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JP2598848B2 - ビス(3−シアノ−3,5,5−トリメチル−シクロヘキシリデン)−アジン、該化合物の製法及び3−(アミノメチル)−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンの製法 - Google Patents

ビス(3−シアノ−3,5,5−トリメチル−シクロヘキシリデン)−アジン、該化合物の製法及び3−(アミノメチル)−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンの製法

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Publication number
JP2598848B2
JP2598848B2 JP3273630A JP27363091A JP2598848B2 JP 2598848 B2 JP2598848 B2 JP 2598848B2 JP 3273630 A JP3273630 A JP 3273630A JP 27363091 A JP27363091 A JP 27363091A JP 2598848 B2 JP2598848 B2 JP 2598848B2
Authority
JP
Japan
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azine
ipn
catalyst
solvent
producing
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP3273630A
Other languages
English (en)
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JPH04264057A (ja
Inventor
フトマッハー クラウス
シュミット ヘルマン
Original Assignee
デグッサ アクチェンゲゼルシャフト
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
Priority claimed from DE4033609A external-priority patent/DE4033609A1/de
Priority claimed from DE4119577A external-priority patent/DE4119577A1/de
Application filed by デグッサ アクチェンゲゼルシャフト filed Critical デグッサ アクチェンゲゼルシャフト
Publication of JPH04264057A publication Critical patent/JPH04264057A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2598848B2 publication Critical patent/JP2598848B2/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00Carboxylic acid nitriles
    • C07C255/61Carboxylic acid nitriles containing cyano groups and nitrogen atoms being part of imino groups bound to the same carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/30Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/44Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers
    • C07C209/48Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of carboxylic acids or esters thereof in presence of ammonia or amines, or by reduction of nitriles, carboxylic acid amides, imines or imino-ethers by reduction of nitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14The ring being saturated

