JP4509124B2 - 1,3−ブタジエンのヒドロシアン化によるアジポニトリルの製造 - Google Patents
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Description
(a)触媒として少なくとも1種類のニッケル(0)錯体で1,3−ブタジエンをヒドロシアン化して、3−ペンテンニトリル、2−ペンテンニトリル、2−メチル−2−ブテンニトリル、C9ニトリル類、2−メチル−3−ブテンニトリル、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒、メチルグルタロニトリル、無変化の1,3−ブタジエンおよび無変化のシアン化水素の残留物を含む、ヒドロシアン化流1を得る工程、
(b)少なくとも1種類のニッケル(0)触媒をヒドロシアン化流1から除去して、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を含む触媒流1、ならびに3−ペンテンニトリル、2−ペンテンニトリル、2−メチル−2−ブテンニトリル、2−メチル−3−ブテンニトリルおよびC9ニトリル類を含むヒドロシアン化流2を得る工程、
(c)触媒流1中の少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を、新たな配位子を添加してニッケル触媒の還元合成によって再生して触媒流2を得る工程、
(d)少なくとも1種類のルイス酸、少なくとも一部が触媒流2から生じるニッケル(0)触媒およびルイス酸の存在下、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒で、3−ペンテンニトリルをヒドロシアン化し、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒、アジポニトリルおよび少なくとも1種類のルイス酸を含むヒドロシアン化流3を得る工程、
(e)ヒドロシアン化流3から少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を、有機溶媒を用いる抽出によって除去して、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を含む触媒流3、およびアジポニトリルを含む生成物流を得、触媒流3を少なくとも一部が処理工程(a)へ再利用することができる工程、
を特徴とする。
w+x+y+z=3および w、z≦2)
の化合物である。
R1:リン原子と芳香族基とを結合させる酸素原子に対するo位にC1〜C18−アルキル置換基を有する、またはリン原子と芳香族基とを結合させる酸素原子に対するo位に芳香族置換基を有する、またはリン原子と芳香族基とを結合させる酸素原子に対するo位に縮合した芳香族基を有する芳香族基、
R2:リン原子と芳香族基とを結合させる酸素原子に対するm位にC1〜C18−アルキル置換基を有する、またはリン原子と芳香族基とを結合させる酸素原子に対するm位に芳香族置換基を有する、またはリン原子と芳香族基とを結合させる酸素原子に対するm位に縮合した芳香族基を有する芳香族基(該芳香族基はリン原子と芳香族基とを結合させる酸素原子に対するo位に水素原子を有する)、
R3:リン原子と芳香族基とを結合させる酸素原子に対するo位にC1〜C18−アルキル置換基を有する、またはリン原子と芳香族基とを結合させる酸素原子に対するo位に芳香族置換基を有する、芳香族基(該芳香族基はリン原子と芳香族基とを結合させる酸素原子に対するo位に水素原子を有する)、
R4:リン原子と芳香族基とを結合させる酸素原子に対するo位、m位およびp位にR1、R2およびR3に定義されたもの以外の置換基を有する芳香族基(該芳香族基はリン原子と芳香族基とを結合させる酸素原子に対するo位に水素原子を有する)
x:1または2、
y、z、p:それぞれ独立して0、1または2(但し、x+y+z+p=3))
式Ibの好ましいホスフィットは、DE−A 199 53 058から得ることができる。R1基は、有利には、o−トリル基、o−エチルフェニル基、o−n−プロピルフェニル基、o−イソプロピルフェニル基、o−n−ブチルフェニル基、o−sec−ブチルフェニル基、o−tert−ブチルフェニル基、(o−フェニル)フェニル基または1−ナフチル基であってよい。
a)三ハロゲン化リンを、R1OH、R2OH、R3OHおよびR4OHまたはその混合物からなる群より選択されるアルコールと反応させてジハロホスホラスモノエステル(dihalophosphorous monoester)を得る工程、
b)前記ジハロホスホラスモノエステルを、R1OH、R2OH、R3OHおよびR4OHまたはその混合物からなる群より選択されるアルコールと反応させてモノハロホスホラスジエステル(monohalophosphorous diester)を得る工程、および
c)前記モノハロホスホラスジエステルを、R1OH、R2OH、R3OHおよびR4OHまたはその混合物からなる群より選択されるアルコールと反応させて式Ibのホスフィットを得る工程によって、得られる。
X11、X12、X13、X21、X22、X23は、各々独立に酸素または単結合であり、
R11、R12は、各々独立に同一または異なる、分離するまたは架橋した有機基であり、
