CZ300903B6

CZ300903B6 - Zpusob výroby cykloalkankarbonitrilu

Info

Publication number: CZ300903B6
Application number: CZ20080352A
Authority: CZ
Inventors: Beluša@Jindrich; Pazdera@Pavel; Šimbera@Jan
Original assignee: Lucební závody Draslovka a. s. Kolín
Priority date: 2008-06-09
Filing date: 2008-06-09
Publication date: 2009-09-09
Also published as: CZ2008352A3

Abstract

Zpusob výroby cykloalkankarbonitrilu obecného vzorce I, ve kterém n znamená celé císlo 1 až 5, kde je 1-(2-acyl- nebo 1-(2-alkoxykarbonylhydrazino)cykloalkankarbonitril obecného vzorce II, ve kterém R znamená atom vodíku, methylovou skupinu, ethylovou skupinu, isopropylovou skupinu, fenylovou skupinu, methoxyskupinu, ethoxyskupinu nebo isopropyloxyskupinu a n znamená celé císlo 1 až 5, oxidován v rozpouštedle pri teplote 20 až 65 .degree.C v bazickém prostredí o hodnote pH 8 až 10 za použití oxidacního systému tvoreného chlornanem alkalického kovu a/nebo chlornanem kovu alkalických zemin nebo tvoreného kyslíkatým oxidacním cinidlem zvoleným ze souboru, zahrnujícího kyslík, vzduch, peroxid vodíku nebo jeho mono- nebo disubstituované alkylové nebo arylové deriváty, peroxoderivát soli anorganické nebo organické kyseliny, a použitým v prítomnosti katalytického oxidacneredukcního systému tvoreného slouceninou prechodového kovu koexistujícího v oxidacních stupních M.sup.p.n. a M.sup.p-1.n., kde koeficient p nabývá hodnot +2 a +3.

Description

Způsob výroby cykloalkankarbonitrilu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby cykloalkankarbonitrilu obecného vzorce I > CN

CHj-CH^X

CH₂-(CHj)n (I), ve kterém n znamená celé číslo 1 až 5.

Dosavadní stav techniky

Cykloalkankarbonitrily se čtyřmi až osmi atomy uhlíku v cykloalkanovém kruhu jsou významnými meziprodukty pro farmaceutickou výrobu některých léčiv. Metody přípravy vhodné pro průmyslové použití poskytující tyto sloučeniny v odpovídajícím výtěžku a čistotě nejsou tak jednoduché, o čemž svědčí více než 100 původních prací a patentů.

Cyklohexankarbonitril je přístupný buď několikastupňovými syntetickými procesy s vysokou ekonomickou i ekologickou zátěží, velmi často s použitím v průmyslu nesnadno použitelných sloučenin, nebo v jednom syntetickém stupni radikálovou reakcí cyklohexanu s chlorkyanem, kyanovodíkem nebo tetraethylamonium kyanidem (DE 848947 (1951), Tetrahedron 50, 47 (1994)), kdy navíc vznikají v důsledku nízké selektivity reakce směsi produktů a celý proces je vedle velkého množství odpadů zatížen celou řadou dalších rizik.

Katalytická hydrogenace v plynné fázi při teplotách kolem 160 °C na cyklohex-2-enkarbonitrilu, cyklohex-l-enkarbonitrilu (J. Amer. Chem. Soc. 77,4571 (1955), Chem. Eur. J. 4, 1074 (1988)), cyklopent-2-enkarbonitrilu (J. Prakt. Chem. 330, 484 (1988)), jejich dienových obdob (US 3 766 237 (1973)) apod., sice poskytuje cílový produkt v dobrém výtěžku (60 až 70 %), ale doprovodné nečistoty - cyklohexenkarbonitrily, resp. cyklohexadienkarbonitrily, apod. jsou komplikovaně oddělitelné a doprovázejí cykloalkankarbonitril v dalších farmaceutických syntézách až do finálního léčiva, kde vzniklé nečistoty vykazují negativní farmakologické účinky.

