ES2957320T3 - Métodos de producción para un compuesto de dicianociclohexano, y compuesto de bis(aminometil)ciclohexano - Google Patents

Métodos de producción para un compuesto de dicianociclohexano, y compuesto de bis(aminometil)ciclohexano Download PDF

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Abstract

Se proporciona un método de producción para un ácido ciclohexanodicarboxílico que tiene una etapa para obtener un ácido ciclohexanodicarboxílico o una solución acuosa de amoníaco de un ácido ciclohexanodicarboxílico poniendo en contacto un ácido ftálico en una solución acuosa de amoníaco con hidrógeno en presencia de un catalizador de lecho fijo en un reactor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Métodos de producción para un compuesto de dicianociclohexano, y compuesto de bis(aminometil)cidohexano Campo técnico
La presente invención se refiere a métodos de producción para un compuesto de dicianociclohexano y a un compuesto de bis(aminometil)ciclohexano.
Antecedentes de la técnica
Un compuesto de bis(aminometil)ciclohexano es un compuesto importante a nivel industrial, que se usa como materia prima para un agente de curado epoxídico, una poliamida, un poliuretano, etc.
Hay varios métodos de producción para un compuesto de bis(aminometil)ciclohexano. Como método de producción específico, se conoce un método en el que se realiza una reacción de hidrogenación en un compuesto de ácido ftálico para crear un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico, se realizan amidación y deshidratación en el compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico para crear un compuesto de dicianociclohexano, y se realiza una reacción de hidrogenación en el compuesto de dicianociclohexano para crear un compuesto de bis(aminometil)ciclohexano. En este caso, con el fin de producir un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico, se han usado los métodos tal como se describen en los documentos de patente 1 a 3.
Lista de referencias
Documentos de patente
Documento de patente 1: solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público n.° 2011-006382 Documento de patente 2: traducción japonesa de la publicación de solicitud internacional PCT n.° 1995-507041 Documento de patente 3: solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público n.° 2002-020346
El documento EP 3778544 A1 divulga un método de producción para un derivado de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, que tiene una etapa de someter una disolución de amoniaco acuoso de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico a concentración con calor, precipitando de ese modo un derivado de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico como un cristal.
El documento EP 3733643 A1 divulga un método para producir dicianociclohexano que tiene una etapa de cianación en la que se obtiene dicianociclohexano mediante una reacción de cianación de ácido cianociclohexano-1-carboxílico y/o una sal del mismo con una fuente de amoniaco, y un método para producir bis(aminometil)ciclohexano usando el dicianociclohexano así producido.
El documento EP 2626344 A1 divulga un método para producir trans-1,4-bis(aminometil)ciclohexano, incluyendo el método: una etapa de hidrogenación nuclear de producir un ácido tereftálico o derivado de ácido tereftálico hidrogenado mediante hidrogenación nuclear de un ácido tereftálico o derivado de ácido tereftálico, siendo el ácido tereftálico o derivado de ácido tereftálico al menos uno seleccionado del grupo que consiste en ácido tereftálico, éster de ácido tereftálico y amida de ácido tereftálico; una etapa de cianación de tratar el ácido tereftálico o derivado de ácido tereftálico hidrogenado con amoniaco, produciendo de ese modo 1,4-dicianociclohexano, y producir trans-1,4-dicianociclohexano a partir del 1,4-dicianociclohexano obtenido; y una etapa de aminometilación de tratar el trans-1,4-dicianociclohexano con hidrógeno, produciendo de ese modo trans-1,4-bis(aminometil)ciclohexano.
El documento EP 2626343 A1 divulga un método para producir bis(aminometil)ciclohexanos, incluyendo el método: una etapa de hidrogenación nuclear de producir ácidos ftálicos o derivados de ácido ftálico hidrogenados mediante hidrogenación nuclear de ácidos ftálicos o derivados de ácido ftálico de al menos uno seleccionado del grupo que consiste en ácidos ftálicos, ésteres de ácido ftálico y amidas de ácido ftálico; una etapa de cianación de tratar los ácidos ftálicos o derivados de ácido ftálico hidrogenados obtenidos en la etapa de hidrogenación nuclear con amoniaco, produciendo de ese modo dicianociclohexanos; y una etapa de aminometilación de tratar los dicianociclohexanos obtenidos en la etapa de cianación con hidrógeno, produciendo de ese modo bis(aminometil)ciclohexanos.
El documento EP 3029022 A1 divulga un método para producir trans-bis(aminometil)ciclohexano, incluyendo el método: una etapa de trans-isomerización en la que se isomeriza cis-dicianociclohexano para dar transdicianociclohexano calentando dicianociclohexano que contiene cis-dicianociclohexano en presencia de un componente de alquitrán producido mediante la destilación de dicianociclohexano; y una etapa de aminometilación en la que se permite que el trans-dicianociclohexano producido mediante la etapa de trans-isomerización entre en contacto con hidrógeno para producir trans-bis(aminometil)ciclohexano.
El documento CN105016944 A divulga un método para fabricar un producto de nitrilo, comprendiendo el método: poner en contacto una fuente de ácido carboxílico y una fuente de amoniaco a una temperatura de reacción determinada para obtener un producto intermedio de amida; y calentar el producto intermedio de amida a una temperatura de reacción determinada.
El documento JP 5640093 B2 divulga un método para producir bis(aminometil)ciclohexanos, incluyendo el método: una etapa de hidrogenación nuclear de producir ácidos Itálicos o derivados de ácido Itálico hidrogenados mediante hidrogenación nuclear de ácidos Itálicos o derivados de ácido Itálico de al menos uno seleccionado del grupo que consiste en ácidos ftálicos, ésteres de ácido ftálico y amidas de ácido Itálico; una etapa de cianación de tratar los ácidos ftálicos o derivados de ácido ftálico hidrogenados obtenidos en la etapa de hidrogenación nuclear con amoniaco, produciendo de ese modo dicianociclohexanos; y una etapa de aminometilación de tratar los dicianociclohexanos obtenidos en la etapa de cianación con hidrógeno, produciendo de ese modo bis(aminometil)ciclohexanos.
El documento JP 5562429 B2 divulga un método para producir trans-1,4-bis(aminometil)ciclohexano, incluyendo el método: una etapa de hidrogenación nuclear de producir un ácido tereftálico o derivado de ácido tereftálico hidrogenado mediante hidrogenación nuclear de un ácido tereftálico o derivado de ácido tereftálico, siendo el ácido tereftálico o derivado de ácido tereftálico al menos uno seleccionado del grupo que consiste en ácido tereftálico, éster de ácido tereftálico y amida de ácido tereftálico; una etapa de cianación de tratar el ácido tereftálico o derivado de ácido tereftálico hidrogenado con amoniaco, produciendo de ese modo 1,4-dicianociclohexano, y producir trans-1,4-dicianociclohexano a partir del 1,4-dicianociclohexano obtenido; y una etapa de aminometilación de tratar el trans-1,4-dicianociclohexano con hidrógeno, produciendo de ese modo trans-1,4-bis(aminometil)ciclohexano.
