JP3253306B2 - カプロラクタムの製造 - Google Patents
カプロラクタムの製造Info
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- JP3253306B2 JP3253306B2 JP51724498A JP51724498A JP3253306B2 JP 3253306 B2 JP3253306 B2 JP 3253306B2 JP 51724498 A JP51724498 A JP 51724498A JP 51724498 A JP51724498 A JP 51724498A JP 3253306 B2 JP3253306 B2 JP 3253306B2
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- Japan
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- catalyst
- pentenoic acid
- hydrogen
- ammonia
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D203/00—Heterocyclic compounds containing three-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D203/04—Heterocyclic compounds containing three-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
- C07D203/06—Heterocyclic compounds containing three-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D203/16—Heterocyclic compounds containing three-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with acylated ring nitrogen atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D201/00—Preparation, separation, purification or stabilisation of unsubstituted lactams
- C07D201/02—Preparation of lactams
- C07D201/08—Preparation of lactams from carboxylic acids or derivatives thereof, e.g. hydroxy carboxylic acids, lactones or nitriles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Other In-Based Heterocyclic Compounds (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、カプロラクタムを製造するためにペンテン
酸誘導体を一酸化炭素、水素及びアンモニアとの反応に
よってアミノメチル化することに関する。
酸誘導体を一酸化炭素、水素及びアンモニアとの反応に
よってアミノメチル化することに関する。
カプロラクタムは、ナイロン６の構成成分である。
カプロラクタムへの到達経路は数多くあり、特にブタ
ジエンからのものがよく知られている。
ジエンからのものがよく知られている。
特に、ブタジエンをヒドロシアン化することによって
ペンテンニトリルにし、次いでカルボニル化反応又はヒ
ドロホルミル化反応によってカルボニル官能基を導入し
て５−シアノ吉草酸誘導体にし、最後にニトリル官能基
を水素化反応によってアミン官能基に転化させてカプロ
ラクタム及び（又は）アミノカプロン酸を得る連続的製
造が構想されていた。この方法には、工程が多いという
問題点があり、そして、この方法はシアン化水素酸及び
続いての一酸化炭素を連続的に使用することを必要と
し、これらはこの方法の経済上の利点にとって有害なこ
とがある。
ペンテンニトリルにし、次いでカルボニル化反応又はヒ
ドロホルミル化反応によってカルボニル官能基を導入し
て５−シアノ吉草酸誘導体にし、最後にニトリル官能基
を水素化反応によってアミン官能基に転化させてカプロ
ラクタム及び（又は）アミノカプロン酸を得る連続的製
造が構想されていた。この方法には、工程が多いという
問題点があり、そして、この方法はシアン化水素酸及び
続いての一酸化炭素を連続的に使用することを必要と
し、これらはこの方法の経済上の利点にとって有害なこ
とがある。
