ES2288737T3 - Isomerizacion homogenea del cis-2-pentenonitrilo para formar 3-pentenonitrilo. - Google Patents
Isomerizacion homogenea del cis-2-pentenonitrilo para formar 3-pentenonitrilo. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para la isomerización del pentenonitrilo en una corriente de educto, caracterizado porque la isomerización del cis-2-pentenonitrilo en el trans-3-pentenonitrilo tiene lugar sobre al menos un catalizador disuelto de manera homogénea en la corriente del educto, que es una monoamina o una diamina con 1 hasta 20 átomos de carbono, o un líquido iónico, eligiéndose el líquido iónico entre el grupo constituido por los aductos de ácidos de Brönstedt de substancias nitrogenadas orgánicas.
Description
Isomerización homogénea del
cis-2-pentenonitrilo para formar
3-pentenonitrilo.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la isomerización del pentenonitrilo en una
corriente de educto.
El adiponditrilo es un producto de partida
importante en la obtención del nylon, que se obtiene mediante doble
hidrocianuración del 1,3-butadieno. En la primera
hidrocianuración se somete al 1,3-butadieno a una
hidrocianuración, para formar el 3-pentenonitrilo,
obteniéndose como productos secundarios, fundamentalmente, el
cis-2-pentenonitrilo, el
2-metil-3-butenonitrilo,
el
2-metil-2-butenonitrilo,
los nitrilos con 9 átomos de carbono y el metilglutaronitrilo. En
una segunda hidrocianuración, subsiguiente, se hace reaccionar el
3-pentenonitrilo con cianuro de hidrógeno para
formar el adipodinitrilo. Ambas hidrocianuraciones se catalizan por
medio de complejos de níquel(0)-fósforo. En
este caso no puede hidrocianurarse el
cis-2-pentenonitrilo -en contra de
lo que ocurre con el 3-pentenonitrilo, por ejemplo
el trans-3-pentenonitrilo- en
presencia de catalizadores que contengan níquel(0) para
formar adipodinitrilo. Por este motivo se reduce el rendimiento de
la síntesis del adipodinitrilo.
Por lo tanto, sería deseable isomerizar el
cis-2-pentenonitrilo para formar
trans-3-pentenonitrilo para poderlo
reciclar de nuevo a la síntesis del adipodinitrilo.
La publicación US 3,526,654 divulga la
isomerización del
cis-2-pentenonitrilo para formar el
trans-3-pentenonitrilo en presencia
de dióxido de silicio, de óxido de aluminio o de silicato de sodio y
de calcio, presentándose los catalizadores en diversas
modificaciones. La isomerización se lleva a cabo en fase líquida o
en fase gaseosa a temperaturas comprendidas entre 25ºC y 500ºC.
Este procedimiento no es económico debido a una baja conversión y
al tiempo prolongado necesario para la isomerización. En general,
puede aumentarse la velocidad de una isomerización mediante un
aumento de la temperatura de la reacción. Sin embargo, esto no es
oportuno en el caso de la presente isomerización del
cis-2-pentenonitrilo para formar el
trans-3-pentenonitrilo puesto que,
en el caso de los pentenonitrilos, un aumento de la temperatura de
la reacción, dentro del intervalo de temperaturas divulgado por la
publicación US 3,526,654, conduce a la formación de una elevada
cantidad de oligómeros y de polímeros que es industrialmente
inaceptable.
La publicación
DE-A-103 23 803 describe la
isomerización del
cis-2-pentenonitrilo sobre óxido de
aluminio, como catalizador, para formar el
3-pentenonitrilo. En este caso se alcanzan, en
general, rendimientos del 30% con respecto al
cis-2-pentenonitrilo. Cuando se
aumenta la conversión en
cis-2-pentenonitrilo se produce una
mayor formación de
trans-2-pentenonitrilo frente a la
deseada formación del
trans-3-pentenonitrilo.
La publicación de Döring et al., JACS
1999, 121, 10967-10975 describe el equilibrio del
cis-2-pentenonitrilo con DBN como
catalizador.
Así pues, la presente invención tiene como tarea
proporcionar un procedimiento que posibilite la isomerización del
cis-2-pentenonitrilo para formar el
trans-3-pentenonitrilo con
conversiones que sean económicamente aceptables con respecto al
educto de la isomerización. En este caso debe alcanzarse,
simultáneamente, un elevado rendimiento
espacio-tiempo del
trans-3-pentenonitrilo con relación
al cis-2-pentenonitrilo.
