JPS60109554A - ジニトリルの製法 - Google Patents

ジニトリルの製法

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JPS60109554A
JPS60109554A JP58214101A JP21410183A JPS60109554A JP S60109554 A JPS60109554 A JP S60109554A JP 58214101 A JP58214101 A JP 58214101A JP 21410183 A JP21410183 A JP 21410183A JP S60109554 A JPS60109554 A JP S60109554A
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Japan
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diester
saturated hydrocarbon
dinitrile
ammonia
reaction
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JP58214101A
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Atsushi Shimizu
敦 清水
Kazunori Yamataka
山高 一則
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Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ジニトリルを高収率で製造する方法に関する
ものである6さらに詳しくは、ジエステルとアンモニア
を触媒の存在下で反応させてジニトリルを製造する方法
に関するものである。
ジニトIJルは、医薬、農薬、香料、樹脂のモノマー等
の合成中間体として用いられる重要な化合物である、 このジニトリルを得たい場合、有力な出発原料として、
ジカルボン酸およびそのエステルを挙げることができる
。場合に応じてどちらかの原料が選ばれるが、入手し易
さ、純度、取扱い易さ等からジエステルを原料として選
ぶのが、工業的に実施するとき都合のよい場合が多い。
従来、ジアルキルエステルとアンモニアを反応させてジ
ニトリyを得る方法として、特開昭55−157554
号が知られている。この方法では。
アンモニアとジエステルを160r:で8時間オ−トノ
レープ中で反応させジアミドを得、次に250〜290
Cで15時間、触媒の存在下、無水メタノールを溶媒と
してNH,ガスを吹き込みつつ熱分解を行なわせ、ジエ
ステルペース収率75チでジニトリルを得ている。しか
しながら、この方法では、無水メタノールを用いること
、オートクレーブを用いて高圧下で反応を行なうこと、
反応が長時間であること、収率が低いこと、アミド化、
ニトリル化の二工程を必要とすること等のため、工業的
に実施する場合、設備、操作の点で不利になるのを免れ
ることができない。
上記の方法では、ジアミドを中間体として得ているが、
一般に、エステルはカルボン酸に比べて反応性が穏やか
であるため、エステルをアンモニアでアミド化する反応
は速度が遅く、そのため触媒を用いるか〔新実験化学講
座、14巻〔■〕。
1147頁、丸善C掬〕あるいは液体アンモニウム中で
行なわれることが多い(E、T、Roe、etc、、J
、Am。
Ch@m、8oc、、71.2215(1949)]。
しかしながら、工業的に有効なエステルのアンモノリシ
スの方法あるいは触媒は開発されていないのが現状であ
る。
また、ジカルボン酸を出発原料とする場合には。
従来方法として、特開昭55−157555号が挙げら
れる。この方法では、ジカルボン酸を俗論し、触媒の存
在下180〜300CでNH,ガスを吹き込み、ジニト
リルを得ている。しかしながら、この方法では、ジカル
ボン酸の高温下での腐食性のため、装置の材質に大きな
問題点があり、固体のカルボン酸は取シ扱いに〈<、ま
た、原料の和製等の都合上、ジカルボン酸をジエステル
からeたい場合には、刀n水分解工程が必要になること
などから、工業的に実施する場合、設備、操作の点で必
ずしも有利であるとは言い鼾い。