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規化合物ビス(3−
シアノ−3,5,5−トリメチルシクロヘキシリデン)
−アジン、該化合物の1,3,3−トリメチル−5−オ
キソ−シクロヘキサン−カルボニトリルからの製法及び
該化合物からの3−(アミノメチル)−3,5,5−ト
リメチルシクロヘキシルアミンの製造に関する。
【0002】以下、イソホロンジアミンと呼称される3
−(アミノメチル)−3,5,5−トリメチルシクロヘ
キシルアミンは、イソホロンジイソシアネートを得るた
めの出発生成物、ポリアミドのためのアミン成分及びエ
ポキシ樹脂のための硬化剤として使用される。
【0003】
【従来の技術】従来イソホロンジアミン(IPDA)
は、以下イソホロンニトリル(IPN)と呼称される
1,3,3−トリメチル−5−オキソ−シクロヘキサン
−カルボニトリルをアンモニア及び常用の水素化触媒の
存在下で還元的にアミノ化することによって得られてき
た。出発化合物として使用されるイソホロンニトリル
は、シアン化水素をイソホロンに付加することによって
入手可能であり、これについてはドイツ連邦共和国特許
出願第P 39 42 371.9号明細書を参照のこと。
【0004】ドイツ連邦共和国特許第12 29 078
号明細書によれば、IPDAを得るためにアンモニア及
びIPNがモル比10〜30対1で使用される。しか
し、所望されるIPDAの他に大量の副生成物、例えば
殊に3−(アミノメチル)−3,5,5−トリメチル−
シクロヘキサノール(=イソホロンアミノアルコール
(IPAA))、1,3,3−トリメチル−6−アザ−
ビシクロ−3,2,1−オクタン及びジヒドロイソホリ
ルアミンが生じる。例としてIPDA81.4%までの
収率が記載されているが、しかしながら、更なる純度の
記載はなかった。記載された収率は、様々な側面から確
認された通り、再現不可能であることが判明している。
【0005】IPDAの収率を高めるため、ひいてはI
PAAの強制発生を最小限に押さえるための努力におい
てドイツ連邦共和国特許出願公開第30 11 656号
明細書によれば、ドイツ連邦共和国特許第12 29 0
78号明細書の記載から公知である方法は、第1の工程
の際にIPNが触媒なしで過剰量のアンモニアを用いて
1,3,3−トリメチル−5−イミノ−シクロヘキサン
−カルボニトリルに変換され、かつ該化合物が第2の工
程の際にIPDAに水素化されるという内容に改善され
た。第2の工程の際に著しく過剰量のアンモニアが使用
されなければならなかった。上記作業方法により、アン
モニアの回収及び再循環のための浪費的な加圧蒸留が必
要とされる。例によればドイツ連邦共和国特許出願公開
第3011 656号明細書に記載の方法の場合には、I
PN 1kgにつきアンモニア約5kgという量比にも
かかわらず83.7%の反応収率のみが達成され;単離
されたIPDAの収率及び純度については記載がなされ
ていない。
【0006】上記明細書に記載の方法を改善する必要性
がさらに存在することが、ドイツ連邦共和国特許出願公
開第30 21 955号明細書から明らかである。ドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第30 21 955号明細書
に記載の比較例1によれば、IPN/NH3の容量比1
対10にもかかわらず、ドイツ連邦共和国特許第122
9 078号明細書と同様の方法の際に48%のIPD
A収率のみが達成される。ドイツ連邦共和国特許出願公
開第30 11 656号明細書の記載と同様にして実施
された、ドイツ連邦共和国特許出願公開第30 21 9
55号明細書に記載の比較例2及び3によれば、約70
%ないしは90%の反応収率を達成することができた
が;しかし高い収率には、第1の工程のための長い反応
時間及び第2の工程の際のIPN/NH3の容量比1対
10が必要とされた。即ちさらに空時収量の経済的に意
味のある低下は、高いアンモニア過剰量の欠点となる。
【0007】ドイツ連邦共和国特許出願公開第30 1
1 656号明細書に記載の方法の場合の第1の工程、
即ちイミン形成のための長い反応時間は、ドイツ連邦共
和国特許出願公開第30 21 955号明細書によれ
ば、イミン形成触媒が使用されることによって減少する
ことができた。しかしさらに、第2の工程の際の水素化
ではイソホロンニトリルとアンモニアの容量比1対10
〜20が必要とされ、ひいては加圧蒸留のための高価な
装置が必要とされ;さらに、別の欠点として浪費的な反
応処理が挙げられる。
【0008】特開昭37−123154号公報に記載の
方法はIPDA製造のためのIPNの還元的アミン化に
