CN100354254C

CN100354254C - 制备烷基和/或环烷基取代的环腈的方法

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Publication number: CN100354254C
Application number: CNB2004100874971A
Authority: CN
Inventors: 片冈健太郎; 岛义和; 稻政显次
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2024-09-29
Also published as: DE602004019737D1; EP1518853B1; EP1518853A1; CN1636970A; US20050124823A1; US7102025B2

Abstract

在本发明的方法中，在催化剂的存在下在气相中使具有直接键接于骨架环上的烷基和/或环烷基和直接键接于骨架环的甲酰基的环醛与氨和氧接触。结果，甲酰基被选择性地氨氧化成氰基从而将环醛转变成相应的环腈。该方法能够使用低量的氨长期、高产率地生产环腈。

Description

制备烷基和/或环烷基取代的环腈的方法

发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种烷基和/或环烷基取代的环腈的制备方法，通过相应的具有如烷基和环烷基取代基的环醛与氨和氧反应来实现。

2.现有技术

已知通过芳族醛与氨反应来制备芳族腈的各种方法。例如，一种使相应于每一摩尔芳族醛的20mol的氨在铜负载于铝上的载体催化剂存在下进行气相催化反应，然后经历脱氢反应制备芳族腈的方法(J.Org.Chem.，1981，46，754-757)；一种通过在含有铜氧化物和至少一种锌氧化物和铬氧化物的催化剂存在下芳族醛与氨气的气相催化反应来制备芳族腈的方法(JP 2002-179636A)；和一种通过相应于每一摩尔芳族醛的14至50mol的氨在氮化钼存在下进行气相催化反应来制备芳族腈的方法(DE 19518398A)。然而，由于在这些方法中必须使用过量的氨，这些方法在工业规模上的应用涉及到因氨回收而增加了成本的问题。另一个问题是，以上提出的方法中产生的副产品高沸点化合物降低了反应的产率(JP 2000-239247A)。

如果高沸点化合物积聚在催化剂床上，催化剂床的压差就会增大导致催化活性降低。因此，必须定期去除积聚的高沸点化合物以再生催化剂。然而，在上述方法中很难以经济的有利的方式去除在催化剂床上积聚的高沸点化合物以再生并重复使用催化剂，因为铜催化剂在还原性气氛中使用。例如，上述方法不适合在氧气存在下通过煅烧来再生失活的催化剂，因为催化剂本身被氧化。

制备芳族腈的另一种方法是在氨和氧存在下芳族醛的氨氧化反应。例如，在氯化铜催化剂的存在下，芳族醛与氧在含有氨和甲醇钠的甲醇溶液中反应来制备芳族腈(Rec.Tray.Chim.，1963，82，757-765)。然而，由于该方法催化剂溶液的高腐蚀性因而需要使用昂贵的材料，并且使用了大量的溶剂而增加了回收溶剂的成本。

通过苯甲醛的氨氧化反应来制备苄腈也是已知的，其中在催化剂的存在下在气相中使苯甲醛与氨和氧接触。Kogyo Kagaku Zasshi，1964，67，1542-1545指出在氧化钒-氧化铝催化剂的存在下通过苯甲醛与氨和氧的氨氧化反应可使苄腈的产率达到85％。然而，该文献并未描述任何通过具有如烷基取代基的芳族醛来制备相应芳族腈的反应。

发明概述

如上所述，很难从已知的方法中以低成本高产率通过具有如烷基取代基的相应的环醛来稳定地制备环腈。因此，本发明的一个目的是提供一种通过具有如烷基和环烷基取代基的相应环醛与氨和氧反应来制备烷基和/或环烷基取代的环腈的方法，该方法能减少氨的用量并长时间高产率制备环腈。

