Способ получения 1,4-бис-(аминометил)циклогексана

 

Изобретение относится к улучшенному способу получения 1,4-бис-(аминометил)циклогексана. Способ заключается в том, что 1,4-бис-(гидроксиметил)циклогексан в виде 40-80-вес. %-ного водного раствора подвергают взаимодействию с жидким аммиаком и водородом в присутствии микрозернистого никель/медь/хромового катализатора, восстановленного водородом, под давлением 100 - 250 бар и при температуре 150 - 250^oС. Способ проще и технологичнее, чем ранее известные способы.

Изобретение относится к способу получения 1,4-бис-(аминометил)-циклогексана.

Известно получение 1,4-бис-(аминометил)-циклогексана двухстадийным способом из дицианобензола (см. заявку на патент ФРГ 3003730). На первой стадии дицианобензол каталитически гидрируют до 1,4-бис-(аминометил)-бензола, который затем каталитически гидрируют до 1,4-бис-(аминометил)-циклогексана. Недостатком способа является то, что исходные соединения нужно получать с применением цианистого водорода.

Впервые был предложен синтез без применения цианидов, исходя из 1,4-бис-гидроксиметилциклогексана (патент США 3143570), но он является технически неудовлетворительным способом.

Задачей данного изобретения является разработка простого способа получения 1,4-бис-(аминометил)-циклогексана.

Поставленная задача решается в способе получения 1,4-бис(аминометил)циклогексана взаимодействием 1,4-бис(гидроксиметил)циклогексана с аммиаком и водородом в присутствии никельсодержащего катализатора, при температуре и давлении, за счет того, что взаимодействию подвергают 40 - 80-вес.%-ный водный раствор 1,4-бис(гидроксиметил)циклогексана с жидким аммиаком и водородом и в присутствии микрозернистого катализатора никель/медь/хром, восстановленного водородом, под давлением от 100 до 250 бар и при температуре от 150 до 250^oС.

Микрозернистый катализатор состоит из 60 - 50 мол.% никеля, 14 - 17 мол. % меди и 26 - 33 мол.% хрома.

Данный никель/медь/хромовый катализатор готовят путем смешивания каталитических компонентов в виде порошка, который имеет обычный размер зерен в пределах от 0,001 до 200 мкм.

Взаимодействие проводят при температуре от 150 до 250^oС и давлении от 150 до 250 бар, в случае необходимости в атмосфере инертного газа (например азота).

Пример 1 Способ осуществляют в прямоточном реакторе с неподвижным слоем катализатора.

Реактор заполняют 100 см³ катализатора, состоящего из 57 мол.% никеля, 14 мол.% меди и 29 мол.% хрома, получаемого путем смешивания порошков каталитических компонентов, и восстанавливают с помощью потока водорода.

Реагенты подают ежечасно порциями по 100 л водорода, 100 см³ жидкого аммиака и 20 см³ 50%-ного водного раствора 1,4-бис-(гидроксиметил)-циклогексана. Во время проведения реакции поддерживали температуру 190^oС при давлении 200 бар.

После удаления воды и аммиака из смеси получают 9,9 г продукта в час, содержащего 60 вес. % 1,4-бис-(аминометил)-циклогексана и 20,3 вес.% 1,4-бис-(гидроксиметил)-циклогексана.

Конверсия составляет 80,1% и селективность относительно образования 1,4-бис-(аминометил)-циклогексана 74,5 мол.%.

Пример 2 Осуществляют способ в присутствии катализатора, как указано в примере 1.

Реагенты подают регулируемыми порциями в час по 100 л водорода, 100 см³ жидкого аммиака и 13 см³ 70%-ного водного раствора 1,4-бис-(гидроксиметил)-циклогексана. Температура составляет 190^oС и давление 200 бар. После удаления воды и аммиака за час получают 8,8 г продукта, который представляет собой смесь 71,4 вес.% 1,4-бис-(аминометил)-циклогексана и 11,2 вес. % 1,4-бис-(гидроксиметил)-циклогексана. Степень конверсии составляет 89,2% и селективность относительно 1,4-бис-(аминометил)-циклогексана составляет 78,3 мол.%.

Пример 3 Способ осуществляют аналогично примеру 1. В реактор загружают 100 см³ порошкообразного катализатора, содержащего 50 мол.% никеля, 17 мол.% меди и 33 мол.% хрома.

Реагенты подают добавляемыми один раз в час порциями по 100 л водорода, 100 см³ жидкого аммиака и 13 см³ 50-вес.%-ного водного раствора 1,4-бис-(гидроксиметил)-циклогексана. Во время проведения процесса температура составляет 190^oС и давление 200 бар. После удаления воды и аммиака получают каждый час порцию 6,4 г продукта, который содержит 53 вес.% 1,4-бис-(аминометил)-циклогексана и 17,8 вес.% 1,4-бис-(гидроксиметил)-циклогексана. Степень конверсии 1,4-бис-(гидроксиметил)-циклогексана составляет до 82,6% и селективность относительно образования 1,4-бис (аминометил)-циклогексана с составляет 63,5 мол.%.

Формула изобретения

Способ получения 1,4-бис-(аминометил)циклогексана взаимодействием 1,4-бис-(гидроксиметил)циклогексана с аммиаком и водородом в присутствии никельсодержащего катализатора при температуре и давлении, отличающийся тем, что подвергают взаимодействию 40-80-вес. %-ный водный раствор 1,4-бис-(гидроксиметил)циклогексана с жидким аммиаком и водородом в присутствии микрозернистого катализатора никель/медь/хром, восстановленного водородом, под давлением 100-250 бар и при температуре 150-250^oС.