R21、R22は、各々独立に同一または異なる、分離するまたは架橋した有機基であり、
Yは、架橋基である)。
特に好ましい実施形態では、有用な化合物は、ドイツ国特許出願第DE 100 380 37号に明記される化合物である。特に好ましい実施形態では、有用な化合物は、ドイツ国特許出願第DE 100 460 25号に明記される化合物である。特に好ましい実施形態では、有用な化合物は、ドイツ国特許出願第DE 101 502 85号に明記される化合物である。
a)少なくともニッケル(O)
b)適当であれば、ニッケル(0)を配位子として錯体を形成し、三価リンを含む化合物
c)適当であれば、1種類のルイス酸
を含む系の存在下で異性化を実施する。
−ヒドロシアン化流1が直接処理工程(b)へ導入され、かつ
−処理工程(a’)における異性化に必要なニッケル(0)触媒をバイパス流1’として処理工程(c)から得る、
場合に通過する。
−ヒドロシアン化流1が直接処理工程(b)へ導入され、かつ
−処理工程(a’)における異性化に必要なニッケル(0)触媒をバイパス流2として処理工程(e)から得る、
場合に通過する。
[実施例]
3PN 直鎖状のペンテンニトリル異性体(トランス−3−、シス−3−、トランス−2−、シス−2−、4−ペンテンニトリル)
C5廃ニトリル類 バレロニトリル、E−およびZ−2−メチル−2−ブテンニトリル
ADN アジポニトリル
MGN 2−メチルグルタロ−および2−エチルスクシノニトリルの合計
2M3BN 2−メチル−3−ブテンニトリル
P リン
Ni(0) 酸化状態が0のニッケル
BD 1,3−ブタジエン
BU 1−ブテン、シス−およびトランス−2−ブテンの合計
C2BU シス−2−ブテン
HCN シアン化水素
LL 式1のキレート配位子
NiLL キレート配位子LLのNi(0)錯体
TBP tert−ブチルピロカテコール
全てのデータおよび濃度は質量%で示される。
a)蒸留により水を含まない、安定化していない液体シアン化水素5.7kg/h(流れ1)、
b)工程(2)に記載のとおり得られた再利用流5から得られたBD含量約90%のBDとBUの混合物15.8kg/h(流れ6)に、さらに水およびTBP安定剤を除去するためにアルミナと接触させることにより処理しておいたC2BUを0.25%含有する市販のBD 11.5kg/h(流れ2)を加えたもの、
c)K2の塔底部の支流3として本実施例の工程(2)に記載のように得られたニッケル(0)触媒溶液5.4kg/h。
a)蒸留により水を含まない、安定化していない液体シアン化水素10.0kg/h(流れ20)、
b)83.3%の3PNおよび残りのC5廃ニトリル類を含有するペンテンニトリル56.5kg/h(流れ19)
が計量される。
4 3−ペンテンニトリルリッチ流、
5 2−メチル−3−ブテンニトリルリッチ流。
Claims (12)
- 第1の処理工程で、1,3−ブタジエンを少なくとも1種類のニッケル(0)触媒でヒドロシアン化して3−ペンテンニトリルとし、
第2の処理工程で、3−ペンテンニトリルを少なくとも1種類のルイス酸の添加下に、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒でヒドロシアン化してアジポニトリルとする、
1,3−ブタジエンを触媒でヒドロシアン化するアジポニトリルの製造方法であって、以下の工程(a)〜(e)
(a)1,3−ブタジエンを少なくとも1種類のニッケル(0)触媒でヒドロシアン化し、これにより、3−ペンテンニトリル、2−ペンテンニトリル、2−メチル−2−ブテンニトリル、C9ニトリル類、2−メチル−3−ブテンニトリル、メチルグルタロニトリル、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒、無変化の1,3−ブタジエンおよび無変化のシアン化水素の残留物を含む、ヒドロシアン化流1を得る工程、
(b)少なくとも1種類のニッケル(0)触媒をヒドロシアン化流1から除去して、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を含む触媒流1、ならびに3−ペンテンニトリル、2−ペンテンニトリル、2−メチル−2−ブテンニトリル、C9ニトリル類および2−メチル−3−ブテンニトリルを含むヒドロシアン化流2を得る工程、
(c)触媒流1中の少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を、新たな配位子を添加してニッケル触媒の還元合成により再生して触媒流2を得る工程、
(d)少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を使用し、及び少なくとも1種のルイス酸の存在下に、3−ペンテンニトリルをヒドロシアン化して、これにより、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒、アジポニトリルおよび少なくとも1種類のルイス酸を含む、ヒドロシアン化流3を得る工程、
(e)ヒドロシアン化流3から少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を、有機溶媒を用いる抽出によって除去して、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を含む触媒流3、およびアジポニトリルを含む生成物流を得、触媒流3の少なくとも一部を処理工程(a)へ再利用する工程、