作为解决上述问题而广泛研究的结果，本发明人已经发现，烷基和/或环烷基取代的环腈可通过使具有如烷基和环烷基取代基的环醛与氨和氧在催化剂存在和特定的条件下发生反应以高产率来制备，其中使用较常规方法少量的氨且不氧化取代基。本发明人进一步发现，失活的催化剂可通过一种简单方法来再生消除由于高沸点化合物的形成而增加的催化剂床的压差。

因此，本发明涉及一种制备烷基和/或环烷基取代的环腈的方法，该方法包括在催化剂的存在下在气相中使具有直接键接于骨架环上的烷基和/或环烷基和直接键接于骨架环的甲酰基的环醛与氨和氧接触以选择性地将该甲酰基氨氧化成氰基的步骤，其中所述催化剂含有至少一种选自V、Mo或Fe的氧化物的氧化物；其中使所述环醛与氨接触，氨的用量相对于所述环醛的甲酰基而言，氨/甲酰基的当量比计为1-20；和其中使所述环醛与氧接触，氧的用量相对于所述环醛的甲酰基而言按O₂×2/甲酰基的当量比计为0.4-50.0。

根据本发明，通过使烷基和/或环烷基取代的环醛与氨和氧在催化剂存在下发生反应，可高产率地制备烷基和/或环烷基取代的环腈。失活的催化剂可通过简单的方法来再生，从而可以消除由高沸点化合物的形成而引起的增加的催化床的压差。本发明能够以工业上有利的方式来实现从烷基和/或环烷基取代的环醛生产烷基和/或环烷基取代的环腈。

发明详述

用于本发明的起始化合物是具有取代基R的环醛(以下称之为“取代的环醛”)，即具有至少一个取代基R和至少一个甲酰基的环状化合物，取代基R和甲酰基各自都直接键接于骨架环。

取代基R为烷基，优选具有1至6个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基、异己基和新己基；或环烷基，优选具有4至6个碳原子的环烷基，例如环丁基、环戊基和环己基。两个或多个R基团，如果存在的话，可以相同或不同。取代的环醛还可以进一步具有至少一个对反应惰性的取代基Y例如苯基，羟基，烷氧基如甲氧基和乙氧基，卤素如氟、氯、溴和碘，氨基和硝基，各自都直接键接于所述环。两个或多个Y基团，如果存在的话，可以相同或不同。

所述取代的环醛的骨架环可以是：碳单环，如环戊二烯、苯、环己二烯、环己烯和环己烷；碳多环，如联苯；稠合碳环，如萘、二氢化萘、1，2，3，4-四氢化萘、萘烷、并环戊二烯、蒽、菲、亚联苯(biphenylene)、芴和苊烯；含氮五元环，如吡咯、吡咯啉、吡咯烷、吡唑、咪唑、咪唑啉、咪唑烷、噁唑(oxazole)、异噁唑、噻唑和异噻唑；含氮六元环，如吡啶、哌啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、哌嗪和三嗪；含氮二环稠环，如pyrrolizine、4-氮茚(pyrindine)、吲嗪、吲哚、异吲哚、吲唑、苯并咪唑、喹啉、异喹啉、喹嗪、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、酞嗪、萘啶、苯并噁唑、indoxazene、苯甲酰亚氨(anthranil)、苯并噻唑和苯并异噻唑；含氮三环稠环，如咔唑、菲啶、菲咯啉、吖啶、9，10-二氢化吖啶、吩嗪、吩噻嗪和吩噁嗪；含氧环，如呋喃、吡喃、苯并呋喃、异苯并呋喃、色烯、异色烯、(夹)氧杂蒽(xanthene)和oxanthrene；或含硫环，如噻吩、噻喃、苯并噻吩、1，2-苯并噻喃(thiochromene)、异硫色烯(isothiochromene)、噻吨、噻蒽和吩噁噻(phenoxa thiin)。

