(57)【要約】【課題】３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサノール（ＩＰＡＡ）を、触媒上での水素を用いるイソホロンニトリル（ＩＰＮ）の水素化によって、製造する方法。【解決手段】本発明による触媒は、触媒活性な金属フォーム体からなり、一方ではできるだけ小さいかさ密度を有し、かつ他方では、挙げた水素化反応の高い活性を有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶剤の存在下または不在下に、触媒を用いて、水素によりイソホロンニトリル（ＩＰＮ）を水素化することによって、一段階で、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサノールを製造する方法であって、
前記触媒が、次の特性を有する：
Ｉ．前記触媒が、触媒活性な金属フォーム体の形で存在し、かつ０．８ｋｇ／ｌ以下のかさ密度を有し、
かつ
ＩＩ．前記触媒が、活性化された状態で、その全体として、質量％で表した場合に次の組成を有し、各金属の割合は、触媒が含んでいる金属を基準として、合計して１００質量％になる：
コバルト：７０〜９９．８質量％
アルミニウム：０．０２〜１５質量％
ならびにクロム、ニッケルおよび鉄からなる群から選択される、１種以上の元素：０〜１５質量％、
かつ
ＩＩＩ．前記触媒活性な金属フォーム体は、１ｍｍから最大７０ｍｍまでの平均粒度を有し、
かつ
ＩＶ．前記触媒活性な金属フォーム体は、多孔質フォーム構造を示し、ここで、そのマクロスコピックな細孔が、１００〜５０００μｍの範囲のサイズを有する、
３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサノールを一段階で製造する方法。
【請求項２】
前記触媒が、０．１〜０．７ｋｇ／ｌ、特に好ましくは０．２〜０．６ｋｇ／ｌのかさ密度を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記触媒が、コバルトを好ましくは７０〜９５質量％、特に好ましくは８０〜９０質量％、およびアルミニウムを０．０２〜１５質量％、好ましくは４〜１３質量％、極めて特に好ましくは６〜１２質量％、ならびにさらに、クロム、ニッケルおよび鉄からなる群から選択される１種以上の元素を０〜１５質量％、好ましくは０．０５〜８質量％、特に好ましくは０．１〜３．５質量％および極めて特に好ましくは０．２〜２．５質量％、含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記触媒が、活性化された状態で、その全体として、質量％で表した場合に次の組成を有し、各金属の割合は、触媒が含んでいる金属を基準として、合計して１００質量％になる：
コバルト：８０〜９０質量％
アルミニウム：６〜１２質量％
ならびにクロム、ニッケルおよび鉄からなる群から選択される、１種以上の元素：０．０５〜８質量％
ことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記触媒が、活性化された状態で、その全体として、質量％で表した場合に次の組成を有し、各金属の割合は、触媒が含んでいる金属を基準として、合計して１００質量％になる：
コバルト：８０〜９０質量％
アルミニウム：６〜１２質量％
ならびにクロム、ニッケルおよび鉄からなる群から選択される、１種以上の元素：０．１〜３．５質量％
ことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記触媒が、活性、選択率および／または耐用寿命を高めるために、０〜１０質量％のドーパント金属および／または助触媒を含有することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記触媒活性な金属フォーム体が、１ｍｍから５０ｍｍまで、特に好ましくは１ｍｍから３０ｍｍまで、および極めて特に好ましくは１から１０ｍｍ以下までの粒度を有することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記触媒の触媒活性な金属フォーム体が、１００〜５０００μｍ、好ましくは２００〜２５００μｍ、特に好ましくは４００〜１２００μｍの範囲のサイズのマクロスコピックな細孔を有することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記触媒が、１０〜１２０ｍ２／ｇ、特に好ましくは７０〜１００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記水素化を、２０〜２００℃の温度および０．３〜５０ＭＰａの圧力で実施することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記水素化を、バッチ式オートクレーブまたは固定床反応器中で一段階で行うことを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
