DE954416C

DE954416C - Verfahren zur Herstellung von Aminonitrilen und Diaminen

Info

Publication number: DE954416C
Application number: DEB22742A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Adam; Dr Heinrich Scholz; Dr Hans-Georg Trieschmann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1952-11-04
Filing date: 1952-11-04
Publication date: 1956-12-20

Description

Verfahren zur Herstellung von Aminonitrilen und Diaminen Verwendet man für die Hydrierung von technischen Dinitrilen zu Aminonitrilen oder Diaminen die üblichen Hydrierungskatalysatoren, so sind die Ausbeuten und die Reinheit der Produkte manchmal unbefriedigend, insbesondere, wenn diese zur Herstellung von Kunststoffen, z. B. Polyamiden, dienen sollen. Bekanntlich lassen sich die bei der Hydrierung entstehenden unerwünschten Nebenprodukte nur schwer abtrennen; eine Destillation führt meist nicht zum Ziel.
Es wurde nun gefunden, daß man die Bildung unerwünschter Nebenprodukte bei der Hydrierung von Dinitrilen auf ein Minimum beschränken kann, wenn man basisch wirkende Verbindungen der Alkalien, Erdalkalien oder Erden in den Katalystatoren und. dem Reaktionsgemisch vor der Hydrierung neutralisiert. Auf diese Weise werden diese basisch reagierenden Stoff, die, wie gefunden wurde, den AnlaB zur Bildung von störenden Nebenprodukten geben, gebunden Der Erfolg des Verfahrens besteht z. B. darin, daß das Adipinsäuredinitril frei von 2-Cyancyclo pentanonimin bleibt, das sowohl selbst als auch in Form seines Hydrierungsproduktes nur unvollkommen und äußerst schwer vom Hexamethylendiamin abgetrennt werden kann.
Als basische Verunreinigungen der Katalysatoren oder auch ihrer häufig angewendeten Trägersub stanzen seien vor allem die Oxyde und Hydroxyde der Alkalien Erdalkalien und alkalischen Erden genannt. Diese Verunreinigungen stammen noch von der Herstellung der Katalysatoren oder deren Trägern her. Zum Beispiel enthalten Raney-Katalysatoren noch oft nachweisbare Mengen Aluminium oder Alkali. Auch die Katalysatorträger, z. B.
Kieselsäuregel, enthalten meistens mehr oder weniger beträchtliche Mengen von Alkali, Erdalkali oder alkalischen Erden. Katalysatoren mit nur kleinen Mengen solcher alkalischer Verbindungen können, z. B. bei der Hydrierung von Adipinsäuredinitril, die Bildung von bis zu etwa 20°/o hochsiedlender oder undestillierbarer Rückstände bewirken.
Als Säuren zur Neutralisation der alkalisch reagierenden Verbindungen können anorganische oder organische Säuren, wie Phosphorsäure, Schwefelsäure, Essigsäure, Bernsteinsäure oder Adipinsäure, dienen. Die Katalysatoren werden entweder mit einer wäßrigen Lösung der genannten Säuren ausgewaschen oder getränkt. Organische Säuren können auch vorteilhaft dem zu hydrierenden Dinitril unmittelbar zugegeben werden. Ein geringer Überschuß der Säure ist der Hydrierung nicht schädlich. Durch die Vorbehandlung gemäß der Erfindung erzielt man bei der vollkommenen oder partiellen Hydrierung der DinitrileAusbeuten von 95% und mehr an Diamin bzw. Aminonitril von einer Reinheit, die allen technischen, Anforderungen genügt.
Die in den nachstehenden Beispielen. angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel I Ein auf Kieselsäuresträngen aufgetragener Eisen-Kobalt-Katalysator, der o,8 0/0 basische Bestandteile von der Herstellung der Kieselsäurestränge her enthält, wird mit einer wäßrigen Phosphorsäurelösung getränkt, so daß sein Gehalt an freier Phosphorsäure 0,3 0/o beträgt. Nach der üblichen Trocknung und Reduktion wird der Katalysator zur Hydrierung von 250 Teilen Adipinr säuredinitril in 250 Teilen Toluol verwandt. Die Hydrierung wird bei 600 und 300 at Wasserstoffanfangsdruck durchgeführt. Nach 6 Stunden ist Druckkonstanz erzielt und damit die Wasserstoffaufnahme beendet. Man entspannt und trennt die klare, farblose Lösung vom Katalysator ab. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels erhält man durch Destillation 256 Teile eines Gemisches, beF stehend aus e-Aminocapronitril undHexamethylendiamin im Verhältnis 6,3 : I. In der Destillierblase hinterbleibt ein Rückstand von 3,20/0, bezogen auf das angewandte Adipinsäuredinitril. Beim Arbeiten unter den gleichen Bedingungen, aber ohne Phosphorsäurebehandlung des Katalysators, erhält man einen Destillationsrückstand von I8, 60/o.
Beispiel 2 Ein auf Kieselsäuresträngen aufgebrachter, 17 0/o Kobalt und 0,25 0/o Phosphorsäure enthaltender Hydrierkatalysator wird in ein Hochdruckrohr von 30 mm lichter Weite und 21/2 m Höhe gefüllt.
Bei 850 und 300 at Wasserstoffanfangsdruck werden stündlich 300 Teile eines Gemisches aus Adipinsäuredinitril und Toluol im Verhältnis 1 : 1 und 0,05 0/o Adipinsäure (bezogen auf das Gemisch Dinitril-Toluol) zugegeben. Das Reaktionsprodukt (300 Teile) ergibt bei der Destillation nach der Entfernung des Lösungsmittels I,20/o Vorlauf, 96,4% Hexamethylendiamin mit einem Schmelzpunkt von 40,6° und 1,6% Rückstand.
Beispiel 3 300 Teile eines Gemisches aus Bernsteinsäuredinitril und Toluol im Verhältnis 1:1 werden stündlich in der im Beispiel 2 beschriebenen Vorrichtung bei 850 und 300 at Wasserstoffanfangsdruck mit dem im Beispiel 2 beschriebenen Katalysator, der 0,50/0 Phosphorsäure enthält, behandelt. Man, erhält 300 Teile Hydrierungsprodukt, das bei der Destillation 3,20/o Vorlauf, 91,70/0 Tetramethylendiamin und 4,40/0 Rückstand ergibt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : I. Verfahren zur Herstellung von Amin nitrilen und Diaminen durch katalytische Hydrierung von Dinitrilen, dadurch gekennzeichnet, daß man basisch wirkende Verb, in dungen der Alkalien, Erdalkalien oder Erden in den Katalysatoren und dem Reaktionsgemisch vor der Hydrierung neutralisiert.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Katalysatoren verwendet werden, die zuvor mit entsprechenden. Mengen von Säuren behandelt wurden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Reaktionsgemisch entsprechende Mengen von insbesondere organischen Säuren zusetzt.

In Betracht gezogene Druckschriften : J. Gen. Chem. 12 (1942), 5I8 off. ; Chemical AS stracts 37 (1943), 27I6.