JP2007509029A - 少なくとも2つの官能基を有する化合物の連続的製造方法 - Google Patents
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Abstract
a)この付加反応のための触媒として適切であり、かつ混合物を得るための反応混合物に関しては均質であるa3)による化合物の存在下で、少なくとも2つの官能基を含むa1)による化合物を製造するために必要とされる官能基を有する2つの末端オレフィンを加える工程であって、該混合物は、
a1)該2つの末端オレフィンのモノ付加によって得られ、かつニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物、
a2)該2つの末端オレフィンのポリ付加によって得られる化合物、ならびに
a3)この付加反応のための触媒として適切であり、かつ反応混合物に関して均質である化合物を含む、工程、
b)工程a)において得られる混合物を蒸留して、
b1)塔頂生成物としての、該2つの末端オレフィンのモノ付加によって得られ、かつニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物、ならびに
b2)以下のb2a〜b2cを含む混合物:
b2a)該2つの末端オレフィンのモノ付加によって得られ、かつニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物、
b2b)該2つの末端オレフィンのポリ付加によって得られる化合物、ならびに
b2c)この付加反応のための触媒として適切であり、かつ反応混合物に関して均質である化合物を得る工程、
c)工程b2)において得られる全体の混合物またはその一部を、工程c)において供給される混合物b2)中における成分b2c)に対する成分b2b)の重量比が保持物中よりも小さいように、浸透物および保持物を得るために半透膜によって分離する工程、
d)工程b2)において得られる浸透物を部分的または完全に工程a)において循環する工程、
ならびに
e)c)において部分的または完全に分離されなかった工程b)において得られた混合物の一部を工程a)に循環する工程
を含む。
Description
a)付加反応のための触媒として適切であり、かつ反応混合物に対して均質なa3)による化合物の存在下で、少なくとも2つの官能基を含むa1)による化合物を製造するために必要とされる官能基を有する2つの末端オレフィンを付加して、
a1)前記2つの末端オレフィンのモノ付加によって得られ、かつニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物、
a2)前記2つの末端オレフィンのポリ付加によって得られる化合物、ならびに
a3)この付加反応のための触媒として適切であり、かつ反応混合物に関して均質である化合物、を含む混合物を得る工程と、
b)工程a)において得られる混合物を蒸留して、
b1)塔頂生成物としての、前記2つの末端オレフィンのモノ付加によって得られ、かつニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物と、
b2)以下のb2a〜b2cを含む混合物、すなわち
b2a)前記2つの末端オレフィンのモノ付加によって得られ、かつニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物、
b2b)前記2つの末端オレフィンのポリ付加によって得られる化合物、ならびに
b2c)この付加反応のための触媒として適切であり、かつ反応混合物に対して均質である化合物を含む混合物と、を得る工程、
c)工程b2)において得られる全体の混合物またはその一部を、工程c)において供給される混合物b2)中における成分b2c)に対する成分b2b)の重量比が保持物中よりも小さいように、浸透物および保持物を得るために半透膜によって分離する工程、
d)工程c)において得られる浸透物を部分的または完全に工程a)において循環する工程、及び
e)c)において部分的または完全に分離されなかった工程b)において得られた混合物の一部を工程a)に循環する工程、
を含む方法に関する。
a1)該2つの末端オレフィンのモノ付加によって得られ、かつニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物
a2)該2つの末端オレフィンのポリ付加によって得られる化合物、ならびに
a3)この付加反応のための触媒として適切であり、かつ反応混合物に関して均質である化合物を含む。