ヨーロッパ特許公開第0729944号には、５−ホルミル
吉草酸、そのエステル又は対応するアミドからのε−カ
プロラクタムの製造方法が開示されており、この方法
は、これらの基剤の内の一つを非水素化性条件下でアン
モニア及び水と接触させ、次いで得られた混合物を水素
化条件下で10％より高い水含有率でアンモニアの存在下
で水素と接触させ、次いでこの反応混合物を200〜350℃
に加熱することから成る。
吉草酸、そのエステル又は対応するアミドからのε−カ
プロラクタムの製造方法が開示されており、この方法
は、これらの基剤の内の一つを非水素化性条件下でアン
モニア及び水と接触させ、次いで得られた混合物を水素
化条件下で10％より高い水含有率でアンモニアの存在下
で水素と接触させ、次いでこの反応混合物を200〜350℃
に加熱することから成る。
国際公開WO95/18089号パンフレットには、３−ペンテ
ン酸又はそのエステルの１種をロジウム触媒及びホスフ
ァイトリガンドの存在下で一酸化炭素及び水素と反応さ
せることによる５−ホルミル吉草酸及びそのエステルの
製造が開示されている。
ン酸又はそのエステルの１種をロジウム触媒及びホスフ
ァイトリガンドの存在下で一酸化炭素及び水素と反応さ
せることによる５−ホルミル吉草酸及びそのエステルの
製造が開示されている。
国際公開WO94/26688号パンフレットには、前もって異
性化して末端不飽和を持つようにした不飽和化合物（特
に４−ペンテン酸アルキル）をヒドロホルミル化するこ
とによる直鎖状アルデヒドの製造が開示されており、こ
のヒドロホルミル化は、末端不飽和含有化合物を白金／
二座ホスフィン錯体のような触媒の存在下で一酸化炭素
及び水素と反応させることから成る。
性化して末端不飽和を持つようにした不飽和化合物（特
に４−ペンテン酸アルキル）をヒドロホルミル化するこ
とによる直鎖状アルデヒドの製造が開示されており、こ
のヒドロホルミル化は、末端不飽和含有化合物を白金／
二座ホスフィン錯体のような触媒の存在下で一酸化炭素
及び水素と反応させることから成る。
米国特許第4730041号、ヨーロッパ特許第0242505号及
び西ドイツ特許第3602375号明細書には、５−ホルミル
吉草酸アルキルと過剰量のアンモニア及び水素とを、水
素化触媒の存在下で、大気圧より高い圧力下で、液相中
で、周囲温度より高い温度（40℃〜130℃又は50℃〜180
℃）において反応させることによる、ε−カプロラクタ
ムの製造のための様々な別形態が開示されている。過剰
分のアンモニア及び水素はその後分離され、こうして得
られた反応混合物が150℃〜250℃に加熱されて、ε−カ
プロラクタムを提供する。
び西ドイツ特許第3602375号明細書には、５−ホルミル
吉草酸アルキルと過剰量のアンモニア及び水素とを、水
素化触媒の存在下で、大気圧より高い圧力下で、液相中
で、周囲温度より高い温度（40℃〜130℃又は50℃〜180
℃）において反応させることによる、ε−カプロラクタ
ムの製造のための様々な別形態が開示されている。過剰
分のアンモニア及び水素はその後分離され、こうして得
られた反応混合物が150℃〜250℃に加熱されて、ε−カ
プロラクタムを提供する。
国際公開WO97/02228号パンフレット（これは、優先権
主張日が本願の優先権主張日より前でありしかし発行日
が本願の優先権主張日より後である）には、分枝鎖状３
−ホルミル吉草酸及び（又は）４−ホルミル吉草酸をも
含む混合物から直鎖状５−ホルミル吉草酸を分離する方
法が開示されている。この分離は、２種の不混和性溶剤
を用いた分別抽出によって実施される。前記の２種の不
混和性溶剤の一方は水性溶剤であり、もう一方は有機性
溶剤である。
主張日が本願の優先権主張日より前でありしかし発行日
が本願の優先権主張日より後である）には、分枝鎖状３
−ホルミル吉草酸及び（又は）４−ホルミル吉草酸をも
含む混合物から直鎖状５−ホルミル吉草酸を分離する方
法が開示されている。この分離は、２種の不混和性溶剤
を用いた分別抽出によって実施される。前記の２種の不
混和性溶剤の一方は水性溶剤であり、もう一方は有機性
溶剤である。
先行技術のこれらの文献に開示された方法には、ペン
テン酸誘導体から単一工程でε−カプロラクタムの製造
を実施することができるものはない。
テン酸誘導体から単一工程でε−カプロラクタムの製造
を実施することができるものはない。
本発明の方法においては、ペンテン酸誘導体から単一
工程で直接カプロラクタムが得られ、すでに構想されて
いるブタジエンからの方法よりはるかに簡単である。
工程で直接カプロラクタムが得られ、すでに構想されて
いるブタジエンからの方法よりはるかに簡単である。
前記ペンテン酸誘導体は、例えばエステルである。か
かるエステルは、よく知られた方法に従ってブタジエン
から容易に得ることができる。
かるエステルは、よく知られた方法に従ってブタジエン
から容易に得ることができる。