取代的环醛包括各种得自上述环结构和一个或多个取代基的任意组合的化合物。其具有骨架苯环的例子包括邻甲苯甲醛、间甲苯甲醛、对甲苯甲醛、2，4-二甲基苯甲醛、2，6-二甲基苯甲醛、3，4-二甲基苯甲醛、2，4，5-三甲基苯甲醛、2，4，6-三甲基苯甲醛、4-乙基苯甲醛、4-异丙基苯甲醛和4-异丁基苯甲醛。取代的环醛和一个或多个取代基的位置不限于以上提及的那些。取代的环醛可以被单独地或组合地使用。

在本发明中，可以使用商业上可获得的氨作为起始原料而没有任何限制。氨的用量相对于在取代的环醛中的甲酰基而言按当量比(氨/甲酰基)计是1(理论量)或更多。氨对甲酰基的当量比愈高，对烷基和/或环烷基取代的环腈的产率愈有利(以下称为“取代的环腈”)。然而考虑到未反应的氨的回收成本，所述的当量比是1至20，优选1至10，并更优选2至5。

用于本发明的氧源通常是空气。被送入的氧的量相对于取代的环醛的甲酰基而言按(O₂×2)/甲酰基的当量比是0.4至50.0，优选0.4至10.0，更优选0.8至4.0。如果小于0.4，取代的环醛的转化率就会是不利地降低。如果高于4.0，取代的环腈的产率就会因为副反应而降低。

取代的环醛与氨和氧的反应是在催化剂的存在下在气相中进行的。反应方式可以是间歇式、半间歇式或连续式的，而工业上优选连续式。连续式可在固定床、流化床或移动床中进行。

在分别送入反应器后取代的环醛优选在催化剂存在下与氨和氧混合，而不是在没有催化剂存在的情况下。如果取代的环醛在没有催化剂存在下与氨和氧混合，然后送入催化床，就会产生副产物高沸点化合物从而增大催化床的压差并降低取代的环腈的产率。

在该气相反应中，优选在转化为气体之后将起始的取代的环醛以及氨和氧的混合物送入催化床，虽然不限于此。可以在用稀释剂如溶剂和惰性气体稀释之后再输送起始的取代的环醛。稀释用的惰性气体的例子包括氮、氩和氦，鉴于成本优选氮。作为稀释剂，优选的是不具有与氧和氨有反应活性的官能团的化合物，例如，苯。

该反应在催化剂存在下进行。优选的是含有至少一种选自V、Mo和Fe(第一金属)氧化物的催化剂。含有V氧化物的催化剂是特别优选的。更优选的是进一步含有至少一种选自Mg，Ca，Ba，La，Ti，Zr，Cr，W，Mn，Co，Ni，B，Al，Ge，Sn，Pb，P，Sb和Bi(第二金属)氧化物的催化剂。如果该催化剂含有两种或多种金属的氧化物，金属的组合的例子包括下列体系：V-Cr，V-Sb，V-Sn，V-Co，V-Ni，V-P，V-Mn，V-Mo，Mo-Bi，Mo-Sn，Mo-P，Fe-Sb和Fe-P。基于这些系统，该催化剂还可进一步含有以上提到的一种或多种元素(第一和/或第二金属)。更加优选的是还含有碱金属的催化剂。当催化剂还含有至少一种第二金属的氧化物时，在催化剂中的第一金属(一种或多种)与第二金属(一种或多种)的原子比优选是1∶0.01至10，更优选1∶0.01至5。当催化剂还含有碱金属时，在催化剂中的第一金属(一种或多种)与碱金属(一种或多种)的原子比优选是1∶0.001至0.5，更优选1∶0.001至0.2。

可以使用无载体催化剂。催化剂可以负载在已知的载体上，如二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛、二氧化硅-二氧化钛、氧化锆、碳化硅等以及优选二氧化硅。载体的用量优选为催化剂总重量的20至95％，更优选40至95％。

