JPH049359A - ポリ(オキシテトラメチレン)グリコールを還元アミノ化するための改良された接触方法 - Google Patents

ポリ(オキシテトラメチレン)グリコールを還元アミノ化するための改良された接触方法

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JPH049359A
JPH049359A JP2410630A JP41063090A JPH049359A JP H049359 A JPH049359 A JP H049359A JP 2410630 A JP2410630 A JP 2410630A JP 41063090 A JP41063090 A JP 41063090A JP H049359 A JPH049359 A JP H049359A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
[0001]
【産業上の利用分野】
本発明は、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコールを
接触還元アミノ化して相当するポリ(オキシテトラメチ
レン)ジアミンを高い収率及び良好な選択性で得る方法
に関する。
【0002】 より詳細には、本発明は、ポリ(オキシテトラメチレン
)グリコールを、水素及びアンモニアの存在下、還元ア
ミノ化条件において、接触還元アミノ化する方法におけ
る改良であって、反応を、ニッケル、銅、クロム及びモ
リブデンからなり、酸素を含まない基準においてニッケ
ル約’70〜約75重量%、銅約20〜約25重量%、
クロム約0. 5〜5重量%及びモリブデン約1〜5重
量%を含有する触媒の存在下で実施する方法に関する。 [0003] さらに具体的には、本発明は、ポリ(オキシテトラメチ
レン)グリコール、過剰量のアンモニア及び水素を連続
法でペレット状のニッケル/銅/クロム/モリブデン触
媒床に通し、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール
原料に相当するポリ(オキシテトラメチレン)ジアミン
からなる反応生成物を連続的に得る方法に関する。 [0004]
【従来の技術】
ポリ(オキシテトラメチレン)グリコールの製造方法及
び使用方法は、1974年7月16日に特許となったS
m1thらの米国特許第3,824,198号、第3.
824,219号及び第3,824,220号に開示さ
れている。ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール及
びポリ(オキシテトラメチレン)ジアミンの製造方法及
び使用方法を開示している他の特許には、1969年4
月1日に特許となったUbinらの米国特許第3,43
6,359号及び1989年5月23日に特許となった
Leirらの米国特許第4,833,213号がある。 [0005] 本発明の方法を実施するにあたって使用される触媒は、
ニッケル、コバルト及び銅又はそれらの混合物ならびに
酸化クロム、酸化モリブデン、酸化マンガン、酸化トリ
ウム又はそれらの混合物を含む還元アミノ化触媒を開示
した、Mo5sらの米国特許第3,151,115号に
開示されているタイプの触媒であることが適当である。 [0006] Mo5sらによって開示された好ましい触媒は、酸素を
含まない基準においてニッケル約70〜75重量%、銅
約20〜約25重量%及びクロム約1〜約5重量%を含
有するニッケル/銅/酸化クロム触媒である。 [0007] 1986年10月21日に発行されたRenkenらの
米国特許第4,618,717号は、ニッケル約50〜
90重量%、銅約10〜50重量%及びクロム、鉄、チ
タン、トリウム、ジルコニウム、マンガン、マグネシウ
ムもしくは亜鉛の酸化物的0. 5〜5重量%からなる
触媒を用いることにより、エチレングリコールモノアル
キルエーテルを還元アミノ化して、相当する第1級アミ
ンを得る方法に関している。1988年8月23日に発
行されたLarkinらの米国特許第4.766245
号は、ラネーニッケル/アルミニウム触媒の存在下、ポ
リオキシアルキレンジオール及びトリオールを還元アミ
ノ化する方法を開示している。 [0008] tert−ブチルヒドロペルオキシドなどの不純物を接
触分解することによるtert−ブチルアルコールの精
製は、一連の特許に開示されている。1988年7月1
9日二発行されたMarquisらの米国特許第4,7
58,681号の触媒は、ニッケル約30〜60重量%
、銅約5〜40重量%、鉄約1〜30重量%及びクロム