La tarea de la presente invención se resuelve
por medio de un procedimiento para la isomerización de los
pentenonitrilos en una corriente de educto.
El procedimiento según la invención se
caracteriza porque la isomerización tiene lugar al menos sobre uno
de los catalizadores disueltos de manera homogénea, indicados en la
reivindicación 1.
En la presente invención se isomerizará el
cis-2-pentenonitrilo para formar el
trans-3-pentenonitrilo.
En el caso de una isomerización del
cis-2-pentenonitrilo, la corriente
del educto puede contener otros componentes, que se eligen
especialmente entre el grupo formado por los mononitrilos con 5
átomos de carbono, los dinitrilos con 6 átomos de carbono, los
alcanos alifáticos con 1 hasta 16 átomos de carbono, los alcanos
cíclicos con 1 hasta 16 átomos de carbono, los alquenos alifáticos
con 1 hasta 16 átomos de carbono, los alquenos cíclicos con 1 hasta
16 átomos de carbono, de forma especialmente preferente elegidos
entre el grupo formado por el
trans-3-pentenonitrilo, el
trans-2-pentenonitrilo, el
cis-3-pentenonitrilo, el
4-pentenonitrilo, el
Z-2-metil-2-butenonitrilo,
el
E-2-metil-2-butenonitrilo,
el
2-metil-3-butenonitrilo,
el dinitrilo del ácido metilglutárico, el dinitrilo del ácido
etilensuccínico, el adipodinitrilo, el nitrilo del ácido
valeriánico, el ciclohexano, el metilciclohexano, el
n-heptano, el n-octano, el
vinilciclohexano, el etilidenciclohexeno y el vinilciclohexeno.
El contenido en
cis-2-pentenonitrilo en la corriente
del educto está comprendido preferentemente entre un 0,5 y un 100%
en peso, de forma especialmente preferente entre un 1,0 y un 98% en
peso, especialmente entre un 1,5 y un 97% en peso.
La corriente del educto, empleada en el
procedimiento según la invención, que contiene al
cis-2-pentenonitrilo, se forma, en
general, en los procedimientos en sí conocidos. Un ejemplo a este
respecto es un procedimiento para la hidrocianuración del
3-pentenonitrilo, entendiéndose por
3-pentenonitrilo el
trans-3-pentenonitrilo, el
cis-3-pentenonitrilo, sus mezclas o
una mezcla que contenga
cis-3-pentenonitrilo o bien
trans-3-pentenonitrilo.
Alternativamente, la corriente del educto puede proceder de una
hidrocianuración del 4-pentenonitrilo o de mezclas
que contengan 4-pentenonitrilo para formar el
adipodinitrilo.
En una forma preferente de realización puede
integrarse el procedimiento según la invención en un procedimiento
de hidrocianuración para la obtención de adipodinitrilo.
Forma de realización
I
La isomerización, según la invención, puede
llevarse a cabo, en una primera forma preferente de realización, en
cualquier aparato adecuado, conocido por el técnico en la materia.
Para la reacción entran en consideración, por lo tanto, los
aparatos usuales, como los que han sido descritos por ejemplo en la
publicación: Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical
Technology, 4. Ed., Vol. 20, John Wiley & Sons, New York, 1996,
páginas 1040 hasta 1055, tales como reactores de cuba con agitador,
reactores de serpentín, reactores con circulación gaseosa,
reactores con columnas de burbujas o reactores tubulares,
preferentemente reactores tubulares, respectivamente en caso dado
con dispositivos para la transferencia del calor. La reacción puede
llevarse a cabo en varios aparatos, tal como en dos o en tres
aparatos.
La descarga de la reacción se elabora, tras la
reacción, preferentemente por destilación.
Esta destilación puede llevarse a cabo en
cualquier dispositivo adecuado, conocido por el técnico en la
materia. Para la destilación son adecuados los dispositivos como
los que han sido descritos por ejemplo en la publicación
Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4.
