DE1668571C3

DE1668571C3 - Verfahren zur Herstellung von 2-Methyl-polycycloalkylmethylaminen

Info

Publication number: DE1668571C3
Application number: DE1668571A
Authority: DE
Inventors: Loren Dale Wilmington Del. Brake
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1967-01-23
Filing date: 1967-12-16
Publication date: 1982-02-25
Also published as: SE346773B; NL6713620A; FR1568056A; DK122758B; BE705416A; DE1668571A1; NO123847B; DE1668571B2; US3489802A; CH495944A

Description

CH₃
R-C-NH₂

in der R für

CH₂

C —

CH₂

CH₂ CI-I₂

CH₃-C-CH₂-CH₂-

CH₂-C-

CH₂

steht. Gleichzeitig ist die Bildung der alkoholischen Nebenprodukte als Folge der Nebenreaktion bei den bekannten reduzierenden Aminierungen entsprechend geringer.

Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten polycyclischen Verbindungen sind wertvolle pharmakologische Mittel in der Veterinärmedizin. «-Methyl- 1-adamantylmethalamin ist wertvoll als Antivirusmittel für Tiere, während «,4-DimethyI-l-bicyclo-[2,2,2]-octylmethylamin ein wertvolles antidepressives Mittel für Tiere ist

Reduzierende Aminierungen sind bereits bekannt. Ein Oberblick über diesen Reaktionstyp findet sich in »Organic Reactions«, 4, Seite 174 (1948).

Das Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich von den bekannten Verfahren darin, daß Wasserstoff und Ammoniak nicht gleichzeitig dem Ausgangsmaterial zugesetzt werden. Ammoniak und die entsprechende polycyclische Acetylverbindung, d.h. 1-Acetyladamantan oder ί - Acetyl-4-methylbicyclo[2,2,2]-octan werden vor der Hydrierung in Abwesenheit von Wasserstoff vorerhitzt Die Folge der erfindungsgemäßen Erkenntnis ist eine überraschende Verbesserung der Ausbeute an gewünschten Produkten, d. h. der «-Methyl-polycycloalkylmethylamine, insbesondere an a-Methyl-1-adamantylmethylamin und cc,4-Dimethyl-1-bicyclo-[2,2,2]-octylmethylamin.

In Houben-Weyl »Methoden der org. Chemie«, 4. Aufl, Bd. 11/1, 1957, S. 602/603 und öl 1/612 wird im 4. Absatz auf S. 611 die reduzierende Aminierung von Carbonylgruppen betrieben, die in der alpha-Stellung zur Carbonylgruppe verzweigte Alkylreste aufweisen. Dabei werden auch bei einem Ammoniaküberschuß in beträchtlichem Maße entsprechende sekundäre Alkohole erhalten. Um dieses Problem zu beseitigen, wird ein Zusatz katalytischer Mengen Ammoniumchlorid, Ammoniumacetal oder Essigsäure (etwa 1% der Ketonmenge) empfohlen. Dagegen werden gemäß vorliegender Erfindung ausgezeichnete Ausbeuten ohne den Zusatz von Verbindungen wie Amoniumchlorid, Ammoniumacetat oder Essigsäure erhalten. Dabei wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Mischung auf einen spezifischen Temperaturbereich in Abwesenheit von Wasserstoff erhitzt und erst anschließend Wasserstoff eingesetzt.

Bei sämtlichen genannten bekannten Verfahren ist keine Erhitzngsphase in Abwesenheit von Wasserstoff vorgesehen und bei dem als Ausgangsmaterial eingesetzten sterisch gehinderten tertiären Keton konnte nicht erwartet werden, daß bereits bei der sehr kurzen Aufheizungsperiode in Abwesenheit von Wasserstoff die Schiffsche Base überhaupt gebildet werden würde. Auch war der glatte Ablauf des beanspruchten Verfahrens, das AusDeuten über 90% liefert, nicht zu erwarten, da die Reüktion bereits bei der Herstellung sekundärer Amine schlecht vonstatten geht und deshalb Zusätze erfordert Die Durchführung der beanspruchten Umsetzung ohne jeden Zusatz und in überraschend hoher Ausbeute hat daher nicht nahegelegen.