例如，包含氧化钒、氧化铬、氧化硼、碱金属氧化物和如在JP 11-246504A中所公开的杂多酸的催化剂在实施本发明的生产方法中获得了良好的效果。如果在长期反应之后催化活性降低，这种类型的催化剂可以容易地在氧存在下通过焙烧再生。同时，积聚在催化床上的高沸点化合物被分解和去除，消除了催化床增加的压差。

本发明的反应使用气流型反应器进行描述。取代的环醛与氨和氧之间的反应的温度优选为200至450℃，更优选250至400℃。如果低于200℃，取代的环醛的转化率降低。如果高于450℃，取代的环腈的产率就因为副反应而降低。WHSV(取代的环醛的进料重量，按每一小时和每单位重量的催化剂计)优选为0.005至5h^-1，更优选0.01至1h^-1。由于需要大型的反应器因而过小的WHSV是不经济的，而当WHSV太大时，取代的环醛的转化率就会降低。SV(含有取代的环醛、氨、空气和任选的一种稀释剂的混合气体的空速)优选为1至100000h^-1，更优选10至10000h^-1。由于需要大型的反应器因而过小的SV是不经济的，而当SV太大时，取代的环醛的转化率就会降低。该反应可以在大气压力下、在减压下或在优选0至0.4MPaG的压力下进行。

经过长期反应后失活的催化剂可在氧存在下通过焙烧来再生以恢复其活性。由于通过焙烧也分解并去除了积聚在催化床上的高沸点化合物，故消除了催化床的增加的压差。用于催化剂再生的氧源一般是空气，其可通过稀释剂如惰性气体被稀释。焙烧气氛中的氧浓度优选为1至21体积％。用作稀释剂的惰性气体的例子包括氮、氩和氦，考虑到生产的经济性优选氮。再生催化剂的温度优选为300至700℃，更优选350至650℃。如果低于300℃，再生就需要很长时间，并且不能通过分解完全去除积聚在催化剂上的高沸点化合物。如果高于700℃，就会增加用于加热的成本从而使生产的经济性不好。

催化剂的再生是在其中装有催化剂、用于氨氧化反应的反应器中进行，其通过中断起始的取代的环醛和氨的进料，并随后焙烧催化剂同时仅送入被任选稀释剂所稀释的加热空气。任选地，从反应器中回收的催化剂通过焙烧再生，然后返回到反应器中。

通过如上所述的反应，起始的取代的环醛中的甲酰基选择性地氨氧化为氰基，生成高产率的取代的环腈。例如，从具有苯环骨架的取代的环醛如邻甲苯甲醛、间甲苯甲醛、对甲苯甲醛、2，4-二甲基苯甲醛、2，6-二甲基苯甲醛、3，4-二甲基苯甲醛、2，4，5-三甲基苯甲醛、2，4，6-三甲基苯甲醛、4-乙基苯甲醛、4-异丙基苯甲醛和4-异丁基苯甲醛，分别制得邻甲基苄腈、间甲基苄腈、对甲基苄腈、2，4-二甲基苄腈、2，6-二甲基苄腈、3，4-二甲基苄腈、2，4，5-三甲基苄腈、2，4，6-三甲基苄腈、4-乙基苄腈、4-异丙基苄腈和4-异丁基苄腈。在起始的取代的环醛中的烷基和/或环烷基的转化率非常低，残留的、未被反应转化的烷基或环烷基的比例一般为90mol％或更高。

通过已知的方法收集这样制备的取代的环腈，例如，将反应产物混合物冷却至足够低的温度以沉淀产物的方法，或用适当的溶剂如水洗涤反应产物气的方法。随后，通过已知的单元操作如浓缩和蒸馏的组合来分离取代的环腈。

下列实施例更详细地描述了本发明。然而，应当注意本发明的范围并不限于此。在实施例中涉及的转化率、产率和选择率是由下列公式计算的。

转化率(mol％)＝所反应的取代的环醛(mol)×100/所送入的取代的环醛(mol)