このタイプの反応を触媒することができる金属は、例
えばコバルト、白金、ロジウム又はイリジウムである。
えばコバルト、白金、ロジウム又はイリジウムである。
ここで用いられる反応は、Ｃ＝Ｃ化合物をCH−CH−CH
2−Ｎ物質に転化させることから成り、アミノメチル化
という名前を有する。オレフィンのアミノメチル化は、
第VIII族からの様々な金属によって触媒される既知の反
応である。しかし、この反応は一般的には第２又は第３
アミンの合成に限定される。何故ならば、アミノメチル
化反応によって生成されるアミンは出発アミンより良好
な求核分子であり、従って、アンモニアを用いる場合に
は、アンモニアによるオレフィンのアミノメチル化によ
って生成される物質はアンモニアよりも迅速に別のオレ
フィンと反応するからである。
2−Ｎ物質に転化させることから成り、アミノメチル化
という名前を有する。オレフィンのアミノメチル化は、
第VIII族からの様々な金属によって触媒される既知の反
応である。しかし、この反応は一般的には第２又は第３
アミンの合成に限定される。何故ならば、アミノメチル
化反応によって生成されるアミンは出発アミンより良好
な求核分子であり、従って、アンモニアを用いる場合に
は、アンモニアによるオレフィンのアミノメチル化によ
って生成される物質はアンモニアよりも迅速に別のオレ
フィンと反応するからである。
本発明者らは、アミンのラクタムへの分子内環化を用
いることによって前記の限定を回避することができると
いうことを見出した。例えば、この目的は、ペンテン酸
エステルを基剤として用いることによって達成される。
いることによって前記の限定を回避することができると
いうことを見出した。例えば、この目的は、ペンテン酸
エステルを基剤として用いることによって達成される。
より特定的には、本発明は、30℃より高い温度におい
て、元素周期表第VIII族からの少なくとも１種の金属を
基とする触媒の存在下で、一酸化炭素、水素及びアンモ
ニアと反応させることによってペンテン酸誘導体のアミ
ノメチル化を実施することを特徴とする、カプロラクタ
ムの製造方法から成る。
て、元素周期表第VIII族からの少なくとも１種の金属を
基とする触媒の存在下で、一酸化炭素、水素及びアンモ
ニアと反応させることによってペンテン酸誘導体のアミ
ノメチル化を実施することを特徴とする、カプロラクタ
ムの製造方法から成る。
本発明において用いられるペンテン酸は、この化合物
の様々な異性体、即ちcis−２−ペンテン酸、trans−２
−ペンテン酸、cis−３−ペンテン酸、trans−３−ペン
テン酸及び４−ペンテン酸である。
の様々な異性体、即ちcis−２−ペンテン酸、trans−２
−ペンテン酸、cis−３−ペンテン酸、trans−３−ペン
テン酸及び４−ペンテン酸である。
本発明の範疇におけるペンテン酸の誘導体は、酸性官
能基のOH基が潜在的により良好な脱離基、例えばＯ−Ｒ
又はＳ−Ｒ（ここで、Ｒはアルキル、シクロアルキル、
アルアルキル、アリール又はシリル残基を表わす）によ
って置き換えられた化合物である。より特定的には、用
いられる誘導体は、１〜６個の炭素原子を有するアルコ
ールのエステルである。
能基のOH基が潜在的により良好な脱離基、例えばＯ−Ｒ
又はＳ−Ｒ（ここで、Ｒはアルキル、シクロアルキル、
アルアルキル、アリール又はシリル残基を表わす）によ
って置き換えられた化合物である。より特定的には、用
いられる誘導体は、１〜６個の炭素原子を有するアルコ
ールのエステルである。
各種のペンテン酸異性体の誘導体の任意の混合物を用
いることができる。しかしながら、３−ペンテン酸誘導
体に富んだ混合物を用いるのが好ましい。ペンテン酸誘
導体の混合物は、追加的に、４−メチルブチロラクトン
並びに吉草酸のような５個の炭素原子を有するその他の
カルボン酸の誘導体を少量含んでいてもよいが、その割
合は20重量％未満であるのが好ましく、10重量％未満で
あるのがより一層好ましい。
いることができる。しかしながら、３−ペンテン酸誘導
体に富んだ混合物を用いるのが好ましい。ペンテン酸誘
導体の混合物は、追加的に、４−メチルブチロラクトン
並びに吉草酸のような５個の炭素原子を有するその他の
カルボン酸の誘導体を少量含んでいてもよいが、その割
合は20重量％未満であるのが好ましく、10重量％未満で
あるのがより一層好ましい。
ペンテン酸誘導体の重量濃度は、反応を溶媒の存在下
で実施するかどうかに応じて、そして反応の進行度に応
じて、広い範囲内で変えることができる。指標として、
その濃度は例えば５〜99重量％の範囲である。
で実施するかどうかに応じて、そして反応の進行度に応
じて、広い範囲内で変えることができる。指標として、
その濃度は例えば５〜99重量％の範囲である。
反応は、溶媒の存在下で実施するのが有利である。溶
媒の使用量は、反応混合物の10〜95重量％の範囲内で変
化する。
