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
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- 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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