FR2656864A1 - Procede pour la preparation d'une diamine aliphatique ou cycloaliphatique, en particulier pour la preparation du diaminooctane. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne la préparation d'une diamine aliphatique ou cycloaliphatique ayant de 4 à 18 atomes de carbone à partir du dialdéhyde correspondant, qui comprend une réaction d'amination et d'hydrogénation. On prépare une solution alcoolique du dialdéhyde, pour transformer le dialdéhyde en di-hémi acétal et on soumet le di-hémi-acétal à ladite réaction d'amination et d'hydrogénation. L'invention s'applique notamment à la préparation de l'octaméthylènediamine.
Description
La présente invention concerne la préparation d'une diamine aliphatique ou cycloXphatique ayant de 4 à 18 atomes, à partir du dialdéhyde correspondant et s'applique, en particulier, à la préparation de l'octaméthylène diamine, (ou diaminooctane) à partir d'octane dial.
Il est connu de préparer une diamine à partir du dialdéhyde correspondant par un procédé en deux étapes comprenant une première étape réactive dans laquelle on fait réagir le dialdéhyde avec une monoamine à une température pouvant atteindre 100"C pour former la diazométhyne correspondante puis une deuxième étape d'amination et d'hydrogénation dans laquelle on fait réagir la diazométhyne avec de l'ammoniac et de l'hydrogène, en présence d'un catalyseur d'hydrogénation, à température et pression élevées, pour obtenir la diamine (publication
US-A-4 215 073).
US-A-4 215 073).
La présente invention vise à fournir un procédé évitant la première étape réactive.
Selon l'invention, la première étape n'est pas une étape réactive mais une simple mise en solution du dialdéhyde dans un alcool, conduisant à la formation d'un di-hémiacétal, lequel est ensuite soumis à une réaction d'amination et d'hydrogénation.
De préférence, on utilise un alcool dont le nombre d'atomes de carbone est inférieur ou égal à 10, en particulier ltéthanol ou le pentanol.
De préférence, on utilise au moins 2 moles d'alcool par mole de dialdéhyde.
Dans un mode de mise en oeuvre préféré de ce procédé, la réaction d'amination et d'hydrogénation est réalisée au moyen d'ammoniac gazeux, dissous dans un solvant, de préférence un solvant qui améliore le rendement en diamine, ce qui est le cas d'un alcool ; dans ce cas, le solvant est de préférence le même alcool que celui utilisé pour la mise en solution du dialdéhyde..
La réaction d'amination et d'hydrogénation est réalisée a une température de la gamme 50-200 C, de préférence voisine de 13rj"C et sous une pression de la gamme 5-100 bars, de préférence voisine de rj bars, dans un réacteur où l'on introduit d'une part la solution alcoolique de dialdéhyde et, d'autre part, un solvant d'hydrogénation, de l'ammoniac gazeux ou en solution, de l'hydrogène et un catalyseur d'hydrogenation.
Dans une réalisation préférée, on remplit un réacteur avec le solvant (de préférence, le même alcool que celui utilisé pour le dihémiacétal, et on introduit le catalyseur d'hydrogénation. On introduit ensuite l'ammoniac gazeux qui se dissout pour une grande partie dans le solvant. Ensuite, on introduit l'hydrogène et on chauffe à 139 C sous 40 bars de pression totale.
On commence à introduire la solution alcoolique du dialdéhyde, en maintenant la pression par l'alimentation de l'hydrogène.
Le catalyseur d'hydrogénation est avantageusement constitué par un ou plusieurs éléments du groupe VIII de la classification périodique, à l'état de métal ou d'oxyde, seul ou sur un support.
La figure unique du dessin joint est un schéma de mise en oeuvre du procédé
Exemple.
Dans un réacteur contenant de l'éthanol, de l'ammoniac, de l'hydrogène et un catalyseur d'hydrogénation, (600 g d'éthanol, 185 g NH3, 15 g de catalyseur) à 1300C et sous une pression totale de 40 bars, on introduit d'une part, en 30 minutes, une solution d'éthanol contenant 50 % en poids d'octanedial (89 g d'octanedial pour 89 g d'éthanol).
Exemple.