Ed., Vol. 8, John Wiley & Sons, New York, 1996, páginas 334
hasta 338, tales como columnas con platos perforados, columnas con
platos de campanas, columnas con empaquetadura, columnas con
cuerpos de relleno, que pueden hacerse trabajar también como
columnas con pared separadora. Estos dispositivos de destilación
están equipados, respectivamente, con dispositivos adecuados para la
evaporación, tales como evaporadores de película descendente,
evaporadores de película delgada, evaporadores de serpentín
polifásicos, evaporadores con circulación natural o evaporadores de
descompresión con circulación forzada, así como con dispositivos
para la condensación de la corriente de los vahos. La destilación
puede llevarse a cabo en varios dispositivos, tal como en dos o en
tres dispositivos. La destilación puede llevarse a cabo, además, en
una sola etapa en el sentido de una evaporación parcial de la
corriente de alimentación.
En este caso, se obtendrá en la cola como
corriente de cola una corriente enriquecida en producto de
isomerización, preferentemente en 3-pentenonitrilo,
con respecto a la descarga de la reacción y como producto de cabeza
se obtendrá una corriente empobrecida en el producto de la
isomerización, preferentemente en 3-pentenonitrilo,
frente a la descarga de la reacción. La corriente de cola puede
enviarse preferentemente a un procedimiento para la
hidrocianuración del 3-pentenonitrilo, separándose,
en caso dado, previamente de manera adecuada, preferentemente por
destilación, el catalizador disuelto de manera homogénea,
remanente.
Por lo tanto, se lleva a cabo la realización del
procedimiento según la forma de realización I preferentemente en
una conexión de aparatos que comprende, al menos, un reactor y, al
menos, un dispositivo de destilación, estando conectados
directamente en serie los reactores, cuando se utilice más de un
reactor y los dispositivos de destilación, estarán conectados
directamente en serie, cuando se utilice más de un dispositivo de
destilación y estando dispuesto, al menos, un dispositivo de
destilación detrás de, al menos, un reactor.
En el sentido de la presente invención se
entenderá por el concepto de "conectado directamente en serie"
y por el concepto de "estando dispuesto, al menos, un dispositivo
de destilación detrás de, al menos, un reactor" que los
reactores están conectados en serie sin interrupción provocada por a
los dispositivos de destilación de tal manera, que la corriente de
la isomerización se conduce hasta el primer dispositivo de
destilación solamente una vez que haya recorrido todos los
reactores presentes.
Forma de realización
II
Una posibilidad para aumentar la conversión
consiste en la eliminación del producto de la reacción de
isomerización para desplazar de este modo el equilibrio hacia el
lado del pentenonitrilo isomerizado, que es el producto deseado.
Una posibilidad para eliminar del equilibrio al pentenonitrilo
isomerizado consiste en aprovechar que el punto de ebullición del
pentenonitrilo isomerizado es mayor que el del pentenonitrilo a ser
isomerizado. De este modo se produce, por primera vez, una segunda
forma preferente de realización.
En esta segunda forma preferente de realización
se conectarán en serie, al menos, dos conexiones de aparatos según
la forma de realización I tal manera, que la corriente de cabeza del
dispositivo de destilación, que se ha empobrecido en producto de
isomerización, preferentemente en 3-pentenonitrilo,
se utilice como corriente del educto de la siguiente conexión de
aparatos, en cascada, según la forma de realización I. Las
corrientes de cola pueden liberarse, por separado o conjuntamente,
en caso dado, del catalizador remanente, disuelto de manera
homogénea, de manera adecuada, preferentemente por destilación y, a
continuación, pueden enviarse, por ejemplo, a un procedimiento para
la hidrocianuración del 3-pentenonitrilo. Es
especialmente preferente elaborar las corrientes de cola
conjuntamente y separar igualmente en este caso el
cis-2-pentenonitrilo no convertido
y enviarlo de nuevo, como corriente del educto, hasta la cascada. La
corriente del catalizador puede enviarse por completo hasta el
reactor de la primera conexión de aparatos según la forma de
realización I o puede enviarse de forma subdividida y en partes,
respectivamente, hasta los reactores de las conexiones de aparatos
según la forma de realización I, conectadas en serie.
El procedimiento según la forma de realización
II se lleva a cabo por lo tanto preferentemente en más de una
conexión de aparatos, estando dispuestas directamente en serie las
conexiones de aparatos individuales y comprendiendo las conexiones
individuales de aparatos, al menos, un reactor y, al menos, un
dispositivo de destilación, estando conectados directamente en
serie los reactores de las conexiones de aparatos individuales,
cuando se utilice más de un reactor en cada conexión de aparatos y
estando conectados directamente en serie los dispositivos de
destilación de las conexiones de aparatos individuales, cuando se
utilice más de un dispositivo de destilación en cada una de las
conexiones de aparatos, estando dispuesto, al menos, un dispositivo
de destilación por detrás de, al menos, un reactor en cada conexión
de aparatos.
