JP2008514696A - Process for producing heterocyclic aromatic carboxylic acids - Google Patents

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Abstract

複素環式芳香族カルボン酸の生成のための方法であって、触媒の存在下で、前記カルボン酸の前駆体を酸化剤と接触させる工程であって、かかる接触が、超臨界条件または超臨界点に近い近超臨界条件下の水を含む水性溶媒中にある前記前駆体および酸化剤を用いて行われる工程を含む、方法。  A method for the production of a heterocyclic aromatic carboxylic acid, comprising the step of contacting said carboxylic acid precursor with an oxidant in the presence of a catalyst, wherein said contacting comprises supercritical conditions or supercriticality. A method comprising using the precursor and an oxidizing agent in an aqueous solvent comprising water near near point supersupercritical conditions.

Description

本発明は、ニコチン酸などの複素環式芳香族カルボン酸の生成のための、アルキル複素環式芳香族化合物、特に窒素含有複素環式芳香族化合物の選択的な部分酸化のための方法に関する。   The present invention relates to a process for the selective partial oxidation of alkyl heterocyclic aromatic compounds, in particular nitrogen-containing heterocyclic aromatic compounds, for the production of heterocyclic aromatic carboxylic acids such as nicotinic acid.

メチルピリジンから得られたピリジンカルボン酸が、製薬産業における重要な中間体である。特に、ビタミンB3の前駆体として使用される3−ピリジンカルボン酸またはニコチン酸が、大規模に製造されている。2つの基本的な方法が、ピリジンカルボン酸の合成のために用いられる。1つの方法は、ピリジンカルボニトリルから得られたピリジンカルボキサミドの加水分解に基き、他方は、空気、硝酸、二酸化セレンなどによるアルキルピリジンの酸化である。メチルピリジンのアンモ酸化が、ピリジンカルボニトリルを形成し、これは、その後、ピリジンカルボキサミドによってピリジンカルボン酸に加水分解される。3−ピリジンカルボン酸が、5−エチル−2−メチルピリジンの硝酸酸化によって商業的に製造されている。   Pyridinecarboxylic acid obtained from methylpyridine is an important intermediate in the pharmaceutical industry. In particular, 3-pyridinecarboxylic acid or nicotinic acid used as a precursor of vitamin B3 has been produced on a large scale. Two basic methods are used for the synthesis of pyridinecarboxylic acid. One method is based on the hydrolysis of pyridinecarboxamide obtained from pyridinecarbonitrile, the other is the oxidation of alkylpyridine with air, nitric acid, selenium dioxide and the like. Ammoxidation of methylpyridine forms pyridinecarbonitrile, which is then hydrolyzed to pyridinecarboxylic acid by pyridinecarboxamide. 3-pyridinecarboxylic acid is produced commercially by nitric acid oxidation of 5-ethyl-2-methylpyridine.

アルキル複素環式芳香族化合物のカルボン酸への選択的な酸化は、対応する炭素環式化合物より著しく困難であることが知られている。アルキル複素環式芳香族化合物のカルボン酸への酸化のために必要な滞留時間は、当量の炭素環式アルキル芳香族化合物より著しく長い。たとえば、(特許文献1)(日産化学(Nissan Chemical International))が、必要な反応時間が3時間である、コバルトマンガンセリウムブロミド(Cobalt Manganese Cerium Bromide)触媒を使用する酢酸中の酸化による、3−メチルピリジンからのニコチン酸の生成のための方法を開示した。p−キシレンのテレフタル酸への酸化についての同様の研究が、40分以下の必要な滞留時間を与える(特許文献2)。   It is known that the selective oxidation of alkylheteroaromatic compounds to carboxylic acids is significantly more difficult than the corresponding carbocyclic compounds. The residence time required for the oxidation of alkyl heteroaromatic compounds to carboxylic acids is significantly longer than equivalent carbocyclic alkyl aromatic compounds. For example, (Patent Document 1) (Nissan Chemical International) uses 3-methyl cerium bromide catalyst to oxidize in acetic acid with a required reaction time of 3 hours. A method for the production of nicotinic acid from methylpyridine has been disclosed. A similar study on the oxidation of p-xylene to terephthalic acid gives the required residence time of 40 minutes or less (US Pat.

従来の方法は、長い滞留時間を必要とし、著しい量の望ましくない副生成物を生成する。副生成物は、アルデヒド中間体などの、目的とするカルボン酸の部分酸化中間体を含む。たとえば、3−ピリジンカルボン酸(3−PyA)を生成するための3−メチルピリジン(3−Mpy)の酸化は、著しいレベルの3−ピリジンカルボキシアルデヒド(3−PyAl)をもたらすことがある。さらに、生成物の脱カルボキシル化が、非置換複素環式芳香族化合物自体を生じさせることがあり、これは、3−メチルピリジンの酸化におけるピリジンである。   Conventional methods require long residence times and produce significant amounts of undesirable by-products. By-products include partially oxidized intermediates of the desired carboxylic acid, such as aldehyde intermediates. For example, oxidation of 3-methylpyridine (3-Mpy) to produce 3-pyridinecarboxylic acid (3-PyA) can result in significant levels of 3-pyridinecarboxaldehyde (3-PyAl). Furthermore, decarboxylation of the product can give rise to unsubstituted heterocyclic aromatic compounds themselves, which is pyridine in the oxidation of 3-methylpyridine.

(特許文献3)(ダイセル化学工業株式会社(Daicel Chemical Industries Ltd))が、酢酸中の酸化のための促進剤としてN−ヒドロキシフタルイミドを使用する、酢酸中の3−メチルピリジンからのニコチン酸の生成のための方法を開示した。しかし、この方法は、長い滞留時間を必要とし、経済的に実行不可能であり、というのは、それは、加えられた促進剤から、かなりの量のフタルイミド不純物およびフタレート不純物を生成するからである。   (Patent Document 3) (Daicel Chemical Industries Ltd.) uses N-hydroxyphthalimide as an accelerator for oxidation in acetic acid, using nicotinic acid from 3-methylpyridine in acetic acid. A method for production has been disclosed. However, this method requires a long residence time and is not economically feasible because it produces significant amounts of phthalimide and phthalate impurities from the added accelerator. .

(特許文献4)(ロンザAG(Lonza AG))に記載された3−メチルピリジンのニコチン酸への酸化のための商業的気相法には、いくつかの欠点がある。反応が発熱であるので、それを気相中で行うことは熱移動制限を生じさせ、それは、エネルギーを反応から取出すことができる効率を低減する。また、反応が固定床不均質触媒の上で行われるので、反応は、流体媒体全体にわたってではなく、触媒の表面のみにおいて行われ得る。   The commercial gas phase method for the oxidation of 3-methylpyridine to nicotinic acid described in US Pat. Since the reaction is exothermic, doing it in the gas phase creates a heat transfer limitation, which reduces the efficiency with which energy can be extracted from the reaction. Also, because the reaction is performed on a fixed bed heterogeneous catalyst, the reaction can be performed only on the surface of the catalyst, not over the entire fluid medium.

複素環式芳香族カルボン酸、特に反応時間および副生成物形成が低減される複素環式芳香族カルボン酸の生成のための向上された方法を提供する必要が残る。   There remains a need to provide an improved process for the production of heteroaromatic carboxylic acids, particularly heteroaromatic carboxylic acids with reduced reaction time and by-product formation.

比較的高価であり、環境規制によって、回収およびリサイクルを必要とすることがある酢酸などの有機溶媒のかなりの量の使用を回避することも望ましいであろう。酢酸の使用におけるさらなる問題は、それが、特定の条件下で空気または酸素と混合されると可燃性であることである。有機溶媒の使用におけるさらなる問題は、酸化剤がそれへの低可溶性を有し得ることである。たとえば、二酸素が酸化剤として使用される場合、二酸素は主として反応媒体中に別々の気泡として存在し、少量の二酸素のみが溶媒に溶解する。前駆体と二酸素との間の反応が、二酸素が気泡からバルク液体中に拡散することから生じる程度に、反応速度は、二酸素の溶媒への低可溶性によって制限される。   It would also be desirable to avoid the use of significant amounts of organic solvents such as acetic acid, which are relatively expensive and environmental regulations may require recovery and recycling. A further problem in the use of acetic acid is that it is flammable when mixed with air or oxygen under certain conditions. A further problem in the use of organic solvents is that the oxidizing agent can have a low solubility in it. For example, when dioxygen is used as the oxidant, the dioxygen exists primarily as separate bubbles in the reaction medium, and only a small amount of dioxygen dissolves in the solvent. To the extent that the reaction between the precursor and dioxygen results from the diffusion of dioxygen from the bubbles into the bulk liquid, the reaction rate is limited by the low solubility of dioxygen in the solvent.

複素環式芳香族カルボン酸を、超臨界水中の前駆体の酸化によって合成することができることが現在見出されている。   It has now been found that heterocyclic aromatic carboxylic acids can be synthesized by oxidation of precursors in supercritical water.