媒の使用量は、反応混合物の10〜95重量％の範囲内で変
化する。
この溶媒は、様々な種類のものであってよい。特にア
ルコール、脂肪族エーテル、芳香族エーテル、混合エー
テル、ニトリル、非環状アミド、環状アミド、脂肪族炭
化水素、芳香族炭化水素、塩素化脂肪族炭化水素、塩素
化環状脂肪族炭化水素又はこれらの溶媒のいくつかのも
のの混合物を選択することができる。
ルコール、脂肪族エーテル、芳香族エーテル、混合エー
テル、ニトリル、非環状アミド、環状アミド、脂肪族炭
化水素、芳香族炭化水素、塩素化脂肪族炭化水素、塩素
化環状脂肪族炭化水素又はこれらの溶媒のいくつかのも
のの混合物を選択することができる。
アルコールを溶媒として又は溶媒の混合物の一部とし
て用い且つペンテン酸エステルのアミノメチル化を実施
しようとする場合には、前記エステルに対応するアルコ
ールを用いるのが好ましい。
て用い且つペンテン酸エステルのアミノメチル化を実施
しようとする場合には、前記エステルに対応するアルコ
ールを用いるのが好ましい。
用いることができる溶媒の非限定的な例としては、エ
タノール、メタノール、イソプロパノール、ジフェニル
エーテル、イソプロピルエーテル、アセトニトリル、ジ
メチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン、ジクロルメ
タン、ジクロルエタン、ヘキサン及びシクロヘキサンが
挙げられる。
タノール、メタノール、イソプロパノール、ジフェニル
エーテル、イソプロピルエーテル、アセトニトリル、ジ
メチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン、ジクロルメ
タン、ジクロルエタン、ヘキサン及びシクロヘキサンが
挙げられる。
本方法の工業的な実施の範疇においては、触媒及び未
反応ペンテン酸誘導体に対して再循環操作を実施する
と、反応混合物中にその他の化合物（特にカプロラクタ
ム生成物）が多少なりとも有意の量で導入されることが
ある。本発明の範疇において、これらの化合物は溶媒系
の構成要素を形成するものと見なされる。
反応ペンテン酸誘導体に対して再循環操作を実施する
と、反応混合物中にその他の化合物（特にカプロラクタ
ム生成物）が多少なりとも有意の量で導入されることが
ある。本発明の範疇において、これらの化合物は溶媒系
の構成要素を形成するものと見なされる。
触媒は、第VIII族からの少なくとも１種の金属を基と
するものである。かかる触媒源としては、金属元素又は
様々な有機金属錯体若しくは塩、例えば塩化物、沃化
物、臭化物、金属カルボニル若しくはカルボキシレート
を用いることができるが、これらは非限定的な例として
挙げたものである。
するものである。かかる触媒源としては、金属元素又は
様々な有機金属錯体若しくは塩、例えば塩化物、沃化
物、臭化物、金属カルボニル若しくはカルボキシレート
を用いることができるが、これらは非限定的な例として
挙げたものである。
触媒は、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、鉄又は
コバルトから選択される少なくとも１種の金属を基とす
るものであるのが好ましい。触媒は、随意に促進剤、例
えば燐誘導体及び（又は）Qn+Xn塩｛ここで、ｎは１又
は２を表わし、Ｑはアルカリ金属元素（ｎ＝１）又はア
ルカリ土類金属元素（ｎ＝２）を表わし、Ｘはハロゲン
である｝と組み合わせて用いられる。
コバルトから選択される少なくとも１種の金属を基とす
るものであるのが好ましい。触媒は、随意に促進剤、例
えば燐誘導体及び（又は）Qn+Xn塩｛ここで、ｎは１又
は２を表わし、Ｑはアルカリ金属元素（ｎ＝１）又はア
ルカリ土類金属元素（ｎ＝２）を表わし、Ｘはハロゲン
である｝と組み合わせて用いられる。
Ｑは、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウ
ム及びカルシウムから選択されるのが好ましく、Ｘは弗
素、塩素、臭素及び沃素から選択されるのが好ましい。
ム及びカルシウムから選択されるのが好ましく、Ｘは弗
素、塩素、臭素及び沃素から選択されるのが好ましい。
燐誘導体は、R1R2R3Pタイプのものであり、ここで、R
1、R2及びR3は同一であっても異なっていてもよく、１
〜20個の炭素原子を有するアルキル、アルアルキル又は
シクロアルキル残基（これらは、窒素、酸素、硫黄、燐
及び鉄から選択される１種以上の元素を追加的に含むこ
とができる）を表わし、これらは互いに一緒になって１
個以上の環を形成することができる。かかる促進剤の非
限定的な例としては、次のものが好適である：トリフェ
ニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ホス
ファノルボルナジエン、ホスファノルボルネン、ホスフ
ァノルボルナン、1,2−ビス（ジフェニルホスフィノ）