該水素化に必要な水素を、該反応器に、過剰量で、好ましくは１００００モル当量までで供給するか、または反応により消費される水素ならびに生成物流中に溶解して該反応器を離れる水素の一部分が補充されるような量で供給することを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記水素化を、固定床反応器中で連続的に行うことを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記水素化を、かん液操作方式または液相操作方式で操作される固定床反応器中で連続的に実施することを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記水素化を去る反応混合物を、一段階または多段階で精製して、前記３−（アミノメチル）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサノールを得ることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イソホロンニトリルから、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサノール（以下にイソホロンアミノアルコール（ＩＰＡＡ）と呼ぶ）を製造するための、改良された方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰＡＡは、多様な利用分野における重要な中間体である。例えば医薬品の前駆体として、殊にインフルエンザ予防の分野において利用される（国際公開第2011/095576号（WO 2011/095576））。さらなる利用は、とりわけ、ポリマー、防食剤および安定剤における使用を含む（独国特許出願公開第1229078号明細書（DE 1229078））。
【０００３】
その際に、これまでの方法は、比較的煩雑な反応操作および低い収率を特徴とする。
【０００４】
Pandey et al.（Indian Journal of Chemistry, Vol. 43B, 2004, 2705-2707）には、イソホロンニトリル（ＩＰＮ）から出発して、ＩＰＡＡに至る合成経路が記載されている。この合成は、複数の段階を経て進行する：まず最初に、塩基性条件下での加水分解を経て、対応するアミドが形成される。引き続き、シアノボロヒドリドを用いて、そのケト官能基の還元が行われ、水素化アルミニウムリチウムを用いて、そのアミドの還元が行われる。
【０００５】
類似の手順は、国際公開第2011/094953号（WO 2011/094953）および国際公開第2011/095576号（WO 2011/095576）に記載されているが、ここでは、ＩＰＮのケト基およびニトリル基の還元は専ら、還流下にＴＨＦ中の水素化アルミニウムリチウムを用いて行われる。上記の方法は、その製造に労力を要し、ひいては高価なものとなる還元剤を化学量論量で使用することが見込まれることによって、不利であると考えられている。さらに、その合成は複数の段階を経て行われるため、労力を要する。
【０００６】
独国特許出願公開第1229078号明細書（DE 1229078）には、フィッシャー−トロプシュ触媒によりアンモニアおよび水素を用いて、かつ極めて高い水素分圧下で、ＩＰＮからＩＰＡＡを製造することが記載されている。しかしながら、その際に必要とされる相対的に高い反応温度は、γ−ケトニトリル（例えばＩＰＮ）の場合に、シアン化水素酸（ＨＣＮ）の脱離を促進する。この状況は、収率低下をまねくため不利である。ＨＣＮが、生物に著しく有毒に作用し（放出の際のリスク）、かつ通常、触媒失活に関与することがさらなる欠点であると考えられる。さらに、生じたアミン基と、なお完全に還元されていないケト基との反応に基づいて、実質的にダイマーが形成される。これは同様に、所望の生成物ＩＰＡＡを基準とした収率の損失を意味する。
【０００７】
欧州特許出願公開第42119号明細書（EP 42119）、欧州特許出願公開第659734号明細書（EP 659734）、欧州特許出願公開第503246号明細書（EP 503246）、国際公開第2012/076315号（WO 2012/076315）からは、ＩＰＮの従来の水素化の場合に、ＩＰＡＡが望ましくない副生物として形成されるのみであることも知られており、これは欠点であるといえる。ここでも、シアン化水素酸（ＨＣＮ）の脱離が指摘される。これらの欠点は、欧州特許出願公開第3050870号明細書（EP 3050870）からの粒状化ラネー型触媒の使用によって回避することができる。