Podobné nevýhody, vedle použití speciálních katalyzátorů, dává také katalytická hydrokyanace cyklohexenu (Patent US 3 496 217(1970)).

Nukleofílní substituce halogenu nebo jiné odstupující skupiny v substituovaných cykloalkanech také poskytuje cílový produkt, ale jeho výtěžek není významný z důvodu převládajících konkurenčních eliminačních nebo následných reakcí (J, Amer. Chem. Soc. 73, 5034(1950)).

Nevhodnými metodami pro výrobu cykloalkankarbonitrilů zejména z hlediska dostupnosti výchozích látek a dále zatížení procesu především salinickými odpady jsou dehydratace funkčních derivátů cykloalkankarboxylových kyselin (amidy, karbaldehydoximy apod.) - Synt. Lett. 13,

2089 (2005).

Naopak vhodnou pro přípravu cyklohexankarbonitrilu se ukázala být známá metoda z literatury (Organic Syntheses, Coli. Vol. 6, s. 334 (1988); Vol. 58, s. 101 (1978)) popsaná pro syntézu cyklohexankarbonitrilu. To je sled syntéz vycházející z cyklohexanonu, který s acylhydrazinem poskytuje v roztoku methanolu pří teplotě varu rozpouštědla příslušný hydrazon. Ten adicí kyanovodíku pri teplotě 0 °C dále přechází na l-(2-acylhydrazino)cyklohexankarbonitril, který je izolován ve výtěžku 97 % a následně oxidován brómem v přebytku při teplotě 25 °C ve dvoufázovém systému dichlormethan/nasycený vodný roztok hydrogenuhličitanu sodného na 1 -(acyIdiazenyl)cyklohexankarbonitril, který je rovněž izolován, ve výtěžku 93 %. Po následné bazické deacylaci methanolátem sodným v roztoku methanolu a odštěpení molekulárního dusíku vzniká pri teplotě 0 až 10°C v průběhu cca 30 minut cílový produkt, který po separaci do pentanu a trakční destilaci byl izolován ve výtěžku kolem 80 %. Nevýhodou popsané metody ale je z technologického hlediska izolace meziproduktů, použití odlišných typů rozpouštědel, široký rozsah reakčních teplot, ekologická rizikovost použití dichlormethanu jako rozpouštědla a všeobecná rizikovost a cenová nákladnost aplikace elementárního bromu jako oxidovadla. V uveío děné práci se sice uvádí, že místo bromu mohou být použita taková oxidační činidla jako je tercbutylhydrochlorit, 4~fenyM//-l,2,4-triazol-3,5-dion a Jonesův reagent, avšak jejich aplikace v průmyslovém měřítku je rovněž irelevantní.

Jinou univerzální metodou je anodická oxidace lj2-acylhydrazino)cykloalkankarbonitrilů popsaná v J. Org. Chem. 55, 1070 (1990). Nevýhodou průmyslového použití anodické oxidace, která probíhá v methanolu za chlazení na teplotu 17 °C, základním elektrolytem je kyanid sodný, anodou je platinová elektroda, proudový tok cca 0,5 A, koncentrace substrátu cca 0,5 mol/l jsou relativně nízké výtěžky cykloalkankarbonitrilů (cca 60 až 80 %) pri dlouhé reakční době (řádově desítky hodin) a vznik polymerů kyanovodíku, resp. dikyan.

Cílem vynálezu je podstatnou měrou eliminovat výše uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je způsob výroby cykloalkankarbonitrilů obecného vzorce I

CH,-CH

CH,-(CH,)„

(0, ve kterém n znamená celé číslo 1 až 5, jehož podstata spočívá v tom, že se l-(2-acyl- nebo 1(2-aIkoxykarbonylhydrazino)cykloalkankarbonitril obecného vzorce 11