产率(mol％)＝所制得的取代的环腈(mol)×100/所送入的取代的环醛(mol)

选择率(mol％)＝所制得的取代的环腈(mol)×100/所反应的取代的环醛(mol)

参考实施例(催化剂的制备)

在充分搅拌下将477g草酸溶于加热至80至90℃的229g五氧化二钒(V₂O₅)和500mL水的混合物中以获得草酸氧钒溶液。分别地，在充分搅拌下向加热至50至60℃的963g草酸和400mL水的混合物中添加252g铬酐(CrO₃)在200mL水中的溶液以制备草酸铬溶液。将草酸氧钒溶液和草酸铬溶液在50至60℃混合以制备钒-铬溶液，向其中相继添加41.1g磷钼酸(H₃[PMo₁₂O₄₀]·20H₂O)在100mL水中的溶液和4.0g醋酸钾(CH₃COOK)在100mL水中的溶液。然后，将2500g的20wt％水性硅酸溶胶(Na₂O含量：0.02重量％)添加到所形成的混合物中。在充分搅拌下向获得的浆液中添加78g硼酸(H₃BO₃)，然后通过加热浓缩，直到浆液的量减至约3800g。所得的催化剂溶液喷雾干燥，期间保持入口温度在250℃且出口温度在130℃。经过喷雾干燥的催化剂在干燥器中于130℃干燥12h，在400℃预焙烧0.5h，然后在空气流下于550℃焙烧8h以获得最终的催化剂产品。碱金属的含量是0.21重量％，V∶Cr∶B∶Mo∶P∶Na∶K的原子比例是1∶1∶0.5∶0.086∶0.007∶0.009∶0.020，催化剂的浓度是50重量％。

实施例1

向内径为23mmφ的反应管中装填40mL(42g)在参考实施例中获得的催化剂。催化剂床的温度升至320℃(反应温度)。将含25重量％的对甲苯甲醛的苯溶液和氮引入到已经加热至320℃的蒸发管中，在此蒸发并混合，并从催化剂床的底部送入催化剂床。同时，在催化剂床底部之上5mm的位置将已经加热至320℃的氨和空气送入催化剂床，以使反应物的流化催化反应得以进行。在反应期间送入催化剂床的混合气体的化学组成是对甲苯甲醛∶苯∶氨∶氧∶氮＝1.0∶4.8∶3.0∶0.56∶90.6，按体积百分率计。WHSV是0.027h^-1，SV是528h^-1。在反应启动2.0h之后，分析从反应管顶部流出的反应产物气体。对甲苯甲醛的转化率是99.1mol％，对甲基苄腈的产率是93.4mol％，选择率是94.3mol％。副产物对苯二腈的产率是4.1mol％。

实施例2

除增加氨的进料量外，重复实施例1的过程。在反应期间送入催化剂床的混合气体的化学组成是对甲苯甲醛∶苯∶氨∶氧∶氮＝0.99∶4.6∶14.1∶0.49∶79.8，按体积百分率计。WHSV是0.030h^-1，SV是600h^-1。在反应启动5.8h之后，分析从反应管顶部流出的反应产物气体。对甲苯甲醛的转化率是99.7mol％，对甲基苄腈的产率是97.2mol％，选择率是97.5mol％。副产物对苯二腈的产率是0.97mol％。

实施例3

除了将对甲苯甲醛换成4-乙基苯甲醛外，重复实施例1的过程。在反应期间送入催化剂床的混合气体的化学组成是4-乙基苯甲醛∶苯∶氨∶氧∶氮＝1.1∶5.4∶2.8∶0.56∶90.2，按体积百分率计。WHSV是0.032h^-1，SV是531h^-1。在反应启动3.1h之后，分析从反应管顶部流出的反应产物气体。4-乙基苯甲醛的转化率是96.5mol％，4-乙基苄腈的产率是88.0mol％，选择率是91.2mol％。

