197718. lajstromszámú szabadalom • Eljárás diaminok előállítására

197718

1

A találmány tárgya eljárás az (I) általános képletü diaminok

előállítására (II) általános képletű nitrilek lúgos közegben végzett redukciójával R'

R

v

N - CH, - CH, - CN

(H)

— a képletekben R‘ és R2 azonos vagy eltérő

1—4 szénatomos alkilcsoportot jelent, vagy R1 és R2 együtt 2—6 szénatomos alkiléncsoportot vagy -(CH2)2-0-(CH2)2-csoportot alkot.

Ismert, hogy az (I) általános képletü aminok a (II) általános képletű nitrilek redukciójával állíthatók elő.

Redukálószerként egyes szerzők lítium-alumínium-hidridet alkalmaznak éteres közegben (Jasinszki V.G.: Zs. Obs. Hím. 33, 192 (1963)). Mások alkoholos, például etanolos vagy etanolos és butanolos közegben fém nátriummal végzik a redukciót (Lespagnol A.: Bull. Soc. Chim. France 2, 383 (1960); Ledockowski Z.: Rozniki Chem. 33, 1291-8 (1959)).

Ismert több módszer amino-nitrilek katalitikus hidrogénezésére is (2 459 088 sz. amerikai egyesült államokbeli, 161 126, 160 725, 185 290 és 179 552 sz. magyar és 21.353(63) számú japán szabadalmi leírás; Synthesis 1984 (9) 782-4; Yakugaku Zasshi 81, 149 (1961)). Ezek lényege, hogy magas hőmérsékleten (80—100°C-on) és nagy nyomáson (90— 150 atm.) bázikus közegben, ammónia és Raney-nikkel katalizátor jelenlétében hidrogénnel hajtják végre a redukciót.

Az ismert eljárások mindegyikének jelentős hátrányai vannak. A lítium-alumínium-hidrides redukció hátránya elsősorban az, hogy a redukálószer költséges és a reakcióelegy robbanásveszélyes, ezért az eljárást csak laboratóriumi körülmények között, igen nagy gondosság mellett lehet kivitelezni. Kisebb mértékben, de lényegileg ugyanez érvényes a fém nátriumos redukcióra is.

A katalitikus hidrogénezés hátránya az, hogy igen nagy nyomást (90—150 atm.) igényel, továbbá az, hogy mellékreakciók is lezajlanak, amelyek visszaszorítására ugyan ammóniával tettek kísérletet, de még így is jelentős a melléktermékek képződése. Emiatt a kívánt (I) általános képletü vegyületek csak közepes (50% körüli) hozammal állíthatók elő. A reakció a nagy nyomás miatt különleges és költséges berendezéseket igényel, ami — elsősorban kisebb mennyiségek gyártása esetén — tetemesen növeli az előállítási költségeket.

Célul tüztük ki olyan eljárás kidolgozását, amellyel az (I) általános képletű diaminok egyszerűen, gazdaságosan és jó hozammal állíthatók elő.

Vizsgálataink során tapasztaltuk, hogy az (I) általános képletű aminok meglepően egyszerűen állíthatók elő a (II) általános képletű nitrilek lúgos közegben végzett redukció-2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

jával, ha redukálószerként nikkel-alumínium ötvözetet használunk. Ez a redukció atmoszferikus nyomáson és 80°C alatti hőmérsékleten is lezajlik, ugyanakkor az (I) általános képletű vegyületeket jó hozammal szolgáltatja. Minthogy mellékreakciók nem mennek végbe, az (I) általános képletű vegyületeket igen tiszta állapotban különíthetjük el.

Azt tapasztaltuk továbbá, hogy a kiindulási anyagokként felhasznált (II) általános képletű nitrileket nem szükséges elkülöníteni előállítási reakcióelegyeikből, hanem közvetlenül a képződési reakcióelegyben továbbreagáltathatók.

A találmány tárgya tehát eljárás az (I) általános képletű diaminok előállítására (II) általános képletű nitrilek lúgos közegben végzett redukálásával — a képletekben R' és R2 jelentése a fenti. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy az adott esetben magában a reak

cióelegyben (III) általános képletű amin r

I

XNH (III)

R2'

és akrilnitril reagáltatásával kialakított (II) általános képletű nitrilt 1 mól (II) általános képletű vegyületre vonatkoztatva 2—2,8 g-atom alumíniumnak megfelelő mennyiségű, 40—60 tömeg% alumíniumot tartalmazó nikkel-alumínium ötvözettel redukáljuk 10—80°C hőmérsékleten, atmoszferikus nyomáson.

A találmány szerinti eljárás alapvetően különbözik a Raney-nikkel katalizátort alkalmazó katalitikus hidrogénezési műveletektől. A találmány szerinti eljárásban redukálószerként alkalmazott nikkel-alumínium ötvözet nem azonos a Raney-nikkellel, hanem annak kiindulási anyaga; a Raney-nikkelt ugyanis úgy állítják elő, hogy a nikkel-alumínium ötvözetből lúggal kioldják az alumíniumot Preisich: Vegyészek kézikönyve 984. oldal) Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1963), és ezáltal eltávolítják a katalitikusán hatástalan fémet. A Raney-nikkel tehát különlegesen finom eloszlású, igen aktív felületű fém nikkel, amelyen katalitikus folyamatok, így kontakt katalitikus hidrogénezések is végbemennek. A Raney-mkkelt alkalmazó redukciós folyamatokban mindig szükség van hidrogéngáz bevezetésére. Ezzel szemben a találmány szerinti eljárásban alkalmazott nikkel-alumínium ötvözet úgy fejti ki redukáló hatását, hogy a reakcióelegyben hidrogént fejleszt. A találmány szerinti eljárásban a (II) általános képletű nitrilek redukciójával — azaz az (I) általános képletű vegyületek képződésével — párhuzamosan a beadagolt nikkel-alumínium ötvözetből finom eloszlású nikkel képződik, amit szűréssel elkülöníthetünk, és más redukciós eljárásokban hidrogénező katalizátorként felhasználhatunk.

A találmány szerinti eljárásban lúgos közegként előnyösen nátrium-hidroxidos oldatot használunk. A redukciót előnyösen 45—55 tömeg% nikkelt tartalmazó nikkel-alumínium ötvözettel végezzük. A reakció beindulásakor a képződő reakcióhő elvezetése céljából az ele-