Strickland, T. H.et al.“Preparation of ammonium 1,4-cyclohexanedicarboxylate” (publicación defensiva) publicado el 23 de febrero de 1971 por USPTO divulga un método para producir 1,4-ciclohexanodicarboxilato de amonio mediante la hidrogenación de ácido tereftálico en presencia de un exceso de hidróxido de amonio sobre catalizadores.
El documento US 5.118.841 divulga un método para producir ácido ciclohexanodicarboxílico que comprende: preparar una disolución que contiene la sal de disodio de ácido tereftálico o ácido isoftálico; poner en contacto la disolución con hidrógeno y la combinación de metal de rutenio y un soporte de carbono en una columna empaquetada, obteniendo de ese modo la sal de disodio de ácido ciclohexanodicarboxílico; poner en contacto la sal de disodio de ácido ciclohexanodicarboxílico con ácido sulfúrico o ácido clorhídrico, obteniendo de ese modo ácido ciclohexanodicarboxílico; y recuperar el ácido ciclohexanodicarboxílico mediante cristalización a una temperatura en el intervalo de 20 a 130°C.
Sumario de la invención
Problema técnico
El documento de patente 1 describe que el modo de reacción es preferiblemente un modo de reacción en suspensión en fase líquida porque la solubilidad del ácido tereftálico o un derivado del mismo en un disolvente de propósitos generales tal como agua no es alta. Sin embargo, en un método de este tipo, el catalizador está presente mezclado en una gran cantidad en la disolución de reacción después de la reacción y, por tanto, requiere tiempo retirar por filtración el catalizador. Además, debido a la baja solubilidad del producto en la disolución de reacción, es necesario llevar a cabo filtración térmica o filtración después de inducción en una sal alcalina y, por tanto, la eficiencia de producción no es suficiente.
Por otro lado, los documentos de patente 2 y 3 describen que el ácido ftálico o un derivado del mismo se cambia a una sal alcalina con el fin de mejorar la solubilidad del mismo. Sin embargo, en este caso, se requiere una etapa de neutralización después de la reacción y, por tanto, la eficiencia de producción no es suficiente ni siquiera mediante este método.
La presente invención se ha realizado a la luz de las circunstancias descritas anteriormente, y tiene como objeto proporcionar un nuevo método de producción para un compuesto de dicianociclohexano que sea excelente en cuanto a la eficiencia de producción. Además, la presente invención tiene como objeto proporcionar un método de producción para un compuesto de bis(aminometil)ciclohexano que se obtenga mediante el método de producción. Solución al problema
Los presentes inventores han realizado investigaciones diligentes con el fin de lograr los objetos descritos anteriormente y, en consecuencia, han hallado que los objetos descritos anteriormente pueden lograrse poniendo un compuesto de ácido ftálico en una disolución de amoniaco acuoso en contacto con hidrógeno y un catalizador de lecho fijo en un reactor antes de una reacción de cianación, lo que conduce a la completitud de la presente invención.
Más específicamente, la presente invención se define en las reivindicaciones.
Efectos ventajosos de la invención
Según la presente invención, puede proporcionarse un nuevo método de producción para un compuesto de dicianociclohexano que es excelente en cuanto a la eficiencia de producción. Además, según la presente invención, puede proporcionarse un método de producción para un compuesto de bis(aminometil)ciclohexano que se obtiene mediante el método de producción.
Descripción de las realizaciones
A continuación en el presente documento, se describirá en detalle una realización para llevar a cabo la presente divulgación (denominada a continuación en el presente documento simplemente “presente realización”).
La invención se define en las reivindicaciones.
[Método de producción para un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico]
Un método de producción para un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico de la presente divulgación (también denominado a continuación en el presente documento “método de producción de CHDA”) tiene una etapa (también denominada a continuación en el presente documento “etapa de hidrogenación nuclear”) de obtener una disolución de amoniaco acuoso de un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico poniendo un compuesto de ácido ftálico en una disolución de amoniaco acuoso en contacto con hidrógeno en presencia de un catalizador de lecho fijo en un reactor. En el método de producción de la presente realización, cambiando el compuesto de ácido ftálico a una sal de amonio en la disolución de amoniaco acuoso, se mejora la solubilidad en agua y, como resultado, se permite una reacción en un modo de lecho fijo. Por tanto, se vuelve innecesaria una etapa para filtrar el catalizador y, por tanto, la eficiencia de producción se vuelve excelente. Además, extrayendo el compuesto de ácido ftálico como sal de amonio como tal y usándola para una etapa de cianación, que es la etapa posterior, no se requiere una etapa de neutralización y también se permite una utilización eficaz de amoniaco y, por tanto, la eficiencia de producción se vuelve más excelente.
En la presente divulgación, el “compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico” se refiere a un concepto que incluye ácido ciclohexanodicarboxílico y un derivado del mismo, y un derivado de ácido ciclohexanodicarboxílico también incluye una forma de sal del mismo. Los ejemplos de los compuestos de ácido ciclohexanodicarboxílico incluyen ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1,3-ciclohexanodicarboxílico y ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico. Los ejemplos del derivado de ácido ciclohexanodicarboxílico incluyen una sal de amonio de ácido ciclohexanodicarboxílico tal como una sal de amonio de ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico, una sal de amonio de ácido 1,3-ciclohexanodicarboxílico, una sal de amonio de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico; y ácido carboxamidociclohexanocarboxílico tal como ácido 2-carboxamidociclohexano-1-carboxílico, ácido 3-carboxamidociclohexano-1-carboxílico y ácido 4-carboxamidociclohexano-1-carboxílico.
Por otro lado, el contenido total de ácidos ciclohexanodicarboxílicos, sales de amonio de ácidos ciclohexanodicarboxílicos y ácidos carboxamidociclohexanocarboxílicos en el compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico es preferiblemente del 90% en masa o más, más preferiblemente del 95% en masa o más, y todavía más preferiblemente del 99% en masa o más desde el punto de vista del rendimiento y la reactividad. En la presente divulgación, el “compuesto de ácido ftálico” se refiere a ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido isoftálico y ácido tereftálico, así como a una sal de amonio de los mismos.