(非特許文献1)が、とりわけ、酸化剤として分子酸素を使用する亜臨界水の反応媒体中のアルキル芳香族化合物からの芳香族カルボン酸の合成のためのバッチ法を記載する。水の誘電率は、それがその臨界点(374℃および220.9bara)に近づくにつれて、約80C2/Nm2の室温値から5C2/Nm2の値に大幅に減少し、それが有機分子を可溶化するのを可能にする。結果として、次に、水は、たとえば、トルエンなどの炭化水素が、超臨界条件または近超臨界条件下で水と完全に混和性である程度に、有機溶媒のように挙動する。たとえば、テレフタル酸が、事実上約200℃未満の水に不溶性である。二酸素が、また、亜臨界水および超臨界水に高度に可溶性である。 (1) describe, inter alia, a batch process for the synthesis of aromatic carboxylic acids from alkylaromatic compounds in a reaction medium of subcritical water using molecular oxygen as the oxidant. As the dielectric constant of water approaches its critical point (374 ° C. and 220.9 bara), it decreases significantly from a room temperature value of about 80 C 2 / Nm 2 to a value of 5 C 2 / Nm 2 , which is an organic molecule. Makes it possible to solubilize. As a result, water then behaves like an organic solvent to the extent that hydrocarbons such as toluene are completely miscible with water under supercritical or near supercritical conditions. For example, terephthalic acid is virtually insoluble in water below about 200 ° C. Dioxygen is also highly soluble in subcritical and supercritical water.

(特許文献5)は、超臨界条件または超臨界点に近い近超臨界条件下で水性溶媒中のカルボン酸の1つまたは複数の前駆体を酸化する工程を含む、テレフタル酸またはイソフタル酸などの芳香族カルボン酸の生成のための連続法を開示する。   (Patent Document 5) describes a method of oxidizing one or more precursors of a carboxylic acid in an aqueous solvent under supercritical conditions or near supercritical conditions close to a supercritical point, such as terephthalic acid or isophthalic acid. A continuous process for the production of aromatic carboxylic acids is disclosed.

特開平7−233150号公報JP 7-233150 A 米国特許第3354202号明細書US Pat. No. 3,354,202 特開2002−226404号公報JP 2002-226404 A DE−19822788号明細書DE-19822788 Specification 国際公開第02/06201号パンフレットInternational Publication No. 02/06201 Pamphlet ホリデー・アール・エル(Holliday R.L.)ら(ジャーナル・オブ・スーパークリティカル・フルイズ(J.Supercritical Fluids)12、1998、255−260)Holiday R.L., et al. (J. Supercritical Fluids 12, 1998, 255-260) リン(Lin)、スミス(Smith)ら(インターナショナル・ジャーナル・オブ・ケミカル・キネティクス(International Journal of Chemical Kinetics)、Vol23、1991、p971)Lin, Smith et al. (International Journal of Chemical Kinetics, Vol 23, 1991, p971)

本発明の目的は、高収率および高選択性における、低減された反応時間での、溶媒として有機材料を使用する必要のない、複素環式芳香族カルボン酸の生成のための代替の向上された方法を提供することである。本発明のさらなる目的は、反応物および生成物の実質的にすべてが反応の間共通相中に維持される、複素環式芳香族カルボン酸の生成のための代替の向上された方法を提供することである。   The object of the present invention is an improved alternative for the production of heterocyclic aromatic carboxylic acids in high yield and selectivity, with reduced reaction time and without the use of organic materials as solvent. Is to provide a way. A further object of the present invention provides an alternative and improved method for the production of heterocyclic aromatic carboxylic acids, wherein substantially all of the reactants and products are maintained in a common phase during the reaction. That is.

本発明によれば、複素環式芳香族カルボン酸の生成のための方法であって、触媒の存在下で、前記カルボン酸の前駆体を酸化剤と接触させる工程であって、かかる接触が、超臨界条件または超臨界点に近い近超臨界条件下の水を含む水性溶媒中にある前記前駆体および酸化剤を用いて行われる工程を含むことを特徴とする方法を提供する。   According to the present invention, a method for the production of a heterocyclic aromatic carboxylic acid, the step of contacting the carboxylic acid precursor with an oxidizing agent in the presence of a catalyst, wherein the contacting comprises: There is provided a method comprising a step performed using the precursor and an oxidizing agent in an aqueous solvent containing water under supercritical conditions or near supercritical conditions close to a supercritical point.

本発明の方法は、短い滞留時間を伴い、かつ生成物形成の高収率および良好な選択性を示す点で有利である。さらに、超臨界または近超臨界条件下で水を使用することによって、主溶媒として酢酸などの脂肪族カルボン酸を使用することなく、所望の複素環式芳香族カルボン酸を生成することができる。   The process of the present invention is advantageous in that it involves a short residence time and exhibits a high yield of product formation and good selectivity. Furthermore, by using water under supercritical or near supercritical conditions, the desired heterocyclic aromatic carboxylic acid can be produced without using an aliphatic carboxylic acid such as acetic acid as the main solvent.

生成された複素環式芳香族カルボン酸の実質的にすべてが、反応の間溶液中に維持され、その後、カルボン酸は反応媒体から回収される。   Substantially all of the produced heterocyclic aromatic carboxylic acid is maintained in solution during the reaction, after which the carboxylic acid is recovered from the reaction medium.

好ましくは、方法は、問題の成分が分子レベルで混合された実質的に1つの均質な流体相を形成する反応物および溶媒で行われる。これは、二酸素が反応媒体中に別々の気泡として存在する既存の方法と対照的である。前駆体と二酸素との間の反応が、二酸素が気泡からバルク液体中に拡散することから生じる程度に、従来の方法の反応速度は、二酸素の有機溶媒への可溶性によって制限され、これは高くない。溶媒としての、超臨界または近超臨界条件下での水の使用は、反応速度論を変え、というのは、超臨界点に近づき、それを超えると、水中の二酸素の濃度が著しく増加するからである。さらに、反応速度論は、水溶媒が超臨界または近超臨界条件下であるとき優勢である高温によって、さらに向上される。高温、高濃度、および均質性の組合せは、前駆体をカルボン酸に変換するための反応が、従来の方法で用いられる滞留時間と比較して、非常に急速に生じることができることを意味する。   Preferably, the process is performed with reactants and solvents that form a substantially homogeneous fluid phase in which the components of interest are mixed at the molecular level. This is in contrast to existing methods where dioxygen is present as separate bubbles in the reaction medium. To the extent that the reaction between the precursor and dioxygen results from the diffusion of dioxygen from the bubbles into the bulk liquid, the reaction rate of the conventional method is limited by the solubility of dioxygen in the organic solvent. Is not expensive. The use of water as a solvent under supercritical or near supercritical conditions changes the reaction kinetics, as it approaches the supercritical point and beyond it, the concentration of dioxygen in the water increases significantly. Because. Furthermore, the reaction kinetics are further improved by the high temperature that prevails when the aqueous solvent is under supercritical or near supercritical conditions. The combination of high temperature, high concentration, and homogeneity means that the reaction to convert the precursor to carboxylic acid can occur very rapidly compared to the residence time used in conventional methods.

これらの条件下で、アルデヒド中間体などの中間体不純物が、容易に所望のカルボン酸に酸化される。さらに、前駆体と酸化剤との間の自触媒破壊反応、および触媒の消費が最小にされる。   Under these conditions, intermediate impurities such as aldehyde intermediates are readily oxidized to the desired carboxylic acid. Furthermore, autocatalytic destruction reactions between the precursor and the oxidant and catalyst consumption are minimized.

好ましくは、前記接触は、前駆体、酸化剤、および水性溶媒が、反応ゾーン内で実質的に1つの均質な相を構成するように行われ、前記前駆体の少なくとも一部の、前記酸化剤との接触は、前記触媒の、前記酸化剤の少なくとも一部との接触と同時に起こる。   Preferably, the contacting is performed such that the precursor, oxidant, and aqueous solvent constitute substantially one homogeneous phase within the reaction zone, wherein at least a portion of the oxidant of the precursor. Contact with the catalyst occurs simultaneously with contact of the catalyst with at least a portion of the oxidant.

好ましくは、前記接触は連続流反応器内で行われる。代替実施形態において、方法を、バッチタイプ反応器内でバッチ反応として行うことができる。   Preferably, the contacting takes place in a continuous flow reactor. In an alternative embodiment, the method can be performed as a batch reaction in a batch type reactor.

方法を用いて、好ましくは窒素および酸素から選択され、好ましくは窒素である、1、2、または3のヘテロ原子、好ましくは1または2のヘテロ原子、より好ましくは1のヘテロ原子を含有する複素環式芳香族カルボン酸を調製することができる。好ましくは、複素環式芳香族カルボン酸は、5または6員環系、好ましくは6員環系を含む。好ましくは、複素環式芳香族カルボン酸は、単環式または二環式、好ましくは単環式である。方法は、特に、窒素含有複素環式芳香族化合物、特に1、2、または3の窒素原子を含むもの、および特に6員環を含むものの生成に適用できる。好ましい実施形態において、複素環式芳香族カルボン酸は、ピリジン環またはピリミジン環、好ましくはピリジン環を含む。好ましい実施形態において、複素環式芳香族カルボン酸はニコチン酸である。   Using the method, a heterocycle containing 1, 2 or 3 heteroatoms, preferably 1 or 2 heteroatoms, more preferably 1 heteroatom, preferably selected from nitrogen and oxygen, preferably nitrogen. Cyclic aromatic carboxylic acids can be prepared. Preferably, the heterocyclic aromatic carboxylic acid comprises a 5 or 6 membered ring system, preferably a 6 membered ring system. Preferably, the heterocyclic aromatic carboxylic acid is monocyclic or bicyclic, preferably monocyclic. The method is particularly applicable to the generation of nitrogen-containing heterocyclic aromatic compounds, particularly those containing 1, 2, or 3 nitrogen atoms, and especially those containing 6-membered rings. In a preferred embodiment, the heterocyclic aromatic carboxylic acid comprises a pyridine ring or a pyrimidine ring, preferably a pyridine ring. In a preferred embodiment, the heterocyclic aromatic carboxylic acid is nicotinic acid.