El catalizador en las formas de realización I y
II puede estar constituido por catalizador recién empleado y, en
caso dado, puede contener catalizador reciclado, que se obtiene en
la separación de, al menos, una corriente de cola.
Forma de realización
III
La forma de realización III representa otra
posibilidad para aumentar la conversión mediante la eliminación del
producto de la reacción de isomerización a partir del
equilibrio.
El procedimiento según la invención puede
llevarse a cabo, según la tercera forma preferente de realización,
en una columna de destilación, que comprenda, al menos, una zona de
cola, una zona de reacción y una zona de cabeza. En este caso están
dispuestas la zona de cola, la zona de reacción y la zona de cabeza
en el orden anteriormente indicado, desde abajo hacia arriba, en la
columna de destilación. En este caso, no se excluye que la reacción
tenga lugar, también, en la zona de cola o en la zona de cabeza.
Cuando se lleve a cabo la isomerización en una
columna de destilación, la columna de destilación podrá comprender,
adicionalmente, apliques con efecto de separación por destilación.
Estos apliques adicionales están dispuestos, preferentemente, por
encima de la zona de reacción. Los componentes secundarios de bajo
punto de ebullición se separan ampliamente en la zona de separación
superior, es decir en la zona de separación situada por encima de
la zona de reacción, de los componentes con elevado punto de
ebullición. De este modo, se separará en este caso, por ejemplo, el
E-2-metil-2-butenonitrilo,
arrastrado en caso dado con la corriente del educto, del
trans-3-pentenonitrilo y del
trans-2-pentenonitrilo. Del mismo
modo, puede empobrecerse a partir del
cis-2-pentenonitrilo no isomerizado
el trans-3-pentenonitrilo y el
trans-2-pentenonitrilo.
Mediante el efecto separador de los apliques en
la zona de la reacción se separará ampliamente de los componentes
con bajo punto de ebullición el producto de la isomerización de
elevado punto de ebullición. De este modo se separarán, por
ejemplo, el trans-2-pentenonitrilo y
el trans-3-pentenonitrilo del
cis-2-pentenonitrilo no
convertido.
Estas separaciones se han indicado sólo como
ejemplo y no son limitadoras.
La subdivisión de la columna en una auténtica
zona de separación por destilación y en una zona de reacción está
determinada por el punto de alimentación del medio que contiene el
catalizador y por el comportamiento a la evaporación del
catalizador bajo las condiciones reinantes de presión y de
temperatura.
En el caso de una configuración óptima de la
columna podrá transformarse todo el
cis-2-pentenonitrilo de la
corriente del educto sin reactor adicional y podrá obtenerse todo el
trans-3-pentenonitrilo en la cola
sin aparato de separación adicional. En este caso son ventajosos en
general apliques adicionales con efecto separador por destilación
(zona de separación), sin embargo no son obligatoriamente
necesarios.
La zona de separación y la zona de reacción de
la columna de destilación, empleada en caso dado, están
constituidas, en general, por varias zonas parciales diferentes con
funciones diferentes. Las zonas parciales se diferencian en la
tarea del transporte del gas hasta la cabeza de la columna y en la
tarea de la descarga del líquido hacia la cola de la columna.
Además, pueden ser necesarios distribuidores para líquidos dentro de
la zona de reacción para garantizar una distribución óptima del
líquido a través de la sección transversal de la columna. También
pueden encontrarse en la zona de la reacción apliques para el aporte
de calor a la columna.
Para conseguir el efecto de separación por
destilación de la columna de destilación se emplearán apliques con
efecto de separación por destilación. Como apliques para las
columnas de destilación se emplearán preferentemente empaquetaduras
de chapa estructuradas, empaquetaduras estructuradas de tela
metálica, platos de campanas, platos de flujo dual o cargas a
granel de cuerpos de relleno o combinaciones de dos o varias de
estas clases de apliques con actividad separadora.
Preferentemente, se emplearán también apliques
para columnas con un elevado número de etapas de separación tales
como empaquetaduras de tela metálica o empaquetaduras de chapa con
estructura ordenada, por ejemplo Sulzer MELAPAK, Sulzer BX, Montz
tipos B1 o Montz tipos A3. Para la realización del procedimiento
según la invención se emplean, preferentemente, columnas de
destilación que, comprendiendo la zona de reacción y la zona de
separación, presenten desde 10 hasta 100 platos, de forma
especialmente preferente desde 10 hasta 60 platos. Lo mismo es
válido para los denominados platos teóricos en el caso de otros
apliques para las columnas.