En la etapa de hidrogenación nuclear, por ejemplo, en primer lugar, se llena un reactor con un catalizador. El reactor no está limitado particularmente siempre que la torre funcione como lecho fijo de manera que la disolución de reacción líquida pase a lo largo del catalizador para proporcionar un estado de transferencia de masa gas-líquidosólido. Además, el catalizador al que se hace referencia en este caso puede ser, por ejemplo, un catalizador usado para una reacción de hidrogenación nuclear habitual que se ha reducido mediante un método conocido públicamente, o que aún no se ha reducido. Para el catalizador, por ejemplo, puede emplearse un catalizador usado para una reacción de hidrogenación nuclear habitual, y más particularmente, se usan uno o dos o más catalizadores de metales o catalizadores de metales preciosos, tales como Ru, Pd, Pt y Rh. Además, el catalizador puede tener una forma en la que el catalizador de metales descrito anteriormente está soportado sobre uno o dos o más soportes que se usan habitualmente, tales como carbono, AhO3, SO2, SiO2-AhO3, TO2y ZrO2. Cuando se usa un soporte, es preferible que la cantidad del catalizador que va a soportarse sea del 0,1 al 10% en masa basada en el 100% en masa del soporte.
En la etapa de hidrogenación nuclear, a continuación, se introduce gas de hidrógeno hasta que la presión alcanza una presión predeterminada y la temperatura se eleva hasta una temperatura predeterminada. Luego se introduce el gas de hidrógeno en el reactor a una velocidad de flujo predeterminada. La presión en el tubo de reacción puede ser una presión normal o puede comprimirse. Cuando se comprime, la presión en el sistema es preferiblemente de 0,5 a 15 MPa y la temperatura de reacción es preferiblemente de 40 a 150°C. La velocidad de flujo de hidrógeno es preferiblemente una cantidad tal que el hidrógeno es del 300 al 1000% en mol, y más preferiblemente del 300 al 600% en mol basada en el 100% en mol del compuesto de ácido ftálico que entra en contacto con el catalizador por unidad de tiempo.
En la etapa de hidrogenación nuclear, a continuación, se formula una disolución de amoniaco acuoso del compuesto de ácido ftálico (también denominada a continuación en el presente documento “disolución de reacción”) y se distribuye la disolución de reacción en el reactor usando una bomba. La cantidad del compuesto de ácido ftálico que va a colocarse es preferiblemente del 2 al 20% en masa basada en toda la disolución de reacción. Además, la cantidad de amoniaco en la disolución de amoniaco acuoso que va a colocarse es preferiblemente del 200 al 400% en mol basada en el 100% en mol del compuesto de ácido ftálico. En este caso, cuando el compuesto de ácido ftálico es una sal de amonio, la cantidad de amoniaco que va a colocarse (% en mol) también incluye la cantidad de amoniaco contenida en el compuesto de ácido ftálico. No hay limitación en cuanto a la cantidad del catalizador que va a usarse, y puede determinarse de manera apropiada para lograr la tasa de conversión objetivo, teniendo en cuenta el contenido del catalizador metálico soportado y la cantidad del compuesto de ácido ftálico usada para la reacción. Además, el tiempo de reacción puede tener cualquier duración siempre que sea lo suficientemente largo como para que la reacción de hidrogenación nuclear avance suficientemente. Ajustando cada condición de reacción para que esté dentro del intervalo descrito anteriormente, hay una tendencia a que puedan mejorarse el rendimiento y la selectividad del compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico que va a obtenerse.
Cuando el compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico se produce de la manera tal como se mencionó anteriormente, la disolución de reacción incluye una disolución de amoniaco acuoso y el compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico producido.
Un método de producción para un compuesto de dicianociclohexano de la presente realización (también denominado a continuación en el presente documento “método de producción de CHDN”) tiene una etapa (también denominada a continuación en el presente documento “etapa de cianación”) de obtener un compuesto de dicianociclohexano sometiendo un concentrado calentado de la disolución de amoniaco acuoso de un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico (también denominado a continuación en el presente documento simplemente “concentrado calentado”) obtenido mediante el método de producción anteriormente mencionado para un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico de la presente divulgación a una reacción de cianación. En este caso, el concentrado calentado se refiere a un concepto que incluye la disolución de amoniaco acuoso de un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico o cristales obtenidos a través de filtración, y una mezcla (suspensión) de los mismos. Usando el concentrado calentado para la etapa de cianación, puede aumentarse el rendimiento del compuesto de dicianociclohexano en comparación con el caso en el que, por ejemplo, la cianación se realiza sólo introduciendo gas de amoniaco en el sistema. Se cree que la principal causa es, sin limitarse a, que el calentamiento en una etapa de concentración con calor, que se mencionará más adelante, produce un producto intermedio en el concentrado calentado y este producto intermedio contribuye a la reacción de cianación.
En la presente realización, el “compuesto de dicianociclohexano” se refiere a dicianociclohexano. Los ejemplos de los compuestos de dicianociclohexano incluyen 1,2-dicianociclohexano, 1,3-dicianociclohexano y 1,4-dicianociclohexano.
En el método de producción de CHDN de la presente realización, la disolución de amoniaco acuoso de ácido ciclohexanodicarboxílico obtenida en la etapa de obtener un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico se usa como fuente de amoniaco para la etapa de obtener un compuesto de dicianociclohexano. Haciendo esto, se permite la utilización eficaz de amoniaco. En particular, desde el punto de vista de la utilización eficaz de amoniaco, es deseable usar del 5 al 25% en masa de la disolución de amoniaco acuoso obtenida de ácido ciclohexanodicarboxílico como fuente de amoniaco.
El método de producción de CHDN de la presente realización tiene además una etapa (también denominada a continuación en el presente documento “etapa de concentración con calor”) de obtener el concentrado calentado calentando la disolución de amoniaco acuoso de un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico para eliminar al menos una parte del agua. Haciendo esto, tiende a aumentarse adicionalmente el rendimiento del compuesto de dicianociclohexano en la etapa de cianación. Es preferible que la temperatura en la concentración con calor (temperatura de calentamiento) sea de 30 a 200°C. Cuando la temperatura de calentamiento está dentro del intervalo descrito anteriormente, puede eliminarse eficazmente el agua mediante volatilización a partir de la disolución de amoniaco acuoso y, como resultado, tiende a aumentarse adicionalmente el rendimiento de dicianociclohexano en la etapa de cianación, que se mencionará más adelante. Desde el mismo punto de vista, la temperatura de calentamiento es más preferiblemente de 50 a 200°C y todavía más preferiblemente de 100 a 200°C. Por otro lado, cuando el derivado de ácido ciclohexanodicarboxílico es derivado de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, desde el punto de vista de aumentar el contenido de isómero trans del derivado de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, la temperatura de calentamiento es preferiblemente de 120 a 200°C y más preferiblemente de 140 a 200°C. La presión puede ser una presión normal o puede comprimirse. Es preferible que la presión en la concentración con calor sea de 0,003 a 2 MPa desde el punto de vista de eliminar eficazmente el agua mediante volatilización a partir de la disolución de amoniaco acuoso.