Die DFPS 9 45 391 betrifft die reduzierende Aminierung von Acyclischen Verbindungen, Die Ketogruppen, die der reduzierenden Aminierung unterwor^ fen werden, stehen nicht benachbart zu einem tertiären Kohlenstoffatom des Ringsystems wie die Ketögruppen des vorliegenden Ausgangsmaterials, sondern sind vom Ring;durch eine Methylengruppe ('CH2-) getrennt. Dies erlaubt es, die redujderende Aminierung der Carbonylgruppe leicht vorzunehmen, wie es 2. B. durch das Beispiel 9 und die darauf folgenden Beispiele der DE-PS 9 45 391 ge7eigt wird, da die Carbonylgruppe sterisch nicht gehindert ist Die vorliegende Erfindung betrifft dagegen ein Verfahren, bei dem Ketogruppen, die benachbart zu tertiären Ringkohlenstoffatomen stehen und daher sterisch gehindert sind, der reduzierenden Aminierung unterworfen werden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird wie folgt durchgeführt: Ein Gemisch des entsprechenden poh, cyclischen Ketons mit Ammoniak wird unter Rühren, gegebenenfalls in einem inerten Lösungsmittel und in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators vorerhitzt Dann wird Wasserstoff in das erhitzte System in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators und gegebenenf,;lls eines inerten Lösungsmittels bei erhöhtem Druck eingeführt der aufrechterhalten wird, bis der Wasserstoffverbrauch aufhört Die Temperatur und der Druck des Systems werden dann während einer Zeit, die bis zur Vollendung der Reaktion genügt, erhöht und aufrechterhalten. Das erhaltene a-MethylpolycycIoalkylmethylamin, a-Methyl-pQlycycloalkylmethanol und die nicht umgesetzte polycyclische Acetylverbindung werden durch Filtration vom Katalysator befreit

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Reaktionsteilnehmer

Die Herstellung von 1-Acetyladamantan ist in Chem. Ber. 93,2054 (1960) beschrieben.

Das l-Acetyl-4-methylbicyclo[2,2,2]-octan wird hergestellt durch Umsetzung von 4-Methylbicyclo[2,2,2]-octan-1 -carbonsäurechlorid (JACS 86, Seite 5183 - 5188, 1964) mit Äthoxymagnesiumd'äthylmalonat in wasserfreiem Benzol für eine Dauer von 50 Minuten. Das Reaktionsgemisch wird eine weitere Stunde am Rückflußkühler erhitzt und dann in einem Eisbad gekühlt. Zu diesem kalten Gemisch wird Eis und anschließend 10%ige Schwefelsäure ir einer solchen Menge gegeben, daß zwei klare Schichten gebildet werden. Diese Schichten werden getrennt Die wäßrige Schicht wird zweimal mit Benzol extrahiert und der Benzolextrakt zur organischen Schicht gegeben. Das Gemisch wird mit Wasser gewaschen und dann mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, worauf das Benzol durch Einengen unter vermindertem Druck bei 40⁰C entfernt wird. Eine Lösung von Eisessig und Schwefelsäure wird zum Rückstand gegeben. Das Gemisch wird bis zur Vollendung der Reaktion am Rückflußkühler erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird dann zweimal mit Äther extrahiert. Die Extrakte werden vereinigt und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingeengt, wobei l-Acetyl-4-methylbicyc!o-[2.2 2]-octan erhalten wird.

Die Katalysatoren, die sich für die Zwecke der Erfindung eignen, sind Kobalt. Ruthenium und Nickel und können als solche oder auf Trägern, beispielsweise Aluminiumoxyd, Kieselgur oder Bariumsulfat, verwendet werden

Als inerte Lösungsmittel eignen sich für die Zwecke det Erfindung z. B. Methanol, Äthanol, Propanol, Diöxan, Cyclohexan, Dibutyläther, Diäthylälher und Diisopropylather.