適切な前駆体は、アルキル置換複素環式芳香族化合物、特にメチル置換複素環式芳香族化合物である。好ましい実施形態において、前駆体は、アルキルピリジンまたはアルキルピリミジン、好ましくはアルキルピリジン、好ましくはメチルピリジン、好ましくは3−メチルピリジンである。本明細書で説明される方法において、好ましくは、所望のカルボン酸の1つの前駆体のみが使用される。しかし、あるいは、所望のカルボン酸の1つを超える前駆体を使用することができる。アルキル置換基以外に、複素環式前駆体は、任意に、1つまたは複数の他の置換基、たとえば、ヒドロキシ基、ニトレート基、およびハライド基を有することができる。   Suitable precursors are alkyl-substituted heterocyclic aromatic compounds, particularly methyl-substituted heterocyclic aromatic compounds. In a preferred embodiment, the precursor is an alkyl pyridine or an alkyl pyrimidine, preferably an alkyl pyridine, preferably methyl pyridine, preferably 3-methyl pyridine. In the methods described herein, preferably only one precursor of the desired carboxylic acid is used. However, alternatively, more than one precursor of the desired carboxylic acid can be used. In addition to alkyl substituents, the heterocyclic precursor can optionally have one or more other substituents, such as hydroxy groups, nitrate groups, and halide groups.

本発明の方法において、プロセスの圧力および温度は、超臨界または近超臨界条件を確実にするように選択される。したがって、動作温度が、典型的には、300から480℃、より好ましくは330から450℃、典型的には約340から370℃の下限から約370から約420℃の上限の範囲内である。動作圧力が、典型的には、約40から350bara、好ましくは60から300bara、より好ましくは200から280baraの範囲内である。   In the method of the present invention, the process pressure and temperature are selected to ensure supercritical or near supercritical conditions. Thus, the operating temperature is typically within the range of 300 to 480 ° C., more preferably 330 to 450 ° C., typically from a lower limit of about 340 to 370 ° C. to an upper limit of about 370 to about 420 ° C. The operating pressure is typically in the range of about 40 to 350 bara, preferably 60 to 300 bara, more preferably 200 to 280 bara.

本明細書で使用されるように、「近超臨界条件」は、反応物および溶媒が実質的に1つの均質な相を構成することを意味し、実際に、これは、水の臨界温度より低い条件下で達成することができる。一実施形態において、「近超臨界条件」という用語は、溶媒が、220.9baraにおける水の臨界温度より100℃以上低い、好ましくは50℃以上低い、より好ましくは35℃以上低い、特に20℃以上低い温度であることを意味する。   As used herein, “near supercritical conditions” means that the reactants and solvent constitute substantially one homogeneous phase, which in fact is less than the critical temperature of water. It can be achieved under low conditions. In one embodiment, the term “near supercritical conditions” means that the solvent is at least 100 ° C., preferably at least 50 ° C., more preferably at least 35 ° C., especially 20 ° C. below the critical temperature of water at 220.9 bara. This means that the temperature is lower.

本明細書で使用されるように、「連続流反応器」は、バッチタイプ反応器と対照的に、同時に連続的に、反応物が導入され混合され、生成物が取出される反応器を意味する。たとえば、反応器は、管形流れ反応器(乱流または層流を伴う)であることができるが、ここに規定される本発明のさまざまな態様は、この特定のタイプの連続流反応器に限定されない。連続流反応器内の滞留時間は、反応器体積を動作条件における反応物の体積流量で割ったものと定義する。   As used herein, “continuous flow reactor” refers to a reactor in which reactants are introduced and mixed and product is withdrawn simultaneously and continuously, as opposed to batch type reactors. To do. For example, the reactor can be a tubular flow reactor (with turbulent or laminar flow), but the various aspects of the invention defined herein apply to this particular type of continuous flow reactor. It is not limited. Residence time in a continuous flow reactor is defined as the reactor volume divided by the reactant volume flow at operating conditions.

本明細書で使用されるように、「カルボン酸前駆体」または「前駆体」は、選択的な酸化条件の存在下で大きな収率(majority yield)で特定のカルボン酸に酸化することができる有機化合物、好ましくは炭化水素を意味する。ピリジンカルボン酸前駆体の例が、メチルピリジンであり、たとえば、ニコチン酸前駆体が3−メチルピリジンである。対応して、メチルピリミジンを使用して、ピリミジン(pryimidine)カルボン酸を生成することができる。   As used herein, a “carboxylic acid precursor” or “precursor” can be oxidized to a particular carboxylic acid in a large yield in the presence of selective oxidation conditions. An organic compound, preferably a hydrocarbon. An example of a pyridinecarboxylic acid precursor is methylpyridine, for example, the nicotinic acid precursor is 3-methylpyridine. Correspondingly, methylpyrimidine can be used to produce a pyrimidine carboxylic acid.

本明細書で使用されるように、カルボン酸の生成への言及は、その無水物の生成への言及を含む。当業者には明らかであるように、本発明の方法がカルボン酸を生成するかそれらの無水物を生成するかは、反応における条件、および/または生成物を単離または分離するために用いられる条件による。   As used herein, reference to the production of a carboxylic acid includes reference to the production of its anhydride. As will be apparent to those skilled in the art, whether the process of the present invention produces carboxylic acids or their anhydrides is used in the reaction conditions and / or to isolate or separate the products. Depending on conditions.

好ましくは、本発明の方法において、反応において生成された複素環式芳香族カルボン酸の実質的にすべて、いずれにしても98重量%以上が、反応の間溶液中に維持され、溶液が酸化反応ゾーンを出て、冷却を経るまで、沈殿し始めない。   Preferably, in the method of the present invention, substantially all of the heterocyclic aromatic carboxylic acid produced in the reaction is maintained in solution during the reaction, in any case, more than 98% by weight, and the solution is oxidized. It does not begin to settle until it leaves the zone and undergoes cooling.

反応のための滞留時間は、分解生成物の著しい生成を伴わない、前駆体の所望の複素環式芳香族カルボン酸への変換の達成と適合させることができる。反応ゾーン内の反応媒体の滞留時間は、一般に10分以下、通常2分以下程度、好ましくは1分以下、より好ましくは30秒以下である。   The residence time for the reaction can be matched to achieving the conversion of the precursor to the desired heterocyclic aromatic carboxylic acid without significant formation of degradation products. The residence time of the reaction medium in the reaction zone is generally 10 minutes or less, usually about 2 minutes or less, preferably 1 minute or less, more preferably 30 seconds or less.

好ましい実施形態において、目的とするカルボン酸のための選択性は、少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも98%であり、選択性は、パーセンテージとして表現された、目的とする酸の重量収率を、目的とする酸および部分酸化アルデヒド不純物、および分解生成物を除く他の反応生成物の組合された重量収率で割ったものである。   In a preferred embodiment, the selectivity for the desired carboxylic acid is at least 90%, preferably at least 95%, more preferably at least 98%, and the selectivity is the desired acid expressed as a percentage. Is divided by the combined weight yield of the desired acid and partially oxidized aldehyde impurities and other reaction products excluding decomposition products.

好ましい実施形態において、目的とするカルボン酸の収率は、前駆体の重量の、好ましくは少なくとも50重量%、好ましくは少なくとも60重量%、好ましくは少なくとも70重量%、好ましくは少なくとも80重量%、好ましくは少なくとも90重量%である。   In a preferred embodiment, the yield of the carboxylic acid of interest is preferably at least 50% by weight of the precursor, preferably at least 60% by weight, preferably at least 70% by weight, preferably at least 80% by weight, preferably Is at least 90% by weight.

本発明の方法を行うのに適した反応器システムは、一般に、以下で説明されるように構成することができる。次の説明は、連続流反応器の好ましい実施形態に関連する。しかし、上で示されたように、本発明はそのような構成に限定されず、次の説明は例示のためにすぎない。   A reactor system suitable for carrying out the method of the present invention can generally be configured as described below. The following description relates to a preferred embodiment of a continuous flow reactor. However, as indicated above, the present invention is not limited to such a configuration and the following description is for illustration only.

直列のまたは並列の、1つを超える反応ゾーンがあることができる。たとえば、並列の多数の反応ゾーンが使用される場合、反応物および溶媒は、反応ゾーンの通過のために別個の流れを形成することができ、望ましい場合、そのような多数の反応ゾーンからの生成物流を合流させて、1つの生成物流を形成することができる。1つを超える反応ゾーンが使用される場合、温度などの条件は、各反応器内で同じまたは異なることができる。各反応器は断熱的にまたは等温的に動作させることができる。等温または制御された温度上昇を熱交換によって維持して、反応が反応器を通って進むとき所定の温度プロファイルを規定することができる。   There can be more than one reaction zone in series or in parallel. For example, if multiple reaction zones in parallel are used, the reactants and solvent can form separate streams for passage through the reaction zone and, if desired, production from such multiple reaction zones. The logistics can be merged to form one product stream. If more than one reaction zone is used, conditions such as temperature can be the same or different within each reactor. Each reactor can be operated adiabatically or isothermally. Isothermal or controlled temperature rise can be maintained by heat exchange to define a predetermined temperature profile as the reaction proceeds through the reactor.

本発明の一実施形態において、反応の熱は、たとえば、技術の開示を参照により本明細書に援用する(特許文献5)に記載されているような、当業者に知られている従来の技術に従って、熱受容流体での熱交換によって、反応から除去される。好都合に、熱受容流体は水を含む。   In one embodiment of the present invention, the heat of reaction is performed by conventional techniques known to those skilled in the art, for example as described in US Pat. And is removed from the reaction by heat exchange with a heat receiving fluid. Conveniently, the heat receiving fluid comprises water.