【０００８】
反応スキーム：
【化１】
2018131442.tif 000002
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第2011/095576号
【特許文献２】独国特許出願公開第1229078号明細書
【特許文献３】国際公開第2011/094953号
【特許文献４】国際公開第2011/095576号
【特許文献５】欧州特許出願公開第42119号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第659734号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第503246号明細書
【特許文献８】国際公開第2012/076315号
【特許文献９】欧州特許出願公開第3050870号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Pandey et al., Indian Journal of Chemistry, Vol. 43B, 2004, 2705-2707
【非特許文献２】Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 章“Metallic Foams”, 2012年07月15日付でオンラインで公開, DOI：10.1002/14356007.c16_c01.pub2
【非特許文献３】Paul Schmidt、Rolf Koerber、Matthias Coppers：Sieben und Siebmaschinen: Grundlagen und Anwendung. Wiley-VCH Verlag, 2003, ISBN 9783527302079, 章4.4: Analysesiebung（ふるい分析）
【非特許文献４】Joerg Hoffmann：Handbuch der Messtechnik. Hanser Verlag, 2007, ISBN 978-3-446-40750-3, 章3.12.16.2.1
【非特許文献５】J. Am. Chem. Soc. 1938, Vol. 60, 309-319頁
【非特許文献６】“The Guide 2000 of Technical Foams”, 4編, 4部, 33-41頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の基礎をなす課題は、触媒上で水素を用いたイソホロンニトリル（ＩＰＮ）の水素化によって、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサノール（ＩＰＡＡ）を製造する方法を見出すことであり、該触媒は、一方ではできるだけかさ密度が小さくあるべきであり、かつ他方では、前記の水素化反応に対して高い活性を有するべきである。
【００１２】
ＩＰＮの水素化によるＩＰＡＡの製造に、欧州特許出願公開第3050870号明細書（EP 3050870）に記載の粒状物型のラネーコバルト触媒が使用される場合には、これらは通常、１．５ｋｇ／Ｌを上回るかさ密度を有する。５〜５０ｍ３の常用の反応器サイズの場合に、これは、触媒充填あたり８〜１００トンのコバルト必要量に相当する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
ところで意外なことに、触媒活性な金属フォーム体からなる本発明による触媒により、本発明の課題が解決されることが見出された。
【００１４】
金属フォームとは、高い多孔度と、不規則な構造を有する固体材料の領域間に多数の相互連通部分とを有する、硬質の金属質のフォームであると理解される。そのような金属フォームは、“セル状金属”とも呼ばれるが、“金属フォーム”という用語は、より広い範囲を含むものである。 “金属フォーム”という用語は、技術文献中で十分に確立されており、例えば、Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 章“Metallic Foams”, 2012年07月15日付でオンラインで公開, DOI：10.1002/14356007.c16_c01.pub2により詳細に説明されている。
【００１５】
本発明の意味での“触媒活性な金属フォーム体”とは、場合により該金属フォーム体中の細孔の狭窄を引き起こしうる追加のコーティングを有していない金属フォーム体であると理解される。本発明の意味での触媒活性な金属フォーム体は、追加の、場合により触媒活性なコーティングなしで、目的反応において（ここでは：ＩＰＮからＩＰＡＡへの反応において）触媒活性である。
【００１６】