関し、この場合、必要とされるアンモニア過剰量を減少
させる試みが行なわれ、かつ担体に結合した触媒の予備
還元を不用とする試みが行なわれた。IPNに対して1
〜20倍、特に5〜10倍のモル量のアンモニアの使
用、並びに触媒としてのラニーコバルト、圧力50〜1
50バール及び温度50〜150℃の場合には上記方法
によって、IPDAを高い収率で得ることが可能であ
り、この場合、例による反応混合物中のIPDA含量は
約83〜89%であり、IPAA含量は4〜6%であっ
た(GC面積%)。容易に分離可能ではないIPAAの
高い含量という点から見て、蒸留による後処理の場合に
はIPDAの無視できない収率損失を考慮に入れなけれ
ばならない。本明細書の出願人による特開昭37−12
3154号公報に記載の方法に従った処理の場合には、
特開昭37−123154号公報の記載を全く確認する
ことができなかった。比較例1及び2から明らかである
ように、IPNは記載された条件下で不十分にのみIP
DAに水素化される。これまで評価されてきた公知技術
水準から、アンモニアが著しく大量の過剰量で使用され
た場合にのみ、イソホロンニトリルの還元的アミノ化に
よってアンモニア及び水素を用いて中間生成物1,3,
3−トリメチル−5−イミノ−シクロヘキサン−カルボ
ニトリルを介して所望のイソホロンジアミン(IPD
A)を良好な収率でイソホロンアミノアルコール(IP
AA)の制限された強制発生をもって得ることができる
ことが明らかとなっている。このアンモニアの過剰量に
よって、加圧蒸留及びイミン形成触媒回収のための装置
を備えた浪費的な装置が必要となった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、予め
公知の方法の欠点を減少させることができ、かつ殊に、
加圧蒸留を不用とすることが可能である程度にアンモニ
アの使用量を減少させることができ;それと同時にIP
DAが高い収率で形成され、かつIPAAが実際に形成
されない、イソホロンニトリルからのイソホロンジアミ
ン製造の新規方法を示すことである。
【0010】
【課題を解決するための手段】イソホロンニトリルがヒ
ドラジン源と本質的に2:1のモル比で反応する場合に
従来公知ではないアジン、即ち、以下IPN−アジンと
称するビス(3−シアノ−3,5,5−トリメチル−シ
クロヘキシリデン)−アジンが実際に定量的な収量で生
じることが見出された。一方IPN−アジンは、アンモ
ニア及び触媒の存在下でイソホロンジアミンに水素化さ
れることが可能である(反応式を参照のこと)。
【0011】
【化1】
【0012】その製造の際の反応混合物から常法で単離
することができる、中間生成物として生じるIPN−ア
ジンは新規であり、かつその構造は分析法及び分光分析
法で確認された。IPN−アジンからの製造の場合に著
しく純粋なイソホロンジアミンを副生成物の強制発生な
しに得ることができるということを期待することはでき
なかった。
【0013】
【作用】IPN−アジンの製法は、1,3,3−トリメ
チル−5−オキソ−シクロヘキサンカルボニトリル(=
IPN)がヒドラジン源と本質的に2対1のモル比で溶
剤の存在下で反応し、かつ必要に応じてIPN−アジン
が常法で反応混合物から単離されることを特徴とする。
【0014】ヒドラジン源としてヒドラジン、ヒドラジ
ン水和物及び種々の濃度の該化合物の水溶液並びにヒド
ラジン塩が考慮の対象となり、この場合、ヒドラジン水
和物及び該化合物の水溶液は特に有利とされる。ヒドラ
ジン塩が使用される場合には、引き続き造塩元素の中和
が必要である。従って、塩が生じるためにヒドラジン塩
はヒドラジン及びヒドラジン水和物と比較してあまり有
利とされない。
【0015】IPN−アジンの式によれば、ヒドラジン
源1モルにつきイソホロンニトリル2モルが必要であ
る。「本質的に2:1」のモル比とは、確かに有利には
2:1であるのだが、しかし反応成分の一方を10%ま
での過剰量で使用することができるということである。
【0016】反応の際に、反応成分が溶剤の存在下で一
緒にされ、この場合、反応混合物は有利には撹拌され
る。2つの反応成分は平行して同時に反応容器に供給す
ることができ、この場合、溶剤は反応容器中に存在する
か又は反応成分の少なくとも一方と一緒に導入される。
自明のことながら反応成分の一方を溶剤中に予め装入す
ることもでき、かつこの混合物に第2の反応成分を供給
することによって反応させることもできる。反応は、非
連続的に実施することもできるし、連続的に実施するこ
ともできる。
【0017】反応は発熱的に進行する。反応温度は重要
ではなく、有利には温度は20℃〜120℃の範囲内に