本発明の方法における酸化剤は、好ましくは、分子酸素、たとえば空気または酸素富化空気であるが、好ましくは、その主成分として酸素を含有するガス、より好ましくは純酸素、または液体に溶解した酸素を含む。空気の使用は、本発明の範囲から除かれないが、好まれず、というのは、空気の高窒素含有量のせいで、大きい圧縮コストが生じ、オフガス取扱い設備が、大量のオフガスに対処する必要があるからである。一方、純酸素または酸素富化ガスは、より小さいコンプレッサおよびより小さいオフガス処理設備の使用を可能にする。本発明の方法における酸化剤としての二酸素の使用が、特に有利であり、というのは、それは、超臨界または近超臨界条件下で水に高度に可溶性であるからである。したがって、特定の点において、酸素/水システムは1つの均質な相になる。   The oxidizing agent in the method of the present invention is preferably molecular oxygen, such as air or oxygen-enriched air, but preferably dissolved in a gas containing oxygen as its main component, more preferably pure oxygen, or liquid. Contains oxygen. The use of air is not excluded from the scope of the present invention but is not preferred because of the high nitrogen content of the air, resulting in high compression costs and off-gas handling equipment to cope with large amounts of off-gas. It is necessary. On the other hand, pure oxygen or oxygen-enriched gas allows the use of smaller compressors and smaller off-gas processing equipment. The use of dioxygen as an oxidant in the process of the present invention is particularly advantageous because it is highly soluble in water under supercritical or near supercritical conditions. Thus, at a particular point, the oxygen / water system becomes one homogeneous phase.

分子酸素の代わりに、酸化剤は、1分子あたり1つまたは複数の酸素原子を含有する化合物、たとえば室温における液相化合物から得られた原子酸素を含むことができる。1つのそのような化合物は、たとえば、米国特許公報(非特許文献2)に記載されているように、反応または分解によって酸素源として作用する過酸化水素である。   Instead of molecular oxygen, the oxidant can include compounds containing one or more oxygen atoms per molecule, such as atomic oxygen obtained from liquid phase compounds at room temperature. One such compound is hydrogen peroxide that acts as a source of oxygen by reaction or decomposition, as described, for example, in US Pat.

本発明の方法は酸化触媒の存在下で行われる。触媒は、溶媒と、複素環式芳香族カルボン酸前駆体とを含む反応媒体に可溶性であることができるか、あるいは、不均質な触媒を使用することができる。触媒は、均質であろうと不均質であろうと、典型的には、1つまたは複数の重金属化合物、たとえばコバルト化合物および/またはマンガン化合物、好ましくはマンガン化合物だけを含み、任意に、酸化促進剤を含むことができる。たとえば、触媒は、脂肪族カルボン酸溶媒中の芳香族カルボン酸(テレフタル酸など)を生成するために液相酸化反応において使用された形態、たとえば、コバルトおよび/またはマンガンの、臭化物、ブロモアルカノエート(bromoalkanoates)、またはアルカノエート(alkanoates)(通常、Cl〜C4アルカノエート、たとえば酢酸塩など)のいずれかをとることができる。バナジウム、クロム、鉄、モリブデン、セリウムなどのランタニド、ジルコニウム、ハフニウム、および/またはニッケルなどの他の重金属の化合物を、コバルトおよび/またはマンガンの代わりに使用することができる。有利に、触媒系は臭化マンガン(MnBr2)を含む。使用される場合、酸化促進剤は、元素臭素、イオン臭化物(たとえば、HBr、NaBr、KBr、NH4Br)および/または有機臭化物(たとえば、ブロモベンゼン、ベンジル−ブロミド、モノ−およびジ−ブロモ酢酸、ブロモアセチルブロミド、テトラブロモエタン、エチレン−ジ−ブロミドなど)の形態であることができる。あるいは、酸化促進剤は、メチルエチルケトンなどのケトン、またはアセトアルデヒドなどのアルデヒドを含むことができる。 The process according to the invention is carried out in the presence of an oxidation catalyst. The catalyst can be soluble in the reaction medium comprising the solvent and the heterocyclic aromatic carboxylic acid precursor, or a heterogeneous catalyst can be used. The catalyst, whether homogeneous or heterogeneous, typically comprises only one or more heavy metal compounds, such as cobalt compounds and / or manganese compounds, preferably manganese compounds, optionally with an oxidation promoter. Can be included. For example, the catalyst may be in the form used in a liquid phase oxidation reaction to produce an aromatic carboxylic acid (such as terephthalic acid) in an aliphatic carboxylic acid solvent, eg, bromide, bromoalkanoate of cobalt and / or manganese. (Bromoalkanoates), or alkanoates (alkanoates) (usually, C l -C 4 alkanoates, such as acetates) may take any of the. Other heavy metal compounds such as lanthanides such as vanadium, chromium, iron, molybdenum, cerium, zirconium, hafnium, and / or nickel can be used in place of cobalt and / or manganese. Advantageously, the catalyst system comprises manganese bromide (MnBr 2 ). When used, the oxidation promoter is elemental bromine, ionic bromide (eg, HBr, NaBr, KBr, NH 4 Br) and / or organic bromide (eg, bromobenzene, benzyl-bromide, mono- and di-bromoacetic acid). , Bromoacetyl bromide, tetrabromoethane, ethylene-di-bromide, etc.). Alternatively, the oxidation promoter can include a ketone such as methyl ethyl ketone, or an aldehyde such as acetaldehyde.

触媒が不均質な形態である場合、それは、連続的に流れる反応媒体と触媒との間の接触を確実にするように、反応ゾーン内に適切に配置することができる。この場合、触媒は、流れ断面を過度に狭くすることなく、かかる接触を確実にするように、反応ゾーン内に適切に支持および/または拘束することができる。たとえば、反応媒体が不均質な触媒の上に流れるように、不均質な触媒を、反応ゾーン内に位置決めされた静的エレメント(たとえば、オープンワーク構造を形成するエレメント)上にコーティングするか、それらに他の態様で付与するか、それらの中に包含することができる。そのような静的エレメントは、さらに、反応物が反応ゾーンを通過するとき反応物の混合を向上させるのに役立つことができる。あるいは、触媒は、移動ペレット、粒子、微粉化形態、金属スポンジ形態などの形態であることができ、必要な場合、触媒を反応ゾーンに制限するために手段が提供され、それにより、動作中、触媒ペレットなどは、反応ゾーンを通って流れる反応媒体中に懸濁または浸漬されるようになる。これらの方法のいずれにおける不均質な触媒の使用も、触媒作用効果を明確なゾーンに制限することができるという利点を与え、それにより、いったん反応媒体がゾーンを横断してしまうと、さらなる酸化は、低減された速度で行われるか、著しく抑制することができる。   If the catalyst is in a heterogeneous form, it can be appropriately placed in the reaction zone to ensure contact between the continuously flowing reaction medium and the catalyst. In this case, the catalyst can be properly supported and / or constrained within the reaction zone to ensure such contact without excessively narrowing the flow cross section. For example, the heterogeneous catalyst may be coated onto static elements (eg, elements that form an open work structure) positioned within the reaction zone, such that the reaction medium flows over the heterogeneous catalyst, or Can be provided in other manners or included within them. Such static elements can further serve to improve mixing of the reactants as they pass through the reaction zone. Alternatively, the catalyst can be in the form of moving pellets, particles, micronized form, metal sponge form, etc., and if necessary, means are provided to limit the catalyst to the reaction zone, so that during operation, Catalyst pellets or the like become suspended or immersed in the reaction medium flowing through the reaction zone. The use of a heterogeneous catalyst in any of these methods provides the advantage that the catalytic effect can be limited to a distinct zone, so that once the reaction medium has crossed the zone, further oxidation is not possible. Can be done at a reduced speed or significantly suppressed.

酸化反応は、反応物を加熱し加圧し、次いで、加熱され加圧された反応物を反応ゾーン内で一緒にすることによって、開始される。これはいくつかの方法で行うことができ、超臨界または近超臨界条件の達成前または後、反応物の一方または両方が水性溶媒と混合され、そのような混合は、反応ゾーン内で一緒にされるまで、反応物を互いに単離して維持するように行われる。   The oxidation reaction is initiated by heating and pressurizing the reactants and then bringing the heated and pressurized reactants together in the reaction zone. This can be done in several ways, either before or after achieving supercritical or near supercritical conditions, one or both of the reactants are mixed with an aqueous solvent, and such mixing is performed together in the reaction zone. This is done to keep the reactants isolated from one another until

本発明のバッチ法において、水、前駆体、および触媒溶液が、反応温度および圧力に加熱される前、オートクレーブ内で混合される。酸化剤を、任意に、反応条件下で混合物に加えることができるか、それを、バッチ反応器オートクレーブをシールし加熱する前、加えることができる。所望の反応時間後、反応オートクレーブは冷却され、生成物は排出される。次に、抽出、濃縮、および再結晶などの任意の適切な生成物回収システムを用いて、複素環式芳香族カルボン酸生成物を回収することができる。   In the batch process of the present invention, water, precursor, and catalyst solution are mixed in an autoclave before being heated to the reaction temperature and pressure. An oxidant can optionally be added to the mixture under reaction conditions or it can be added prior to sealing and heating the batch reactor autoclave. After the desired reaction time, the reaction autoclave is cooled and the product is discharged. The heterocyclic aromatic carboxylic acid product can then be recovered using any suitable product recovery system, such as extraction, concentration, and recrystallization.