(Π), ve kterém R znamená atom vodíku, methylovou skupinu, ethylovou skupinu, isopropylovou skupinu, fenylovou skupinu, methoxyskupinu, ethoxyskupinu nebo isopropyloxyskupinu a n znamená celé číslo 1 až 5, oxiduje v rozpouštědle při teplotě 20 až 65 °C v bazickém prostředí o hodnotě pH 8 až 10 za použití oxidačního systému tvořeného chlornanem alkalického kovu a/nebo chlornanem kovu alkalických zemin nebo tvořeného kyslíkatým oxidačním činidlem zvoleným ze souboru, zahrnujícího kyslík, vzduch, peroxid vodíku nebo jeho mono- nebo disubstituované alkylové nebo arylové deriváty, peroxoderivát soli anorganické nebo organické kyseliny, a použitým v přítomnosti katalytického oxidačné-redukčního systému tvořeného to sloučeninou přechodového kovu koexistujícího v oxidačních stupních M^p a M^p_1, kde koeficient p nabývá hodnot +2 a +3.

Výhodně se jako výchozí l-(2-acyl- nebo l-(2-alkoxykarbonyl-hydrazíno)cykloalkankarbonitril obecného vzorce II použije reakční směs získaná reakcí odpovídajícího cykloalkanonu a 115 acylhydrazinu a kyanovodíku.

Výhodně se jako l-(2-alkoxykarbonyl-hydrazino)cykIoalkankarbonitril obecného vzorce II použije 1 -J2-methoxykarbonylhydrazino)cykIoalkankarbonitril.

Výhodně se jako rozpouštědlo použije alifatický alkohol obsahující 1 až 3 uhlíkové atomy, případně ve směsi s vodou.

Výhodně se jako rozpouštědlo použije methanol, případně ve směsi s vodou.

Výhodně se jako kyslíkaté oxidační činidlo použije vzduch.

Výhodně se jako sloučenina přechodového kovu koexistujícího γ oxidačních stupních M^p a M^¹ použije sloučenina mědi v oxidačním stupni Cu²⁺.

Výhodně se jako sloučenina přechodového kovu koexistujícího v oxidačních stupních M^p a M^¹použije chlorid tetraammin měďnatý.

Výhodně se jako sloučenina přechodového kovu koexistujícího v oxidačních stupních M^p a M¹^¹použije komplex měďnatého kationtu (mobilizovaný na katexu.

Výhodně se jako sloučenina přechodového kovu koexistujícího v oxidačních stupních M^p a M^¹použije komplex tetrahalogenoměďnatého aniontu, kde halogenem je chlor a/nebo brom, imobili35 zovaný na anexu.

Způsob přípravy cykloalkankarbonitrilů podle vynálezu zamezuje, resp. výrazně omezuje vznik vedlejších reakčních produktů, škodlivých a toxických odpadů, zjednodušuje finalizaci produktu ve vysokém výtěžku a čistotě, umožňuje snadnou recyklaci aplikovaných katalyzátorů, recyklaci použitého alkoholu jako rozpouštědla a separaci anorganických solí pro možné další jejich použití. Rovněž omezuje použití dalších všeobecně rizikových chemických substancí i technologických procesů.

Při hledání řešení přípravy cykloalkankarbonitrilů, které by nebyly znečištěny byť jen stopovými množstvími nenasycených analogů se ukázalo, že nejvhodnějším substrátem pro jejich přípravu jsou l-(2-acylhydrazino)cykloalkankarbonitrily. Jednak z hlediska ceny a dostupnosti surovin, ale zejména proto, že t-(2-acyIhydrazÍno)cykloalkankarbonitrily lze po jejich přípravě z příslušného cykloalkanonu, acylhydrazinu a kyanovodíku dále přímo bez izolace v jednom syntetickém stupni, tedy v jedné reakční nádobě, snadno (technologicky, ekologicky, s nízkými náklady) oxidovat s následnou deacylací a denitrogenací přímo na finální cykloalkankarbonitrily. Vše s velmi vysokými výtěžky a čistotou (téměř 99 % klíčové složky), s mínimem vedlejších produktů (výchozí cykloalkanony vznikající hydrolýzou meziproduktů jsou po ukončení reakce ve směsi do 5 % ajsou recyklovatelné destilací).