本発明の対象は、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサノールを、触媒上での水素でのイソホロンニトリル（ＩＰＮ）の水素化によって、溶剤の存在下または不在下で、製造する一段階法であり、
ここで、該触媒は、次の特性を有する：
Ｉ．該触媒が、触媒活性な金属フォーム体の形で存在し、かつ０．８ｋｇ／Ｌ以下のかさ密度を有し、
かつ
ＩＩ．該触媒は、活性化された状態で、その全体として、次の組成を有し［単位：質量パーセント（質量％）］、ここで、その割合は、触媒が含んでいる金属を基準として、合計して１００質量％になる：
コバルト：７０〜９９．８質量％
アルミニウム：０．０２〜１５質量％
ならびにクロム、ニッケルおよび鉄からなる群から選択される、１種以上の元素：０〜１５質量％、
かつ
ＩＩＩ．該触媒活性な金属フォーム体は、１ｍｍから最大７０ｍｍまでの平均粒度を有し、
かつ
ＩＶ．該触媒活性な金属フォーム体は、多孔質フォーム構造を示し、ここで、そのマクロスコピックな細孔が、１００〜５０００μｍ、好ましくは２００〜２５００μｍ、特に好ましくは４００〜１２００μｍの範囲のサイズを有する。
【００１７】
触媒：
成分
本発明による触媒は、活性化された金属触媒に属する。活性化された金属触媒は原則的に、当業者に、“ラネー型”の触媒、または単純に“ラネー触媒”としても知られている。これらは、一般に、少なくとも１種の、場合により触媒活性な金属成分と、少なくとも１種のリーチング可能な金属成分とから少なくとも二元系の金属合金を形成し、引き続き該リーチング可能な金属成分を溶出させることによって製造される。
【００１８】
該触媒は、活性化された状態で、その全体として、次の組成を有し［単位：質量パーセント（質量％）］、ここで、その割合は、触媒が含んでいる金属を基準として、合計して１００質量％になる：
コバルト：７０〜９９．８質量％
アルミニウム：０．０２〜１５質量％
ならびにクロム、ニッケルおよび鉄からなる群から選択される、１種以上の元素：０〜１５質量％。
【００１９】
好ましい実施形態
本発明による触媒は、７０〜９９．８質量％、好ましくは７０〜９５質量％、特に好ましくは８０〜９０質量％のコバルトおよび０．０２〜１５質量％、好ましくは４〜１３質量％、特に好ましくは６〜１２質量％のアルミニウムを含有し、さらに、本発明による触媒の好ましい実施形態は、０〜１５質量％、好ましくは０．０５〜８質量％、特に好ましくは０．１〜３．５質量％および極めて特に好ましくは０．２〜２．５質量％の、クロム、ニッケルおよび鉄からなる群から選択される、１種以上の元素を含有する。特に好ましいのは、クロムおよび鉄である。挙げた範囲は任意に互いに組み合わせることができる。
【００２０】
さらに、本発明による触媒の好ましい実施形態は、活性、選択率および／または耐用寿命を高めるために、０〜１０質量％のドーパント金属および／または助触媒を含有する。
好ましくは、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗｏ）、マンガン（Ｍｎ）、レニウム（Ｒｅ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）および金（Ａｕ）からなる群から選択される、１種以上のドーパント金属が、０．０５〜１０質量％、特に好ましくは０．２〜３．５質量％の濃度範囲で含まれている。
【００２１】
特に好ましくは、該触媒は、活性化された状態で、その全体として、次の組成を有し［単位：質量パーセント（質量％）］、ここで、その割合は、触媒が含んでいる金属を基準として、合計して１００質量％になる：
コバルト：８０〜９０質量％
アルミニウム：６〜１２質量％
ならびにクロム、ニッケルおよび鉄からなる群から選択される、１種以上の元素：０．０５〜８質量％。
【００２２】
極めて特に好ましくは、該触媒は、活性化された状態で、その全体として、次の組成を有し［単位：質量パーセント（質量％）］、ここで、その割合は、触媒が含んでいる金属を基準として、合計して１００質量％になる：
コバルト：８０〜９０質量％
アルミニウム：６〜１２質量％
ならびにクロム、ニッケルおよび鉄からなる群から選択される、１種以上の元素：０．１〜３．５質量％。
【００２３】
本発明による触媒は、アルミニウムおよび場合によりさらなる金属で修飾されたコバルト金属フォームの活性化によって得られる。このためには、該アルミニウムの少なくとも一部がその合金材料から、化学的に溶出される（“リーチングされる”）。そのためには、塩基性水溶液、好ましくはアルカリ金属水酸化物溶液が使用される。
【００２４】
本発明による触媒は、アルミニウム（Ａｌ）およびコバルト（Ｃｏ）および場合により該さらなる成分を含む少なくとも二元系の金属合金から、アルミニウムの溶出によって製造される。