La dimensión de la zona de la reacción de la
columna de destilación depende del grado de conversión pretendido y
de la cantidad de
cis-2-pentenonitrilo en la corriente
del educto. La alimentación del medio, que contiene el catalizador,
se lleva a cabo preferentemente a una distancia de 10, de forma
especialmente preferente a una distancia de 5 etapas teóricas de
destilación por debajo de la descarga de la cabeza, especialmente a
través del punto de alimentación por el que se alimenta a la columna
también el reciclo.
El catalizador puede alimentarse a la columna
junto con la corriente del educto o por separado. La o las
corrientes del educto, denominadas aquí únicamente como corriente
del educto, pueden alimentarse a la columna a través de diversos
puntos de alimentación.
La presión y la temperatura se ajustarán en la
columna de destilación, preferentemente, de tal manera, que se
produzcan elevadas velocidades de reacción con una selectividad
suficientemente elevada. En este caso, se ajustará la presión en la
zona de la cabeza preferentemente de tal manera, que la temperatura
en la zona de la cola esté comprendida entre 30 y 300ºC,
preferentemente entre 40 y 250ºC, especialmente entre 50 y 200ºC.
El tiempo de residencia en la columna de destilación está
comprendido, preferentemente, entre 1 minuto y 10 horas, de forma
especialmente preferente entre 12 minutos y 3 horas.
En general, las condiciones óptimas de
temperatura y de presión se determinarán por medio de la conexión de
la isomerización con un procedimiento, por ejemplo con la doble
hidrocianuración del 1,3-butadieno para formar el
adipodinitrilo, y por medio de la temperatura de trabajo del
catalizador. El ajuste de la presión puede llevarse, en este caso,
con una bomba de vacío y/o con un dispositivo regulador de la
presión de tal manera, que las condiciones de presión se adapten a
las exigencias del procedimiento.
Para aumentar el tiempo de residencia en la zona
de reacción es posible descargar de la columna de destilación una
corriente parcial a través de una o varias descargas laterales,
conducirla a través de uno o varios recipientes, y reciclar
nuevamente hasta la columna las corrientes parciales, que abandonan
estos recipientes, en caso dado con ayuda de una bomba respectiva.
En este caso, los recipientes pueden estar rellenos con catalizador
heterogéneo. Se produce una forma preferente de realización, en este
caso, porque los recipientes son calentados. La temperatura en los
recipientes debería corresponder, preferentemente, a la temperatura
de la fase líquida del plato de descarga.
Además, se ha revelado como ventajoso que el
aporte de calor al sistema de destilación, constituido por la
columna de destilación y, en caso dado, por el recipiente o por los
recipientes, no solamente se lleve a cabo a través del evaporador,
sino adicionalmente a través de intercambiadores de calor externos o
a través de intercambiadores de calor que se encuentren
directamente sobre los apliques de la columna.
Además, es posible descargar corrientes
parciales desde cualquier punto de la columna mediante descargas
laterales. De este modo es posible también, por ejemplo, hacer
trabajar la columna con reflujo total y purgar a través de una
descarga lateral, situada por encima de la empaquetadura del
catalizador pero por debajo de la alimentación, productos con punto
de ebullición medio, con un intervalo de ebullición comprendido
entre el del pentenonitrilo, a ser isomerizado, y del
pentenonitrilo, isomerizado.
Cuando se utilice una columna de destilación en
el procedimiento según la invención, se enriquecerá en la cabeza de
la columna el pentenonitrilo a ser isomerizado, no convertido y, en
caso dado, los componentes con un punto de ebullición menor que el
del pentenonitrilo a ser isomerizado, procedentes de la corriente
del educto, en caso dado junto con productos secundarios de la
isomerización de bajo punto de ebullición. En una forma preferente
de realización de la presente invención se conduce esta corriente de
cabeza a través de un conducto hasta un condensador, se separa por
condensación y se purga a través de otro conducto. En este caso
puede alimentarse de nuevo, preferentemente, una parte del
condensado a la columna de destilación a modo de reciclo. En una
forma preferente de realización, la cantidad de la parte del
condensado, que se alimenta de nuevo a la columna, supone más del
50% del condensado, preferentemente más del 90% del condensado. De
este modo, puede ajustarse un perfil ventajoso de concentraciones
mediante el reciclo interno en la columna.