Reaktionsbedingungen

Das Ammoniak wird mit einer polycyclischen Acetylverbindung im Verhältnis von wenigstens 1 Mol

Ammoniak zu 1 Mol polycyclischer Acetylverbindung, vorzugsweise von 1,5—5 Mol Ammoniak pro Mol polycyclischer Acetylverbindung in einem geeigneten Druckgefäß gemischt. Diese Reaktion kann erfolgreich bei Verhältnissen von Ammoniak zu polycyclischer Acetylverbindung von mehr als 5:1 durchgeführt werden, jedoch ist die Anwendung höherer Verhältnisse unzweckmäßig und unwirtschaftlich, da der Überschuß der nicht umgesetzten Produkte isoliert und zurückgewonnen werden müßte.

Das inerte Lösungsmittel ist in einer Menge von 0 bis 500%, bezogen auf das Ausgangsgewicht der polycyclischen Acetylverbindung, vorhanden. Da diese Reaktion in Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt werden kann, ist die Menge des verwendeten Lösungsmittels eine Frage der Zweckmäßigkeit.

Das Gemisch von Ammoniak, polycyclischer Acetylverbindung und gegebenenfalls verwendetem inertem Lösungsmittel wird unter Rühren in Gegenwart von 0,001 bis 10 Gew.-% des Katalysatormetalls (bezogen auf das Ausgangsgewicht der polycyclischen Acetylverbindung) auf eine Temperatur von 120 bis 220⁰C, vorzugsweise von 160° bis 190⁰C, erhiuL Es ist am zweckmäßigsten, daß der Katalysator vorhanden ist, während das Gemisch aus Ammoniak und polycycliicher Acetylverbindung erhitzt wird, jedoch kann der Katalysator gegebenenfalls auch nach dieser Vorerhitzung unmittelbar vor dem Aufdrücken von Wasserstoff zugesetzt werden. Dieses Gemisch wird dann bis zu 45 Minuten bei einer Temperatur von 120 bis 220⁰C. vorzugsweise von 160 bis 190⁰C gehalten. Der vorstehend als bevorzugt genannte Temperaturbereich ist der Bereich, in dem die Reaktion am einfachsten beherrscht werden kann. Im Bereich von 160 bis 190°C ergibt sich die optimale Dauer der Reaktion.

Das vorerhitzte Reaktionssystem wird dann mit Wasserstoff auf einen Druck von 7 bis 176 kg/cm², vorzugsweise 35 bis 141 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gebracht. Dieser Druck wird durch Nachdrücken von Wasserstoff innerhalb dieses Bereichs gehalten, bis die Wasiorstoffaufnahme aufhört. Bei einem Druck unterhalb von 7 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks verläuft die Reaktion langsam und is* aus diesem Grunde technisch uninteressant. Die obere Grenze des Drucks wurde nicht festgesetzt, weil die Reaktion bei höherem Druck nicht vonstatten geht, sondern weil es lußerst unzweckmäßig ist, diese fraktion bei Drücken oberhalb des genannten Bereichs durchzuführen. Der bevorzugte Druckberei?h zwischen 35 und 141 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks ist festgesetzt worden, weil die Reaktion innerhaiu dieses Bereichs mit günstigen Geschwindigkeiten abläuft und die Kosten der Druck gefäße scharf ansteigen, wenn dieser bevorzugte Druckberiich überschritten wird.

Nachdem die Wasserstoffautnahme aufgehört hat. wird die Reaktion beendet, indem der Druck des Systems auf 1055 kg/cm² erhöht, die Temperatur auf 140 bis 25OC gebracht wird und diese Bedingungen 10 bis 60 Minuten eingehalten werden.