本発明の連続法において、反応器システムは、好ましくは、酸化剤と、前駆体の少なくとも一部、および好ましくは実質的にすべてとの間の接触が、触媒と、酸化剤の少なくとも一部、および好ましくは実質的にすべてとの間の接触と、反応器システム内の同じ点で行われるように構成される。   In the continuous process of the present invention, the reactor system preferably has a contact between the oxidant and at least a portion of the precursor, and preferably substantially all of the catalyst, and at least a portion of the oxidant, And preferably configured to take place between substantially all and the same point in the reactor system.

第1の実施形態において、超臨界または近超臨界状態を確実にするように水性溶媒が加熱され加圧された後、酸化剤は水性溶媒と混合され、水性溶媒と混合する前、酸化剤の適切な加圧、および望ましい場合加熱を伴う。前駆体が、加圧され、望ましい場合加熱される。均質な触媒を使用するプロセスの場合、触媒成分は、加圧され、望ましい場合加熱される。次に、前駆体、触媒、および酸化剤/溶媒混合物は、同時に接触される。不均質な触媒を使用するプロセスの場合、前駆体が、触媒の存在下で酸化剤/溶媒混合物と接触される。   In the first embodiment, after the aqueous solvent is heated and pressurized to ensure a supercritical or near supercritical state, the oxidant is mixed with the aqueous solvent and before mixing with the aqueous solvent, With proper pressurization and heating if desired. The precursor is pressurized and heated if desired. In the case of a process that uses a homogeneous catalyst, the catalyst component is pressurized and heated if desired. The precursor, catalyst, and oxidant / solvent mixture are then contacted simultaneously. In the case of a process using a heterogeneous catalyst, the precursor is contacted with the oxidant / solvent mixture in the presence of the catalyst.

本発明の第2の実施形態において、超臨界または近超臨界状態を確実にするように水性溶媒が加熱され加圧された後、前駆体が水性溶媒と混合され、水性溶媒と混合する前、前駆体の適切な加圧、および望ましい場合加熱を伴う。1つの構成において、均質な触媒成分が、加圧および任意の加熱後、前駆体の水性溶媒との接触と同時に、水性溶媒と接触される。代替構成において、本明細書で説明されるように、不均質な触媒が使用され、反応ゾーンに制限される。超臨界または近超臨界状態を確実にするように水性溶媒が加熱され加圧された後、酸化剤は、加圧、および望ましい場合加熱後、水性溶媒と混合される。均質な触媒を使用するプロセスの場合、次に、酸化剤/水性溶媒混合物は、前駆体と、触媒と、水性溶媒とを含む混合物と接触される。不均質な触媒を使用するプロセスの場合、酸化剤/水性溶媒混合物は、反応ゾーン内で、すなわち、不均質な触媒の存在下で、前駆体と、水性溶媒とを含む混合物と接触される。   In a second embodiment of the invention, after the aqueous solvent is heated and pressurized to ensure a supercritical or near supercritical state, the precursor is mixed with the aqueous solvent and before mixing with the aqueous solvent, With proper pressurization of the precursor and, if desired, heating. In one configuration, the homogeneous catalyst component is contacted with the aqueous solvent after pressurization and optional heating, simultaneously with the contact of the precursor with the aqueous solvent. In an alternative configuration, as described herein, a heterogeneous catalyst is used and limited to the reaction zone. After the aqueous solvent is heated and pressurized to ensure a supercritical or near supercritical state, the oxidant is mixed with the aqueous solvent after pressing and, if desired, heating. In the case of a process using a homogeneous catalyst, the oxidant / aqueous solvent mixture is then contacted with a mixture comprising a precursor, a catalyst, and an aqueous solvent. In the case of a process using a heterogeneous catalyst, the oxidant / aqueous solvent mixture is contacted with the mixture comprising the precursor and the aqueous solvent in the reaction zone, ie, in the presence of the heterogeneous catalyst.

さまざまな流れの接触を、デバイスへの別個のフィードとして行うことができ、フィードは合流されて1つの均質な流体相を形成し、したがって、酸化剤および前駆体を反応させる。フィードが合流されるデバイスは、たとえば、別個のフィードが、連続流反応器を形成する1つの流れ通路、またはいくつかの場合、2つ以上の連続流反応器を形成する多数の流れ通路内で合流されることを可能にする、Y、T、X、または他の構成を有することができる。フィードが合流される1つまたは複数の流れ通路は、内部の動的または静的混合エレメントを有するまたは有さない管形構成のセクションを含むことができる。   Various flow contacts can be made as separate feeds to the device, where the feeds merge to form one homogeneous fluid phase, thus reacting the oxidant and precursor. Devices in which the feeds are merged can be, for example, in a single flow path where separate feeds form a continuous flow reactor, or in some cases multiple flow paths that form two or more continuous flow reactors. It can have Y, T, X, or other configurations that allow it to be merged. The one or more flow passages where the feeds are merged may include sections of tubular configuration with or without internal dynamic or static mixing elements.

好ましい実施形態において、たとえば、酸化剤の水性溶媒への溶解、および1つの相の形成を促進するために、急速な混合および均質性を確実にするために、インラインミキサまたは静的ミキサが有利に使用される。   In preferred embodiments, in-line mixers or static mixers are advantageous to ensure rapid mixing and homogeneity, for example, to facilitate dissolution of the oxidant in an aqueous solvent and the formation of a single phase. used.

酸化剤フィードおよび前駆体フィードを1つの位置で一緒にすることができるか、一方のフィードまたは両方のフィードの少なくとも一部が、漸進的に、たとえば、反応器を通る流れの方向に対して多数の注入点を介して導入されるように、接触を2つ以上の段階で行うことができる。たとえば、一方のフィードを連続流通路に沿って通過させることができ、連続流通路に、他方のフィードが、連続流通路の長さ方向に隔置された多数の点で導入され、それにより、反応は漸進的に行われる。連続流通路に沿って通過されたフィードは、水性溶媒を含むことができ、多数の位置で導入されたフィードも同様である。   The oxidant feed and precursor feed can be combined at one location, or at least a portion of one or both feeds is progressively increased, for example, relative to the direction of flow through the reactor. The contact can be made in two or more stages so that it is introduced through the injection point. For example, one feed can be passed along a continuous flow path, where the other feed is introduced at a number of points spaced along the length of the continuous flow path, thereby The reaction is progressive. The feed passed along the continuous flow path can contain an aqueous solvent, as well as feed introduced at multiple locations.

同様に、触媒、特に均質な触媒の添加を、漸進的に、たとえば、反応器を通る流れの方向に対して多数の注入点を介して行うことができる。   Similarly, the addition of a catalyst, in particular a homogeneous catalyst, can be carried out progressively, for example via a number of injection points with respect to the direction of flow through the reactor.

一実施形態において、酸化剤は2つ以上の位置で反応に導入される。そのような位置は、好都合に、酸化剤が、初期位置、および前記初期位置の下流の少なくとも1つのさらなる位置で反応に導入されるように、酸化ゾーンを通る溶媒および反応物のバルク流に対して位置決めされる。   In one embodiment, the oxidant is introduced into the reaction at two or more locations. Such a position is advantageously for the bulk flow of solvent and reactants through the oxidation zone so that the oxidant is introduced into the reaction at the initial position and at least one additional position downstream of said initial position. Is positioned.

連続流反応器を横断した後、反応混合物は、複素環式芳香族カルボン酸の溶液を含む。溶液は、また、触媒(使用される場合)、および、比較的小量の、中間体(たとえばアルデヒド)、脱カルボキシル化生成物、および分解生成物などの副生成物、およびいかなる未使用の反応物を含有することができる。   After traversing the continuous flow reactor, the reaction mixture contains a solution of a heterocyclic aromatic carboxylic acid. The solution also contains catalyst (if used) and relatively small amounts of by-products such as intermediates (eg aldehydes), decarboxylation products, and degradation products, and any unused reactions. Thing can be contained.

ここで、本発明を、添付の図面を参照して、あくまで例として、さらに説明する。   The invention will now be further described by way of example only with reference to the accompanying drawings.

図1Aを参照すると、水が加熱された後、二酸素が、加圧後、水と混合され、混合物は、加圧され、任意に、プレヒータ1内でさらに加熱されて、超臨界状態を達成する。前駆体および触媒は、加圧後、反応器2の初めにまたは直前、O2/水流に加えられ、混合物は反応器を通過される。反応器を出ると、流れは、冷却され、背圧調整器3において減圧される。生成物は、冷却水の流れで外に運ばれる。対応する図1Bにおいて、触媒は、反応器内に不均質な触媒としてすでに存在する。 Referring to FIG. 1A, after water is heated, dioxygen is mixed with water after pressurization, and the mixture is pressurized and optionally further heated in preheater 1 to achieve a supercritical state. To do. The precursor and catalyst are added to the O 2 / water stream after pressurization at the beginning or just before reactor 2 and the mixture is passed through the reactor. Upon exiting the reactor, the stream is cooled and depressurized in the back pressure regulator 3. The product is carried out with the flow of cooling water. In the corresponding FIG. 1B, the catalyst already exists as a heterogeneous catalyst in the reactor.