La isomerización según la invención se llevará a
cabo sobre un catalizador homogéneo, elegido entre el grupo formado
por las monoaminas y las diaminas con 1 hasta 20 átomos de carbono,
preferentemente por las diaminas con 4 hasta 9 átomos de carbono,
de forma especialmente preferente por la hexilamina. Además, puede
emplearse como catalizador homogéneo un líquido iónico elegido
entre el grupo formado por los aductos de los ácidos de Brönsted
con substancias orgánicas nitrogenadas.
En una forma especialmente preferente de
realización, según una de las formas de realización I hasta III, el
procedimiento para la isomerización, según la invención, puede
integrarse en un procedimiento total, en el que
- a)
- se somete a una hidrocianuración al 3-pentenonitrilo, o a una mezcla que contenga el 3-pentenonitrilo, en presencia de un catalizador que contenga níquel(0) según un procedimiento en sí conocido, para formar adipodinitrilo, obteniéndose el cis-2-pentenonitrilo como producto secundario,
- b)
- se separa total o parcialmente de la mezcla del producto el cis-2-pentenonitrilo, en caso dado, junto con otros productos procedentes de la hidrocianuración, por ejemplo mediante destilación,
- c)
- el cis-2-pentenonitrilo, procedente de la etapa b), se isomeriza según el procedimiento de acuerdo con la invención, descrito precedentemente, de conformidad con una de las formas de realización I hasta III, obteniéndose, al menos, una corriente de cola, que contiene el trans-3-pentenonitrilo, en caso dado otros compuestos, elegidos entre el grupo formado por el trans-2-pentenonitrilo, el 4-pentenonitrilo y el cis-3-pentenonitrilo, y una corriente de cabeza, que contiene el cis-2-pentenonitrilo no isomerizado y, en caso dado, compuestos con un punto de ebullición más bajo que el del trans-3-pentenonitrilo, elegidos entre el grupo formado por los nitrilos con 5 átomos de carbono, por ejemplo el Z-2-metil-2-butenonitrilo, el E-2-metil-2-butenonitrilo, el 2-metil-3-butenonitrilo, el nitrilo del ácido valeriánico así como otros componentes procedentes de la hidrocianuración, con un punto de ebullición más bajo que el del trans-3-pentenonitrilo,
- d)
- se separa el cis-2-pentenonitrilo contenido, en caso dado, en la corriente de cola, obtenida en la etapa c), por ejemplo mediante destilación y se recicla hasta la etapa c) obteniéndose una corriente residual,
- e)
- la corriente residual, obtenida en la etapa d), se recicla total o parcialmente hasta la etapa a), en caso dado con separación adecuada, preferentemente por destilación, del catalizador para la isomerización, que esté contenido en la misma en caso dado.
La corriente de cola procedente de c) puede
contener una proporción residual de
cis-2-pentenonitrilo. Ésta es,
preferentemente, menor que el 10% en peso, de forma especialmente
preferente es menor que el 1% en peso, referido a la corriente de
cola.
La corriente de cabeza, procedente de c), puede
contener una proporción residual en
trans-3-pentenonitrilo. Ésta es,
preferentemente, menor que el 10% en peso, de forma especialmente
preferente es menor que el 5% en peso, referido a la corriente de
cabeza.
Preferentemente, en la etapa a) puede emplearse
como catalizador, que contenga níquel(0), aquel que presente,
además del níquel(0), también un ligando monoenlazante o un
ligando polienlazante o una mezcla formada por ligandos
monoenlazantes y polienlazantes, de forma especialmente un ligando
monoenlazante y un ligando quelato, de manera especialmente
preferente un ligando quelato, que presente varios átomos de
fósforo, tal como dos o tres átomos de fósforo, capaces de
enlazarse sobre el citado níquel(0), que pueden presentarse,
independientemente entre sí, como fosfina, como fosfinito, como
fosfonito o como fosfito. De manera especialmente preferente el
catalizador debería contener, además, un ácido de Lewis. Tales
sistemas catalíticos son en sí conocidos.
La presente invención se explicará con mayor
detalle por medio de los ejemplos siguientes:
Ejemplo de
realización
Isomerización catalizada de manera homogénea del
cis-2-pentenonitrilo en una mezcla
con el trans-3-pentenonitrilo.