あり;特に有利には反応は、使用される溶剤の沸騰温度
で行なわれる。
【0018】溶剤としては、IPN及びヒドラジンに対
して不活性の、水性溶剤並びに有機溶剤が考慮の対象と
なり;有機溶剤が有利とされる。溶剤は液状反応媒体と
して使用される。反応成分の少なくとも一方は溶剤に少
なくとも部分的に、有利には完全に可溶でなければなら
ず;有利には2つの反応成分が少なくとも部分的に、有
利には完全に溶剤に可溶であり、この場合、この性質は
予備試験によって容易に確認することができる。生じる
IPN−アジンがその中で僅かにのみ可溶でありかつ従
って反応中に少なくとも固形物として沈殿する溶剤を反
応のために選択することは特に有利であり、このことに
よってアジン形成の平衡の成立が促進される。溶剤混合
物は使用可能であり、また水性−有機溶剤混合物も使用
可能であるが、しかし利点とはならない。120℃を下
回る沸点を有する溶剤が有利とされる。低級の一価もし
くは二価のアルコール、殊に一価のC1〜C4−アルコ
ール及びC原子を6個まで有する脂肪族もしくは環状の
エーテルは特に適当であり;また脂肪族もしくは脂環式
の炭化水素、例えばシクロヘキサンも考慮の対象とな
る。アジン製造には、IPDAの製造の際にも使用され
る溶剤を使用することは特に有利である。
【0019】IPN−アジンは、反応混合物から溶剤の
留去によって単離することもできるし、IPN−アジン
が溶剤中で殆ど可溶でない場合には固相−液相分離によ
って単離することもできる。必要に応じて、単離に引き
続き、例えば後洗浄又は再結晶による清浄化を行なうこ
とができる。反応が以外にも実際に定量的に行なわれ、
かつ副生成物が殆ど形成されないため、IPDAの製造
前の単離及び清浄化は通常無用である。
【0020】IPN−アジンからイソホロンジアミン
(IPDA)を製造する方法は、IPN−アジンが有機
溶剤、アンモニア並びに、(a)コバルト含有もしくは
ニッケル含有のラニー触媒とアルミニウム元素、コバル
ト元素、ニッケル元素、ランタン元素、イットリウム元
素、セリウム元素、Ru元素、Rh元素、Pd元素、I
r元素及びpt元素の塩の群から選択された助触媒又は
Ru、Rh、Pd、Ir及びptの群から選択された、
担体に結合した貴金属の助触媒とからなる触媒系或いは
(b)担体に結合したルテニウム−、パラジウム−もし
くは白金触媒の存在下で圧力3〜30MPa及び温度5
0〜150℃で水素を用いて水素化され、かつこの反応
混合物が固形物の分離後に蒸留により後処理されること
を特徴とする。
【0021】IPN−アジンの水素化は水素を用いて行
なわれ、この場合、同時にニトリル基は水素化され、か
つアジン基は水素化しながら分離される。有利な圧力範
囲は8〜15MPaであり、有利な温度範囲は90〜1
20℃である。アンモニアの存在並びに触媒系(a)も
しくは(b)の使用は、本質的な処理の特徴である。触
媒系(a)の助触媒は一方ではラニー触媒の水素化活性
を高め、他方では該助触媒はアジン分離を可能にする。
【0022】IPDAへのIPN−アジンの水素化は非
連続的に行なうこともできるし、連続的に行なうことも
でき、この場合、例えば懸濁触媒の使用下での水素化に
使用される常用の水素化反応器は使用可能であり;例え
ば撹拌型オートクレーブ及びループ形気泡塔が挙げられ
る。
【0023】溶剤として、選択された水素化温度でIP
N−アジン及びIPDAに対して十分な溶解力を有する
溶剤を考慮の対象とすることができる。固形物、即ち触
媒及び場合によっては助触媒を簡単な濾過によって反応
混合物から分離することができるようにするために、水
素化後にIPDAは完全な形で溶液中に存在していなけ
ればならない。例えば低級アルコール、殊に一価のC
〜C−アルコール及び脂肪族もしくは脂環式のモノエ
ーテル及びジエーテル、殊にC原子を6個まで有する該
エーテル、しかしまた通常脂肪族もしくは脂環式の炭化
水素、例えばシクロヘキサンも考慮の対象として適当で
ある。有利には、容易に反応混合物から留去することが
でき、即ち120℃を下回る沸点を有する溶剤が選択さ
れる。溶剤は水素化条件下で安定していなければならな
い。
【0024】既に説明した通り、アンモニアの存在は本
質的なことである。IPN−アジン1kgにつきNH
50〜500gの量が特に有利であると判明したが、し
かし、より少ない量及びより多い量も使用可能である。
IPN−アジン1kgに対してNHの量を2kgを越
えて増加させることは経済的な考慮からあまり意味はな
く、それというのもIPDAの空時収量及び純度がそれ
以上改善しないからである。IPN−アジン1kgにつ
き50gを下回るNH量によってIPDAの収率及び
IPDA粗製生成物の純度が減少する。
