專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制備3-氨甲基-3,5,5-三甲基環(huán)己胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的用于制備3-氨甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己胺(下面稱(chēng)為異佛爾酮二胺或縮寫(xiě)為IPDA)的方法，其借助于3-氰基-3，5，5-三甲基環(huán)己酮(下面稱(chēng)為異佛爾酮腈或縮寫(xiě)為IPN)的催化氫化和/或催化還原胺化(也稱(chēng)胺化氫化)。
背景技術(shù)：
通過(guò)IPN的胺化氫化得到IPDA是已知的，并已經(jīng)多次被描述。在最簡(jiǎn)單的情況下(US 3352913)，IPN在水和過(guò)量氨的存在下在鈷催化劑上反應(yīng)。首先由IPN和氨通過(guò)脫水生成異佛爾酮腈亞胺，IPNI，然后氫化成IPDA。
權(quán)利要求
1.用于制備異佛爾酮二胺的方法，該方法在氨、氫和至少一種催化劑以及任選的溶劑或溶劑混合物存在下，借助于異佛爾酮腈的催化氫化和/或催化還原胺化進(jìn)行，其特征在于，基于所使用的異佛爾酮腈，被輸送到所述氫化中的反應(yīng)混合物中氰根離子濃度為200ppmw-5000ppmw。
2.用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，所述氰根離子濃度為200ppmw-3000ppmw。
3.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，所述氰根離子濃度通過(guò)有針對(duì)性地計(jì)量添加HCN或氰化物鹽，或還通過(guò)使用氰根離子濃度為200ppmw-5000ppmw 的 IPN 品質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)。
4.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，所述氰根離子濃度的調(diào)節(jié)以如下方式實(shí)現(xiàn):使得引起在亞胺化階段中IPN有針對(duì)性地分解回去。
5.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，所述氰根離子濃度的調(diào)節(jié)以如下方式實(shí)現(xiàn):使得引起在亞胺化階段中IPN有針對(duì)性地分解回去，這通過(guò)將亞胺化階段中的溫度提高到高于取決于使用亞胺化催化劑為實(shí)現(xiàn)亞胺化階段中至少80%的IPN至IPNI轉(zhuǎn)化率實(shí)現(xiàn)所必需的溫度5-50K，優(yōu)選7-30K，特別優(yōu)選10-20K。
6.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，該方法以一個(gè)階段或多個(gè)階段進(jìn)行。
7.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，IPDA的制備通過(guò)兩階段工藝實(shí)現(xiàn)。
8.按照前述權(quán)利要求 中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，在第一階段中至少部分所使用的異佛爾酮腈亞胺在存在或不存在亞胺化催化劑和/或溶劑的情況下通過(guò)與氨反應(yīng)轉(zhuǎn)化為異佛爾酮腈亞胺，其中在亞胺化之后IPN至IPNI的轉(zhuǎn)化率高于80%，優(yōu)選高于90%，特別優(yōu)選高于95%。
9.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，在第二階段中，第一階段的反應(yīng)產(chǎn)物，如產(chǎn)生的或者經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理之后和/或添加的另外的氨，在至少氨和水的存在下，并且在存在或不存在有機(jī)溶劑情況下，在20-150°C，優(yōu)選40-130°C的溫度，并且在0.3-50MPa、優(yōu)選5_30MPa的壓力，在氫化催化劑上胺化氫化。
10.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，IPN至IPDA的轉(zhuǎn)化在三個(gè)彼此分開(kāi)的反應(yīng)空間進(jìn)行，其中在第一個(gè)反應(yīng)空間中借助過(guò)量的氨在亞胺化催化劑上、在20-150°C的溫度和5-30MPa的壓力實(shí)現(xiàn)IPN至異佛爾酮腈亞胺的轉(zhuǎn)化，在第二個(gè)反應(yīng)空間中產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物與水在存在過(guò)量的氨情況下、在氫化催化劑上，在20-130°C的溫度和在5-30MPa的壓力氫化，產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物在第三個(gè)反應(yīng)空間中在催化劑上、在100-160°C的溫度和5-30MPa的壓力氫化。
11.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，所述亞胺化反應(yīng)在存在至少一種亞胺化催化劑的情況下實(shí)現(xiàn)。