Los ejemplos 1 y 2 siguientes explicarán la
capacidad de isomerización con adición de una substancia disuelta
de manera homogénea.
Se disponen en un matraz, de tres cuellos, 30 g
del cis-2-pentenonitrilo (análisis
cromatográfico en % superficial: 98,74% de
cis-pentenonitrilo, 0,64% de
Z-2-metil-2-butenonitrilo,
0,40% de trans-2-pentenonitrilo,
0,22% de 4-pentenonitrilo). A continuación se añade
al cis-2-pentenonitrilo una cantidad
definida de hexilamina. A través de uno de los cuellos se introduce
un termómetro en el matraz, se asienta sobre el cuello central un
refrigerante de reflujo y el matraz se cierra por el tercer cuello
con un diafragma, para la toma de muestras durante el ensayo. El
aparato se barre con argón antes y durante el ensayo. Tras su
obturación, el matraz se termostata a una temperatura interna de
100ºC en un baño de aceite. A intervalos regulares se toman muestras
a través del diafragma con una inyección y las muestras se analizan
mediante cromatografía gaseosa. Al comienzo del ensayo está
presente una fase incolora clara, tras el final del ensayo está
presente todavía una fase clara, que únicamente se ha coloreado
ligeramente de amarillo. La hexilamina no accede a la columna de
Stabilwax, empleada en los cromatógrafos gaseosos, con lo cual los
nitrilos provocan picos casi del 100% en la GC. Todos los
componentes con tiempos de retención mayores que el del
trans-3-pentenonitrilo se reúnen
bajo los componentes de elevado punto de ebullición.
En este ejemplo se lleva a cabo el ensayo con
adición de 6,0 g de hexilamina.
Como se ha descrito en el ejemplo 1.
En este ejemplo se lleva a cabo el ensayo con
adición de 15,0 g de hexilamina.
Los ejemplos 1 y 2 muestran que debido a la
adición de la hexilamina tiene lugar la formación de isómeros del
cis-2-pentenonitrilo. En este caso
se ha disuelto de manera homogénea la hexilamina.
Claims (6)
1. Procedimiento para la isomerización del
pentenonitrilo en una corriente de educto, caracterizado
porque la isomerización del
cis-2-pentenonitrilo en el
trans-3-pentenonitrilo tiene lugar
sobre al menos un catalizador disuelto de manera homogénea en la
corriente del educto, que es una monoamina o una diamina con 1 hasta
20 átomos de carbono, o un líquido iónico, eligiéndose el líquido
iónico entre el grupo constituido por los aductos de ácidos de
Brönstedt de substancias nitrogenadas orgánicas.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el procedimiento se lleva a cabo en una
conexión de aparatos, que comprende, al menos, un reactor y, al
menos, un dispositivo de destilación, estando conectados
directamente en serie los reactores, cuando se utiliza más de un
reactor y estando directamente conectados en serie los dispositivos
de destilación, cuando se utilice más de un dispositivo de
destilación y estando dispuesto, al menos, un dispositivo de
destilación por detrás de, al menos, un reactor.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el procedimiento se lleva a cabo en más
de una conexión de aparatos, estando dispuestos directamente en
serie las conexiones de aparatos individuales y comprendiendo las
conexiones de aparatos individuales, al menos, un reactor y, al
menos, un dispositivo de destilación, estando conectados
directamente en serie los reactores de las conexiones de aparatos
individuales, cuando se utilice más de un reactor en cada una de
las conexiones de aparatos, y estando conectados directamente en
serie los dispositivos de destilación de las conexiones de aparatos
individuales, cuando se utilice más de un dispositivo de
destilación en cada una de las conexiones de aparatos y estado
dispuesto, al menos, un dispositivo de destilación detrás de, al
menos, un reactor en cada una de las conexiones de aparatos.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la isomerización se lleva a cabo en una
columna de destilación.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la corriente del
educto contiene otros componentes elegidos entre el grupo formado
por los mononitrilos con 5 átomos de carbono, los dinitrilos con 6
átomos de carbono, los alcanos alifáticos con 1 hasta 16 átomos de
carbono, los alcanos cíclicos con 1 hasta 16 átomos de carbono, los
alquenos alifáticos con 1 hasta 16 átomos de carbono, los alquenos
cíclicos con 1 hasta 16 átomos de carbono.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la corriente del
educto procede de un procedimiento para la hidrocianuración del
3-pentenonitrilo.
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