In den folgenden Beispielen beziehen sich die Mengenangaben auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben,

Beispiel 1

Ein Gemisch Von 2000 Teilen I -Acetyladamantan, 300 Teilen Ammoniak, 200 Teilen Methanol und 70 Teilen eines aus 50% Kobalt auf Kieselgur bestehender Katalysators v/ird u(/sr Rühren auf eine Temperatur von 180°C erhitzt und 5 Minuten in einem geeigneten Druckgefäß gehalten. Das System wird mit Wasserstoff auf 56 kg/cm³ oberhalb des Eigendrucks aufgedrückt. Dieser Druck wird durch Nachdrücken von Wasserstoff ■ aufrecht erhalten, bis der Wasserstoffverbrauch aufhört. Die Temperatur wird auf 220°C und der Druck mit Wasserstoff auf 316 kg/cm³ erhöht Diese Bedingungen werden 25 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und ίο analysiert. Die Analyse ergibt 93,8% α-Methyl-1-adamantylmethylamin, 4,7% «-Methyl- 1-adamantylmethanol und 1,5% 1-Acetyladamantan, bezogen auf die Adamantanderivate.

Beispiel 2

Ein Gemisch von 4000 Teilen 1-Acetyladamantan, 600 Teilen Ammoniak, 600 Teilen Methanol und 10 Teilen eines Katalysators, der aus 5% Ruthenium auf Aluminiumoxyd besteht, wird in einem geeigneten Druckgpfäß unter Rühren auf eine Temperatur vor* 180° C erhitzt und 40 Minuten Y '. dieser Temperatur gehalten. Das System wird rr.ii Wasserstoff- auf 134 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks aufgedrückt. Dieser Druck wird durch Nachfüllen von Wasserstoff aufrecht erhalten, bis der Wasserstoffverbraucn aufhört. Die Temperatur wird auf 220⁰C und der Druck mit Wasserstoff auf 352 kg/cm² erhöht und 30 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die

jn Analyse ergibt 94,2% a-Methyl-l adamantanmethylamin, 5,7% a-Methyl-l-adamantylmethanol und 0,1% 1-Acetyladamantan, bezogen auf die Adamantanderivate.

j. Beispiel 3

In einem geeigneten Druckgefäß wird ein Gemisch von 1000 Teilen 1 -Adetyladamantan, 500 Teilen Ammoniak, 500 Teilen Methanol und 20 Teilen eines aus 50% Kobalt auf Kieselgur bestehenden Katalysators

AO unter Rühren auf eine Temperatur von 160⁰C erhitzt und 20 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Das "ystem wird mit Wasserstoff auf einen Druck von 98 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gebracht und durch Nachfüllen von Wasserstoff bei diesem Druck gehalten.

5 bis der Wasserstoff verbrauch aufhört. Die Temperatur wird auf 240° C und der Druck durch Nachfüllen von Wasserstoff auf 352 kg/cm² erhöht und 10 Minuten bei diesem Wert gehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert.

Die Analyse ergibt 95,7% oc-Methyl-i-adamantylme-Ihylamin, 3,8% α-Methyl- 1-adamantylmethanol und 0.5% 1-Acetyladamantan, bezogen auf die Adamantandtrivate.

B e i s ρ i e I 4

Ein Gemisch von 2000 Teilen 1 -Acetylidamaman. 500 Teilen Ammoniak. 200 Teilen Methanol und 70 Teilen eines Katalysators, der aus 50% Kobalt auf Kieselgur besteht, wird in einem geeigneten Druckgefäß un'er

mi Rühren iiuf ein· Temperatur von 180°C erhitzt und 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Durch Einführung von Wasserstoff unter Druck wird das System ituf einen Druck von 63 kg/'cin² oberhalb des Eigendrucks gebracht und durch Nachdrücken von Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis der Wasserstoffverbl «ach aufhört. Die Temperatur wird auf 220°C und der Druck mit Wasserstoff auf 309 kg/cm² erhöht und 25 Minuten unter diesen Bedingungen

gehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert. Die Analyse ergibt 98,5% «-Methyl-l-adamantylmethylamin und 1,5% «-Methyl- 1-adamantylmethanol.

Beispiel 5

Ein Gemisch von 2000 Teilen 1 -Acetyladamantan, 350 Teilen Ammoniak, 100 Teilen Methanol und 25 Teilen eines Katalysators, der aus 5% Ruthenium auf Kieselgur besteht wird in einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf eine Temperatur von 18O⁰C erhitzt und 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Durch Einführung von Wasserstoff unter Druck wird das System auf einen Druck von 49 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gebracht und durch Nachdrücken von Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis der Wasserstoffverbrauch aufhört Die Temperatur wird auf 200°C und der Druck mit Wasserstoff auf 'Ri Wg/cm² erhöht Diese Bedingungen werden 30 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die Analyse ergibt 96,1% «-Methyl-l-adamantylmethylamin, 3,1% «-Methyl- 1-adamantylmethanol und 0,8% 1 -Acetyladamantan, bezogen auf die Adamantanderivate.