【００２５】
特性
かさ密度
本発明による触媒は、０．８ｋｇ／ｌ以下、好ましくは０．１〜０．７ｋｇ／ｌ、特に好ましくは０．２〜０．６ｋｇ／ｌのかさ密度を有する。
【００２６】
したがって、本発明による触媒のかさ密度は、ＩＰＮからのＩＰＤＡの製造に使用される、先行技術から公知の“ラネー触媒”よりも明らかに小さい。
【００２７】
固体の充填密度とも呼ばれる、かさ密度（ｄＳｃｈ）（英語：bulk density、poured density）は、粒状の固体と、その粒子間の空隙を占める空気との混合物の体積に対する質量の比である。当業者にとて慣用のこのパラメーターは、メスシリンダーを用いて、固体の定義されたかさ体積（ＶＦ）の質量（ＭＦ）の測定によって決定される：
ｄＳｃｈ＝ＭＦ／ＶＦ
粒度
本発明による触媒は、触媒活性な金属フォーム体からなる。これらの触媒活性な金属フォーム体は、好ましくは、１ｍｍから最大７０ｍｍの平均粒度を有する。原則的に、最適な粒度は制御可能であり、かつ使用反応器中で支配的な状況に適合される。好ましくは、本発明による触媒は、触媒活性な金属フォーム体からなるバルク材（Schuettgut）として使用され、その際に、該触媒活性な金属フォーム体は、１〜５０ｍｍ、特に好ましくは１〜３０ｍｍおよび極めて特に好ましくは１〜１０ｍｍの粒度を有する。バルク材の粒子は、その際に、同じまたは異なるサイズを有していてよい。
５μｍ〜１２５ｍｍの範囲のサイズを有する粒子の平均粒度は、DIN 66165に従うふるい分析によって決定することができる。ふるい分析に適した方法および記述は、次のものに記載されている：
DIN 66165-1:1987-04 Partikelgroessenanalyse; Siebanalyse; Grundlagen（粒度分析；ふるい分析；基本）、およびDIN 66165-2:1987-04 Partikelgroessenanalyse; Siebanalyse; Durchfuehrung（粒度分析；ふるい分析；手順）。
Paul Schmidt、Rolf Koerber、Matthias Coppers：Sieben und Siebmaschinen: Grundlagen und Anwendung. Wiley-VCH Verlag, 2003, ISBN 9783527302079, 章4.4: Analysesiebung（ふるい分析）。
Joerg Hoffmann：Handbuch der Messtechnik. Hanser Verlag, 2007, ISBN 978-3-446-40750-3, 章3.12.16.2.1。
【００２８】
選択的に、平均粒度は、顕微鏡によって光学的に把握することができ、その際に、少なくとも１００個の個別の値からの数平均値が決定されるべきである。
【００２９】
ＢＥＴ表面積
本発明による触媒は、１〜２００ｍ２／ｇ、好ましくは１０〜１２０ｍ２／ｇ、特に好ましくは７０〜１００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する。単純化してＢＥＴ表面積とも呼ぶ、比表面積は、DIN 9277に従い、J. Am. Chem. Soc. 1938, Vol. 60, 309-319頁に記載されているような、ブルナウアー−エメット−テラー法による窒素吸着によって測定される。
【００３０】
細孔径
本発明による触媒は、触媒活性な金属フォーム体からなる。多くの空隙を含有する金属フォーム構造は、例えば液化した金属にガスを作用させ、その後に冷却することによって生じうる。そのような構造を達成するさらなる可能性は、金属を適用するためのテンプレート（ベース）として有機フォーム構造を利用し、引き続き、該有機テンプレートを燃焼によって除去することにある。
【００３１】
本発明による触媒を構成する触媒活性な金属フォーム体は、好ましくは、多孔質フォーム構造を示し、ここで、そのマクロスコピックな細孔は、１００〜５０００μｍ、好ましくは２００〜２５００μｍ、特に好ましくは４００〜１２００μｍの範囲のサイズを有する。マクロスコピックな細孔のサイズの測定のために、例えば、“The Guide 2000 of Technical Foams”, 4編, 4部, 33-41頁に記載された方法を利用することができる。その際に、該マクロスコピックな細孔のサイズは、選択された細孔の細孔直径の光学測定によって決定することができる。この測定は、少なくとも１００個の異なる細孔について繰り返され、それらから、分析結果としてその細孔直径の平均値が計算される。
【００３２】
該触媒を製造するための一般的な方法