- 3 CZ 300903 B6

Jako oxidační činidla jsou podle vynálezu použity buď chlornany alkalických kovů, a/nebo alkalických zemin. Oproti aplikaci bromu v roztoku dichlormethanu jako oxidans (Organic Syntheses, Coli. Vol. 6, s. 334 (1988); Vol. 58, s. 101 (1978)), která je popsaná pro syntézu cyklohexankarbonitrilu z l-(2-methoxykarbonyl hydrazino)cyklohexankarbonitrilu, jsou chlornany alkalických kovů a/nebo alkalických zemin levnější, lze s nimi pracovat v prostředí (vodného) methanolu a poskytují environmentálně minimálně problematické chloridy jako odpady, které je možné z reakční směsi snadno separovat v tuhém stavu a sekundárně je využít.

io Dalším oxidovadlem vhodným pro oxidaci l-(2-acyIhydrazino)cykloalkankarbonitrilu na cykloalkankarbonitril může být kyslíkaté oxidační činidlo zvolené ze souboru, zahrnujícího kyslík, vzduch, peroxid vodíku nebo jeho mono- nebo disubstituované alkylové nebo ary lové deriváty, peroxoderivát soli anorganické nebo organické kyseliny, a použité v přítomnosti katalytického oxidačně-redukčního systému tvořeného sloučeninou přechodového kovu koexistujícího is v oxidačních stupních M^p a kde koeficient p nabývá hodnot +2 a +3.

Takovými sloučeninami přechodového kovu koexistujícího v oxidačních stupních M^p a M^{p 1}mohou být komplexy niklu (Ni³⁺/Ni²⁺), kobaltu (Co^3t/Co²⁺), železa (Fe³⁺/Fe²⁺) a mědi (Cu²⁺/Cu⁺). Principem působení katalytického oxidačně-redukčního systému tvořeného sloučeninou uvede20 ných přechodových kovů je reverzibilní jednoelektronový přechod mezi oběma koexistujícími oxidačními stavy sloučeniny kovu a dále schopnost sloučeniny kovu ve vyšším oxidačním stupni oxidovat hydrazinovou skupinu substrátu l-(2-acylhydrazino)cykloalkankarbonitriIu na l-(2acyldiazenyl)-cykloalkankarbonitril. Ten pak reaguje v dalších reakčních stupních „one-pof syntézy na cílový produkt. Přítomné shora uvedené kyslíkaté činidlo pak zpětně oxiduje slouče25 ninu kovu z inaktivního stavu M^{p 1} do aktivního stavu M^p, čímž se katalytický cyklus uzavírá a reakce může probíhat dále. Kyslíkaté oxidační činidlo se při tom redukuje na odpovídající produkt, to je vodu, alkohol, fenol, anorganickou, resp. organickou kyselinu.

Sloučenina přechodového kovu koexistující v oxidačních stupních M^p a M^{p 1} musí být v reakčntm roztoku stabilní, nesmí přecházet na nerozpustné komplexy nebo disproporionovat Či dále se redukovat na nerozpustné inaktivní elementární kovy M. Tuto podmínku splňuje většina aqua-komplexů, ammin-kornplexů, halogeno-komplexů, a dále některé soli karboxylových kyselin, rozpustných ve formě karboxy látových komplexů přechodových kovů M.

Nevýhodou v reakčních směsích rozpustných komplexů přechodových kovů M je skutečnost, že po reakcích zůstávají ve zbytkových reakčních louzích a jako těžké kovy zatěžují životní prostředí.

Moderním trendem v syntetické chemii zaměřené na čistší produkci je imobilizace reagentů a katalyzátorů na tuhých polymemích nosičích. Výhodou takových syntetických technik je snadná separace činidel a katalyzátorů po reakci z reakčního louhu pro jejich opakované použití a současné snížení environmentální zátěže z chemických výrob. Všeobecně jsou ale takové mobilizované systémy oproti neimobilizovaným velmi drahé.