【0025】原理的にはアンモニアの代りにヒドラジン
を使用することもできるが、しかしながら、この選択性
代替物はあまり有利ではないと見なされる。
【0026】触媒系(a)の触媒として、付加的に別の
金属、例えばマンガンを有することもできるNiAl−
合金及びCoAl−合金から通常公知の方法で得ること
が可能でかつ商品として入手可能でもあるラニー触媒が
使用される。
【0027】触媒系(a)の場合には2種類の助触媒、
即ちAl元素、Co元素、Ni元素、Y元素、ランタニ
ド元素、Ru元素、Rh元素、Pd元素、Ir元素又は
Pt元素の塩並びにRu、Rh、Pd、Ir及びPtの
群から選択された、担体に結合した貴金属は、課せられ
た機能を満たしている。溶液の形でかもしくは粉末とし
て反応配合物に供給されるか又は先ず第一に触媒と一緒
にされる塩の中で、鉱酸もしくは有機酸の塩は適当であ
り;特に無水もしくは含水の形のハロゲン化物及びアセ
テートは有利とされる。Al、Co、Ni、Y、La、
Ceの塩化物、殊にCo及びNiの塩化物は特に有利で
ある。通常助触媒の塩は、ラニーニッケルないしはラニ
ーコバルト1モルにつき0.01〜0.5モル、殊に
0.05〜0.2モルの量で使用される。担体に結合し
た貴金属助触媒とは微粉砕された担体、例えば活性炭、
珪酸、酸化アルミニウム又は、自体公知方法で製造可能
であるか又は購入により入手可能である珪酸塩物質上の
貴金属助触媒のことである。
【0028】触媒系(b)の利点は、該触媒系が助触媒
なしで使用可能であることにある。担体に結合したルテ
ニウム触媒は、該触媒によって高い収率及び生成物純度
が達成可能であるため、Pd−触媒及びPt−触媒に比
べ有利とされる。担持材料として当業者に公知の微粉砕
物質、例えばカーボン、酸化アルミニウム、シリケート
並びにTi、Zr、Sn、La、Ceの酸化物が考慮の
対象となり、この場合、カーボン及び酸化アルミニウム
が特に有利とされる。担体に結合した貴金属触媒は、自
体公知の方法で得ることもできるし、部分的には購入に
より入手可能でもある。
【0029】芳香族アルデヒドのアジンを、水素化の際
に水素を用いて酢酸溶液中で触媒としての活性炭上のR
uの使用下で水素化しながら分離することは公知であっ
た(特開平1−203355号公報=Chem.Abs
tr.112(9):76465g)。しかし、この処
理はIPDAへのIPN−アジンの所望の水素化の場合
には行なわれない。従って、担体に結合したRu−触
媒、Pd−触媒及びPt−触媒が本発明による方法の場
合に、所望される同時の水素化とアジン分離を可能にす
ることは意外なことであった。ラニー触媒/塩助触媒の
系を用いたアジン分離は従来全く記載されていなかった
か又は示唆されていなかった。前述の通りにIPNから
容易に入手可能であり、かつ有利にはIPN−アジン製
造からの懸濁液の形で使用されるIPN−アジンの本発
明による水素化によって、イソホロンジアミンを簡単に
高い収率で得ることが達成される。従来必要とされてき
た高いNH過剰量ひいては加圧蒸留は必要ではない。
水素化、触媒及び助触媒の分離並びにアンモニア及び溶
剤の留去の後に得られたIPDA粗製生成物は、支障が
あると思われるイソホロンアミノアルコールを含有して
いない。さらにIPDA粗製生成物を清浄化すること
は、蒸留による常法を用いて容易に可能である。
【0030】前述の通りにIPNから容易に入手可能で
あり、かつ有利にはIPN−アジン製造からの懸濁液の
形で使用されるIPN−アジンの本発明による水素化に
よって、イソホロンジアミンを簡単に高い収率で得るこ
とが達成される。従来必要とされてきた高いNH3過剰
量ひいては加圧蒸留は必要ではない。水素化、触媒及び
助触媒の分離並びにアンモニア及び溶剤の留去の後に得
られたIPDA粗製生成物は、支障があると思われるイ
ソホロンアミノアルコールを含有していない。さらにI
PDA粗製生成物を清浄化することは、蒸留による常法
を用いて容易に可能である。
【0031】
【実施例】例 1 IPNからのIPN−アジンの製造: イソホロンニトリル495.4g(3モル)をメタノー
ル1200mlに室温(=RT)で添加した。撹拌下で
ヒドラジン水和物(80%)93.9g(1.5モル)
を供給し;この反応溶液を沸騰するまで加熱した。該溶
液を撹拌下で冷却し、この場合、IPN−アジンは沈殿
した。IPN−アジンを濾過及び低温のメタノールを用
いた後洗浄の後に真空中で60℃で乾燥させた。理論値
の92.7%に相応するIPN−アジン454g。融点
191〜194℃、元素分析 C 計算値:73.58 H 計算値: 9.28 N 計算値:17.15 測定値:73.40 測定値: 9.35 測定値:17.10 IR−スペクトル:vC=N 2230cm−1; vC=N 1680CM−1