Además, en la presente realización, el uso del concentrado calentado descrito anteriormente para la etapa de cianación es útil porque el amoniaco presente en el concentrado calentado puede usarse eficazmente como materia prima para la reacción de cianación.
En el método de producción de CHDN de la presente realización, la etapa de concentración con calor se lleva a cabo antes de la etapa de cianación. En la etapa de concentración con calor, es preferible que la concentración del compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico en la disolución de amoniaco acuoso después de la concentración con calor sea del 25 al 100% en mol basada en el 100% en mol de amoniaco.
En la etapa de concentración con calor, el método de concentración con calor no está limitado particularmente siempre que pueda eliminarse el agua mediante volatilización a partir de la disolución de amoniaco acuoso de un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico. Para el método de concentración con calor, desde el punto de vista de eliminar positivamente el agua mediante volatilización a partir de la disolución de amoniaco acuoso de un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico al exterior del sistema, es preferible un método que utiliza un sistema abierto. La etapa de concentración con calor puede realizarse secuencialmente con la etapa de cianación posterior. Es decir, en primer lugar, se colocan en un reactor la disolución de amoniaco acuoso de un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico, agua según sea necesaria y un catalizador; y se introduce un gas inerte hasta que la presión en el sistema alcanza una presión predeterminada, opcionalmente junto con gas de amoniaco según sea necesario. Luego, con el fin de mantener la presión en el reactor dentro de un intervalo constante al tiempo que se mantiene la temperatura en el reactor preferiblemente dentro de un intervalo de 100°C a 200°C, se introduce el gas inerte en el reactor o se descarga el gas en el reactor, de mantera apropiada, obteniendo de ese modo un concentrado calentado.
Después de esto, la reacción de cianación puede hacerse avanzar introduciendo gas de amoniaco en el reactor según sea necesario y ajustando la temperatura y la presión en el reactor para que sean una temperatura y una presión requeridas para la etapa de cianación. En este caso, es preferible establecer una ocasión para introducir gas de amoniaco después de obtener el concentrado calentado porque, haciendo esto, puede utilizarse el amoniaco de manera más eficiente. Los ejemplos del gas inerte descrito anteriormente incluyen, por ejemplo, gas de nitrógeno, así como gases nobles tales como argón y helio. Sin embargo, el gas inerte no tiene que introducirse en el sistema. Además, en la etapa de concentración con calor, pueden extraerse cristales a partir del concentrado calentado y usarse como materia prima para la etapa de cianación posterior. Los ejemplos del método de recogida incluyen un método en el que se filtra el concentrado calentado para recoger los cristales. Desde el punto de vista de la operabilidad, el contenido líquido de las aguas madres en el derivado de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico después de la filtración es preferiblemente del 5 al 35% en masa, y más preferiblemente del 10 al 25% en masa. El derivado de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico después de la filtración puede someterse a la etapa posterior en un estado que contiene las aguas madres, o puede someterse a la etapa posterior después de extraer y secar los cristales. Además, el número de veces de la etapa de concentración con calor puede ser una, o puede ser múltiples veces. En el método de producción de la presente realización, la disolución de amoniaco acuoso a partir de la cual se han recogido los cristales mediante la primera etapa de concentración con calor puede usarse de manera repetida en las etapas de concentración con calor segunda y posteriores con el fin de recoger más cristales. En el método de producción de la presente realización, dado que el número de veces de la etapa de concentración con calor es múltiples veces, recogiendo de ese modo por completo el compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico, el rendimiento del compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico tiende a ser más excelente.
En la etapa de cianación, en primer lugar, se colocan en un reactor el concentrado calentado, agua según sea necesaria y un catalizador; y se introduce un gas inerte hasta que la presión en el sistema alcanza una presión predeterminada. Luego, se calienta el interior del reactor hasta una temperatura predeterminada, y se introduce de manera apropiada el gas inerte en el reactor con el fin de mantener la presión en el reactor dentro de un intervalo constante al tiempo que se agita el interior del reactor, haciendo avanzar de ese modo la reacción de cianación. Para el catalizador, puede usarse o bien un catalizador homogéneo o bien un catalizador heterogéneo. Como catalizador, puede emplearse un catalizador usado para una reacción de cianación habitual, y más particularmente, los ejemplos del catalizador incluyen un óxido de metal, tal como gel de sílice, alúmina, sílice-alúmina, óxido de zinc, óxido de estaño, óxido de hierro, óxido de titanio, óxido de zirconio, óxido de hafnio, óxido de manganeso, óxido de tungsteno, pentóxido de vanadio, pentóxido de niobio, óxido de tántalo, óxido de galio, óxido de indio y óxido de escandio. Estos pueden ser una sustancia simple, un óxido complejo o aquellos soportados sobre un soporte. Los ejemplos del componente soportado incluyen, por ejemplo, un metal alcalino tal como sodio, litio, potasio, rubidio y cesio, estaño, renio, manganeso, molibdeno, tungsteno, vanadio, hierro, níquel, cromo, ácido bórico, ácido clorhídrico y ácido fosfórico. Además, los ejemplos del catalizador también incluyen un compuesto de renio tal como ácido perrénico y óxido de renio, un compuesto de organoestaño tal como óxido de dibutilestaño, un compuesto de rutenio tal como diclorotris(trifenilfosfina)rutenio (Il) y óxido de cobalto. Entre estos, son preferibles el óxido de zinc y el óxido de estaño desde el punto de vista de hacer avanzar la reacción de cianación de manera más eficaz y fiable. Estos catalizadores se usan solos como una clase o en combinación de dos o más clases. Además, es preferible que la cantidad del catalizador que va a usarse sea del 0,5 al 20% en masa basada en el 100% en masa del compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico. Usando el catalizador en una cantidad dentro del intervalo descrito anteriormente, hay una tendencia a que puedan mejorarse el rendimiento y la selectividad del compuesto de dicianociclohexano que va a obtenerse.