図2Aおよび図2Bを参照すると、水が加圧され任意に加熱された後、前駆体および触媒は、加圧後、水に加えられ、任意に、プレヒータ1A内でさらに加熱されて、超臨界状態を達成する。二酸素ガスは、加圧後、超臨界状態における水と混合され、任意に、プレヒータ1内でさらに加熱される。図2Aにおいて、2つの流れは、反応器2の初めにまたは直前、混合され、混合物は反応器を通過される。図2Bにおいて、O2/水流は、多数の注入点で漸進的に反応器に加えられる。反応器を出ると、流れは、冷却され、背圧調整器3において減圧される。生成物は、冷却水の流れで外に運ばれる。対応する図2Cおよび図2Dにおいて、触媒は、反応器内に不均質な触媒としてすでに存在する。 Referring to FIGS. 2A and 2B, after water is pressurized and optionally heated, the precursor and catalyst are added to the water after pressurization and optionally further heated in preheater 1A to become supercritical. Achieve state. The dioxygen gas is mixed with water in a supercritical state after pressurization, and optionally further heated in the preheater 1. In FIG. 2A, the two streams are mixed at the beginning or just before reactor 2, and the mixture is passed through the reactor. In FIG. 2B, the O 2 / water stream is progressively added to the reactor at multiple injection points. Upon exiting the reactor, the stream is cooled and depressurized in the back pressure regulator 3. The product is carried out with the flow of cooling water. In the corresponding FIGS. 2C and 2D, the catalyst already exists as a heterogeneous catalyst in the reactor.

図3を参照すると、水、前駆体、および二酸素ガスを含む原料成分が、動作圧力に加圧され、それぞれの源10、12、および14から、プレヒータ16を通して、連続的に供給され、成分は、300℃から480℃、より好ましくは330℃から450℃、典型的には約340℃から370℃の下限くらいから約370℃から約420℃の上限の温度に加熱され、圧力および温度は、超臨界または近超臨界条件を確実にするために選択される。原料成分を予熱するために用いられる熱の一部を、その後の前駆体と酸化剤との間の反応の間生じた発熱から得ることができる。他の源からの熱が、たとえば、高圧流の形態であることができ、および/または、加熱を、水流の直接焼成加熱によって行うことができる。反応の熱を、任意の適切な態様で、たとえば、反応後の流体と水などの適切な熱受容流体との間の熱交換によって、回収することができる。たとえば、熱受容流体を、反応ゾーンを通過する反応物および溶媒と向流におよび/または並流に熱交換関係で流れるように配列することができる。反応ゾーンを横断する際にそれに沿って熱受容流体が流れる1つまたは複数の通路は、反応ゾーンの外部にあることができ、および/または、反応ゾーンを通って内部に延在することができる。そのような内部に延在する流れ通路は、たとえば、反応ゾーンを通る反応物/溶媒の流れの一般的な方向と略平行に、および/またはこれの横断方向に延在することができる。たとえば、熱受容流体は、反応器の内部内に配置された1つまたは複数のコイルチューブの通過によって、反応ゾーンを横断することができる。反応のエンタルピーを用いて、タービンなどの適切なパワー回収システムによって、パワーを回収することができ、たとえば、熱受容流体、たとえば水を用いて、高圧飽和流を、たとえば300℃/100bara程度の温度および圧力に上昇させることができ、これを、外部熱によって過熱し、高効率凝縮蒸気タービンに供給して、パワーを回収することができる。このように、反応器を最適温度に維持することができ、効果的なエネルギー効率を達成することができる。代替方法において、動作中反応器を横切る温度上昇を抑制するために、反応器を断熱条件下で動作させることができ、反応ゾーンを通る水流の適切に高い速度を用いることができる。望ましい場合、両方の方法の組合せ、すなわち、反応ゾーンを通る適切な水流量と合された、熱受容流体による反応のエンタルピーの回収を用いることができる。   Referring to FIG. 3, feed components including water, precursor, and dioxygen gas are pressurized to operating pressure and continuously fed from respective sources 10, 12, and 14 through a preheater 16, and the components Is heated to a temperature from 300 ° C. to 480 ° C., more preferably from 330 ° C. to 450 ° C., typically from a lower limit of about 340 ° C. to 370 ° C. to an upper limit of about 370 ° C. to about 420 ° C., and the pressure and temperature are Selected to ensure supercritical or near supercritical conditions. A portion of the heat used to preheat the raw material components can be derived from the exotherm generated during the subsequent reaction between the precursor and the oxidant. The heat from other sources can be in the form of, for example, a high pressure stream and / or the heating can be performed by direct calcination heating of the water stream. The heat of reaction can be recovered in any suitable manner, for example, by heat exchange between the post-reaction fluid and a suitable heat receiving fluid such as water. For example, the heat receptive fluid can be arranged to flow in a heat exchange relationship in countercurrent and / or cocurrent with the reactants and solvent passing through the reaction zone. The one or more passages along which the heat receptive fluid flows as it traverses the reaction zone can be external to the reaction zone and / or can extend through and through the reaction zone. . Such internally extending flow passages can, for example, extend generally parallel to and / or transverse to the general direction of reactant / solvent flow through the reaction zone. For example, the heat receiving fluid can traverse the reaction zone by the passage of one or more coiled tubes located within the interior of the reactor. Using the enthalpy of the reaction, power can be recovered by a suitable power recovery system such as a turbine, for example using a heat receiving fluid, for example water, and a high pressure saturated stream, for example a temperature of about 300 ° C./100 bara And can be raised to pressure, which can be superheated by external heat and fed to a high efficiency condensing steam turbine to recover power. In this way, the reactor can be maintained at an optimum temperature and effective energy efficiency can be achieved. In an alternative method, the reactor can be operated under adiabatic conditions and an appropriately high rate of water flow through the reaction zone can be used to suppress temperature rise across the reactor during operation. If desired, a combination of both methods can be used, i.e. recovery of the enthalpy of the reaction with the heat receptive fluid combined with an appropriate water flow rate through the reaction zone.

原料成分の加熱後、酸素が水と混合され、これは、予熱および加圧の結果として、超臨界または近超臨界条件下になり、したがって、原料を可溶化することができる。図3に示された実施形態において、酸素および水がプレミキサ18A内で混合される。前駆体が、また、プレミキサ18B内で水と混合される。当然、前駆体を、また、プレヒータ16に入る前、別個に水と予混合することができる。   After heating the raw material components, oxygen is mixed with water, which results in supercritical or near supercritical conditions as a result of preheating and pressurization, thus allowing the raw material to be solubilized. In the embodiment shown in FIG. 3, oxygen and water are mixed in premixer 18A. The precursor is also mixed with water in the premixer 18B. Of course, the precursor can also be premixed separately with water before entering the preheater 16.

プレミキサ(または、各反応物および水の予混合が企てられる場合、複数のプレミキサ)は、それぞれ、図4A、図4B、図4C、図4D、および図5に示されているように、Yピース構成、Lピース構成、もしくはTピース構成、ダブルT構成、または静的ミキサなどのさまざまな形態をとることができる。図4Aから図4Dおよび図5において、参照符号Aは、プレミキサへの予熱水供給を示し、Bは反応物(前駆体または酸素)を示し、Pは結果として生じる混合流を示す。図4DのダブルT構成において、2つの混合流が発生されるP1およびP2。これらは、別個の連続流反応器を通過させるか、1つの流れに組合せ、次に、1つの連続流反応器を通過させることができる。当業者に知られているように、Xピース構成も使用することができる。   The premixer (or multiple premixers if premixing of each reactant and water is contemplated) is Y, as shown in FIGS. 4A, 4B, 4C, 4D, and 5, respectively. It can take various forms such as a piece configuration, an L piece configuration, or a T piece configuration, a double T configuration, or a static mixer. 4A to 4D and FIG. 5, reference A indicates the preheated water supply to the premixer, B indicates the reactant (precursor or oxygen), and P indicates the resulting mixed stream. In the double T configuration of FIG. 4D, two mixed streams are generated P1 and P2. These can be passed through separate continuous flow reactors or combined into one stream and then passed through one continuous flow reactor. An X-piece configuration can also be used, as is known to those skilled in the art.

反応ゾーンへの導入前、一方または両方の反応物を水と予混合する代わりに、反応物および水を、反応ゾーンに別個に導入し、何らかの形態の混合機構(たとえば静的ミキサ)を用いて、反応ゾーン内で混合することができ、それによって、成分の実質的にすべての混合が反応ゾーン内で行われることが理解されるであろう。   Instead of premixing one or both reactants with water before introduction into the reaction zone, the reactant and water are introduced separately into the reaction zone and some form of mixing mechanism (eg, a static mixer) is used. It will be appreciated that mixing can occur within the reaction zone, whereby substantially all of the components are mixed within the reaction zone.

均質な触媒が反応において使用されるべきである場合、触媒は、反応器に入る直前、または反応器の初めに(すなわち、図1Aに示されているように)、前駆体が予混合酸素/水流に加えられるのと同時に、源19から予混合酸素/水流に、溶液として加えられる。   If a homogeneous catalyst is to be used in the reaction, the catalyst will be premixed with oxygen / immediately before entering the reactor or at the beginning of the reactor (ie, as shown in FIG. 1A). Simultaneously with the water stream, it is added as a solution from the source 19 to the premixed oxygen / water stream.

予熱および予混合後、原料成分は反応ゾーン20内で組合されて、反応物が一緒にされた1つの均質な流体相を形成する。反応ゾーン20は、高変換効率および低中間体アルデヒド含有量で、前駆体のカルボン酸への変換を確実にするように、組合された反応物の流量と関連して、適切な反応時間を提供する、たとえばある長さのパイプなどの管形栓流反応器の形態の簡単なミキサ機構からなることができる。   After preheating and premixing, the feed components are combined in reaction zone 20 to form one homogeneous fluid phase with the reactants combined. Reaction zone 20 provides adequate reaction time in conjunction with combined reactant flow rates to ensure conversion of precursor to carboxylic acid with high conversion efficiency and low intermediate aldehyde content. It can consist of a simple mixer mechanism in the form of a tubular plug flow reactor, for example a length of pipe.

