202190. lajstromszámú szabadalom • Eljárás N-alkil-ciklohexil-aminok és az előállításukhoz felhasználható katalizátorok előállítására
3 HU 202 190 B 4 lctű N-alkil-ciklohexil-aminok - a képletben R1 hidrogénatomot vagy 1-4 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoportot jelent és R1 21-4 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoportot képvisel - előállítására ciklohexanon hidrogénnel vagy legalább 45 térfogati hidrogént tartalmazó hidrogén-inért gáz eleggycl és (II) általános képletű alifás aminnal - a képletben R1 és R2 jelentése azonos az (I) általános képletnél megadottakkal - 60-250 *C hőmérsékleten, 10-100 bar nyomáson, 0,2-3,0 kg/m3 óra folyadékterheléssel, 100-10000 dm3/dm3 gáz/folyadék arány fenntartásával, adott esetben szénhidrogén oldószer jelenlétében, folyamatos üzemmódban, katalizátor jelenlétében végzett reduktív aminálása útján. A találmány szerint katalizátorként a fent ismertetett módon előállított katalizátort használjuk. A reduktív aminálás hőmérséklete előnyösen 160- 200 *C, a nyomás pedig előnyösen 50-70 bar lehet. Kívánt esetben a reakcióegyensúly eltolása és a hozam növelése céljából az amin reagenst a ciklohexanonra vonatkoztatva feleslegben is felhasználhatjuk. Gyakorlati tapasztalataink szerint 1 mól ciklohexanonra vonatkoztatva 1,2-5 mól amin reagenst célszerű alkalmazni. Adott esetben a reakciót szénhidrogén oldószer jelenlétében végezzük. Szénhidrogén oldószerként például 5-9 szénatomos nyíltláncú alifás, cikloalifás vagy aromás folyadékokat, célszerűen benzolt, toluolt vagy xilolokat vagy ezek elegyek alkalmazhatjuk. A szénhidrogén oldószert előnyösen a betáplált ciklohexanon térfogategységére vonatkoztatva 0,5-12-szeres, célszerűen 2-6-szoros térfogatarányban használjuk fel. A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a következők:- Az eljárás folytonos üzemű, automatizált, nagy termelékenységű berendezésben végezhető.- A katalizátor jó szelektivitásának eredményeként a kívánt (I) általános képletű N-alkil-ciklohexil-aminok igen jó hozammal képződnek, melléktermékek igen kis mértékben keletkeznek. A célterméket ismert módszerekkel, például desztillációval egyszerűen elkülöníthetjük a termékelegy többi komponensétől (amin-fclesleg, képződő és beadagolt víz, esetlegesen képződő melléktermékek stb.). Az így elkülönített (I) általános képletű vegyületek további tisztítást nem igényelnek.- A reakció vízmentes aminnal, illetve az amin vizes oldatával egyaránt végrehajtható.- Az eljárás megvalósítása nem igényel különleges kiképzésű, egyedi gyártmányú berendezést. A találmány szerinti eljárás az oltalmi kör korlátozása nélkül a következő példákban részletesen ismertetjük. 1. példa A 2-9. és 12. példában felsorolt katalizátorok előkezelését egységesen a következőképpen végeztük: Az adott példában használt (II) általános képletű alifás aminból 15 tömcg%-os vizes oldatot készítettünk. Ezt az oldatot 4 dm3/dm3.óra folyadékterheléssel 5 órán keresztül áramoltattuk át a 75 'C hőmérsékletű katalizátorágyon. A vizes aminoldat átáramoltatása után a katalizátort 15 órán keresztül 150 *C-os gázáramban szárítottuk. 2. példa Nyomásálló csőreaktoiban elhelyezett, az 1. példában leírtak szerint előkezelt, 0,6 tömeg% platinát és az előkezelést megelőzően 0,86 tömeg%, az előkezelés után 0,03 tömeg% klórt tartalmazó gamma-alumínium-oxid hordozós katalizátoron (a katalizátorágy térfogata 100 cm3) óránként 25 cm3 ciklohexanont, 60 cm3 toluolt, 60 cm3 dimetil-amin 60 tömeg%-os vizes oldatát, valamint 45 dm3, 75 térfogat% hidrogént és 25 térfogat% nitrogént tartalmazó gázelegyct vezettünk keresztül. A reakciót 180 *C hőmérsékleten és 60 bar nyomáson végeztük. A betáplált ciklohexanon teljes mértékben átalakult, a kívánt NJ'í-dimetil-ciklohexil-amin 98%-os hozammal képződött. Fp.: 159-161 *C. 3. példa Nyomásálló csőreaktoiban elhelyezett, az 1. példában leírtak szerint előkezelt, 1 tömeg% platinát és az előkezelést megelőzően 2,4 tömeg%, az előkezelés után 0,02 tömeg% klórt tartalmazó gamma-alumínium-oxid hordozós katalizátoron (a katalizátorágy térfogata 100 cm3) óránként 30 cm3 ciklohexanont, 90 cm3 benzolt, 45 cm3 vízmentes dimetil-amint, valamint 40 dm3, 94 térfogat% hidrogént és 6 térfogat% nitrogént tartalmazó gázelegyet vezettünk keresztül. A reakciót 195 *C hőmérsékleten és 70 bar nyomáson végeztük. A betáplált ciklohexanon teljes mértékben átalakult, a kívánt N^í-dictil-ciklohexil-amin 97,5%-os hozammal képződöd. Fp.: 193-195 *C. 4. példa Nyomásálló csőreaktorban elhelyezett, az 1. példa szerint előkezelt, 1,5 tömeg% platinát és az előkezelést megelőzően 1,8 tömcg%, az előkezelés után pedig 0,02 tömeg% klórt tartalmazó gamma-alumínium-oxid hordozós katalizátoron (a katalizátorágy térfogata 100 cm3) óránként 30 cm3 ciklohexanont, 70 cm3 metaxilolt, 99,2 cm3 vízmentes izopropil-amint és 55 dm3, 75 térfogat% hidrogént és 25 térfogat% nitrogént tartalmazó gázelegyet vezettünk keresztül. A reakciót 175 *C hőmérsékleten és 60 bar nyomáson végeztük. A betáplált ciklohexanon teljes mértékben átalakult, a kívánt N-izopropil-ciklohexil-amin 96,8%-os hozammal képződött. Fp.: 174-178 *C. 5. példa Nyomásálló csőreaktorban elhelyezett, az 1. példa szerint előkezelt, 0,6 tömcg% platinát és az előkezelést megelőzően 1,05 tömeg%, az előkezelés után pedig 0,025 tömeg% klórt tartalmazó gamma-alumínium-oxid hordozós katalizátoron (a katalizátorágy térfogata 100 cm3) óránként 20 cm3 ciklohexanont, 45 cm3 toluolt, 60 cm3 etil-amin 50 tömeg%-os vizes oldatát, valamint 50 dm3, 75 térfogat% hidrogént és 25 térfogat% nitrogént tartalmazó gázelegyet vezettünk keresztül. A reakciót 185 *C hőmérsékleten és 55 bar nyomáson végeztük. A betáplált ciklohexanon teljes mértékben átalakult, a kívánt N-etil-ciklohexil-amin 97%-os hozammal képződött Fp.: 164-169 *C. 6. példa Nyomásálló csőreaktorban elhelyezett, az 1. példa szerint előkezelt, 1 tömeg% platinát és az előkezelést megelőzően 2,1 tömeg%, az előkezelés után pedig 0,03 tömeg% klórt tartalmazó gamma-alumínium-oxid 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