Řešení podle vynálezu používá k imobilizaci přechodového kovu koexistující v oxidačních stupních M^p a M^¹ běžně dostupné a levné polymerní měniče iontů používané v úpravnách vody, které jsou na bázi polystyrenu nebo jeho kopolymeru s divinylbenzenem, resp. methylakrylovou kyselinou. Byly použity jak silně kyselé katexy se sulfonátovými funkčními skupinami, tak i slabě kyselé s karboxylátovými funkčními skupinami saturované ionty přechodových kovů M dle patentu. Dále byly použity silné bazické anexy saturované aniontovými halogenkomplexy přechodových kovů M (anex s koncovými trimethylamoniovými funkčními skupinami).

Při výrobě cykloalkankarbonitrilů podle vynálezu je použito snadno recyklovatelné rozpouštědlo, extrakční činidlo, pomocné látky, případně katalyzátory. Salinické odpady obsahující převážně směs uhličitanu a hydrogenuhličitanu sodného mohou být využity jako druhotné suroviny pro

A chemické výroby. Reakční teplota „one-pot“ procesu se pohybuje v rozmezí 20 až 65 °C, proto odpadají provozní náklady na chladicí operace.

Předmět vynálezu je objasněn následujícími příklady provedení, aniž by tím byl rozsah vynálezu 5 omezen.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Do reakční nádoby opatřené míchadlem, zpětným chladičem, teploměrem a přikapávací nálevkou bylo předloženo 652 g (6,64 mol) cyklohexanonu, 638 g (7,09 mol) methoxykarbonylhydrazinu,

3 g kyseliny octové a 1050 ml methanolu. Tato směs byla 60 minut udržována na teplotě varu pod zpětným chladičem, kdy koncentrace nezreagovaného cyklohexanonu klesla na 0,4% (stanoveno plynovou chromatografií). Po ochlazení na okolní teplotu bylo ke směsi během 60 minut pod hladinu přikapáno 180 g (6,66 mol) kyanovodíku. Po ukončení dávkování byla směs zředěna přidáním cca 2100 ml methanolu a 1 hodinu míchána při laboratorní teplotě. Poté byla směs zahřátá na 45 °C a bylo zahájeno dávkování roztoku chlornanu sodného k reakční směsi. Dávkování probíhalo při teplotě 45 až 50 °C po dobu 3,5 hodiny. Po 30 minutách po konci dávkování bylo k reakční směsi přidáno cca 1500 ml vody a potom byla směs 30 minut míchána. Poté bylo k reakční směsi přidáno 5400 ml cyklohexanu a směs byla 30 minut intenzivně míchána. Poté byly fáze rozděleny. Z horní cyklohexanové fáze, která obsahovala cyklohexan25 karbonitril a 3 % cyklohexanonu, byl frakčně redestilován cyklohexan a dále byla jímána frakce 75 až 76 °C/2,13 kPa, n_D ²⁵ = 1,4514.

Bylo získáno 667 g (92 % vztaženo na výchozí keton) cyklohexankarbonitrilu, který obsahoval 0,19 % cyklohexanonu.

Příklad 2 l-(2“Acetylhydrazino)cyklobutankarbonitril (153,18 g, 1 mol) byl rozpuštěn v 750 ml methanolu při teplotě 45 °C. K roztoku bylo při teplotě 45 až 50 °C přidáváno práškové chlorové vápno (120 g, titraěně stanoveno 30 % aktivního chloru) po dobu 1 hodiny.

Poté byla suspenze 2 h zahřívána na teplotu varu pod zpětným chladičem a při teplotě cca 50 °C zfiltrována. Filtrační koláč byl promyt třikrát 50 ml vařícího methanolu a filtrován s aktivním uhlím. Po odpaření methanolu za normálního tlaku byl destilační zbytek vakuově frakcionován, jímána byla frakce 84 až 85 °C/1,33 kPa, 7no²⁵ - 1,4320.

Bylo získáno 75,4 g (93 %) cyklobutankarbonitrilu s obsahem 0,18 % cyklobutanonu.