反応が不均質な触媒系の存在下で行われる場合(すなわち、図1Bに示されているように)、触媒系は、流れ方向に対して長さ方向に分配することができ、かつ反応ゾーンと同延であることができ、それにより、いったん、超臨界または近超臨界流体が、触媒系によって占められたパイプのセクションを越えて進むと、反応の速度は著しく低下して、分解生成物の生成を抑制する。   When the reaction is performed in the presence of a heterogeneous catalyst system (ie, as shown in FIG. 1B), the catalyst system can be distributed longitudinally with respect to the flow direction and the reaction zone So that once the supercritical or near supercritical fluid has traveled beyond the section of the pipe occupied by the catalyst system, the rate of reaction is significantly reduced and the decomposition products Suppresses the generation of

反応物を、反応器20の上流で「一回で」組合せることができる。あるいは、反応器の長さに沿って多数の点で、一方の反応物を、他方の反応物を含有する流れに注入することによって、それらを漸進的に組合せることができる。多注入機構を実現する1つの方法が、図6の連続流反応器に示されており、反応器はパイプPによって構成される。予混合酸素/水流が予混合前駆体/水流に加えられる実施形態(図2Dに示されているように)において、予混合前駆体/超臨界または近超臨界水流Wが、パイプPの上流端部に供給される。均質な触媒が使用されるプロセスの場合、水流Wは、また、触媒を含有し、不均質な触媒を使用するプロセスにおいて、触媒はパイプPの内側に存在する。流れは反応器パイプPを通過し、パイプPの長さに沿って間隔をおいて隔置された一連の位置で、超臨界または近超臨界水に溶解した予熱され圧縮された酸素が、注入通路AからEを介して供給されて、超臨界または近超臨界水溶液中に所望の複素環式芳香族カルボン酸を含む生成物流Sを生成する。このように、前駆体のカルボン酸への完全な酸化を行うために必要な酸素は、酸化を制御し、かつ、前駆体、カルボン酸生成物、またはカルボン酸中間体の副反応および可能な燃焼を最小にする目的で、漸進的に注入される。   The reactants can be combined “once” upstream of the reactor 20. Alternatively, they can be combined progressively by injecting one reactant into a stream containing the other reactant at multiple points along the length of the reactor. One way to implement a multi-injection mechanism is shown in the continuous flow reactor of FIG. In embodiments where the premixed oxygen / water stream is added to the premixed precursor / water stream (as shown in FIG. 2D), the premixed precursor / supercritical or near supercritical water stream W is at the upstream end of the pipe P. Supplied to the department. In the case of a process in which a homogeneous catalyst is used, the water stream W also contains the catalyst, and in a process using a heterogeneous catalyst, the catalyst is present inside the pipe P. The flow passes through the reactor pipe P, and preheated and compressed oxygen dissolved in supercritical or near supercritical water is injected at a series of spaced locations along the length of the pipe P. Supplied via passages A to E to produce a product stream S containing the desired heterocyclic aromatic carboxylic acid in a supercritical or near supercritical aqueous solution. Thus, the oxygen required to effect complete oxidation of the precursor to carboxylic acid controls the oxidation and side reactions and possible combustion of the precursor, carboxylic acid product, or carboxylic acid intermediate. In order to minimize the infusion, it is injected gradually.

ここで再び図3を参照すると、所望の程度までの反応後、超臨界または近超臨界流体は、熱交換器22を通過され、熱交換器22を通して、熱交換流体が閉ループ24によって循環され、それにより、熱を、プレヒータ16内での使用のために回収することができる。   Referring now again to FIG. 3, after the reaction to the desired extent, the supercritical or near supercritical fluid is passed through the heat exchanger 22, through which the heat exchange fluid is circulated by the closed loop 24, Thereby, heat can be recovered for use in the preheater 16.

次に、冷却された溶液は生成物回収セクション26に供給され、カルボン酸は溶液から回収される。当業者に知られている、生成物回収の任意の適切な方法を用いることができる。   The cooled solution is then fed to the product recovery section 26, where the carboxylic acid is recovered from the solution. Any suitable method of product recovery known to those skilled in the art can be used.

実験作業を、MnBr2触媒での、超臨界水中の前駆体の連続酸化によって、実験室規模で行った。比較的希薄な溶液(<5%有機w/w)を使用することによって、発熱を最小にした。システムの基本的な構成は、図1Aに記載された通りである。これらの実験室規模実験に使用されるシステムのより詳細な図が、図7に示されている。 Experimental work was performed on a laboratory scale by continuous oxidation of precursors in supercritical water with MnBr 2 catalyst. The exotherm was minimized by using a relatively dilute solution (<5% organic w / w). The basic configuration of the system is as described in FIG. 1A. A more detailed view of the system used for these laboratory scale experiments is shown in FIG.

過酸化水素(100体積)を、2%溶液などの適切な濃度に希釈し、ポンプに供給し、5℃以下に冷却した。次に、過酸化水素を、アルミニウムブロック内にキャストされた1/4インチO.D.ステンレス鋼チューブの5mコイルからなるプレヒータ152内で加熱した。酸化剤および水の適切な混合を、プレヒータ152内の比較的長いコイルを使用することによって行った。次に、酸化剤/水流体をクロスピース154を通過させ、それを、自体のポンプから供給された、前駆体、およびMnBr2触媒の溶液と接触させた。 Hydrogen peroxide (100 vol) was diluted to an appropriate concentration such as a 2% solution, fed to a pump and cooled to 5 ° C. or lower. Next, hydrogen peroxide was ¼ inch O.D. cast into an aluminum block. D. Heating was performed in a preheater 152 consisting of a 5 m coil of stainless steel tube. Proper mixing of oxidant and water was achieved by using a relatively long coil in the preheater 152. The oxidant / water fluid was then passed through the crosspiece 154 and contacted with the precursor and the solution of MnBr 2 catalyst supplied from its own pump.

他の成分が、図7において、次のように標記される:162A〜E:バルブ;163A〜B:圧力解放バルブ;164A〜E:逆止バルブ;165A〜F:圧力トランスデューサ;T:熱電対(プレヒータ152のアルミニウムヒータブロックが熱電対を含む、図示せず)。プレヒータはNWA GmbHから得られ;ポンプは、ギルソン(Gilson)302、305、306、および303であり、;背圧調整器はテスコム(Tescom)(モデル26−1722−24−090)から得られた。   The other components are labeled in FIG. 7 as follows: 162A-E: valve; 163A-B: pressure release valve; 164A-E: check valve; 165A-F: pressure transducer; T: thermocouple (The aluminum heater block of the preheater 152 includes a thermocouple, not shown). The preheater was obtained from NWA GmbH; the pumps were Gilson 302, 305, 306, and 303; the back pressure regulator was obtained from Tescom (model 26-1722-24-090). .

最大腐食が、酸化剤、前駆体、および触媒溶液が出会うクロスピース154の領域内で、特に、高温勾配が臭化物イオンと一致する入来未加熱触媒供給パイプにおいて、生じる。ハステロイC276(またはチタン)を、触媒供給パイプの最終セクション、および、約100℃の温度勾配が約5cmの長さにわたって生じる、使用される場合NaOH溶液の添加のためのミキサセクションの前の、反応器の下流のために使用し、316Lステンレス鋼を他の構成要素のために使用した。腐食破損しがちなパイプワークすべてが、ポリカーボネートシールドの内側で保護される。   Maximum corrosion occurs in the region of the crosspiece 154 where the oxidant, precursor, and catalyst solution meet, particularly in the incoming unheated catalyst feed pipe where the high temperature gradient is consistent with bromide ions. Reaction of Hastelloy C276 (or titanium) before the final section of the catalyst feed pipe and the mixer section for the addition of NaOH solution, if used, where a temperature gradient of about 100 ° C. occurs over a length of about 5 cm. Used downstream of the vessel and 316L stainless steel was used for the other components. All pipework that is prone to corrosion failure is protected inside the polycarbonate shield.

各ラン前、装置を、冷たいとき流体静力学的に圧力テストし、次に、純18Mohm水の流れ(5〜10ml 分)で加熱した。いったん動作温度に達すると、過酸化水素供給、ならびに前駆体およびMnBr2のためのポンプを開始した。典型的には、実験を4から5時間行った。生成物を、通常、15または30分の順次期間の間集め、分析した。純度を、主としてHPLCによって確認した。固体生成物の収率を、溶液中の異なった生成物のモル濃度を、反応器に供給された原料のモル濃度で割ったものとして計算した。 Before each run, the device was hydrostatically pressure tested when cold and then heated with a stream of pure 18 Mohm water (5-10 ml min). Once the operating temperature was reached, the hydrogen peroxide supply and pump for the precursor and MnBr 2 were started. Typically, the experiment was performed for 4 to 5 hours. The product was usually collected and analyzed over a sequential period of 15 or 30 minutes. Purity was confirmed primarily by HPLC. The yield of solid product was calculated as the molar concentration of different products in solution divided by the molar concentration of feed fed to the reactor.