【0032】IPN−アジンをIR−スペクトル ―
図1を参照のこと ― の他に1H−NMR−スペクト
ル及び13C−NMR−スペクトルで特性決定した。
【0033】例 2 IPNの単離なしの、イソホロン、HCN及びN24
2OからのIPN−アジンの製造:装置:2 l 三首
フラスコ、還流冷却器、温度計、滴下漏斗、撹拌機。
【0034】イソホロン752ml(5モル)及びLi
OH3gを装入し、かつ撹拌下で130℃に加熱した。
15分間でシアン化水素118ml(3モル)を滴加
し、この場合、温度を150〜155℃に上昇した。R
Tでの短い後撹拌後にHClを用いてpH値2〜3に調
整した。引き続き、減少させた圧力及び145℃までの
内部温度で過剰量のイソホロンを留去し、254.8
g、沸点1459〜97℃であった。本質的にIPNを含
有する蒸留塔底生成物にメタノール1.2 l を添加
し、さらにLi塩を留去し、かつメタノール100ml
で後洗浄した。一緒にされたメタノール相にヒドラジン
水和物(100%)75ml(1.5モル)を20分間
で滴加し、この場合、温度は約35℃に上昇し、かつ撹
拌及び冷却下でIPN−アジンの結晶化が開始した。3
時間後に20℃で濾別し、後洗浄し、かつ乾燥させた。
IPN−アジン415.4g=理論値の84.8%;融点
192〜194℃、元素分析 C 計算値:73.58 H 計算値: 9.26 N 計算値:17.15 測定値:73.10 測定値: 9.86 測定値:17.01 濾液からさらに30g=理論値の6.1%のIPN−ア
ジンが得られた。
【0035】例 3 IPN−アジン163.2g(0.50モル)をガス撹
拌装置付きの2lオートクレーブ中でメタノール850
ml及び無水液体アンモニア150ml中に溶解させ
た。ラニーニッケル12.5g及び助触媒としての塩化
コバルト六水和物6gを添加した後に撹拌下で水素を1
00バールまで加圧し、かつ110℃に加熱した。
【0036】水素化終了後に触媒を濾別し;引き続き、
アンモニア及び溶剤を除去し、かつ残留物を真空中で蒸
留塔により蒸留した。
【0037】主生成物: IPDA 155.2g
(理論値の91.2%)沸点0.3:74〜76℃ 残留物: 3.2g 主生成物はガスクロマトグラフィーにより測定された純
度99.2%を示し、かつIPAAを含有していなかっ
た。
【0038】 例 4 例3の場合と同様の試験であるが、しかしながら、IP
N−アジン1.5モル=489.6g、メタノール2.
65l及び無水アンモニア0.35lで試験を行ない;
触媒としてラニーコバルト35.0g及び塩化コバルト
六水和物5.0gを使用した。収量、IPDA476.
8g(理論値の93.5%)。
【0039】例 5 例4に従った試験であるが、しかしながら、アンモニア
200ml及びメタノール2.8 l で試験を行なっ
た。IPDAの収量:454.4g(理論値の89
%);純度99.0%、IPAA含有せず。
【0040】例 6 例4に従った試験であるが、しかしながら、アンモニア
50ml及びメタノール2.9 l で試験を行なった。
IPDAの収量:410g(理論値の80.3%);純
度98.3%。
【0041】例 7 例4に従った試験であるが、しかしながら、メタノール
2.8 l 及びアンモニアの代りに水和ヒドラジン(1
00%)75mlで試験を行なった。収量、IPDA3
57g(理論値の70%);生成物純度98.3%。
【0042】例 8(本発明によらない) 例5を繰り返したがしかし、この場合、助触媒塩化コバ
ルト六水和物を省略した。IPDAの収量は、純度9
8.2%をもって352g(理論値の69%)であっ
た。残留物中にビス(3−アミノメチル−3,5,5−
トリメチル−シクロヘキシリデン)−アジンの主要な含
量が存在していた。
【0043】例 9 イソホロンニトリル495.4g(3モル)をメタノー
ル1.3l中で10℃で懸濁させ、その後に徐々に水和
ヒドラジン(100%)75ml(1.5モル)を添加
し;この場合、温度は34℃に上昇した。IPN−アジ
ンが完全に沈殿するまでこの懸濁液をなお後撹拌した。
このようにして得られた懸濁液を5l撹拌型オートクレ
ーブ中に移し、メタノール1250ml及び無水アンモ
ニア0.45lを注加し、かつラニーニッケル35g及
び塩化ニッケル六水和物12.5gの存在下で110℃
及び水素圧100バールで水素化した。冷却後に触媒を
濾別し、溶剤を除去し、かつ残留物を真空中で蒸留し
た。
【0044】収量: 475g(理論値の93
%)IPDA含量99.3%残留物: 24.4g 例 10 IPN(ドイツ連邦共和国特許出願第P39 42 37