实施例4

除了增加氨的进料量外，重复实施例3的过程。在反应期间送入催化剂床的混合气体的化学组成是4-乙基苯甲醛∶苯∶氨∶氧∶氮＝1.0∶4.8∶14.2∶0.49∶79.5，按体积百分率计。WHSV是0.034h^-1，SV是602h^-1。在反应启动5.0h之后，分析从反应管顶部流出的反应产物气体。4-乙基苯甲醛的转化率是99.1mol％，4-乙基芐腈的产率是94.8mol％，选择率是95.7mol％。

实施例5

除了将对甲苯甲醛换成4-异丙基苯甲醛外，重复实施例1的过程。在反应期间送入催化剂床的混合气体的化学组成是4-异丙基苯甲醛∶苯∶氨∶氧∶氮＝1.0∶5.9∶3.3∶0.55∶89.1，按体积百分率计。WHSV是0.035h^-1，SV是537h^-1。在反应启动0.9h之后，分析从反应管顶部流出的反应产物气体。4-异丙基苯甲醛的转化率是97.9mol％，4-异丙基苄腈的产率是87.2mol％，选择率是89.0mol％。

实施例6

除了增加氨的进料量外，重复实施例5的过程。在反应期间送入催化剂床的混合气体的化学组成是4-异丙基苯甲醛∶苯∶氨∶氧∶氮＝0.98∶5.2∶13.9∶0.49∶79.4，按体积百分率计。WHSV是0.037h^-1，SV是603h^-1。在反应启动5.0h之后，分析从反应管顶部流出的反应产物气体。4-异丙基苯甲醛的转化率是99.4mol％，4-异丙基苄腈的产率是94.2mol％，选择率是94.8mol％。

实施例7

除了将对甲苯甲醛换成3，4-二甲基苯甲醛外，重复实施例1的过程。在反应期间送入催化剂床的混合气体的化学组成是3，4-二甲基苯甲醛∶苯∶氨∶氧∶氮＝0.99∶5.2∶2.8∶0.56∶90.3，按体积百分率计。WHSV是0.030h^-1，SV是530h^-1。在反应启动1.0h之后，分析从反应管顶部流出的反应产物气体。3，4-二甲基苯甲醛的转化率是98.8mol％，3，4-二甲基苄腈的产率是94.4mol％，选择率是95.6mol％。

实施例8

除了增加氨的进料量外，重复实施例7的过程。在反应期间送入催化剂床的混合气体的化学组成是3，4-二甲基苯甲醛∶苯∶氨∶氧∶氮＝1.0∶5.0∶14.1∶0.49∶79.4，按体积百分率计。WHSV是0.035h^-1，SV是603h^-1。在反应启动3.0h之后，分析从反应管顶部流出的反应产物气体。3，4-二甲基苯甲醛的转化率是99.7mol％，3，4-二甲基苄腈的产率是96.9mol％，选择率是97.2mol％。

实施例9(使用再生的催化剂的反应)

在实施例1中，在反应启动6.8小时之后，分析从反应管顶部流出的反应产物气体。对甲苯甲醛的转化率和对甲基苄腈的产率分别降至95.0mol％和90.5mol％。在反应启动7.5小时之后，中断对甲苯甲醛的苯溶液和氨的进料。然后，在空气/氮混合气流下通过加热至400℃将催化剂床焙烧12h。在焙烧期间送入催化剂床的空气/氮混合气体的化学组成是氧/氮＝16.2∶83.8，按体积百分率计。SV是268h^-1。然后，以与在催化剂焙烧之前所用的相同的条件重复该反应。在重复的反应启动2.0h之后，分析从反应管顶部流出的反应产物气体。对甲苯甲醛的转化率是99.2mol％，对甲基苄腈的产率是94.0mol％，选择率是94.8mol％。

