JP6025831B2 - 3−シアノ−3,5,5−トリメチルシクロヘキサノンの製造方法 - Google Patents
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Description
a)イソホロンと青酸とからのイソホロンニトリルの製造方法:
JP06065183によれば、アルカリ性反応混合物に不活性溶剤を混ぜて、薄膜蒸発器で後処理する。ここで、触媒、高沸分および溶剤は分離される。その後、さらなる反応塔でIPNが精製される。
1)J.A.Bertrand,D.Cheung,A.D.Hammerich,H.O.House,W.T.Reichle,D.Vanderveer,E.J.Zaiko,J.Org.Chem.,1977,42,9,1600〜1607。
2)G.Kabas,H.C.Rutz,The Alkali−Catalyzed Self−Condensation of Isophorone,Tetrahedron.1966,22,1219〜1226。
3)US2406652,Ketols from Isophorones and Homologous Thereof。
脂環式シアノケトンの製造方法というタイトルのDE1085871(GB887413に対応、ROHM & HAAS COMPANYによる炭素環式シアノケトン)は、シアン化物イオンを形成するアルカリ性触媒での、不飽和ケトンと青酸との反応によるシアノケトンの製造を記載している。好適な触媒として、アルカリ金属およびそれらの炭酸塩;さらにアルカリ土類金属およびアルカリ金属アルコキシドおよびアルカリ土類金属アルコキシド、アルカリ金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属水酸化物およびアルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属過酸化物およびアルカリ土類金属過酸化物、ならびにアルカリ金属シアン化物およびアルカリ土類金属シアン化物;第三級アミンおよび第四級アンモニウム塩基が挙げられる。触媒は、反応物質の総質量に対して、0.1〜20質量%の量で必要である。前記反応は、好ましくは150〜225℃の温度および常圧で行われる。イソホロンニトリルの製造は、実施例として挙げられている。
JP61033157は、触媒として第四級アンモニウムハイドロオキサイドまたは第四級ホスホニウムハイドロオキサイドの存在下での、青酸とイソホロンとの反応によるIPNの製造を特許請求の範囲に記載している。
JP62164656には、酸によるIPNの相応のアセタールからの、IPNの遊離が記載されている。
EP0985659(DE19836474に対応)は、80〜220℃の温度、特に好ましくは100〜180℃の温度および大気圧での、1,3−ジメチルイミダゾリウム−4−カルボン酸の触媒としての使用を示している。
JP57116038では、塩基性触媒およびグリコール(例えば、エチレングリコール)の存在下に、イソホロンとHCNとを反応させてIPNにしている。
本発明により使用されるカルシウムアルコキシド、好ましくはカルシウムエトキシドのBET表面積は、少なくとも5m2/g、好ましくは8m2/g超、特に好ましくは12m2/g超である。BET表面積の測定は、DIN ISO 9277(p/po範囲:0.05〜0.2)に準拠する静的容積測定の多点測定により、粉末状の試料を用いて実施されうる。
1.固定相は、反応器内に固定して配置されている(固定床法、例えば、固定床反応器)、
2.触媒は、可動性である(スラリー法、例えば、懸濁反応器)。
様々な均一触媒および不均一触媒を用いて、イソホロンと青酸とからイソホロンニトリルを形成するための試験を、等温で、および不連続的もしくは半連続的に撹拌槽装置内で滴下漏斗および還流冷却器を用いて実施した。この実施は、主要量のイソホロン(711g)および青酸の部分量(7g(リン酸0.5〜1.0%で安定化))を反応器内に装入して、所望の反応温度になるようにして行った。残りの青酸(61g)を、イソホロン(118g)を有する混合物中に滴加漏斗により添加した。時間t=0は、触媒の添加により確定した。触媒を添加する直前に、前記反応混合物の組成を、加熱段階の間に考えられる変化を考慮するために、試料採取法およびガスクロマトグラフ分析により測定した。触媒の添加後、青酸/イソホロンの残量を連続的に滴加した。青酸の計量供給は、早過ぎてはならない、それというのは、そうでないと形成されたシアン化物イオンにより青酸の重合が起こるからである。ここで、茶色の重合体の固形物が生じ、この固形物は分離されなければならない。様々な時間に、試料を採取して分析した(滴定およびGC測定によるシアン化物含有量の測定)。反応が終了してからさらに30分、後撹拌する。
機器:HP3/Agilent GC 6890
分離カラム:HP−5 Agilent(19091J−433) 30m×250μm×0.25μm nominal
一定流量:0.9ml/min
インジェクタ:温度:200℃
総流量:84.6ml/min
分流量:81.1ml/min(1:94.8)
検出器:温度:250℃
H2流量:40ml/min
気流量:450ml/min
補給流量(Make−up Flow)(N2):45ml/min
炉:温度プログラム:90℃/3分を5℃/minで150℃に、10℃/minで300℃/29minに