L1はアニオン性ペンタヘプトリガンド、好ましくはペンタメチルシクロペンタジエニルであり;
L2は非荷電2−電子供与体であり;
L3は非荷電2−電子供与体であり;
RはH、C1〜C10アルキル、C6〜C10アリール、およびC7〜C10アラルキルリガンドからなる群より選択され;
X-は非配位アニオン、好ましくはBF4 -、B(ペルフルオロフェニル)4 -、B(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)4 -、Al(ORF)4 -からなる群より選択され、ここでRFが同一であるかまたは異なる、部分がフッ化されているか、またはペルフルオロ化されている脂肪族基または芳香族基であり、特にペルフルオロイソプロピルまたはペルフルオロ−tert−ブチルであり;
ここでL2、L3、およびRの2つまたは3つが任意に結合される。
[Cp*Rh(C2H4)2H]+BF4 -、
[Cp*Rh(P(OMe)3)(CH2=CHCO2Me)(Me)]+BF4 -、
[Cp*Rh(−CH2−CH2CO2Me)(P(OMe)3)]+BF4 -、
[Cp*Rh(MeO2C(CH2)2−(CH−)−(CH2)CO2Me)]+BF4 -、
[Cp*Rh(C2H4)2H]+B(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)4 -、
[Cp*Rh(P(OMe)3)(CH2=CHCO2Me)(Me)]+B(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)4 -、
[Cp*Rh(−CH2−CH2CO2Me)(P(OMe)3)]+B(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)4 -、
[Cp*Rh(MeO2C(CH2)2−(CH−)−(CH2)CO2Me)]+B(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)4 -、
[Cp*Rh(C2H4)2H]+B(ペルフルオロフェニル)4 -、
[Cp*Rh(P(OMe)3)(CH2=CHCO2Me)(Me)]+B(ペルフルオロフェニル)4 -、
[Cp*Rh(−CH2−CH2CO2Me)(P(OMe)3)]+B(ペルフルオロフェニル)4 -、および
[Cp*Rh(MeO2C(CH2)2−(CH−)−(CH2)CO2Me)]+B(ペルフルオロフェニル)4 -、
[Cp*Rh(C2H4)2H]+Al(ORF)4 -、
[Cp*Rh(P(OMe)3)(CH2=CHCO2Me)(Me)]+Al(ORF)4 -、
[Cp*Rh(−CH2−CH2CO2Me)(P(OMe)3)]+Al(ORF)4 -および
[Cp*Rh(MeO2C(CH2)2−(CH−)−(CH2)CO2Me)]+Al(ORF)4 -、
ここでRFは、同一であるかまたは異なる、一部がフッ化されているか、またはペルフルオロ化されている脂肪族基または芳香族基、特にペルフルオロイソプロピルまたはペルフルオロ−tert−ブチルである。
b1)塔頂生成物としての、該2つの末端オレフィンのモノ付加によって得られ、かつニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物、ならびに
b2)以下のb2a〜b2cを含む混合物:
b2a)該2つの末端オレフィンのモノ付加によって得られ、かつニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物
b2b)該2つの末端オレフィンのポリ付加によって得られる化合物、ならびに
b2c)この付加反応のための触媒として適切であり、かつ反応混合物に関して均質である化合物。
膜浸透圧:
TMP=((Pモジュール入口+Pモジュール出口)/2)−P浸透
ダイアフィルトレーションにおける溶媒交換係数:
MA=ダイアフィルトレーション剤付加(Kg)/システム容量(kg)
官能基化オレフィンの二量体化、均質な触媒の蒸留除去、および膜分離による高沸点物質の除去