約0. 5〜10重量%を含有している。5ander
sonらは、鉄20〜80重量%、銅5〜40重量%、
クロム0. 1〜10重量%及びコバル)0.01〜5
重量%を含有する触媒をこの目的に使用することを開示
している。5andersonらの米国特許第4,74
2,179号においては、この目的に使用される触媒は
、鉄1〜20重量%及びクロム1〜6重量%を含み、そ
の残りがニッケルと銅の混合物からなるものである。一
方、・1989年10月10B&二発行された5and
ersonらの米国特許第4,873,380号の触媒
は、バリウム1〜20重量%、クロム1〜6重量%及び
その残りのニッケルと銅の混合物からなるものである。 [0009]
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリ(オキシテトラメチレン)ジアミンの製
造方法に関する。ポリ(オキシテトラメチレン)ジアミ
ンは、ポリアミド及びポリ尿素エラストマーの製造に有
用である。ポリ(オキシテトラメチレン)ジアミンは、
ポリテトラヒドロフラングリコールと一般に呼ばれる、
相当するポリ(オキシテトラメチレン)グリコールから
好都合に製造される。しかし、ポリ(オキシテトラメチ
レン)ジアミンを、水素添加/脱水素触媒、とりわけニ
ッケル水素添加/脱水素触媒を用いての、相当するポリ
(オキシテトラメチレン)グリコールの接触還元アミノ
化によって製造する場合、ポリ(オキシテトラメチレン
)グリコールを高い収率及び良好な選択性で目的とする
ポリ(オキシテトラメチレン)ジアミン生成物に転換す
ることにおいて、通常は問題に遭遇する。 [0010]
【課題を解決するための手段】
これら及びその他の問題は、本発明に従って、ニッケル
、銅、クロム及びモリブデンからなり、酸素を含まない
基準においてニッケル約70〜75重量%、銅約20〜
約25重量%、クロム約0.5〜約5重量%及びモリブ
デン約1〜約5重量%を含有する触媒の存在下、還元ア
ミノ化反応を実施することによって解決される。 [0011] 本発明のための出発原料は、反応をオートクレーブ中で
回分式に実施する場合には粉末状の触媒であることが適
当であり、反応を連続反応容器中で連続式に実施する場
合にはペレット状の触媒であることが適当である、ニッ
ケル/銅/酸化クロム/モリブデン触媒である。同様に
出発原料として使用されるものは、アンモニア、水素及
び、式: %式% (式中、nは0又は1〜約50の値を有する正数である
)で示されるポリ(オキシテトラメチレン)グリコール
である。 [0012] 本発明に従って、ニッケル約70〜約78重量%、銅約
20〜約25重量%、クロム約0.5〜5重量%及びモ
リブデン約1〜S重量%からなる触媒の存在下で反応を
実施すると、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール
原料は、優れた収率及び選択性を示しながら、実質的に
定量的に相当するポリ(オキシテトラメチレン)ジアミ
ンに転換される。 [0013] とりわけ、本発明において特に好ましい触媒組成物は、
ニッケル約70〜約75重量%、銅約20〜約25重量
%、クロム約0.5〜3重量%及びモリブデン約1〜3
重量%を含有するものである。 [0014] 本発明の還元アミノ化反応は、約150〜約220℃の
温度及び約100〜約10、 000psig、例えば
約100〜約3 、  OOOpsig(7)圧力にお
いて実施することが適当である。 [0015] 還元アミノ化はアンモニアの存在において実施する。好
適には、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール1モ
ルに対し、アンモニア約1〜約300モル、より好まし
くは約10〜約150モルを用いる。 [0016] また、反応は、添加された水素の存在において実施する
ことが好ましい。添加される水素の量は、ポリ(オキシ
テトラメチレン)グリコール1モルに対し、約0.1〜
約10モルとすることができる。好ましくは、ポリ(オ
キシテトラメチレン)グリコール1モルに対し、水素的
0.5〜約8.0モルを用いることがよいであろう。 [0017] 本発明の方法は、粉末状触媒を含むオートクレーブを用
いて回分式に実施することができ、この場合、滞留時間
を約0.5〜約5時間とすることが適当である[001
8] より好ましくは、ペレット状触媒床を用い、水素、アン
モニア及びポリ(オキシテトラメチレン)グリコールを
そこに通すことによって、反応を連続式に実施する。反