Beispiel 6

Ein Gemisch von 2000 Teilen 1 -Acetyladamantan, 500 Teilen Ammoniak und 25 Teilen eines Katalysators, der aus 5% Ruthenium auf Aluminiumoxyd besteht wird in einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf eine Temperatur von 180°C erhitzt und 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Das System wird durch Aufdrücken von Wasserstoff auf einen Druck von 49 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gebracht und durch Nachdrücken von Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis der Wasserstoffverbrauch aufhört Die Temperatur wird auf 220" C und der Druck mit Wasserstoff auf 176 kg/cm² gebracht Diese Bedingungen werden 45 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die Analyse ergibt 95,5% «-Methyl-1-adamantylmethylamin. 35% «-Methyl-1-adamantylmethanol und 0.6% 1-Acetyladamantan. bezogen auf Adamantanderivate.

Beispiel 8 Beispiel 7

Ein Gemisch von 2000 Teilen 1 -Acetyladamantan. 195 Teilen Ammoniak, 500 Teilen Dioxan und 20 Teilen eines Katalysators, der aus 50% Kobalt auf Kieselgur besteht wird in einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf 180⁰C erhitzt und 20 Minuten bei dieser Temperatur gehalten.

Das System wird durch Aufdrücken von Wasserstoff auf einen Druck von 49 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gebracht und durch Nachdrücken von Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis der Wasserstoffverbrauch aufhört Die Temperatur wird auf 200⁰C und der Druck mit Wasserstoff auf 352 kg/cm² erhöht Diese Bedingungen werden 40 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die Analyse ergibt 85,2% a-Methyi-i-adamantylmeuiyiainin, 10,4% «-Methyl-iadamantylmethanol und 4,4% 1-Acetyladamantan, bezogen auf die Adamantanderivate.

Ein Gemisch von 2000 Teilen l-Acetyladamanlan,500 Teilen Ammoniak, 200 Teilen Dioxan und 35 Teilen eines Katalysators, der aus 5% Ruthenium auf Bariumsulfat besteht, wird in einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf eine Temperatur von 180⁰C erhitzt Das System wird dann durch Aufdrücken von Wasserstoff auf einen Druck von 63 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gebracht und mit Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis der Wasserstoffverbrauch aufhört Die Temperatur wird auf 220⁰C und der Druck mit Wasserstoff auf 316 kg/cm² erhöht. Diese Bedingungen werden 25 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die Analyse ergibt 94.5% a-Methyl-1-adamantylmethylamin. 3,4% «-Methyl-1-adamantylmethanol und 2,1 % 1 -Acetyladamantan, bezogen auf die Adamantanderivate.

Beispiel 9

Ein Gemisch von 2000 Teilen 1 -Acetyladamantan, 500 Teilen Ammoniak, 200 Teilen Methanol und 50 Teilen eines Katalysators, der aus 50% Nickel auf Kieselgur besteht, wird in einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf eine Temperatur von 180⁰C erhitzt und 15 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Das System wird durch Aufdrücken von Wasserstoff auf einen Druck von 63 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gebracht und mit Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis der Wasserstoffverbrauch aufhört Die Temperatur wird auf 220⁰C und der Druck mif Wasserstoff auf 316 kg/cm² erhöht Diese Bedingungen werden 30 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die Analyse ergibt 87,0% «-Methyl- 1-adamantylmethylamin, 4,6% α-Methyl- 1-adamantylmethanol und 8.4% 1-Acetyladamantan, bezogen auf die Adamantanderivate.