750mlの容量を有する攪拌ガラスオートクレーブおよび400mlの容量を有する攪拌ガラスオートクレーブを、それぞれリアクターR1およびR2として、連続して連結する。ポンプP1の補助を用いて、MAを第1のオートクレーブの反応物質として供給する。この供給は、浸漬パイプを介して、R1の液体空間までである。水素を、同様にこのラインを介して、質量流レギュレーターF1を使用してガス状で導入する。R1のレベルは、第2の浸漬パイプを使用して調整し、これはR2へのオーバーフローとして働く。ガス状水素は、質量流レギュレーターF2を介して、R2へのオーバーフローラインまで同様に計量される。R2への供給は、浸漬パイプを介してR2に同様に導入され、R2からの流出物は、さらなる浸漬パイプを通して、Recoからの圧力調節バルブを使用して、0.046m2のエバポレーター表面積を有する薄層エバポレーターに導かれる。このエバポレーターは、真空ユニットを使用して、所定の圧力まで調整される。このエバポレーターは、オイルバスW1を使用して加熱される。W1の温度は、薄層エバポレーターのランオフベッセル中のレベルを制御するために使用される。このベッセルから、ポンプP2がエバポレーターを通してサイクル流を搬送し、そしてさらなるポンプP3が、このサイクルからの循環流をリアクターR1に搬送する。この循環流は、同様に、MA供給がまたそこから計量される浸漬パイプを通して導入される。ポンプP1およびP3は、同様に、単位時間あたりに同じ体積を搬送する。エバポレーターの蒸気流は、強力な冷却器を通して導かれ、そこで濃縮される。この濃縮物は、次には収集される(流出物)。これらの条件下で濃縮されない成分は、大気圧下での濃縮に供せられ、冷却トラップ中で収集される。
実験の開始時に、リアクターに、Cp*Rh(C2H4)2および化学量論量のHBArF 4を含む溶液、およびまたHDME中の250ppmのPTZを充填する。均一な混合を達成するために、反応混合物を、最初に、室温で約20時間循環する。その後、薄層エバポレーターを、100℃の開始温度にあらかじめ加熱する。次いで、水素流およびMA供給(120m/h、PTZの重量で100ppmを含む)を開始し、リアクターを70℃に加熱し、そしてエバポレーターを減圧下で操作する。
供給 2264g
冷却トラップ 222g(81% MA)
溶出液 2036g(95% 不飽和直鎖状ジエステル、4% MA、約0.5% DMA)
Rh: 16ppm
高沸点物質 65g/kg(残渣測定:250℃における真空中でのエバポレーション)
溶液を、実施例4において詳細に記載される連続的膜濾過に供する。
ロジウム触媒を用いる生成物のC−C二重結合の水素化を伴う官能基化オレフィンの二量体化、および均質な触媒の蒸留除去、および膜分離による高沸点物質の除去
R1への供給は計量されず、R2への供給が計量されること以外は、実施例1に記載されるのと同様の実験装置を使用する。
Rh濃縮R1:175ppm
Rh濃縮R2:110ppm
供給 725g
冷却トラップ 383g(99% MA)
溶出液 284g(63% 不飽和直鎖状ジエステル、20% DMA、17% MA)
形成したポリマーは実施例3−5に記載されるように除去可能である。
均質に溶解されたロジウム触媒の高沸点化合物からの除去
実験のために、3lの最小保持量を有するサーモスタット制御可能な循環装置を使用した。
3kgの蒸留底部を循環ベッセルに導入し、次いで、ポンプを、浸透路を閉鎖して開始し、そして膜の上流の圧力、横断流速、および温度を、所望の値に設定した。温度は40℃であり、横断流速は膜チューブ中で4m/sであった。次いで、浸透路を解放し、ダイアフィルトレーション媒体の供給を活性化した。特定の浸透物の除去および等しいダイアフィルトレーション媒体の供給の後、実験を終了した。次いで、保持物の使用、保持物の放出、および混合浸透物を、高沸点物質(ポリマー)および触媒に関して分析した。
Claims (30)
- ニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物を連続的に製造するための方法であって、以下の工程:
a)付加反応のための触媒として適切であり、かつ反応混合物に対して均質なa3)による化合物の存在下で、少なくとも2つの官能基を含むa1)による化合物を製造するために必要とされる官能基を有する2つの末端オレフィンを付加して、
a1)前記2つの末端オレフィンのモノ付加によって得られ、かつニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物、
a2)前記2つの末端オレフィンのポリ付加によって得られる化合物、ならびに
a3)この付加反応のための触媒として適切であり、かつ反応混合物に関して均質である化合物、を含む混合物を得る工程と、
b)工程a)において得られる混合物を蒸留して、
b1)塔頂生成物としての、前記2つの末端オレフィンのモノ付加によって得られ、かつニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物と、