Příklad 3 l-(2-Ethoxykarbonylhydrazino)cyklopentankarbonitril (528,7 g, 3 mol) byl rozpuštěn v 3600 ml 95% ethanolu při teplotě 40 až 45 °C. K roztoku bylo přidáno nejprve 50 g cca 30% vodného roztoku peroxidu vodíku a poté roztok připravený z 30 g chloridu meďnatého dihydrátu a 20 ml so 28% vodného roztoku amoniaku ve 150 ml vody.

Ke vzniklému roztoku byl dále přikapáván v průběhu 3 h cca 30% vodný roztok peroxidu vodíku (350 g) tak, aby se teplota udržovala v rozmezí 45 až 50 °C. Bazicita prostředí byla průběžně udržována pH-statem v rozmezí pH 8 až 9 automatickým přidáváním 20% vodného roztoku . 5 CZ 300903 B6 amoniaku. Po ukončení reakce bylo k reakční směsi přidáno 2700 ml cyklohexanu a směs byla 30 minut intenzivně míchána. Poté byly fáze rozděleny. Z horní cyklohexanové fáze, která obsahovala cyklopentankarbonitril a 4% cyklopentanonu, byl produkt získán trakční vakuovou destilací.

Byla jímána frakce 73 až 75 °C/4,00 kPa, n_D ²⁵ - 1,4405. Bylo získáno 259,7 g (91 %) cyklopentankarbonitrilu.

Příklad 4 io l-(2-Formylhydrazino)cykloheptankarbonitril (362,4 g, 2 mol) byl rozpuštěn v 2000 ml methanolu při teplotě 40 až 45 °C, poté byl přidán roztok připravený z 20 g chloridu měďnatého dihydrátu a 10 ml 28% vodného roztoku amoniaku v 750 ml vody, Do připraveného míchaného roztoku byl při teplotě 45 až 50 °C ke dnu nádoby přes fritu zaváděn plynný kyslík rychlostí is 10 ml/min po dobu 10 hodin.

Plynný kyslík byl zaváděn přes promývací nádobu naplněnou methanolem při teplotě 50 °C. Bazicita prostředí byla průběžně udržována pH-statem v rozmezí pH 8 až 9 automatickým přidáváním směsi 20% vodného roztoku amoniaku a methanolu v poměru 1:5. Po ukončení reakce bylo k reakční směsi přidáno 1800 ml cyklohexanu a směs byla 30 minut intenzivně míchána. Poté byly fáze rozděleny. Z horní cyklohexanové fáze, která obsahovala cykloheptankarbonitril a 4,8 % cykloheptanonu, byl produkt získán trakční vakuovou destilací. Byla jímána frakce 91 až 93 °C/2,00 kPa, n_D ²⁵ = 1,4627.

Bylo získáno 219,3 g (89 %) cykloheptankarbonitrilu obsahujícího 0,15 % cykloheptanonu.

Příklad 5 l-(2-Methoxykarbonylhydrazino)cyklooktankarbonitril (225,3 g, 1 mol) byl pri teplotě cca 50 °C rozpuštěn v 900 ml methanolu. K roztoku bylo přidáno 100 g katexu saturovaného chlori30 dem tetraamin měďnatým (katex s karboxylátovými funkčními skupinami s obsahem mědi 2,8 mmol/g). Do připravené míchané suspenze byl pri teplotě 45 až 50 °C ke dnu nádoby přes fritu zaváděn plynný kyslík rychlostí 5 ml/min po dobu 10 hodin. Plynný kyslík byl zaváděn přes promývací nádobu naplněnou methanolem při teplotě 50 °C. Bazicita prostředí byla průběžně udržována pH-statem v rozmezí pH 8 až 9 automatickým přidáváním methanolického roztoku hydroxidu sodného (koncentrace 0,5 mol/1).