本発明による触媒を製造するためには、商業的に入手可能なコバルト金属フォームに付着促進剤を吹付け、アルミニウム粉末および場合によりさらなる金属粉末、例えば鉄および／またはニッケルおよび／またはクロムでコーティングし、こうして得られた材料を熱処理にかける。ついで、該熱処理後に得られた合金材料の粉砕、分割（Vereinzelung）および／または成形が行われる。本発明による触媒を構成する触媒活性な金属フォーム体は、こうして得られた合金フォーム体から、その中に含まれるアルミニウムの少なくとも一部分の溶出によって製造される。
【００３３】
本発明による触媒の製造に使用されうるコバルト金属フォームは、好ましくは、５００ｍｍまでのエッジ長さおよび５ｍｍ以下の厚さを有するシート形で使用される。該コバルト金属フォーム上でのアルミニウム粉末および場合によりさらなる金属粉末の付着を改善するために、このフォームはまず最初に、付着促進剤で処理される。金属と有機材料との間の付着を改善するあらゆる付着促進剤を使用することができる。適しているのは、例えばポリエチレンイミン溶液である。
【００３４】
該アルミニウム粉末および場合によりさらなる金属粉末を該コバルト金属フォーム上へ適用した後に、該材料を、５００〜１０００℃、好ましくは６００〜８００℃の温度範囲の熱処理にかけ、その際に、まず最初に、前述のコーティングプロセスからの水分および有機残留物が除去され、引き続き、アルミニウムが、少なくとも部分的に液化され、かつ該コバルト金属フォーム構造中へ合金化される。該熱処理は、酸素不含の不活性ガスからなる雰囲気中で行われて、妨げとなる酸化物層の形成を防止する。
【００３５】
こうして得られた材料、つまり、アルミニウムおよび場合によりさらなる金属で修飾されたコバルト金属フォームをついで、場合により粉砕し、分割し、および／または対応する成形に供する。該修飾されたコバルト金属フォームの粉砕および分割は、例えば、レーザー切断もしくはレーザービーム切断によって行うことができる。生じた材料片（粒子、パーティクル）は、好ましくは、５０ｍｍ以下の最大エッジ長さを有する立方体または平行六面体の形を有し、それら全体としてバルク材を形成する。
【００３６】
次の工程において、本発明による触媒は、アルミニウムおよび場合によりさらなる金属で修飾されたコバルト金属フォームの活性化によって得られる。このためには、該アルミニウムの少なくとも一部が、その合金材料から化学的に溶出される（“リーチングされる”）。そのためには、塩基性水溶液、好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたは水酸化リチウムの溶液からなる群から選択される、アルカリ金属水酸化物溶液が使用され、特に好ましいのは、水酸化ナトリウム水溶液である。該触媒製造の際に使用されるアルカリ金属水酸化物水溶液の濃度は一般に、アルカリ金属水酸化物０．１〜６０質量％であってよい。好ましくは、該アルミニウムの溶出（リーチングとも呼ばれる）は、５〜５０質量％、特に好ましくは５〜３５質量％の水酸化ナトリウム水溶液で、２０〜１００℃の温度で、好ましくは４０〜８５℃で、特に好ましくは５０〜８０℃で、行われる。その際に使用されうるリーチング時間、すなわち、該水酸化ナトリウム溶液と該アルミニウムで修飾されたコバルト金属フォームとの反応時間は、上で挙げたその他の反応条件に加え、最終生成物中の調節されうるアルミニウム含量に依存し、かつ２〜２４０分であってよい。
【００３７】
修飾および活性化により生成される本発明による触媒は、最初に使用されるコバルト金属フォームのマクロスコピックなフォーム構造を維持する。該アルミニウムの少なくとも部分的な溶出は、表面近傍領域で行われ、そこで、高多孔質で触媒活性なコバルト構造が生成される。本発明による触媒のＢＥＴ表面積は、好ましくは、使用されるコバルト金属フォームのＢＥＴ表面積よりも大きい。
【００３８】
本発明による触媒の活性、選択率および／または耐用寿命を改善するために、多様なドーパントおよび／または助触媒を添加することができる。これは、触媒製造に使用されるコバルト金属フォーム中へのドーパント金属の合金化によっておよび／または本発明による触媒の湿式化学的な後処理によって行うことができる。例えば、該ドーパント金属は、適した前駆体の好ましくは水溶液からの沈殿または還元分解によって適用することができる。好ましくは、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗｏ）、マンガン（Ｍｎ）、レニウム（Ｒｅ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）および金（Ａｕ）からなる群から選択される、１種以上のドーパント元素が適用される。
【００３９】
本発明による触媒は、水素化によるイソホロンアミノアルコールの製造に使用される。
【００４０】
該水素化は、バッチ式オートクレーブまたは固定床反応器中で一段階で行われる。適した反応器タイプは、例えば撹拌槽、シャフト炉、トレー式反応器（Hordenreaktor）または多管式反応器である。