12.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，借助液態(tài)氨來(lái)亞胺化異佛爾酮腈在不添加其它溶劑的情況下進(jìn)行。
13.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，在亞胺化階段中，每Mol使用的IPN使用1-500 Mol、優(yōu)選5-200Mol、特別優(yōu)選5-100Mol的氨。
14.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，在存在懸浮催化劑或者固定床催化劑，優(yōu)選至少一種固定床催化劑，的情況下進(jìn)行亞胺化。
15.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，在亞胺化時(shí)將IPN和氨連續(xù)地從下到上輸送通過(guò)由亞胺化催化劑填充的反應(yīng)管。
16.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，用于氫化所需的氫要么過(guò)量地，優(yōu)選以至多10000摩爾當(dāng)量，輸送至所述反應(yīng)器，要么僅以這樣的量輸送，使得補(bǔ)償通過(guò)反應(yīng)消耗的氫以及溶解在產(chǎn)物料流中離開(kāi)反應(yīng)器的氫部分。
17.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，所述氫化在作為溶劑的液態(tài)氨中進(jìn)行，其中每Mo I IPN使用1-500Mo 1、優(yōu)選5_200Mo 1、特別優(yōu)選5-100Mol的氨。
18.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，使用鎳、銅、鐵、鈀、銠、釕和鈷催化劑作為催化劑，非常特別是釕和/或鈷催化劑。
19.按照前述權(quán)利 要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，所述催化劑另外含有摻雜金屬，優(yōu)選Mo、Fe、Ag、Cr、N1、V、Ga、In、B1、T1、Zr和Mn以及稀土。
20.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，所述催化劑含有改性劑，優(yōu)選堿金屬和堿土金屬或者其化合物，優(yōu)選Mg和Ca化合物，以及磷酸或硫酸以及它們的化合物。
21.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，使用粉末或成形體形式的催化劑，例如擠出物或經(jīng)壓制的粉末。
22.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，使用全接觸劑、阮內(nèi)型催化劑或負(fù)載型催化劑作為催化劑，優(yōu)選阮內(nèi)型催化劑和負(fù)載型催化劑。
23.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，使用選自二氧化硅，氧化鋁，硅鋁酸鹽，二氧化鈦，二氧化鋯，硅藻土，鋁-硅混合氧化物，氧化鎂和活性炭的負(fù)載材料。
24.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，所述氫化催化劑在其在所述氫化中使用之前首先用氨調(diào)理。
25.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，通過(guò)兩階段工藝，含有所述異佛爾酮腈亞胺的混合物借助于成型的氫化催化劑氫化。
26.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，所述氫化在以滴流式或底部方式運(yùn)轉(zhuǎn)的固定床反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)進(jìn)行。
27.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，離開(kāi)所述氫化的反應(yīng)混合物經(jīng)一階段或多階段純化，并得到異佛爾酮二胺。
28.按照前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的用于制備異佛爾酮二胺的方法，其特征在于，離開(kāi)所述氫化的反應(yīng)混合物以?xún)刹襟E純化，其中在第一步驟中尤其是氫、惰性氣體、氨、低沸點(diǎn)的雜質(zhì)和任選的水在一個(gè)或多個(gè)蒸餾塔中完全或部分地被分離，和在第二步驟中，其它低沸點(diǎn)的雜質(zhì)、水和高沸點(diǎn)的雜質(zhì)完全或部分在蒸餾塔中被分離，并得到異佛爾酮二胺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的用于制備3-氨甲基-3,5,5-三甲基環(huán)己胺(下面稱(chēng)為異佛爾酮二胺或縮寫(xiě)為IPDA)的方法，其借助于3-氰基-3,5,5-三甲基環(huán)己酮(下面稱(chēng)為異佛爾酮腈或縮寫(xiě)為IPN)的催化氫化和/或催化還原胺化(也稱(chēng)胺化氫化)。
文檔編號(hào)C07C209/48GK103228614SQ201180058420
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者C.萊特曼, G.施特呂肯斯, M.奧舍爾, G.格倫 申請(qǐng)人:贏創(chuàng)德固賽有限公司