エタン、1,2−ビス（ジフェニルホスフィノメチル）シ
クロブタン、1,3−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロ
パン、1,4−ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン又は
1,1'−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン。
1、R2及びR3は同一であっても異なっていてもよく、１
〜20個の炭素原子を有するアルキル、アルアルキル又は
シクロアルキル残基（これらは、窒素、酸素、硫黄、燐
及び鉄から選択される１種以上の元素を追加的に含むこ
とができる）を表わし、これらは互いに一緒になって１
個以上の環を形成することができる。かかる促進剤の非
限定的な例としては、次のものが好適である：トリフェ
ニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ホス
ファノルボルナジエン、ホスファノルボルネン、ホスフ
ァノルボルナン、1,2−ビス（ジフェニルホスフィノ）
エタン、1,2−ビス（ジフェニルホスフィノメチル）シ
クロブタン、1,3−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロ
パン、1,4−ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタン又は
1,1'−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン。
触媒の使用量は、広い範囲内で変えることができる。
一般的に、反応混合物１リットル当たりの触媒として用
いられる金属の総モル数として表わして10-5〜10-1の量
で、満足できる効果がもたらされる。それより低い量を
用いることもできるが、しかし反応速度が遅くなるのが
観察される。それより高い量は、経済上の観点から不利
なだけである。この量は、反応混合物１リットル当たり
に10-4〜５×10-2モルの範囲であるのが好ましい。
一般的に、反応混合物１リットル当たりの触媒として用
いられる金属の総モル数として表わして10-5〜10-1の量
で、満足できる効果がもたらされる。それより低い量を
用いることもできるが、しかし反応速度が遅くなるのが
観察される。それより高い量は、経済上の観点から不利
なだけである。この量は、反応混合物１リットル当たり
に10-4〜５×10-2モルの範囲であるのが好ましい。
アミノメチル化反応は、一般的に60℃〜230℃の範囲
の温度において実施することができ、80℃〜200℃の範
囲の温度において実施するのが好ましい。
の温度において実施することができ、80℃〜200℃の範
囲の温度において実施するのが好ましい。
一酸化炭素の分圧は、25℃において測定して0.5〜300
バールの範囲にする。この分圧は、２〜200バールの範
囲にするのが好ましく、５〜150バールの範囲にするの
がより一層好ましい。
バールの範囲にする。この分圧は、２〜200バールの範
囲にするのが好ましく、５〜150バールの範囲にするの
がより一層好ましい。
水素の分圧は、25℃において測定して0.5〜200バール
の範囲にする。この分圧は、１〜150バールの範囲にす
るのが好ましく、２〜150バールの範囲にするのがより
一層好ましく、２〜100バールの範囲にするのがさらに
より一層好ましく、より特定的には５〜100バールの範
囲にする。
の範囲にする。この分圧は、１〜150バールの範囲にす
るのが好ましく、２〜150バールの範囲にするのがより
一層好ましく、２〜100バールの範囲にするのがさらに
より一層好ましく、より特定的には５〜100バールの範
囲にする。
水素／一酸化炭素のモル比は、10/1〜1/10の範囲であ
り、5/1〜1/2の範囲にするのが好ましい。
り、5/1〜1/2の範囲にするのが好ましい。
アンモニアの量は、広い範囲内で変えることができ
る。しかしながら、アンモニアは基剤に対して過剰量で
用いるのが好ましい。アンモニア／基剤のモル比は、1/
1〜100/1の範囲であり、1.1/1〜50/1の範囲にするのが
好ましい。
る。しかしながら、アンモニアは基剤に対して過剰量で
用いるのが好ましい。アンモニア／基剤のモル比は、1/
1〜100/1の範囲であり、1.1/1〜50/1の範囲にするのが
好ましい。
本発明の方法は、連続式に実施することもでき、バッ
チ式に実施することもできる。従って、選択される実施
に応じて前記の様々な操作条件を調節することができ
る。
チ式に実施することもできる。従って、選択される実施
に応じて前記の様々な操作条件を調節することができ
る。
以下の実施例は、本発明を例示するためのものであ
る。
る。
125ミリリットルのHastelloy（登録商標）B2オートク