Beispiel 10

Ein Gemisch von 2000 Teilen 1 -Acetyladamantan, 500 Teilen Ammoniak, 2000 Teilen Methanol und 70 Teilen eines Katalysators, der aus 50% Kobalt auf Kieselgur besteht wird in einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf eine Temperatur von 200⁰C erhitzt und 15 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Das System wird durch Aufdrücken von Wasserstoff auf einen Druck von 35 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gebracht und mit Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis kein Wasserstoff mehr verbraucht wird. P^:e Temperatur wird auf 250⁰C und der Druck mit Wasserstoff auf 352 kg/cm² erhöht Diese Bedingungen werden 15 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die Analyse ergibt 92,1% a-Methyl-l-adamantylmethylamin, 7,6% a-Methyl-l-adamantylmethanol und 03% l-Acetyladamantan, bezogen auf die Adamantanderivate.

Beispiel 11

Ein Gemisch von 2000 Teilen I-AcetyIadamantan,500 Teilen Ammoniak, 200 Teilen Methanol und 70 Teilen eines Katalysators, der aus 50% Kobalt auf Kieselgut besheht, wird m einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf i30"C erhitzt und 45 Minuten hei dieser Temperatur gehalten. Das System wird durch Aufdrükken von Wasserstoff auf einen Druck von 134 kg/cm²

oberhalb des Eigendrucks gebracht und mit Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis kein Wasserstoff mehr verbraucht wird. Die Temperatur v/ird auf 140⁰C und der Druck mit Wasserstoff auf 527 kg/cm² erhöht. Diese Bedingungen werden 60 Minuten eingehalten. Das ϊ erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert. Die Analyse ergibt 85,1% «4.^thyl-l-adamantylmethylamin, 11,3% a-Methyl-1-adamdntylmethanol und 3,6% 1-Acelyladamanlan, bezogen auf die Adamantanderivate.

Beispiel 12

Ein Gemisch von 2000 Teilen 1 -Acetyladamantan, 300 Teilen Ammoniak. 300 Teilen Cyclohexan und 70 Teilen eines Katalysators, der aus 50% Kobalt auf Kieselgur besteht, wird in einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf eine Temperatur von 175°C erhitzt und 30 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Das System wirr) durch Aufdrücken von Wasserstoff auf einen Druck von 98 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gebracht, und mit Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis kein Wasserstoff mehr verbraucht wird. Die Temperatur wird auf 210⁰C und der Druck mit Wasserstoff auf 703 kg/cm² erhöht. Diese Bedingungen werden 10 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die Analyse ergibt 953% «-Methyl- 1-adamantylmethylamin, 4,8% «-Methyl-1 -adamantylmethanol und 03% 1-Acetyladamantan, bezogen auf die Adamantanderivale.

Beispiel 13

Ein Gemisch von 300 Teilen 1-Acetyladamantan, 150 Teilen Ammoniak, 1500 Teilen Di-n-butyläther und 30 Teilen eines Katalysators, der aus 50% Kobalt auf Kieselgur besteht, wird in einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf 180⁰C erhitzt und 8 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Das System wird durch Aufdrükkea von Wasserstoff auf einen Druck von 63 kg/cm^? oberhalb des Eigendrucks gebracht und mit Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis kein Wasserstoff mehr verbraucht wird. Die Temperatur wird auf 220⁰C und der Druck mit Wasserstoff auf 316 kg/cm² erhöht Diese Bedingungen werden 15 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die Analyse ergibt 96,7% oc-Methyl-l-adamantylmethylamin, 3,1% «-Methyl- l-adamantylmethanol und 0,2% 1-Acetyladamantan, bezogen auf die Adamantanderivate.

50

Beispiel 14

Ein Gemisch von 2000 Teilen 1 -Acetyladamantan, 400 Teilen Ammoniak, 200 Teilen Methanol und 70 Teilen eines Katalysytors, der aus 50% Kobalt auf Kieselgur besteht, wird in einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf eine Temperatur von 180⁰C erhitzt und 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Das System wird durch Aufdrücken von Wasserstoff auf einen Druck von 21 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks ge- M bijacht und mit Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis kein Wasserstoff mehr verbraucht wird. Die Temperatur wird auf 220° C und der Druck mit Wasserstoff auf 352 kg/cm² erhöht Diese Bedingungen werden 20 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die Analyse ergibt 933% α-Methyl- 1-adamantylmethylamin, 4,1% «-Methyl-l-adamantylmethanol und 2,1% 1-Acetyladamantan, bezogen auf die Adamantanderivate.