1.9号明細書による)及びIPN−アジン−「ワンポ
ット変種」を介したイソホロンからのIPDAの製造
【0045】
【化2】
【0046】使用物質: イソホロン(=5モル)(IP) 752 ml LiOH 3 g 青酸(=3モル) 濃HCl 118 ml メタノール 1.2 l 水和ヒドラジン(=1.5モル) 75 ml NH6、液状 1 l ラニーコバルト 100 g CoCl2・6H4O 50 g 例2に従ってイソホロンをHCNと反応させた。270
g、沸点1454〜95℃、内部温度145℃でのイソホ
ロン過剰量の留去後に蒸留塔底生成物を例2の場合と同
様にして後処理し、かつIPN−アジンに変換させた。
IPN−アジン懸濁液を5 l 撹拌型オートクレーブ中
に移し、触媒、助触媒及び、メタノール1.35 l を
注加し;さらにアンモニア(液状)0.45 l を加圧
し、さらに水素を加圧した。110℃で圧力10MPa
の維持下で水素吸収終了まで水素化した。H2吸収終了
後に減圧し、固形物を溶液から濾別し、かつ残留物をメ
タノール200mlで洗浄した。溶液から真空中でメタ
ノールを除去し、塔底生成物を高真空中で30cmビグ
ロー蒸留塔(Vigreux-Kolonne)によって蒸留した: 前留出物:1.1g 沸点0.1:75℃まで 主生成物:460g=理論値の90% 沸点0.3:75〜78℃ 残留物: 28.9g 内部温度 140℃まで 主生成物は純度(GC)99.1%でイソホロンジアミ
ン(IPDA)を含有していた。
【0047】例 11〜13 例3に従ってではあるが、しかしながら、表中に記載さ
れた助触媒の使用下でIPN−アジンをIPDAに水素
化した。助触媒、その量並びにIPDAの収率及び純度
は表から明らかである。
【0048】 例 14 例3と同様にしてではあるが、しかしながら、助触媒と
しての担体に結合した貴金属、即ち水52%を有するカ
ーボン上の5%Rh40gの使用下でIPN−アジンを
水素化した。沸点0・375〜78℃でIPDA150
g(=理論値の88.1%);純度99.1%が得られ
た。
【0049】例 15 IPN−アジンの水素化を例3に従って行なったが、し
かしながら、助触媒作用を有する塩を添加せず、このよ
うな塩が酢酸1mlの添加によって現場でラニー触媒の
一部から形成された。IPDAが99.3%の純度をも
って理論値の88.7%の収率で得られた。
【0050】例 16 水素化を例3に従って行なったが、この場合、しかしな
がら溶剤としてエタノールをメタノールの代りに使用し
た:IPDA蒸留153.8g=理論値の90.4%;I
PDA含量:99.4%。
【0051】例 17 循環型反応器中でメタノール33kg及びアンモニア5
kg中にIPN−アジン8.1kg(24.85モル)
を装入し、かつ水素圧7MPaで110℃に加熱した。
ラニー−Ni0.59kg及び助触媒としての塩化ニッ
ケル六水和物0.207kgの添加後に水素吸収終了ま
で(2.5時間)水素化した。冷却後に触媒を濾別し、
かつ溶剤とアンモニアを除去し;残留物を真空中で分別
した。
【0052】主生成物: IPDA7.95kg
(理論値の94.1%) 沸点0.3:75〜77℃;純度99.3%。
【0053】比較例 IPN−アジン163.2kg、メタノール250m
l、ジオキサン350ml、ラニーニッケル17.5g
及びNiCl2・6H2O4.2gを2 l 撹拌型オート
クレーブ中で110℃及びH2100バールでH2吸収終
了まで撹拌した。後処理後にIPDA80.7g=理論
値の47.4%が得られた。
【0054】例 18 IPN−アジン163.2g(0.50モル)をガス撹拌
装置付きの2 l オートクレーブ中でメタノール850
ml及び無水液体アンモニア150ml中に溶解させ
た。5%Ru/C50g及び水70mlの添加後に撹拌
下で水素を10MPaまで加圧し、かつ110℃に加熱
した。水素化終了後に冷却しかつ減圧し;さらに触媒を
濾別し、アンモニア及び溶剤を除去し、かつ残留物を真
空中で蒸留塔により蒸留した。
【0055】主生成物: IPDA144.6g
(理論値の85%) 沸点0.3:74〜77℃ 残留物: 8.0g 濾別された触媒を濾過損失の補充なしに新たに水70m
l中に懸濁させ、かつ同じバッチ量の別の試験にそれぞ
れ使用した。
【0056】繰返されたバッチの回数 IPDA収率 2回目 理論値の86.1% 3回目 理論値の86.0% 4回目 理論値の87.5% 5回目 理論値の86.0% 6回目 理論値の89.0% 7回目 理論値の88.3% 8回目 理論値の86.7% 生成物純度はそれぞれ98〜99%であった(GC測
定)。触媒サイクルは、収率を損失することなく尚さら