En la etapa de cianación, puede no usarse ningún disolvente o puede usarse un disolvente. Es preferible usar un disolvente con un punto de ebullición de 600°C o menos, es más preferible usar un disolvente con un punto de ebullición de 500°C o menos, y es todavía más preferible usar un disolvente con un punto de ebullición de 420°C o menos. Además, el disolvente tiene un punto de ebullición, que es igual a o mayor que la temperatura de reacción de la reacción de cianación, de preferiblemente 250°C o más, más preferiblemente de 270°C o más, y todavía más preferiblemente de 300°C o más. Cuando el punto de ebullición es de 300°C o superior, la reacción de cianación avanza sin problemas y a menudo puede suprimirse la producción de impurezas tales como un trímero de dicianociclohexano. Los ejemplos específicos del disolvente que va a usarse en la etapa de cianación incluyen: un alcano alifático tal como heptadecano, nonadecano y docosano; un alqueno alifático tal como heptadeceno, nonadeceno y docoseno; un alquino alifático tal como heptadecino, nonadecino y docosino; un compuesto aromático sustituido con alquilo tal como alquilbenceno incluyendo undecilbenceno, tridecilbenceno y tetradecilbenceno, dialquilbenceno y alquilnaftaleno; un ácido o anhídrido de ácido tal como ácido 2,5-diclorobenzoico y anhídrido tetracloroftálico; un compuesto de amida tal como undecanamida, amida de ácido láurico y amida de ácido esteárico; un compuesto de nitrilo tal como tetradecanonitrilo, hexadecanonitrilo, 2-naftilacetonitrilo, estearonitrilo y 1,4-dicianociclohexano; un compuesto de fósforo tal como p-clorodifenilfosfina y trifenilfosfito; una amina tal como 1,2-difeniletilamina y trioctilamina; un hidróxido tal como 2,2'-bifenol y trifenilmetanol; un éster tal como benzoato de bencilo y ftalato de dioctilo; un éter tal como 4-dibromofenil éter; un benceno halogenado tal como 1,2,4,5-tetracloro-3-nitrobenceno y 4,4'-diclorobenzofenona; una cetona tal como 2-fenilacetofenona y antraquinona; y trifenilmetano. Entre estos, es preferible un alquilnaftaleno, trifenilmetano o dicianociclohexano desde el punto de vista de que no sea probable dificultar el avance de la reacción de cianación.
Además, puede introducirse gas de amoniaco en el reactor de manera apropiada. Su velocidad de flujo puede ajustarse de manera apropiada según la escala de reacción y similares, y normalmente es de 0,1 a 5 mol por hora, preferiblemente de 0,3 a 4 mol por hora, y más preferiblemente de 0,5 a 3 mol por hora basada en 1 mol del compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico. Es preferible que la cantidad del gas de amoniaco que va a usarse sea del 200 al 1000% en mol basada en el 100% en mol del compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico. Haciendo esto, hay una tendencia a que puedan mejorarse el rendimiento y la selectividad del compuesto de dicianociclohexano que va a obtenerse.
La temperatura de reacción en el método de producción de la presente realización no está limitada particularmente siempre que sea una temperatura a la que avance la reacción de cianación, y es preferiblemente de 270 a 400°C, más preferiblemente de 280°C a 380°C, y todavía más preferiblemente de 290°C a 350°C. La presión de reacción en el método de producción de la presente realización puede ser una presión negativa, una presión normal o una presión positiva. El tiempo de reacción puede tener cualquier duración siempre que sea lo suficientemente largo como para que la reacción de cianación avance suficientemente. Ajustando la concentración de cada materia prima y las condiciones de reacción para que estén dentro de los intervalos mencionados anteriormente, hay una tendencia a que pueda mejorarse el rendimiento del compuesto de dicianociclohexano.
El compuesto de dicianociclohexano puede recogerse destilando la disolución de reacción que incluye el compuesto de dicianociclohexano así obtenido, según sea necesario (esta etapa se denomina a continuación en el presente documento “etapa de destilación”). La destilación se realiza, por ejemplo, calentando un aparato de destilación desde la sección inferior de manera que la presión en el sistema en el aparato de destilación es de 3,0 kPa a 4,0 kPa y la temperatura es de 180 a 230°C, y enfriando la sección superior, realizando de ese modo un contacto gas-líquido en el aparato. Haciendo esto, el compuesto de dicianociclohexano puede extraerse y recogerse selectivamente a partir de la sección superior del aparato de destilación.
Un método de producción para un compuesto de bis(aminometil)ciclohexano de la presente realización tiene una etapa (también denominada a continuación en el presente documento “etapa de hidrogenación de nitrilo”) de obtener un compuesto de bis(aminometil)ciclohexano sometiendo el compuesto de dicianociclohexano obtenido tal como se mencionó anteriormente a una reacción de hidrogenación (también denominada a continuación en el presente documento “reacción de hidrogenación de nitrilo”).
En la presente realización, el “compuesto de bis(aminometil)ciclohexano” se refiere a bis(aminometil)ciclohexano. Los ejemplos de los compuestos de bis(aminometil)ciclohexano incluyen 1,2-bis(aminometil)ciclohexano, 1,3-bis(aminometil)ciclohexano y 1,4-bis(aminometil)ciclohexano.
En la etapa de hidrogenación de nitrilo, en primer lugar, se colocan en un reactor el compuesto de dicianociclohexano, un disolvente y un catalizador; y se introduce gas de hidrógeno hasta que la presión en el sistema alcanza una presión predeterminada. Luego, se calienta el interior del reactor hasta una temperatura predeterminada, y se introduce de manera apropiada gas de hidrógeno en el reactor con el fin de mantener la presión en el reactor dentro de un intervalo constante, haciendo avanzar de ese modo la reacción de hidrogenación de nitrilo.
Para el disolvente, puede emplearse un disolvente usado para una reacción de hidrogenación de nitrilo habitual, y más particularmente, los ejemplos del disolvente incluyen un alcohol, tal como metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol y terc-butanol; un hidrocarburo aromático, tal como meta-xileno, mesitileno y pseudocumeno; amoniaco líquido; y amoniaco acuoso. Estos disolventes se usan solos como una clase o en combinación de dos o más clases. Además, para el catalizador, por ejemplo, puede emplearse un catalizador usado para una reacción de hidrogenación de nitrilo habitual, y más particularmente, puede usarse un catalizador que contiene Ni y/o Co. De manera general, para el catalizador, se usa de manera adecuada un catalizador preparado soportando Ni y/o Co sobre AhO3, SiO2, tierra de diatomeas, SiO2-AhO3o ZrO2mediante un método de precipitación, níquel Raney o cobalto Raney. Entre estos, son preferibles el catalizador de cobalto Raney y el catalizador de níquel Raney desde el punto de vista de hacer avanzar la reacción de hidrogenación de nitrilo de manera más eficaz y fiable. Estos catalizadores se usan solos como una clase o en combinación de dos o más clases. Además, la cantidad del catalizador que va a usarse es preferiblemente del 0,1 al 150% en masa, más preferiblemente del 0,1 al 20% en masa, y todavía más preferiblemente del 0,5 al 15% en masa basada en el 100% en masa de CHDN. Usando el catalizador en una cantidad dentro del intervalo descrito anteriormente, hay una tendencia a que puedan mejorarse el rendimiento y la selectividad del compuesto de bis(aminometil)ciclohexano que va a obtenerse.