Beispiel 15

Ein Gemisch von 2000 Teilen 1-Acetyladarnähtan,300 Teilen Ammoniak und 200 Teilen Methanol wird in einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf eine Temperatur von 18O⁰C erhitzt und 5 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Ein Gemisch von 70 Teilen eines Katalysators, der aus 50% Kobalt auf Kieselgui besteht, und 200 Teile Methanol wifd in das Druckgefäß eingespritzt. Das System wird durch Aufdrücken von Wasserstoff auf einen Druck von 127 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gebracht und mit Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis kein Wasserstoff mehr verbraucht wird. Die Temperatur wird auf 220"C und der Druck mit Wasserstoff auf 316 kg/cm² erhöht Diese Bedingungen werden 25 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die Analyse ergibt 94,8% α-Methyl- 1-adamantylmethylamin, 4,7% «-Methyl-1-adamantylmethanol und 0,5% 1-Acetyladamantan, bezogen auf die Adamantanderivate.

Beispiel 16

Ein Gemisch von 2000 Teilen l-Acetyl-4-methylbicyclo[2,2,2]-octan, 300 Teilen Ammoniak, 200 Teilen Methanol und 70 Teilen eines Katalysators, der aus 50% Kobalt auf Kieselgut besteht wird in einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf eine Temperatur von 180°C erhitzt und 5 Minuten bei dieser Temperatur gebalten. Das System wird durch Aufdrücken von Wasserstoff auf einen Druck von 105 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gebracht und mit Wassertoff bei diesem Druck gehalten, bis der Wasserstoffverbrauch aufhört Die Temperatur wird auf 220° C und der Druck mit Wasserstoff auf 316 kg/cm² erhöht Diese Bedingungen werden 25 Minuten eingehallen. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die Analyse ergibt 96,7% a,4-DimethyI-l-bicyclo[2^,2]-octylmethylamin und 33% a,4-Dim.-thyl-l-bicyclo[2.2.2]-octylmethanol, bezogen auf die Bicyclooctanderivate.

Beispiel 17

Ein Gemisch von 4000 Teilen l-AcetyI-4-methylbicyeio-[2,2,2]-octan. 500 Teilen Ammoniak, 500 Teilen Methanol und 20 Teilen eines Katalysators, der aus 5% Ruthenium auf Aluminiumoxyd besteht, wird in einem geeigneten Druckgefäß unter Rühren auf eine Temperatur von 18O⁰C erhitzt und 25 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Das Systen wird durch Aufdrükken von Wasserstoff auf einen Druck von 141 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gebracht und mit Wasserstoff bei diesem Druck gehalten, bis kein Wasserstoff mehr verbraucht wird. Die Temperatur wird auf 220⁰C und der Druck mit Wasserstoff auf 316 kg/cm² erhöht Diese Bedingungen werden 25 Minuten eingehalten. Das erhaltene Gemisch wird durch Filtration vom Katalysator befreit und analysiert Die Analyse ergibt 97,5% «,4-Dimethyl-l -bicyclop^]
a,4-Dimethyl-l-bicyclo[2Ä2^:

-octylmethylamm,
-octylmethanoL bezogen auf die Bicyclooctanderivate.

Nachstehend werden noch die optimalen Reaktionsbedingungen angegeben:

i-Acetyladamaütan oder l-AcetyM-mEthylbicycIo-[7,?,?]-octan wird mit Ammoniak und einem Kobalt-, Nickel- oder Ruthenium-Katalysator gemischt und

unter Rühren vorerhitzt, wobei in dem Gemisch das molare Verhältnis von Ammoniak zu l-Acetyladamantan 1,5:1 bis 5:1 beträgt und in welchem der Katalysator in einer Menge vorliegt, daß sie 0,001 bis 10 Gcw.-% der Ausgangsmenge an 1-Acetyladamanlaii ausmacht. Anschließend wird das vorerhitzte Gemisch bis zu 45 Minuten auf einer Temperatur von 160° bis 190°C gehalten und dann unter einen Wasserstoffdruck von 35 bis 141 kg/cm² oberhalb des Eigendrucks gesetzt,