試料準備:トルエン10ml中の試料1000mg+ISTDとしてC12 70mg
注入量:1.0μL
評価:ISTD%。
Claims (23)
- イソホロンと青酸とからのイソホロンニトリルの製造方法であって、該反応が、触媒としてのカルシウムアルコキシドの存在下に、不均一相で実施され、かつ80〜100℃の範囲の反応温度で実施される、前記方法。
- 前記カルシウムアルコキシドのBET表面積が、少なくとも5m2/gであることを特徴とする、請求項1に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 少なくとも250g/lのかさ密度を有するカルシウムアルコキシドが使用されることを特徴とする、請求項1または2に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 前記反応が、触媒としてのカルシウムエトキシドの存在下に、不均一相で実施されることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 前記カルシウムエトキシドの、粉末状の試料を用いて測定されるBET表面積が、少なくとも5m2/gであり、および該カルシウムエトキシドが、少なくとも250g/lのかさ密度を有することを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 前記カルシウムエトキシドが、DSCにおいて、70〜130℃の範囲に1もしくは複数の吸熱性ピークを有し、かつ0.35〜0.55mW/mgのDSC熱流量を有していることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 前記カルシウムエトキシドが、10〜200μmの平均粒径(d50値)を有していることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 8m2/g超のBET表面積、かつ290g/l〜550g/lの範囲のかさ密度を有するカルシウムエトキシドが使用されることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 触媒が、粉末、ペレット、顆粒、または押出成形品として存在することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 不活性溶剤の存在下または非存在下に作業されることを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- イソホロンが、HCNに対してモル過剰で使用され、かつ外部溶剤が添加されないことを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- イソホロン/HCNのモル比が、1超:1であることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- イソホロン/HCNのモル比が19:1〜1.2:1であることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- イソホロンの一部が装入されて、反応温度まで加温された後、イソホロンとHCNとからの混合物が、イソホロン/HCNが1超:1のモル比で、前記触媒の存在下に添加されることを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 前記反応が、0.01〜10barの圧力で実施されることを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 反応時間が、5分〜180分であることを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 2相で実施されることを特徴とする、請求項1から16までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 前記方法が、連続的に操作される固定床反応器で実施されることを特徴とする、請求項1から17までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- 前記方法が、2相で、前飽和器を有する連続的に操作される固定床反応器を用いて実施されることを特徴とする、請求項1から18までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- スラリー法(溶液中の粉末)が使用されることを特徴とする、請求項1から17までのいずれか1項に記載のイソホロンニトリルの製造方法。
- カルシウムアルコキシドの、イソホロンと青酸とからイソホロンニトリルを製造するための触媒としての使用において、該反応が不均一相で実施される前記使用。
- カルシウムエトキシドの、イソホロンと青酸とからイソホロンニトリルを製造するための触媒としての使用において、該反応が不均一相で実施される前記使用。
- 前記カルシウムエトキシドの、粉末状の試料を用いて測定するBET表面積が、少なくとも5m2/gの、粒子状のカルシウムエトキシドが使用され、かつ該カルシウムエトキシドが、少なくとも250g/lのかさ密度を有する、請求項22に記載の使用。
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