La concentración del compuesto de dicianociclohexano en la etapa de hidrogenación de nitrilo es preferiblemente del 1 al 50% en masa y más preferiblemente del 2 al 40% en masa basada en toda la cantidad de la disolución de reacción desde el punto de vista de la eficiencia de reacción. Además, la temperatura de reacción en la etapa de hidrogenación de nitrilo es preferiblemente de 40 a 150°C, y la presión de reacción es preferiblemente de 0,5 a 15 MPa en cuanto a la presión parcial de hidrógeno. Cabe destacar que el tiempo de reacción puede tener cualquier duración siempre que sea lo suficientemente largo como para que la reacción de hidrogenación de nitrilo avance suficientemente. Ajustando las condiciones de reacción para que estén dentro de los intervalos mencionados anteriormente, hay una tendencia a que puedan mejorarse el rendimiento y la selectividad del compuesto de bis(aminometil)ciclohexano que va a obtenerse.
Ejemplos
A continuación en el presente documento, la presente invención se describirá adicionalmente en detalle con referencia a ejemplos, pero la presente invención no se limita a estos ejemplos.
(Ejemplo de referencia 1)
(Primera fase de etapa de hidrogenación nuclear)
Se llenó un reactor tubular que tenía un diámetro interno de 17 mm con 12,63 g de catalizador de Ru al 2%/C (diámetro de partícula promedio (basado en volumen); de 0,84 a 2,00 mm) como catalizador de lecho fijo. Cabe destacar que el catalizador descrito anteriormente se usó después de reducirse a 250°C durante 2 horas en un aparato de reducción predeterminado. Se introdujo gas de hidrógeno de manera que la presión en la torre empaquetada fue de 7 MPaG y la velocidad de flujo de hidrógeno fue de 15 Nml/min durante la reacción. Se estableció la temperatura de reacción a 90°C y se alimentó continuamente a la torre empaquetada una disolución de amoniaco acuoso al 28% de ácido tereftálico que tenía una concentración del 8% en masa a una velocidad de 15,44 g/hora durante 60 horas. La velocidad de suministro de ácido tereftálico al catalizador de lecho fijo fue de 1,235 g (0,0074 mol) por hora. Se analizó la disolución de reacción después de 60 horas mediante HPLC (nombre de producto “Prominence” fabricado por Shimadzu Corporation; columna: nombre de modelo “VG-504E” de Shodex; condiciones: eluyente: disolución de amoniaco acuoso al 0,25% en masa, velocidad de flujo 0,6 ml/min, temperatura de columna: 50°C, detector de matriz de fotodiodos). Como resultado, la tasa de conversión de ácido tereftálico fue del 100%, la selectividad de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico fue del 99,9%, el rendimiento fue del 99,9% y la proporción de isómero trans de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico (razón trans) fue del 24%.
(Segunda fase de etapa de hidrogenación nuclear)
Posteriormente, se alimentó continuamente la materia prima durante 100 horas a partir de la primera fase descrita anteriormente, excepto que la temperatura se estableció a 60°C, la presión se estableció a 8 MPaG, la velocidad de flujo de hidrógeno se estableció a 15 Nml/min y la velocidad de suministro de la materia prima se estableció a 15,22 g/hora. La proporción de PTA durante la alimentación fue de 1,345 g (0,0081 mol) por hora. Tras analizar la disolución de reacción después de 160 horas desde el comienzo de la distribución en la primera fase, la tasa de conversión de ácido tereftálico fue del 100%, la selectividad de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico fue del 99,8%, el rendimiento fue del 99,9% y la proporción de isómero trans de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico (razón trans) fue del 20%.
(Tercera fase de etapa de hidrogenación nuclear)
Posteriormente, se alimentó continuamente la materia prima durante 76 horas a partir de la segunda fase descrita anteriormente, excepto que la temperatura se estableció a 70°C, la presión se estableció a 3 MPaG, la velocidad de flujo de hidrógeno se estableció a 15 Nml/min y la velocidad de suministro de la materia prima se estableció a 15,30 g/hora. La proporción de PTA durante la alimentación fue de 1,510 g (0,0091 mol) por hora. Tras analizar la disolución de reacción después de 236 horas desde el comienzo de la distribución en la primera fase, la tasa de conversión de ácido tereftálico fue del 100%, la selectividad de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico fue del 99,9%, el rendimiento fue del 97,3% y la proporción de isómero trans de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico (razón trans) fue del 22%.
(Cuarta fase de etapa de hidrogenación nuclear)
Posteriormente, se alimentó continuamente la materia prima durante 1115 horas a partir de la tercera fase descrita anteriormente, excepto que la temperatura se estableció a 75°C, la presión se estableció a 5 MPaG, la velocidad de flujo de hidrógeno se estableció a 18 Nml/min y la velocidad de suministro de la materia prima se estableció a 26,60 g/hora. La proporción de PTA durante la alimentación fue de 1,609 g (0,0097 mol) por hora. Tras analizar la disolución de reacción después de 1351 horas desde el comienzo de la distribución en la primera fase, la tasa de conversión de ácido tereftálico fue del 100%, la selectividad de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico fue del 99,9%, el rendimiento fue del 99,9% y la proporción de isómero trans de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico (razón trans) fue del 22%.
(Etapa de concentración con calor)
En un recipiente resistente a la presión de 300 ml fabricado de SUS316 equipado con una cuchilla de agitación, un termopar, un manómetro de presión, un condensador y un receptor, se colocaron 155,58 g de la disolución de reacción producida en el ejemplo 1. Mientras se agitaba a 600 rpm, se elevó la temperatura hasta que la temperatura interna alcanzó 180°C. Después de alcanzar 180°C, se abrió ligeramente la válvula de purga y se condensó el componente gaseoso con el condensador para adquirir la fracción. La presión interna después de alcanzar 180°C fue de 0,91 MPaG y la presión interna durante la destilación fue de 0,71 MPaG. En la fase en la que la cantidad de destilación alcanzó 105,23 g, se detuvo el calentamiento y se enfrió la disolución de reacción hasta 45°C. Después de que la temperatura interna alcanzara 45°C, se filtró la disolución de reacción y se recogieron el cristal y las aguas madres. El peso del cristal obtenido después del secado a vacío fue de 3,04 g y el contenido de amoniaco en la sal de amonio de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico fue de 0,06 en una razón molar basada en el contenido de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico en la sal de amonio de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico. El contenido de isómero trans en el derivado de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico fue del 96%. El peso de las aguas madres obtenidas fue de 40,92 g.