bis die Wasserstoffaufnahme beendet ist und dann das Gemisch auf eine Temperatur zwischen 140° und250°C bei einem Systemdiück bis zu 1055 kg/cm² erhitzt, bis die Umsetzung vollständig ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung arbeitet man in Gegenwart eines Lösungsmittel, wobei die Menge des eingesetzten Lösungsdmittels vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-% der als Ausgartgsverbindung eingesetzten Acetylverbindung beträgt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel

CH₃
R-C-NH₂

H
worin der Rest R.

15 Menge einsetzt, die 1 bis 500 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-%, der polycyclischen Ausgangsverbindung ausmacht

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis von Ammoniak zu der polycyclischen Verbindung zwischen 1,5 :1 und 5 :1 liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch aus polycyclischer Verbindung, Ammoniak und Katalysator auf eine Temperatur von 160 bis 190⁰C vorerhitzt

5. Verfahren nach Anspruch 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß man das vorerhitzte Gemisch aus polycyclisch^ Verbindung, Ammoniak und Katalysator, nachdem man das vorerhitzte Gemisch bis zu 45 Minuten bei einer Temperatur von 120 bis 220⁰C gehalten hat unter einen Wasserstoffdruck vmn 35 bis 141 kg/cm^a oberhalb des autogenen Drucks setzt, bis keine Wasserstoffaufnahme mehr stattfindet

CH₂

CH

CHj

CH₃-C-CH₂-CH₂

bedeutet, durch reduzierende Aminierung von 1 -Acetyladamantan oder 1 -Acetylbicyclo-[2,2,2]-octan, wobei man diese polycyclischen Verbindungen im Gemisch mit Ammoniak, Wasserstoff, einem Katalysator und gegebenenfalls einem inerten Lösungsmittel erhitzt, dadurch gekenn- v-, zeichnet, daß man ein Gemisch aus der polycyclischen Verbindung, Ammoniak und einem Kobalt-, Nickel- oder Ruthenium-Katalysytor in Abwesenheit von Wasserstoff unter Rühren auf eine Temperatur zwischen 120 und 220" C erhitzt, wobei w> in dem Gemisch das Ammoniak in einem molaren Verhältnis zur polycyclischen Verbindung vnn mindestens 1 : ί vorliegt und der Katalysator, berechnet als Metall, in einer Menge vorhanden ist, die 0.001 bis 10 Gew.-°/o der als Ausgangsmaterial v> eingesetzten polycyclischen Verbindung ausmacht, anschließend das vorerhitzte Gemisch bis zu 45 Minuten bei der Temperatur von 120° bis 220⁰C hält worauf man das Gemisch unter einen Wasserstoffdruck zwischen 7 und 176 kg/cm² oberhalb des to Eigendrucks setzt, bis die Wasserstoffaufnahme aufhört und anschließend dieses Gemisch auf 140° oder bis 25O⁰C erhitzt und den Druck des Systems bis zu 1055 kg/cm² erhöht, bis die Reaktion vollständig ist.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß man als inertes Lösungsmittel Methanol, Äthanol, Propanol, Dioxan, Cyclohexan, Dibutyläther, Diäthyläther oder Diisopropyläther in einer Die Erfindung betrifft die Herstellung von <x-Methylpolycycloalkylmethylaminen durch reduzierende Aminierung von entsprechenden polycyclischen Acetylverbindungen, wobei Ammoniak, Wasserstoff und ein Katalysator bei Temperaturen bis zu 250⁰C umgesetzt werden und eine Hydrierung unter einem Druck bis zu kg/cm² durchgeführt wird.

Gemäß dem Verfahren der Erfindung wird eine Verbesserung bei den reduzierenden Aminierungen erzielt Diese Verbesserung führt zu einer überraschend verbesserten Ausbeute von a-Methyl-poIycycloalkylmethylaminen der Formel