b2)以下のb2a〜b2cを含む混合物、すなわち
b2a)前記2つの末端オレフィンのモノ付加によって得られ、かつニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有する化合物、
b2b)前記2つの末端オレフィンのポリ付加によって得られる化合物、ならびに
b2c)この付加反応のための触媒として適切であり、かつ反応混合物に対して均質である化合物を含む混合物と、を得る工程、
c)工程b2)において得られる全体の混合物またはその一部を、工程c)において供給される混合物b2)中における成分b2c)に対する成分b2b)の重量比が保持物中よりも小さいように、浸透物および保持物を得るために半透膜によって分離する工程、
d)工程c)において得られる浸透物を部分的または完全に工程a)において循環する工程、及び
e)c)において部分的または完全に分離されなかった工程b)において得られた混合物の一部を工程a)に循環する工程、
を含む方法。 - 工程a)で得られた混合物中のa1)による化合物が、飽和化合物を得るために工程a)と工程b)との間で水素化される、請求項1に記載の方法。
- 使用される末端オレフィンが、各々独立して式H2C=CHR1で示される2つのオレフィンであり、ここでR1がニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、またはカルボキサミド基である、請求項1または2のいずれかに記載の方法。
- 工程a)における付加が、触媒としての化合物の存在下で実行され、前記化合物は反応混合物に関して均質であり、かつロジウム、ルテニウム、パラジウム、またはニッケルを含む、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
- 工程a)における付加が、触媒としての化合物の存在下で実行され、前記化合物は反応混合物に関して均質であり、かつロジウムを含む、請求項1から3のいずれかに記載の方法。
- 工程a)とb)との間の水素化が、触媒としての化合物の存在下で実行され、前記化合物は反応混合物に関して均質であり、かつロジウム、ルテニウム、パラジウム、またはニッケルを含む、請求項2から5のいずれかに記載の方法。
- 工程a)とb)との間の水素化が、触媒としての化合物の存在下で実行され、前記化合物は反応混合物に関して均質であり、かつロジウムを含む、請求項2から5のいずれかに記載の方法。
- 工程a)における付加、および工程a)とb)との間の水素化における触媒として同じ化合物が使用される、請求項2から7のいずれかに記載の方法。
- 工程a)における付加、または水素化、またはその双方が触媒としての化合物の存在下で実行され、前記化合物は反応混合物に関して均質であり、ロジウムを含み、かつ式[L1RhL2L3R]+X-を有し、式中、
L1はアニオン性ペンタヘプトリガンドであり;
L2は非荷電2−電子供与体であり;
L3は非荷電2−電子供与体であり;
RはH、C1〜C10アルキル、C6〜C10アリール、およびC7〜C10アラルキルリガンドからなる群より選択され;
X-は非配位アニオンであり;
また式中L2、L3、およびRの2つまたは3つが任意に結合される、請求項1から8のいずれかに記載の方法。 - L1がペンタメチルシクロペンタジエニルである、請求項9に記載の方法。
- X-がBF4 -、B(ペルフルオロフェニル)4 -、B(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)4 -、Al(ORF)4 -からなる群より選択され、ここでRFはそれぞれ同一であるかまたは異なる部分的にフッ化されているか、またはペルフルオロ化されている脂肪族基または芳香族基である、請求項9または10のいずれかに記載の方法。
- L2およびL3が各々独立して、C2H4、CH2=CHCO2Me、P(OMe)3、およびMeO2C−(C4H6)−CO2Meからなる群より選択される、請求項9から11のいずれかに記載の方法。
- L2およびL3がともに、アクリロニトリルおよび5−シアノペンテンエステルからなる群より選択される、請求項9から11のいずれかに記載の方法。
- L2およびRがともに−CH2−CH2CO2Meである、請求項9から12のいずれかに記載の方法。
- L2、L3、およびRがともにMeO2C(CH2)2−(CH)−(CH2)CO2Meである、請求項9から12または14のいずれかに記載の方法。