【００４１】
そのプロセスは、不連続操作方式または連続操作方式で実施することができる。
【００４２】
該水素化は通常、２０〜２００℃、好ましくは２０〜１５０℃、特に好ましくは４０〜１３０℃の温度、および０．３〜５０ＭＰａ、好ましくは０．３〜３０ＭＰａ、特に好ましくは５〜１５ＭＰａの圧力で行われる。圧力および温度の範囲は、任意に組み合わせ可能である。該水素化は、溶剤の存在下または不在下で実施することができる。溶剤として、とりわけエーテル、環状および線状の炭化水素およびアルコールが適しており、好ましくは、メタノール、エタノールまたはＴＨＦが使用される。
【００４３】
該水素化に必要な水素は、該反応器に、過剰量で、例えば１０，０００モル当量までで、または反応により消費される水素ならびに生成物流中に溶解して該反応器を去る水素の一部分が補充されるような量でのみ、供給してよい。連続操作方式の場合に、該水素は、並流または向流で供給することができる。
【００４４】
使用されうる水素化触媒の必要な体積は、操作圧、温度、濃度および触媒活性に依存するＬＨＳＶ値（時間基準の液空間速度、liquid hourly space velocity）に依存し、この値は、使用されるＩＰＮのできるだけ完全な水素化を保証するために遵守されなければならない。通常、該ＬＨＳＶ値は、ＩＰＮと水素との好ましくは使用されうる混合物の使用の場合に、触媒１Ｌおよび１時間あたり０．１〜８Ｌ溶液、好ましくは１〜４Ｌ溶液 Ｌ触媒−1 ｈ−1である。
【００４５】
好ましくは、該水素化は、固定床反応器中で連続的に、特に好ましくはかん液操作方式（Rieselbettfahrweise）または液相操作方式（Sumpffahrweise）で操作される固定床反応器中で連続的に実施される。
【００４６】
該水素化を去る反応混合物は、常用の方法でさらに精製されて、所望の品質を有するＩＰＡＡが得られる。その際に、慣用のあらゆる分離法、例えば蒸留、フラッシュ蒸発、結晶化、抽出、収着、浸透、相分離または前記のものの組み合わせを使用することができる。該精製は、連続的に、バッチ式に、一段階または多段階で、真空中でまたは加圧下で、実施することができる。
好ましくは、該精製は、加圧下および／または真空中での蒸留によって複数の工程で達成される。このためには、内挿物を備えた、もしくは内挿物を備えていない任意の蒸留塔、例えばデフレグメーター、隔壁、不規則内挿物もしくは充填物、規則内挿物もしくはパッキング、トレーを有し、強制流動が行われるか、もしくは強制流動が行われないものを使用することができる。
【実施例】
【００４７】
触媒の製造：
ロール品として商業的に入手可能な、１．９ｍｍの厚さ、３００ｍｍの幅および５８０μｍの平均細孔径を有するコバルト金属フォームに、商業的に入手可能な付着促進剤溶液を吹付け、アルミニウム粉末でコーティングし、かつ７００℃で熱処理した。冷却後に、こうして得られた材料を、レーザーで、４ｍｍ×４ｍｍのエッジ長さおよび１．９ｍｍの厚さを有する四角い粒子に切断した。
生じたバルク材を、触媒活性化のために、固定床中に配置し、６０℃で６０分の期間にわたる１０質量％水酸化ナトリウム水溶液のポンプ流通（Durchpumpen）により、湿式化学的に後処理した。該材料を引き続き、水で、該固定床のポンプ流通後の洗浄溶液の１０より小さいｐＨ値が達成されるまで洗浄した。
【００４８】
こうして得られた触媒活性な金属フォーム体の組成を、ＩＣＰ−ＯＥＳ（誘導結合プラズマ発光分光分析法）により分析した。その結果は、以下の第１表に示されている：
第１表：
【表１】
2018131442.tif 000003
【００４９】
本発明による触媒を用いるＩＰＡＡの製造
本発明による触媒を、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサノール（イソホロンアミノアルコール、ＩＰＡＡ）を、３−シアノ−３，５，５−トリメチルシクロヘキサノン（イソホロンニトリル、ＩＰＮ）から、実験室用オートクレーブ中で不連続法において製造する際に、その触媒活性について試験した。
【００５０】
個別の実験の実施のために、ＩＰＮ  １０質量％およびＴＨＦ  ９０質量％からなる反応溶液を該反応器中に装入した。該触媒１５０ｍｌはその際に、特殊な触媒バスケット中に存在していた。所望の反応温度に加熱した後に、水素の添加によって所望の反応圧に調節した。本発明による触媒を用いるＩＰＮの水素化の調査は、１００℃の温度で５０ｂａｒの圧力で行った。
その生成物溶液を、ガスクロマトグラフィーによってＩＰＮ、ＩＰＡＡおよび対応する副成分について調べた。その結果は、第２表に挙げられている。
【００５１】
第２表
【表２】
2018131442.tif 000004