(実施例1)
過酸化水素100体積を使用して、過酸化物56mlおよびナノピュア水(nanopure water)(18.3メグオームの抵抗)760mlを使用して、希薄ストック溶液を調製した。臭化マンガンをナノピュア水にBrの5000ppm w/wの濃度に溶解することによって、希薄触媒ストック溶液を調製した。3−メチルピリジンを別個に希釈しないで保持した。水酸化ナトリウム(0.5M)のストック溶液を調製して、反応器の下流に、しかし、背圧調整器の前に供給した。
Example 1
A dilute stock solution was prepared using 56 volumes of peroxide and 760 ml of nanopure water (18.3 megohm resistance) using 100 volumes of hydrogen peroxide. A dilute catalyst stock solution was prepared by dissolving manganese bromide in nanopure water to a concentration of 5000 ppm w / w of Br. 3-methylpyridine was kept undiluted separately. A stock solution of sodium hydroxide (0.5M) was prepared and fed downstream of the reactor, but before the back pressure regulator.

脱イオン水だけを、プレヒータ、混合ピース、反応器、苛性ミキサ(caustic mixer)、冷却器、および背圧調整器を通して、反応器を通る最終滞留時間を10秒に制御する速度で、ポンピングした。滞留時間は、混合ピース、すなわち、反応物を混合して反応を開始するための第1のものと、水酸化ナトリウムの添加で反応を急冷するための第2のものとの間の管形反応器、パイプワーク、および取付具の体積を、体積流量で割ったものと定義した。体積流量は、国際蒸気表(International Steam Tables)に、および米国国立標準技術研究所(U.S.National Institute of Standards and Technology)によって発表されるように、混合条件における水の物理的特性に基いた。   Only deionized water was pumped through the preheater, mixing piece, reactor, caustic mixer, cooler, and back pressure regulator at a rate that controlled the final residence time through the reactor to 10 seconds. The residence time is a tube reaction between the mixing piece, the first for mixing the reactants to initiate the reaction and the second for quenching the reaction with the addition of sodium hydroxide. The volume of the vessel, pipework, and fixture was defined as divided by the volume flow rate. Volumetric flow rates are based on the physical properties of water at mixing conditions, as published by the International Steam Tables and by the US National Institute of Standards and Technology. It was.

背圧調整器を、反応器圧力を220バールに制御するように設定した。ヒータを、混合ピースを380℃に、反応器を374℃に制御するように設定した。   The back pressure regulator was set to control the reactor pressure to 220 bar. The heater was set to control the mixing piece at 380 ° C and the reactor at 374 ° C.

反応物の各々を混合ピースに別個にポンピングした。メチルピリジンを0.50%w/wの濃度で反応器に供給し、酸素を、3−メチルピリジンのニコチン酸への酸化のために必要な化学量論速度をわずかに上回る速度で供給し、触媒溶液を混合ピースに供給して、反応器内で1640ppm Brの濃度を生じさせた。   Each of the reactants was pumped separately into the mixing piece. Methylpyridine is fed to the reactor at a concentration of 0.50% w / w and oxygen is fed at a rate slightly above the stoichiometric rate required for the oxidation of 3-methylpyridine to nicotinic acid; The catalyst solution was fed to the mixing piece to produce a concentration of 1640 ppm Br in the reactor.

安定した設定点条件に達した後、サンプルを15分の間隔にわたって集め、その後分析した。この実験を1.5時間行った。結果は、約30%の変換におけるニコチン酸(約95%)のための良好な選択性を示す。いくらかの3−ピリジンカルボキシアルデヒドを1〜2%の収率で検出した。未反応の前駆体は、反応媒体中で安定しており、反応の終わりに回収する。   After reaching stable set point conditions, samples were collected over a 15 minute interval and then analyzed. This experiment was carried out for 1.5 hours. The results show good selectivity for nicotinic acid (about 95%) at about 30% conversion. Some 3-pyridinecarboxaldehyde was detected in 1-2% yield. Unreacted precursor is stable in the reaction medium and is recovered at the end of the reaction.

上の第1の実施形態について説明された基本的な構成を示す概略フローシートであり、図1Aは、均質な触媒の使用を示す。1 is a schematic flow sheet showing the basic configuration described for the first embodiment above, and FIG. 1A shows the use of a homogeneous catalyst. 上の第1の実施形態について説明された基本的な構成を示す概略フローシートであり、図1Bは、不均質な触媒の使用を示す。1 is a schematic flow sheet showing the basic configuration described for the first embodiment above, and FIG. 1B shows the use of a heterogeneous catalyst. 上の第2の実施形態について説明された基本的な構成を示す概略フローシートであり、図2Aは、均質な触媒の使用を示す。2 is a schematic flow sheet showing the basic configuration described for the second embodiment above, and FIG. 2A shows the use of a homogeneous catalyst. 上の第2の実施形態について説明された基本的な構成を示す概略フローシートであり、図2Bは、均質な触媒の使用を示す。図2Bにおいて、酸化剤は、反応ゾーンに沿って多数の注入点で漸進的に導入される。2 is a schematic flow sheet showing the basic configuration described for the second embodiment above, and FIG. 2B shows the use of a homogeneous catalyst. In FIG. 2B, the oxidant is gradually introduced at multiple injection points along the reaction zone. 上の第2の実施形態について説明された基本的な構成を示す概略フローシートであり、図2Cは、不均質な触媒の使用を示す。2B is a schematic flow sheet showing the basic configuration described for the second embodiment above, and FIG. 2C shows the use of a heterogeneous catalyst. 上の第2の実施形態について説明された基本的な構成を示す概略フローシートであり、図2Dは、不均質な触媒の使用を示す。図2Dにおいて、酸化剤は、反応ゾーンに沿って多数の注入点で漸進的に導入される。2 is a schematic flow sheet showing the basic configuration described for the second embodiment above, and FIG. 2D shows the use of a heterogeneous catalyst. In FIG. 2D, the oxidant is gradually introduced at multiple injection points along the reaction zone. 前駆体が酸素および水の予混合流に加えられる構成(すなわち、図1Aまたは図1Bに示されたプロセスに従った構成)をより詳細に示す概略フローシートである。2 is a schematic flow sheet showing in more detail the configuration in which the precursor is added to the premixed flow of oxygen and water (ie, the configuration according to the process shown in FIG. 反応物の少なくとも1つの、水性溶媒との混合を行うために使用することができるさまざまなプレミキサ構成を示す。Fig. 4 illustrates various premixer configurations that can be used to effect mixing of at least one of the reactants with an aqueous solvent. 反応物の少なくとも1つの、水性溶媒との混合を行うために使用することができるさまざまなプレミキサ構成を示す。Fig. 4 illustrates various premixer configurations that can be used to effect mixing of at least one of the reactants with an aqueous solvent. 反応物の少なくとも1つの、水性溶媒との混合を行うために使用することができるさまざまなプレミキサ構成を示す。Fig. 4 illustrates various premixer configurations that can be used to effect mixing of at least one of the reactants with an aqueous solvent. 反応物の少なくとも1つの、水性溶媒との混合を行うために使用することができるさまざまなプレミキサ構成を示す。Fig. 4 illustrates various premixer configurations that can be used to effect mixing of at least one of the reactants with an aqueous solvent. 反応物の少なくとも1つの、水性溶媒との混合を行うために使用することができるプレミキサ構成を示す。Figure 2 shows a premixer configuration that can be used to mix at least one of the reactants with an aqueous solvent. 酸化剤の多段注入を示す概略図である。It is the schematic which shows the multistage injection | pouring of an oxidizing agent. 実施例と関連して説明される。This will be described in connection with the examples.

Claims (10)

複素環式芳香族カルボン酸の生成のための方法であって、触媒の存在下で、前記カルボン酸の前駆体を酸化剤と接触させる工程であって、かかる接触が、超臨界条件または超臨界点に近い近超臨界条件下の水を含む水性溶媒中にある前記前駆体および前記酸化剤を用いて行われる工程を含むことを特徴とする方法。   A method for the production of a heterocyclic aromatic carboxylic acid, comprising the step of contacting said carboxylic acid precursor with an oxidant in the presence of a catalyst, wherein said contacting comprises supercritical conditions or supercriticality. A process comprising using the precursor and the oxidant in an aqueous solvent comprising water near near point supercritical conditions. 前記接触が連続流反応器内で行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The process of claim 1, wherein the contacting is performed in a continuous flow reactor. 前駆体の接触が反応ゾーン内で行われ、滞留時間が2分未満であることを特徴とする請求項2に記載の方法。   The process according to claim 2, characterized in that the contact of the precursor takes place in the reaction zone and the residence time is less than 2 minutes. 生成された前記複素環式芳香族カルボン酸の実質的にすべてが、前記反応の間溶液中に維持されることを特徴とする請求項3に記載の方法。   4. The method of claim 3, wherein substantially all of the heteroaromatic carboxylic acid produced is maintained in solution during the reaction. 前記複素環式芳香族カルボン酸が窒素含有複素環式芳香族化合物であることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the heterocyclic aromatic carboxylic acid is a nitrogen-containing heterocyclic aromatic compound. 前記複素環式芳香族カルボン酸が6員環を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the heterocyclic aromatic carboxylic acid comprises a 6-membered ring. 前記複素環式芳香族カルボン酸がピリジン環を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the heterocyclic aromatic carboxylic acid comprises a pyridine ring. 前記複素環式芳香族カルボン酸がニコチン酸であることを特徴とする請求項1に記載の方法。   2. The method of claim 1, wherein the heterocyclic aromatic carboxylic acid is nicotinic acid. 前記複素環式芳香族カルボン酸のための前駆体がアルキルピリジンであることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the precursor for the heterocyclic aromatic carboxylic acid is an alkyl pyridine. 前記複素環式芳香族カルボン酸のための前駆体が3−メチルピリジンであることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the precursor for the heterocyclic aromatic carboxylic acid is 3-methylpyridine.
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