- 工程a)における付加、または水素化、または両方が触媒としての化合物の存在下で実行され、前記化合物は反応混合物に関して均質であり、ロジウムを含み、かつ
[Cp*Rh(C2H4)2H]+BF4 -、
[Cp*Rh(P(OMe)3)(CH2=CHCO2Me)(Me)]+BF4 -、
[Cp*Rh(−CH2−CH2CO2Me)(P(OMe)3)]+BF4 -、
[Cp*Rh(MeO2C(CH2)2−(CH−)−(CH2)CO2Me)]+BF4 -、
[Cp*Rh(C2H4)2H]+B(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)4 -、
[Cp*Rh(P(OMe)3)(CH2=CHCO2Me)(Me)]+B(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)4 -、
[Cp*Rh(−CH2−CH2CO2Me)(P(OMe)3)]+B(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)4 -、
[Cp*Rh(MeO2C(CH2)2−(CH−)−(CH2)CO2Me)]+B(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)4 -、
[Cp*Rh(C2H4)2H]+B(ペルフルオロフェニル)4 -、
[Cp*Rh(P(OMe)3)(CH2=CHCO2Me)(Me)]+B(ペルフルオロフェニル)4 -、
[Cp*Rh(−CH2−CH2CO2Me)(P(OMe)3)]+B(ペルフルオロフェニル)4 -、
[Cp*Rh(MeO2C(CH2)2−(CH−)−(CH2)CO2Me)]+B(ペルフルオロフェニル)4 -、
[Cp*Rh(C2H4)2H]+Al(ORF)4 -、
[Cp*Rh(P(OMe)3)(CH2=CHCO2Me)(Me)]+Al(ORF)4 -、
[Cp*Rh(−CH2−CH2CO2Me)(P(OMe)3)]+Al(ORF)4 -および
[Cp*Rh(MeO2C(CH2)2−(CH−)−(CH2)CO2Me)]+Al(ORF)4 -、
(式中RFは、同一であるかまたは異なる部分的にフッ化されているか、またはペルフルオロ化されている脂肪族基または芳香族基である)
からなる群より選択される、請求項9に記載の方法。 - 水素化が10〜20000kPaの範囲の部分水素圧で実行される、請求項1から16のいずれかに記載の方法。
- 水素化が、ニトリル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、およびカルボキサミド基からなる群より各々独立して選択される少なくとも2つの官能基を有するモノオレフィン性不飽和化合物の、平均滞留時間0.1〜100時間の範囲の滞留により行われる、請求項1から17のいずれかに記載の方法。
- 工程a)における付加において得られる混合物が、触媒として使用されるロジウム含有化合物を除去することなく、請求項1から18のいずれかに記載されるように水素化に供給される、請求項2から18のいずれかに記載の方法。
- 工程b)における蒸留が、50〜200℃の範囲の温度で実行される、請求項1から19のいずれかに記載の方法。
- 工程b)における蒸留が、1〜45分間の範囲の平均滞留時間で実行される、請求項1から20のいずれかに記載の方法。
- 工程b)における蒸留が、0.5〜500mbarの範囲の圧力で実行される、請求項1から21のいずれかに記載の方法。
- 膜が実質的に1種以上の有機物質または無機物質を含む、請求項1から22のいずれかに記載の方法。
- 膜の平均孔径が無機膜の場合に0.9〜50nmの範囲である、請求項1から23のいずれかに記載の方法。
- 膜の平均分離限界が有機膜の場合に500〜100000ダルトンの範囲である、請求項1から23のいずれかに記載の方法。
- 膜の浸透側の圧力に対する、膜の保持側の圧力の比率が2〜100の範囲である、請求項1から25のいずれかに記載の方法。
- 0.1〜10MPaの範囲の圧力が膜の保持側に適用される、請求項1から26のいずれかに記載の方法。
- 1〜1000kPaの範囲の圧力が膜の浸透側に適用される、請求項1から27のいずれかに記載の方法。
- 膜分離が0〜150℃の範囲の温度で実行される、請求項1から28のいずれかに記載の方法。
- 工程b)においてb1)として得られる成分が飽和化合物を得るために水素化される、請求項1から29のいずれかに記載の方法。
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