応を連続式に実施する場合、ポリ(オキシテトラメチレ
ン)グリコールを、触媒1 ccあたり毎時的0.5g
の速度で触媒床に仕込むことが適当である。 [0019] ポリ(オキシテトラメチレン)グリコールの還元アミノ
化の結果として形成される反応混合物を回収し、適当な
方法、例えば分別蒸留によって精留し、未反応原料成分
、副生成物及び目的とするポリ(オキシテトラメチレン
)ジアミン反応生成物を得ることができる。本発明の方
法によって90重量%以上の転換率及び90%以上の選
択率を達成することができ、そのため、反応混合物中に
は少量の未反応原料及び副生成物しか残留しない。 [00201
【実施例] 本発明を以下の具体的な実施例によってさらに説明する
。 [0021] 実施例に記録する回分式及び連続式の実、験を実施する
にあたって使用したニッケル/銅/クロム/モリブデン
触媒は、ニッケル約75重量%、銅約21重量%クロム
約2重量%及びモリブデン約2重量%からなる触媒であ
った。 [0022] オートクレーブ中で実施した実施例1においては、触媒
は粉末状であった。連続反応容器中で連続的に実施した
それ以降の各実施例においては、ペレット状触媒床を用
いた。 [0023] 実施例1 1リツトルのオートクレーブに、分子量2,000のポ
リ(オキシテトラメチレン)グリコール299g、触媒
48g及びアンモニア90gを仕込んだ。そして、この
オートクレーブを水素によって350psigにまで加
圧し、46分間かけて220℃にまで加熱した。オート
クレーブをその温度で3時間維持しな。そして反応容器
を冷却し、脱気した。触媒をろ過によって除去し、生成
物を減圧でストリップしな。この生成物を分析すると、
総可アセチル化物0 、 847meq/g、総Iミン
0 、 688meq/g及び第1級アミン0. 55
6meq/gを含むことがわかっな。 [0024] 実施例2 以下の実施例においては、ニッケル/銅/クロム/モリ
ブデン触媒を充填した管状の反応容器を用いた。水素、
アンモニア及びポリオール(分子量1,000のポリ(
オキシテトラメチレン)グリコール)を、実施例1での
比率において、反応容器の底部に供給した。粗生成物を
減圧下でストリップし、分析しな。 [0025] 【表1】 表■ 1  185   0.56   1.908    
1766    1.651    932  190
   0.56   1.879    1.781 
   1.618    953  195   0.
56   1.835    1.740    1.
529    954  200   0.56   
1.705    1.660    1.338  
  975  175   0.43   1.954
    1.730    1.630    896
  180   0.43   1.957    1
.779    1.67i     917  18
5   0.43   1,848    1.773
    1.570    968  190    
D、43   1.788    1.738    
1.477    979  150   0.20 
  1.975    0.989    0.956
    5010  155   0.20   1.
944     i、419    1.347   
  7311  160   0.20   2.00
0    1.564    1.523     7
812  165    0.20   2.000 
   1.773    1.709     891
3  170   0.20   1.952    
1.838    1.729    9414  1
75    0.20   1.830    1.8
i4    1.625     9915  180
   0.20   1.751     !、767
    1.511    101[0026] 実施例2の実、験1.2.6.13及び14から理解さ
れるように、本発明の方法によって、高い総アミン含量
及び高V)第1級アミン含量を得ることができる。 実施例はまた、多様な空間速度を用いることができ、各
空間速度につき、最適な温度が存在するということを示
す。 [0027] 比較例1 これは、特記した以外は実施例2の条件において実施し
た比較のための実施例である。この比較例においては、
ラネーニッケルを触媒として用い、分子量1゜000の
ポリオールを使用した。 [0028]
【表2】 表l1 180   0.28   1.911    1.5
77    1.286    83175   0.
