Wasserstoff bei einem Gesamtdruck von 7,00 MPa (1.000 psig)
umgesetzt. Nach 5 Stunden erreichte die Ausbeute an 6-Aminocapronitril
etwa 74% bei 94% ADN-Umwandlung bei einer Selektivität von 79%.