に続けることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】IPN−アジンのIR−スペクトル図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 25/02 B01J 25/02 X C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビス(3−シアノ−3,5,5−トリメ
    チル−シクロヘキシリデン)−アジン(=IPN−アジ
    ン)。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のIPN−アジンを製造す
    る方法において、1,3,3−トリメチル−5−オキソ
    −シクロヘキサン−カルボニトリル(=IPN)をヒド
    ラジン源と本質的に2対1のモル比で溶剤の存在下で反
    応させ、かつ必要に応じてIPN−アジンを常法で反応
    混合物から単離することを特徴とする、IPN−アジン
    の製法。
  3. 【請求項3】 ヒドラジン源としてヒドラジン水和物も
    しくは該化合物の水溶液を使用し、かつ溶剤として有機
    溶剤を使用する、請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 溶剤として低級アルコール又は低級エー
    テルを使用する、請求項2又は3記載の方法。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のIPN−アジンから3−
    (アミノメチル)−3,5,5−トリメチルシクロヘキ
    シルアミン(IPDA)を製造する方法において、IP
    N−アジンを有機溶剤、アンモニア並びに、(a)コバ
    ルト含有もしくはニッケル含有のラニー触媒と、アルミ
    ニウム元素、コバルト元素、ニッケル元素、ランタン元
    素、イットリウム元素、セリウム元素、Ru元素、Rh
    元素、Pd元素、Ir元素及びPt元素の塩の群から選
    択された助触媒又はRu、Rh、Pd、Ir及びptの
    群から選択された、担体に結合した貴金属の助触媒とか
    らなる触媒系或いは(b)担体に結合したルテニウム
    −、パラジウム−もしくは白金触媒の存在下で圧力3〜
    30MPa及び温度50〜150℃で水素を用いて水素
    化し、かつこの反応混合物を固形物の分離後に蒸留によ
    り後処理することを特徴とする、3−(アミノメチル)
    −3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンの製
    法。
  6. 【請求項6】 水素化を圧力3〜15MPa及び温度8
    0〜120℃で実施する、請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 IPN−アジン1kgにつきアンモニア
    50〜500gを使用する、請求項5又は6記載の方
    法。
  8. 【請求項8】 触媒としてラニーニッケルもしくはラニ
    ーコバルトを使用し、かつ助触媒としてAl元素、Co
    元素、Ni元素、Y元素、La元素及びCe元素の塩化
    物のうち少なくとも1つを使用する、請求項5から7ま
    でのいずれか1項に記載の方法。
  9. 【請求項9】 溶剤としてC1〜C4−アルコール、C原
    子を6個まで有するエーテル又は脂肪族もしくは脂環式
    の炭化水素を使用する、請求項5から8までのいずれか
    1項に記載の方法。
  10. 【請求項10】 請求項2から4までのいずれか1項に
    記載の方法により得られる、懸濁液の形のIPN−アジ
    ンを使用する、請求項5から9までのいずれか1項に記
    載の方法。
  11. 【請求項11】 触媒系(b)として、担体結合した
    ルテニウム触媒を使用し、この場合、担持材料として有
    利にはカーボン又は酸化アルミニウムが微粉砕された形
    で存在する、請求項5、6、7、9及び10のいずれか
    1項に記載の方法。
JP3273630A 1990-10-23 1991-10-22 ビス(3−シアノ−3,5,5−トリメチル−シクロヘキシリデン)−アジン、該化合物の製法及び3−(アミノメチル)−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンの製法 Expired - Lifetime JP2598848B2 (ja)

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