レーブに、Rh6（CO）1688.6mg、ペンテン酸メチル1.11g
及びメタノール20ミリリットルを順次導入する。このオ
ートクレーブを密閉し、NH34.58gを隔離室から導入す
る。次いでオートクレーブを20℃においてCO40バール及
び水素80バールで加圧する。振り混ぜによる撹拌を開始
し、オートクレーブの温度を150℃にする。その時の全
圧は163バールである。195分後に、オートクレーブの圧
力を２バールに下げる。次いで加熱を停止する。冷却
後、オートクレーブをガス抜きし、次いで開封する。カ
ーキグリーン色の反応塊をガスクロマトグラフィー（G
C）によって分析する。GC/MS（質量分析）の組合せによ
って、33％のカプロラクタム収率が確認された。
レーブに、Rh6（CO）1688.6mg、ペンテン酸メチル1.11g
及びメタノール20ミリリットルを順次導入する。このオ
ートクレーブを密閉し、NH34.58gを隔離室から導入す
る。次いでオートクレーブを20℃においてCO40バール及
び水素80バールで加圧する。振り混ぜによる撹拌を開始
し、オートクレーブの温度を150℃にする。その時の全
圧は163バールである。195分後に、オートクレーブの圧
力を２バールに下げる。次いで加熱を停止する。冷却
後、オートクレーブをガス抜きし、次いで開封する。カ
ーキグリーン色の反応塊をガスクロマトグラフィー（G
C）によって分析する。GC/MS（質量分析）の組合せによ
って、33％のカプロラクタム収率が確認された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−178565（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−185067（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−178571（ＪＰ，Ａ) 国際公開95／18783（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C07D 201/08 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (10)
- 【請求項１】30℃より高い温度において、元素周期表第
VIII族からの少なくとも１種の金属を基とする触媒の存
在下で、一酸化炭素、水素及びアンモニアと反応させる
ことによってペンテン酸誘導体 （ここで、ペンテン酸の誘導体とは、その酸性官能基の
OH基がＯ−Ｒ及びＳ−Ｒ（ここで、Ｒはアルキル、シク
ロアルキル、アルアルキル、アリール又はシリル残基を
表わす）から選択されるより良好な脱離基によって置き
換えられた化合物を言う） のアミノメチル化を実施すること、並びにカプロラクタ
ムが単一工程で直接得られることを特徴とする、カプロ
ラクタムの製造方法。 - 【請求項２】反応を溶媒の存在下で実施することを特徴
とする、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】触媒の総量を反応混合物１リットル当たり
に10-5〜10-1モルの範囲にすることを特徴とする、請求
項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】温度を60℃〜230℃の範囲にすることを特
徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。 - 【請求項５】触媒がロジウム、イリジウム、ルテニウ
ム、鉄又はコバルトから選択される少なくとも１種の金
属を基とするものであることを特徴とする、請求項１〜
４のいずれかに記載の方法。 - 【請求項６】アンモニア／基剤のモル比を1/1〜100/1の
範囲にすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか
に記載の方法。 - 【請求項７】一酸化炭素の分圧を25℃において測定して
0.5〜300バールの範囲の範囲にすることを特徴とする、
請求項１〜６のいずれかに記載の方法。 - 【請求項８】水素の分圧を25℃において測定して0.5〜2
00バールの範囲にすることを特徴とする、請求項１〜７
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項９】水素／一酸化炭素のモル比を10/1〜1/10の
範囲にすることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか
に記載の方法。 - 【請求項１０】ペンテン酸誘導体がエステルであること
を特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
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