を含み、前記工程(d)で使用されるニッケル(0)触媒とルイス酸は、前記触媒流2から、少なくとも部分的に得られ、及び
工程(a)〜(e)の何れかの工程で使用された少なくとも1種のニッケル(0)触媒が、少なくとも部分的に、前記使用された工程とは異なる、他の工程に移されることを特徴とする方法。 - 以下の処理工程:
(a)1,3−ブタジエンを少なくとも1種類のニッケル(0)触媒でヒドロシアン化し、これにより、3−ペンテンニトリル、2−ペンテンニトリル、2−メチル−2−ブテンニトリル、C9ニトリル類、メチルグルタロニトリル、2−メチル−3−ブテンニトリル、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒、無変化の1,3−ブタジエンおよび無変化のシアン化水素の残留物を含む、ヒドロシアン化流1を得る工程、
(a’)ヒドロシアン化流1中に含まれる2−メチル−3−ブテンニトリルを少なくとも1種類のニッケル(0)触媒で3−ペンテンニトリルに異性化し、2−メチル−3−ブテンニトリルが減少した、かつ3−ペンテンニトリルを多く含む異性化流1を得る工程、
(b)少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を異性化流1から除去して、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を含む触媒流1、ならびに3−ペンテンニトリル、2−ペンテンニトリル、2−メチル−2−ブテンニトリル、C9ニトリル類および2−メチル−3−ブテンニトリルを含むヒドロシアン化流2を得る工程、
(c)触媒流1中の少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を、新たな配位子を添加してニッケル触媒の還元合成により再生して触媒流2を得る工程、
(d)少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を使用し、及び少なくとも1種のルイス酸の存在下に、3−ペンテンニトリルをヒドロシアン化して、これにより、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒、アジポニトリルおよび少なくとも1種類のルイス酸を含む、ヒドロシアン化流3を得る工程、
(e)ヒドロシアン化流2から少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を、有機溶媒を用いる抽出によって除去して、少なくとも1種類のニッケル(0)触媒を含む触媒流3、およびアジポニトリルを含む生成物流を得る工程、
を有し、前記工程(d)で使用されるニッケル(0)触媒とルイス酸は、前記触媒流2から、少なくとも部分的に得られ、及び
前記触媒流3が、少なくとも部分的に工程(a)に再循環されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - さらなる処理工程(f)において、ヒドロシアン化流2を分離し、3−ペンテンニトリルリッチ流4および2−メチル−ブテンニトリルリッチ流5を得る請求項2に記載の方法。
- 3−ペンテンニトリルリッチ流4を処理工程(d)へ導入する請求項3に記載の方法。
- 2−メチル−3−ブテンニトリルリッチ流5を処理工程(a’)へ導入する請求項3または4に記載の方法。
- 一連の工程の開始時期において、工程(d)が、新たなルイス酸ならびに新たなニッケル(0)触媒および/または還元再生されたニッケル(0)触媒の投入下に行われる請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 処理工程(d)においてヒドロシアン化された3−ペンテンニトリルが、ヒドロシアン化流1または異性化流1から生じる請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 触媒流2のごく一部が処理工程(d)におけるヒドロシアン化に使用され、触媒流2の残部がバイパス流1として処理工程(e)へ直接、導入される請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 触媒流2のごく一部が処理工程(d)におけるヒドロシアン化に使用され、触媒流2の残部がバイパス流1’として処理工程(a’)へ直接、導入される請求項2〜7のいずれかに記載の方法。
- 触媒流3のごく一部が処理工程(a)におけるヒドロシアン化に使用され、触媒流3の残部がバイパス流2として処理工程(a’)へ直接、導入される請求項2〜8のいずれかに記載の方法。
- 新たなニッケル(0)触媒および/または還元再生されたニッケル(0)触媒が、処理工程(c)で得られた触媒流2へ供給される、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- 連続的に実施される、請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
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