(Etapa de cianación)
[Ejemplo 2]
En un matraz de cinco bocas de 500 ml equipado con una cuchilla de agitación, un tubo de introducción de gas, un termopar y un aparato de deshidratación, se colocaron 103,2 g de una sal de amonio de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico producida según el método descrito en el ejemplo de referencia 1 (el contenido de amoniaco en la sal de amonio de ácido 1,4-ácido ciclohexanodicarboxílico fue de 0,34 en una razón molar basada en el contenido de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico en la sal de amonio de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico), 0,40 g de óxido de zinc (fabricado por Kanto Chemical Co., Inc.) como catalizador y 200 g de aceite de proceso BARREL B-28AN (fabricado por MATSUMURA OIL Co., Ltd.). Luego, se comenzó el calentamiento, y se introdujeron gas de nitrógeno (velocidad de flujo: 34 Nml/min) y gas de amoniaco (velocidad de flujo: 174 Nml/min) a 170°C. Después de elevar adicionalmente la temperatura, se comenzó el burbujeo en la disolución de reacción a 270°C, y se elevó la temperatura hasta 300°C. Se agitó la disolución de reacción a 300 rpm durante 8 horas para llevar a cabo una reacción de cianación. Después de que terminara la reacción, se disolvió el producto de reacción en tetrahidrofurano, y después de retirar adicionalmente el catalizador en la disolución mediante filtración, se analizó el producto de reacción mediante cromatografía de gases (también denominada a continuación en el presente documento CG) (nombre de modelo “GC2010 PLUS” fabricado por Shimadzu Corporation, columna: nombre de producto “HP-5ms” fabricada por Agilent Technologies, 30 m de longitud x 0,25 mm de d.i., grosor de película: 0,25 |im). Como resultado, el rendimiento de 1,4-dicianociclohexano fue del 92,1%.
[Ejemplo 3]
En un matraz de cinco bocas de 300 ml equipado con una cuchilla de agitación, un tubo de introducción de gas, un termopar y un aparato de deshidratación, se colocaron 51,6 g de una sal de amonio de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico producida según el método descrito en el ejemplo de referencia 1 (el contenido de amoniaco en la sal de amonio de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico fue de 0,34 en una razón molar basada en el contenido de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico en la sal de amonio de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico), 0,20 g de óxido de zinc (fabricado por Kanto Chemical Co., Inc.) como catalizador y 50 g de 1,4-dicianocidohexano. Luego, se comenzó el calentamiento, y se introdujeron gas de nitrógeno (velocidad de flujo: 34 Nml/min) y gas de amoniaco (velocidad de flujo: 174 Nml/min) a 170°C. Después de elevar adicionalmente la temperatura, se comenzó el burbujeo en la disolución de reacción a 270°C, y se elevó la temperatura hasta 300°C. Se agitó la disolución de reacción a 300 rpm durante 7 horas para llevar a cabo una reacción de cianación. Después de que terminara la reacción, se llevó a cabo la misma operación que en el ejemplo 2, y se llevó a cabo un análisis mediante CG. El rendimiento de 1,4-dicianociclohexano fue del 90,8%.
[Ejemplo 4]
En un matraz de cinco bocas de 100 ml equipado con una cuchilla de agitación, un tubo de introducción de gas, un termopar y un aparato de deshidratación, se colocaron 51,6 g de una sal de amonio de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico producida según el método descrito en el ejemplo de referencia 1 (el contenido de amoniaco en la sal de amonio de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico fue de 0,34 en una razón molar basada en el contenido de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico en la sal de amonio de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico) y 0,20 g de óxido de zinc (fabricado por Kanto Chemical Co., Inc.) como catalizador. Luego, se comenzó el calentamiento, y se introdujeron gas de nitrógeno (velocidad de flujo: 34 Nml/min) y gas de amoniaco (velocidad de flujo: 174 Nml/min) a 170°C. Después de elevar adicionalmente la temperatura, se comenzó el burbujeo en la disolución de reacción a 270°C, y se elevó la temperatura hasta 300°C. Se agitó la disolución de reacción a 300 rpm durante 7 horas para llevar a cabo una reacción de cianación. Después de que terminara la reacción, se llevó a cabo la misma operación que en el ejemplo 2, y se llevó a cabo un análisis mediante CG. El rendimiento de 1,4-dicianociclohexano fue del 92,8%.
[Ejemplo 5]
La reacción de hidrogenación nuclear se hizo avanzar de la misma manera que el ejemplo de referencia 1, obteniendo una disolución de amoniaco acuoso que incluía 30,11 g (0,174 mol; 8% en masa) de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico. A continuación, en un matraz de cuatro bocas de 100 ml equipado con una cuchilla de agitación, un tubo de introducción de gas, un termopar y un aparato de deshidratación, se añadió de manera apropiada la disolución de amoniaco acuoso descrita anteriormente; se calentó el interior del matraz a una presión normal mientras se agitaba a 300 rpm; y se concentró la disolución a 110°C a lo largo de 3,5 horas hasta que la concentración de ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico alcanzó el 50% en masa. Luego, se colocaron 0,24 g de óxido de zinc (Kanto Chemical Co., Inc.) como catalizador en el matraz de cuatro bocas y se elevó la temperatura desde 110°C hasta 170°C a lo largo de 49 minutos para la concentración para obtener un concentrado calentado. Con el concentrado calentado obtenido que quedaba en el matraz, se calentó continuamente el interior del matraz a una presión normal mientras se continuaba con la introducción de gas de nitrógeno a 20 ml/min y gas de amoniaco a 52 ml/min en el matraz y la agitación; se elevó la temperatura hasta 280°C durante 15 minutos; y además, se mantuvo la temperatura a esa temperatura durante 6,4 horas para hacer avanzar la reacción de cianación. Después de que terminara la reacción, se llevó a cabo la misma operación que en el ejemplo de síntesis 2, y se llevó a cabo un análisis mediante CG. El rendimiento de 1,4-dicianociclohexano fue del 89,1%.
Cabe destacar que las condiciones analíticas para la CG fueron las siguientes.
