专利名称：用于制备3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺的方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的用于制备3-氨甲基-3，5，5-三甲基环己胺(下面称为异佛尔酮二胺或缩写为IPDA)的方法，其借助于3-氰基-3，5，5-三甲基环己酮(下面称为异佛尔酮腈或缩写为IPN)的催化氢化和/或催化还原胺化(也称胺化氢化)
背景技术：
IPDA的生产可以通过IPN的胺化氢化得到是已知的，并已经多次被描述。在最简单的情况下(US 3352913), IPN在水和过量氨的存在下在钴催化剂上反应。首先由IPN和氨通过脱水生成异佛尔酮腈亚胺，IPNI，然后氢化成IPDA。
权利要求
1.用于制备异佛尔酮二胺的方法，该方法在氨、氢和至少一种催化剂以及任选的溶剂或溶剂混合物存在下，借助于异佛尔酮腈的催化氢化和/或催化还原胺化进行，其特征在于，基于所使用的异佛尔酮腈，被输送到所述氢化中的反应混合物中氰根离子浓度为 200ppmw 至 5000ppmwo
2.用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，所述氰根离子浓度为200ppmw至 3000ppmwo
3.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，所述氰根离子浓度通过有针对性地计量添加HCN或氰化物盐，或还通过使用氰根离子浓度为 200ppmw至5000ppmw的IPN品质来调节。
4.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，所述氰根离子浓度的调节以如下方式实现使得引起在亚胺化阶段中IPN有针对性地分解回去。
5.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，所述氰根离子浓度的调节以如下方式实现使得引起在亚胺化阶段中IPN有针对性地分解回去，这通过将亚胺化阶段中的温度提高到高于取决于使用亚胺化催化剂必需的温度5-50K， 优选7-30K，特别优选10-20K，以实现亚胺化阶段中至少80%的IPN至IPNI转化率实现。
6.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，该方法以一个阶段或多个阶段进行。
7.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，IPDA 的制备通过两阶段工艺实现。
8.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，在第一阶段中至少部分所使用的异佛尔酮腈亚胺在存在或不存在亚胺化催化剂和/或溶剂的情况下通过与氨反应转化为异佛尔酮腈亚胺，其中在亚胺化之后IPN至IPNI的转化率高于 80 %，优选高于90 %，特别优选高于95 %。
9.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，在第二阶段中，第一阶段的反应产物，如产生的或者经过进一步处理之后和/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机溶剂情况下，在20至150°C，优选40 至130°C的温度，并且在0. 3至50MPa、优选5至30MPa的压力，在氢化催化剂上胺化氢化。
10.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，IPN 至IPDA的转化在三个彼此分开的反应空间进行，其中在第一个反应空间中借助过量的氨在亚胺化催化剂上、在20至150°C的温度和5至30MPa的压力实现IPN至异佛尔酮腈亚胺的转化，在第二个反应空间中产生的反应产物与水在存在过量的氨情况下、在氢化催化剂上，在20至130°C的温度和在5至30MPa的压力氢化，产生的反应产物在第三个反应空间中在催化剂上、在100至160°C的温度和5至30MPa的压力氢化。
11.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，所述亚胺化反应在存在至少一种亚胺化催化剂的情况下实现。
12.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，借助液态氨来亚胺化异佛尔酮腈在不添加其它溶剂的情况下进行。
13.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，在亚胺化阶段中，每Mol使用的IPN使用1至500Mol、优选5_200Mol、特别优选5_100Mol的氨。
14.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，在存在悬浮催化剂或者固定床催化剂，优选至少一种固定床催化剂，的情况下进行亚胺化。
15.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，在亚胺化时将IPN和氨连续地从下到上输送通过由亚胺化催化剂填充的反应管。
16.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，用于氢化所需的氢要么过量地，优选以至多10000摩尔当量，输送至所述反应器，要么仅以这样的量输送，使得补偿通过反应消耗的氢以及溶解在产物料流中离开反应器的氢部分。
17.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，所述氢化在作为溶剂的液态氨中进行，其中每Mo 1 IPN使用1-500MO1、优选5_200Mo 1、特别优选 5-100Mol 的氨。
18.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，使用镍、铜、铁、钯、铑、钌和钴催化剂作为催化剂，非常特别是钌和/或钴催化剂。
19.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，所述催化剂另外含有掺杂金属，优选Mo、Fe、Ag、Cr、Ni、V、Ga、In、Bi、Ti、Zr和Mn以及稀土。
20.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，所述催化剂含有改性剂，优选碱金属和碱土金属或者其化合物，优选Mg和Ca化合物，以及磷酸或硫酸以及它们的化合物。
21.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，使用粉末或成形体形式的催化剂，例如挤出物或经压制的粉末。
22.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，使用全接触剂、阮内型催化剂或负载型催化剂作为催化剂，优选阮内型催化剂和负载型催化剂。
23.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，使用选自二氧化硅，氧化铝，硅铝酸盐，二氧化钛，二氧化锆，硅藻土，铝-硅混合氧化物，氧化镁和活性炭的负载材料。
24.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，所述氢化催化剂在其在所述氢化中使用之前首先用氨调理。
25.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，通过两阶段工艺，含有所述异佛尔酮腈亚胺的混合物借助于成型的氢化催化剂氢化。
26.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，所述氢化在以滴流式或底部方式运转的固定床反应器内连续进行。
27.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，离开所述氢化的反应混合物经一阶段或多阶段纯化，并得到异佛尔酮二胺。
28.按照前述权利要求中至少一项的用于制备异佛尔酮二胺的方法，其特征在于，离开所述氢化的反应混合物以两步骤纯化，其中在第一步骤中尤其是氢、惰性气体、氨、低沸点的杂质和任选的水在一个或多个蒸馏塔中完全或部分地经分离，和在第二步骤中，其它低沸点的杂质、水和高沸点的杂质完全或部分在蒸馏塔中被分离，并得到异佛尔酮二胺。
全文摘要
本发明涉及用于制备3-氨甲基-3，5，5-三甲基环己胺的方法，具体地，涉及一种改进的用于制备3-氨甲基-3，5，5-三甲基环己胺(下面称为异佛尔酮二胺或缩写为IPDA)的方法，其借助于3-氰基3，5，5-三甲基环己酮(下面称为异佛尔酮腈或缩写为IPN)的催化氢化和/或催化还原胺化(也称胺化氢化)。
文档编号C07C215/42GK102531917SQ201010625230
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月8日
发明者C·勒特曼, G·施特罗伊肯斯, G·格伦德, M·奥尔谢尔 申请人:赢创德固赛有限责任公司