实施例10

向内径为23mmφ的反应管中装填40mL(42g)在参考实施例中获得的催化剂。将催化剂床的温度升至320℃(反应温度)。将含25重量％的对甲苯甲醛的苯溶液、氨、空气和氮引入到已经加热至320℃的蒸发管中，在送入催化剂床之前在此蒸发并混合。然后将该混合气体以催化剂床的底部送入催化剂床以使反应物的流化催化反应得以进行。在反应期间送入催化剂床的混合气体的化学组成是对甲苯甲醛∶苯∶氨∶氧∶氮＝1.0∶4.8∶3.0∶0.56∶90.6，按体积百分率计。WHSV是0.027h^-1，SV是528h^-1。在反应启动4.5h之后，分析从反应管顶部流出的反应产物气体。对甲苯甲醛的转化率是99.97mol％，对甲基苄腈的产率是78.3mol％，选择率是78.3mol％。副产物对苯二腈的产率是1.6mol％。

实施例11

向内径为23mmφ的反应管中装填40mL(42g)在参考实施例中获得的催化剂。将催化剂床的温度升至320℃(反应温度)。将含25重量％的对甲苯甲醛的苯溶液和氮引入到已经加热至320℃的蒸发管中，在此蒸发并混合，并从催化剂床的底部送入催化剂床。同时，在催化剂床底部之上5mm的位置将已经加热至320℃的氨和空气送入催化剂床，以使反应物的流化催化反应得以进行。在反应期间送入催化剂床的混合气体的化学组成是对甲苯甲醛∶苯∶氨∶氧∶氮＝0.76∶3.6∶2.3∶6.0∶87.0，按体积百分率计。WHSV是0.028h^-1，SV是724h^-1。在反应启动1.8h之后，分析从反应管顶部流出的反应产物气体。对甲苯甲醛的转化率是99.4mol％，对甲基苄腈的产率是65.5mol％，选择率是65.9mol％。副产物对苯二腈的产率是30.9mol％。

本发明制备的环腈是工业上有用的化合物，它们用做生产颜料、药物、农业化学品、香料降的中间体。

Claims

1.一种制备烷基和/或环烷基取代的环腈的方法，该方法包括在催化剂的存在下在气相中使具有直接键接于骨架环上的烷基和/或环烷基和直接键接于骨架环的甲酰基的环醛与氨和氧接触以选择性地将该甲酰基氨氧化成氰基的步骤，

其中所述催化剂含至少一种选自V，Mo或Fe的氧化物；

其中使所述的环醛与氨接触，氨的量相对于所述环醛的甲酰基按氨/甲酰基的当量比计为1-20；和

其中使所述的环醛与氧接触，氧的量相对于所述环醛的甲酰基按O2×2/甲酰基的当量比计为0.4-50.0。

2.如权利要求1所述的方法，其中在所述烷基和/或环烷基取代的环腈中的烷基和/或环烷基的残存率是90mol％或更高。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中将所述的环醛与氨和氧分开送入反应器中，并在所述催化剂存在下与氨和氧接触。

4.如权利要求1至3的任一项所述的方法，其中所述的催化剂还含有至少一种选自Mg，Ca，Ba，La，Ti，Zr，Cr，W，Mn，Co，Ni，B，Al，Ge，Sn，Pb，P，Sb和Bi的氧化物。

5.如权利要求1至4的任一项所述的方法，其中所述的催化剂还含有碱金属。

6.如权利要求1至5的任一项所述的方法，其中使用空气作为氧源。

7.如权利要求1至6的任一项所述的方法，其中在反应中失活的催化剂通过在氧存在下焙烧再生之后被重复使用.

8.如权利要求7所述的方法，其中焙烧温度为300至700℃。

9.如权利要求7或8所述的方法，其中焙烧气氛中氧的浓度为1至21体积％。

10.如权利要求7至9的任一项所述的方法，其中空气作为焙烧的氧源。