Gas portador: Hc (presión constante: 73,9 kPa)
Temperatura de entrada: 300°C
Detector: FID
Temperatura de detector: 300°C
Temperatura de horno de columna: inicialmente 100°C, se elevó hasta 300°C a 10°C/min, y se mantuvo a 300°C durante 30 min)
(Etapa de hidrogenación de nitrilo)
(Ejemplo 6)
En un recipiente resistente a la presión de 300 ml fabricado de SUS316, se colocaron 24,4 g de 1,4-dicianociclohexano obtenido haciendo avanzar la reacción de cianación de la misma manera que el ejemplo 2, 37,3 g de metanol y 28,4 g de amoniaco acuoso al 28% (fabricado por Wako Pure Chemical Industry Co., Ltd.) como disolventes, y 0,56 g de catalizador de cobalto Raney (fabricado por Wako Pure Chemical Industry Co., Ltd.) como catalizador, y se introdujo gas de hidrógeno hasta alcanzar una presión de reacción de 4,5 MPa. A continuación, se calentó el interior del recipiente hasta una temperatura de reacción de 80°C, y mientras se mantenía la temperatura constante y la agitación en el interior del recipiente con una cuchilla de agitación electromagnética a 750 rpm, se hizo avanzar la reacción de aminación a través de hidrogenación (reacción de hidrogenación de nitrilo) durante 240 minutos. Como resultado, la tasa de conversión de 1,4-dicianociclohexano fue del 100% y la selectividad y el rendimiento de 1,4-bis(aminometil)cidohexano fueron del 97,0% y del 97,0%, respectivamente.
(Ejemplo 7)
En un recipiente resistente a la presión de 300 ml fabricado de SUS316, se colocaron 38,2 g de 1,4-dicianociclohexano obtenido haciendo avanzar la reacción de cianación de la misma manera que el ejemplo 2, 111,6 g de amoniaco líquido como disolvente y 3,31 g de catalizador de cobalto Raney (fabricado por Wako Pure Chemical Industry Co., Ltd.) como catalizador, y se introdujo gas de hidrógeno hasta alcanzar una presión de reacción de 8,0 MPa. A continuación, se calentó el interior del recipiente hasta una temperatura de reacción de 90°C, y mientras se mantenía la temperatura constante y la agitación en el interior del recipiente con una cuchilla de agitación electromagnética a 750 rpm, se hizo avanzar la reacción de aminación a través de hidrogenación (reacción de hidrogenación de nitrilo) durante 60 minutos. Como resultado, la tasa de conversión de 1,4-dicianociclohexano fue del 100% y la selectividad y el rendimiento de 1,4-bis(aminometil)ciclohexano fueron del 99,4% y del 99,4%, respectivamente.
Después de que terminara la reacción, se diluyó la disolución de reacción con MeOH y luego se analizó mediante CG (nombre de modelo “GC-2010” fabricado por Shimadzu Science Co., columna: nombre de producto “HP-5MS” fabricada por Agilent Technologies, 30 m de longitud x 0,25 mm de d.i., grosor de película: 0,25 |im, condiciones: gas portador: He (presión constante: 73,9 kPa,) temperatura de entrada: 300°C, detector: FID, temperatura de detector: 330°C, temperatura de horno de columna: inicialmente 120°C, se mantuvo durante 10 min, se elevó hasta 300°C a 10°C/min, y se mantuvo a 300°C durante 30 min).
Aplicabilidad industrial
Dado que el compuesto de dicianociclohexano producido según el método de la presente invención puede ser una materia prima para bis(aminometil)ciclohexano, que es eficaz como material óptico para una lente de plástico, un prisma, una fibra óptica, un sustrato de grabación de información, un filtro, etc., usado para poliamida, poliuretano y similares, tiene una aplicabilidad industrial en tales campos.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Método de producción para un compuesto de dicianociclohexano, comprendiendo el método:
poner un compuesto de ácido ftálico en una disolución de amoniaco acuoso en contacto con hidrógeno en presencia de un catalizador de lecho fijo en un reactor, obteniendo de ese modo una disolución de amoniaco acuoso de un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico;
concentrar con calor dicha disolución de amoniaco acuoso para obtener un concentrado calentado de la disolución de amoniaco acuoso del compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico; y
someter el concentrado calentado a una reacción de cianación, obteniendo de ese modo el compuesto de dicianociclohexano, en el que
el compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico incluye ácido ciclohexanodicarboxílico y un derivado del mismo que es una sal de amonio de ácido ciclohexanodicarboxílico o ácido carboxamidociclohexanocarboxílico,
el compuesto de ácido ftálico incluye ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido isoftálico y ácido tereftálico, así como una sal de amonio de los mismos,
el compuesto de dicianociclohexano es dicianociclohexano.
2. Método de producción para un compuesto de dicianociclohexano según la reivindicación 1, en el que la disolución de amoniaco acuoso del compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico obtenida en la etapa de obtener el compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico se usa como fuente de amoniaco para la etapa de obtener el compuesto de dicianociclohexano.
3. Método de producción para un compuesto de dicianociclohexano según la reivindicación 1 ó 2, en el que el concentrado calentado se obtiene calentando la disolución de amoniaco acuoso del compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico hasta de 100 a 200°C para eliminar al menos una parte del agua.
4. Método de producción para un compuesto de bis(aminometil)ciclohexano, comprendiendo el método:
poner un compuesto de ácido ftálico en una disolución de amoniaco acuoso en contacto con hidrógeno en presencia de un catalizador de lecho fijo en un reactor, obteniendo de ese modo una disolución de amoniaco acuoso de un compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico;
concentrar con calor dicha disolución de amoniaco acuoso para obtener un concentrado calentado de la disolución de amoniaco acuoso del compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico;
someter el concentrado calentado a una reacción de cianación, obteniendo de ese modo un compuesto de dicianociclohexano; y
someter el compuesto de dicianociclohexano a una reacción de hidrogenación, obteniendo de ese modo el compuesto de bis(aminometil)ciclohexano, en el que
el compuesto de ácido ciclohexanodicarboxílico incluye ácido ciclohexanodicarboxílico y un derivado del mismo que es una sal de amonio de ácido ciclohexanodicarboxílico o ácido carboxamidociclohexanocarboxílico,
el compuesto de ácido ftálico incluye ácido ftálico, anhídrido ftálico, ácido isoftálico y ácido tereftálico, así como una sal de amonio de los mismos,
el compuesto de dicianociclohexano es dicianociclohexano,
el compuesto de bis(aminometil)ciclohexano es bis(aminometil)ciclohexano.
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