Po ukončení reakce bylo k reakční směsi přidáno 1 000 ml cyklohexanu a směs byla 30 minut intenzivně míchána, Poté byly fáze rozděleny. Z horní cyklohexanové fáze, která obsahovala cyklooktankarbonitril a 3,6 % cyklooktanonu, byl produkt získán trakční vakuovou destilací.

Byla jímána frakce 114 až 117 °C/2,13 kPa, n_D ²⁵ = 1,4735.

Bylo získáno 126,2 g (92 %) cyklooktankarbonitrilu obsahujícího 0,19 % cyklooktanonu.

Příklad 6 l-(2~Methoxykarbonylhydrazino)cyklohexankarbonitril (197,2g, 1 mol) byl při teplotě cca 50 °C rozpuštěn v 700 ml methanolu. K roztoku bylo přidáno 100 g katexu saturovaného chloridem tetraamin měďnatým (katex se sulfonátovými funkčními skupinami s obsahem mědi cca 2 mmol/g). Do připravené míchané suspenze byl při teplotě 45 až 50 °C ke dnu nádoby přes fritu zaváděn plynný kyslík rychlostí 5 ml/min po dobu 10 hodin,

Plynný kyslík byl zaváděn přes promývací nádobu naplněnou methanolem při teplotě 50 °C. Bazicita prostředí byla průběžně udržována pH-statem v rozmezí pH 9 až 10 automatickým přidáváním methanolického roztoku methanolátu sodného (koncentrace 0,5 mol/1). Po ukončení reakce bylo k reakční směsi přidáno 1000 ml cyklohexanu a směs byla 30 minut intenzivně míchána. Poté byly fáze rozděleny. Cyklohexanová vrstva byla zpracována způsobem uvedeným v příkladu 1.

Bylo získáno 97.2 g (89 %) cyklohexankarbonitrilu obsahujícího 0,18 % cyklohexanonu.

Příklad 7 io l-(2-Methoxykarbonylhydrazino)cyklohexankarbonitril (197,2 g, 1 mol) byl při teplotě cca 50 ^QC rozpuštěn v 700 ml methanolu. K roztoku bylo přidáno 100 g silně bazického anexu saturovaného tetrachlorměďnatanem sodným (anex s koncovými trimethylamoniovými funkčními skupinami s obsahem mědi cca 2,3 mmol/g). Do připravené míchané suspenze byl při teplotě 45 až 50 °C ke dnu nádoby přes fritu zaváděn plynný kyslík rychlostí 5 ml/min po dobu 10 hodin.

Plynný kyslík byl zaváděn pres promývací nádobu naplněnou methanolem při teplotě 50 °C. Bazicita prostředí byla průběžně udržována pH-statem v rozmezí pH 8 až 8,5 automatickým přidáváním methanolického roztoku methanolátu sodného (koncentrace 0,5 mol/1). Po ukončení reakce bylo k reakční směsi přidáno 1000 ml cyklohexanu a směs byla 30 minut intenzivně míchána. Poté byly fáze rozděleny. Cyklohexanová vrstva byla zpracována způsobem uvedeným v příkladu 1.

Bylo získáno 93,9 g (86 %) cyklohexankarbonitrilu obsahujícího 0,17 % cyklohexanonu.

Příklad 8

Cyklohexanon, methoxykarbonylhydrazin a kyanovodík reagovaly v navážkách a postupem uvedeným v Příkladu 1. Připravený methanolický roztok l-(2-methoxykarbonylhydrazino)cyklohexankarbonitrilu byl zředěn přidáním 2400 ml methanolu, k roztoku bylo přidáno 600 g katexu saturovaného chloridem měďnatým (katex s karboxylátovými funkčními skupinami s obsahem mědi 3,8 mmol/g). Do připravené míchané suspenze byl při teplotě 45 až 50 °C ke dnu nádoby pres fritu zaváděn vzduch rychlostí 20 ml/min po dobu 15 hodin.