Dans un réacteur contenant de l'éthanol, de l'ammoniac, de l'hydrogène et un catalyseur d'hydrogénation, (600 g d'éthanol, 185 g NH3, 15 g de catalyseur) à 1300C et sous une pression totale de 40 bars, on introduit d'une part, en 30 minutes, une solution d'éthanol contenant 50 % en poids d'octanedial (89 g d'octanedial pour 89 g d'éthanol).
Le catalyseur est de Ni sur silice contenant 55% en poids de nickel (RCH 55/5 TS de Hoechst).
Le rapport molaire NH31groupes aldéhyde est égal à 10,3.
Après 1 heure, à compter de la fin de l'introduction de la solution alcoolique de dialdéhyde, le réacteur est refroidi et dépressurisé, puis le mélange réactionnel est filtré pour éliminer le catalyseur. Le solvant est ensuite éliminé par vaporisation éclair.
Le diaminooctane obtenu est dissous dans un solvant de cristallisation (par exemple 100 g de toluène), la solution est conservée pendant plusieurs heures (5 heures) à une température de -15"C à -20 C et le précipitat est filtré, lavé et séché. Le diaminooctane peut aussi être purifié par distillation (au lieu de cristallisation).
La sélectivité en diaminooctane est de 89% mole et la pureté du produit est de 97%. Le point de fusion des cristaux est 510. Les cristaux contiennent des traces de Ni provenant du catalyseur.
L'utilisation, au lieu d'ammoniac gazeux, d'une solution d'ammoniaque aqueuse est possible mais donne une moins bonne sélectivité.
Le catalyseur .'hydrogénation peut être un métal autre que le nickel, par exemple tlu platine ou du palladium sur charbon.
L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation préféré qui a été décrit.
Claims (20)
1. Procédé pour .préparer une diamine aliphatique ou cycloaliphatique ayant de 4 à 18 atomes de carbone à partir du dialdéhyde correspondant, qui comprend une réaction d'amination et d'hydrogénation, caractérisé en ce qu'on prépare une solution alcoolique du dialdéhyde pour transformer le dialdéhyde en di-hémi acétal, et en ce qu'on soumet le di-hémi-acétal à ladite réaction d'amination et d'hydrogénation.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise au moins 2 moles d'alcool par mole de dialdéhyde.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on choisit l'alcool dans le groupe constitué par les alcools ayant un nombre d'atomes de carbone inférieur ou égal à 10.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on utilise comme alcool ltéthanol ou le pentanol.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on réalise ladite réaction à une température de la gamme 50-200"C, de préférence voisine de 1 30 +C et sous une pression absolue de la gamme 5-100 bars, en introduisant une solution alcoolique de dialdéhyde dans un réacteur contenant de l'ammoniac, de l'hydrogène, un solvant et un catalyseur.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise une pression totale voisine de 40 bars.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que pour l'amination on utilise NH3 à l'état de solution d'ammoniac dans un solvant.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on utilise un alcool comme solvant de l'ammoniac.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on utilise comme solvant de l'ammoniac un alcool identique à celui utilisé pour la solution du dialdéhyde.
10. Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'on remplit un réacteur avec le solvant pour l'ammoniac, on introduit le catalyseur d'hydrogérTation, on introduit l'ammoniac gazeux qui se dissout pour une grande partie dans le solvant, on introduit l'hydrogène, on chauffe et on introduit progressivement la solution alcoolique du dialdéhyde en maintenant la pression par l'alimentation de l'hydrogène.
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on catalyse la réaction d'hydrogénation au moyen d'un ou plusieurs éléments du groupe VIII de la Classification périodique, à l'état de métal ou d'oxyde, seul ou sur un support.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on utilise comme catalyseur le Ni sur silice.
13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on utilise comme catalyseur le Pt ou Pd sur charbon.
14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'après réaction d'amination et d'hydrogénation, on sépare NH3 et H2 n'ayant pas réagi par refroidissement et dépressurisation.
15. Procédé selon l'une des revendications I à 14, caractérisé en ce qu'après la réaction d'amination et d'hydrogénation, on élimine le catalyseur par filtration.
16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qulprès la réaction d'amination et d'hydrogénation, on élimine le solvant par vaporisation éclair.
17. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on isole par cristallisation la diamine obtenue.
18. Procédé selon l'une des revendications 1 à 17et sensiblement tel que décrit en référence à l'exemple.
19. Application d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 18 à la préparation de l'octaméthylènediamine à partir d'octanédial.
20. L'octaméthylènediamine obtenu par la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 18.
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