28   1.900    1.550    1.
260    82185   0.28   1.[
)09    1.549    1.172    
96190   0.20   1.536    1
.512    1.104    98[0029] これらの反応条件のいずれも、高いアミン含量及び高い
第1級アミン含量をもたらさなかった。 [0030] 実施例3 特記した以外は実施例2の条件下で実施したこの実施例
においては、分子量650のポリオール及び実施例2の
触媒を用いた。 [0031]
【表3】 表lll 0.20 0.20 0.20 0.20 2.849 2.840 2、708 2、662 2.083 2.444 2.559 2、541 2.028 2、334 2、363 2.223 [0032] 165℃で、総アミン及び第」級アミンのいずれをも多
く含む生成物が得られた。 [0033] 実施例4 特記した以外は実施例2の条件下で実施したこの実施例
においては、000のポリオール及び実施例2の触媒を
用いた。 [0034] 分子量2
【表4】 表■v D、20 0.20 0.20 0.20 0、927 0、906 0、933 0.948 0、818 0、845 0.846 0、753 ()、 792 0、805 0、779 0. 737 [0035] 170℃で、総アミン及び第1級アミンのいずれをも多
く含む生成物が得られた。 [0036] 比較例2 これは、特記した以外は実施例2の条件において実施し
た比較のための実施例である。この比較例においては、
ニッケル/銅/クロム触媒を用い、分子量1゜OOOの
ポリオールを使用した。 [0037]
【表5】 表V 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 1.835 1.773 1.723 1.686 1.67 1.314 1.358 1.411 1.458 1.461 1、144 1.147 1.165 1.178 1.163 [0038] この触媒では、高いアミノ化及び高い第1級アミン含量
は得られなかった。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール
    を触媒、水素及びアンモニアの存在下で還元アミノする
    ことによって、式:H_2N−CH_2−CH_2−C
    H_2−CH_2−[−O−CH_2−CH_2−CH
    _2−CH_2−]_n−O−CH_2−CH_2−C
    H_2−CH_2−NH_2(式中、nは0又は1〜5
    0である)で示されるポリ(オキシテトラメチレン)ジ
    アミンを製造する方法であって、 式: HO−CH_2−CH_2−CH_2−CH_2−[−
    O−CH_2−CH_2−CH_2−CH_2−]_n
    −O−CH_2−CH_2−CH_2−CH_2−OH
    (式中、nは0又は1〜50である)で示されるポリ(
    オキシテトラメリチレングリコールを、酸素を含まない
    基準においてニッケル70〜78重量%、銅20〜25
    重量%、クロム0.5〜5重量%及びモリブデン1〜5
    重量%からなる触媒の存在下に反応させることを特徴と
    する方法。
  2. 【請求項2】触媒が、酸素を含まない基準においてニッ
    ケル70〜75重量%、銅20〜25重量%、クロム0
    .5〜3重量%及びモリブデン1〜3重量%からなる請
    求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】接触還元アミノ化を、150〜220℃の
    温度及び100〜10,000psig(0.8〜69
    MPa)の圧力において実施する請求項1又は2記載の
    方法。
  4. 【請求項4】ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール
    、アンモニア及び水素を、触媒cm^3あたりポリ(オ
    キシテトラメチレン)グリコール毎時0.1〜20gの
    空間速度で、ペレット形態の触媒床に通す請求項1〜3
    のいずれか一項に記載の方法。
JP2410630A 1989-12-18 1990-12-14 ポリ(オキシテトラメチレン)グリコールを還元アミノ化するための改良された接触方法 Expired - Fee Related JP2902126B2 (ja)

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