Vzduch byl do reakční nádoby zaváděn přes promývací nádobu naplněnou methanolem při teplotě 50 °C. Bazicita prostředí byla průběžně udržována pH-statem v rozmezí pH 8 až 9 automatickým přidáváním methanolického roztoku methanolátu sodného (koncentrace cca 0,5 mol/1). Po ukončení reakce bylo k reakční směsi přidáno 5400 ml cyklohexanu a směs byla 30 minut intenzivně míchána.

Poté byly fáze rozděleny. Cyklohexanová vrstva, která vedle cyklohexankarbonitrilu obsahovala

3,8 % cyklohexanonu, byla zpracována způsobem uvedeným v příkladu 1.

Bylo získáno 674 g (93 % vztaženo na výchozí keton) cyklohexankarbonitrilu, který obsahoval 0,16 % cyklohexanonu.

Claims

1. Způsob výroby cykloalkankarbonitrilů obecného vzorce 1 CN

CH₂-CH

CHj....... — (CHi)r (Dr ve kterém n znamená celé číslo l až 5. vyznačený tím, že se 1 -(2-acyl- nebo l-(2alkoxykarbonylhydrazino)cykloalkankarbonitril obecného vzorce II (Π), ío ve kterém R znamená atom vodíku, methylovou skupinu, ethylovou skupinu, isopropylovou skupinu, fenylovou skupinu, methoxyskupinu, ethoxyskupinu nebo isopropyloxyskupinu a n znamená celé číslo I až 5, oxiduje v rozpouštědle při teplotě 20 až 65 °C v bazickém prostředí o hodnotě pH 8 až 10 za použití oxidačního systému tvořeného chlornanem alkalického kovu a/nebo chlornanem kovu alkalických zemin nebo tvořeného kyslíkatým oxidačním činidlem

15 zvoleným ze souboru, zahrnujícího kyslík, vzduch, peroxid vodíku nebo jeho mono- nebo disubstituované alkylové nebo arylové deriváty, peroxoderivát soli anorganické nebo organické kyseliny, a použitým v přítomnosti katalytického oxidačně-redukčního systému tvořeného sloučeninou přechodového kovu koexistujícího v oxidačních stupních M^p a M”^-1, kde koeficient p nabývá hodnot +2 a +3.

2, Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se jako výchozí 1—(2—acyl— nebo 1 -(2alkoxykarbonylhydrazino)cykloalkankarbonitril obecného vzorce II použije reakční směs získaná reakcí odpovídajícího cykloalkanonu a l-acylhydrazinu a kyanovodíku.

25

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že se jako l-(2- atkoxykarbonyIhydrazino)cykloalkankarbonitril obecného vzorce II použije H2-methoxykarbonylhydrazino)cy kloalkankarbon i tri I.

4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že se jako rozpouštědlo

30 použije alifatický alkohol obsahující 1 až 3 uhlíkové atomy, případně ve směsi s vodou.

O

CZ 300903 Bó

5. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím, že se jako rozpouštědlo použije methanol, případně ve směsi s vodou.

5

6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5, vyznačený tím, že se jako kyslíkaté oxidační činidlo použije vzduch.

7. Způsob podle některého z předcházejících nároků 1 až 6, vyznačený tím, že se jako sloučenina přechodového kovu koexistujícího v oxidačních stupních M^p a Μ**-¹ použije sloui o čenina mědi v oxidačním stupni Cu²⁺.

8. Způsob podle některého z předcházejících nároků lažó, vyznačený tím, že se jako sloučenina přechodového kovu koexistujícího v oxidačních stupních M^p a M^¹ použije chlorid tetraamin měďnatý.

9. Způsob podle některého z předcházejících nároků lažó, vyznačený tím, že se jako sloučenina přechodového kovu koexistujícího v oxidačních stupních M^p a M^p_l použije komplex měďnatého kationtu zmobilizovaný na katexu.

20 10. Způsob podle některého z předcházejících nároků lažó, vyznačený tím, že se jako sloučenina přechodového kovu koexistujícího v oxidačních stupních M^p a M^p_l použije komplex tetrahalogenměďnatého aniontu, kde halogenem je chlor a/nebo brom, imobilizovaný na anexu.