本発明者らは、このような従来方法が持つ欠点を克服し
、ジニトリルをジエステルより一工程で収率よく得るた
めの工業的方法を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、ジ
アルキルエステルが種々の触媒の存在下でアンモニアと
容易に反応1〜、ジニトリルに変換されることを見い川
し、この知見に基いて本発明を完成するに至った。
すなわち1本発明は、一般式 (ただし%R1は炭素数4以上の飽和炭化水素基で、そ
の価数が2であるものを表わし%1!。
R8は飽和炭化水素基で、その価数が1であるものを表
わす。) で示されるジアルキルエステルとアンモニウム、Sn。
Zn、 Mn、 A1.Ti、 P、 Pb、 Fe、
 Cuの中から選ばれた少なくとも1種の単体あるいは
化合物の存在下で反応させることにより、一工程で一般
式(fcだし R1は炭素数4以上の飽和炭化水素基で
、その価数が2であるものを表わす。)で示されるジニ
トリルを製造する方法である。
本発明における一般弐…で示される原料のR1は、炭素
数4以上の飽和炭化水素基であり、その価数は2である
。このようなものとして、外えば、直鎖状飽和炭化水素
基、分校を有する鎖状飽和炭化水素基、環状飽和炭化水
素基、直鎖分枝環状構造の組み合された飽和炭化水素基
等が挙けられる。なお、上記構造の一部に官能基を持た
ない芳香環を有するものは、該飽和炭化水素基と見なす
ことができる。エステル基は、同一炭素に2何回時に存
在する場合および該芳香環に存在する場合を除き、どの
炭素に存在していてもよい。このよなどが挙けられる。
一般式111のR2、R3は、飽和炭化水素基で、その
価数は1である。このようなものとして、例えば、直鎖
状飽和炭化水素基、分校を有する鎖状飽和炭化水素基、
環状飽和炭化水素基、直鎖分枝環状構造の組み合された
飽和炭化水素基等が挙けられる。なお、上記構造の一部
に官能基を持たない芳香環を有するものは、該飽和炭化
水素基と児なすことができる。
本発明の反応では、生成アルコールおよび水を系外へ取
シ用しながらニトリル化を行なうことが。
円滑な反応の進行と後処理の容易さの観点から好ましい
が、これを実現するために、例えば、アンモニアガスと
共に留出する原料、生成物、アルコール、水の混合物を
蒸留し、アルコールおよび水を取シ出し、マー残りを反
応系内へ戻す操作を行なえばよい。このため、生成アル
コールの沸点が原料および生成物の沸点と差が小さいと
分離しにくくなるので、生成アルコールの沸点が原料お
よび生成物の沸点より小さく差が大きいものtなど好ま
しい。特にR2、R3がメチル基、エチル基、プロピル
基、インプロピル基であるときが好ましb0本発明にお
いて用いられる単体あるいは化合物は% Mn、 21
1% Sn、 AI、 Tit Ps Pbb Fe、
 Cuの中から選ばれた少なくとも1種の単体あるいは
化合物であり、本反応において触媒として関与する。こ
れらの触媒は単独で用いてもよいし、また2種以上混合
して用いてもよい。さらに具体的に触媒を例示すると、 MnrMeta+)、Mn (CHB C00)2、M
n(CH3COCHCOCT(3)、 。
Mn I’CHsCOCHCOCH3)B 、 Mn 
(NH4)2 (S 04) 2、MnrC6H,、C
oo’)2 、MnB4O7、Mn (CHHCH2C
H2C00)2.MnCO3。
MnCl2、 Mn(% s Mn (T(Coo)2
 % Mn (NoH)2 、 Mn (F2 P 0
4 )2 %nSO4 Zn(Metal/)、Zn(CH3COO)2 、Z
n(CH3COCHCOCT(3)2、ZnBr2 %
 ZnCO3、ZnCl2 h Zn (C2Hs )
t % Zn I2 s Zn (NoH)2 。
Z n O% Z n l″C6H4(OH)SOs〕
t −Zn5rPO4)2−ステアリン酸亜鉛h Zn
SO4s乳酸亜鉛 SnrMetal) % 5n(CHsCOO)i 、
SnBr4.5nC12。
5nC14s 5nF1 % SnI2 sシュウ酸第
−スズ%SnO。
Sno、、8nSO4 AI (Me ta I )、 A110(CHHCO
O)い へI (C)(3COCHCOCH,)、。
A12 (S04 )1 (NHa )2 S04. 
A I B F3、AlC5、A I F8.A I 
(on)、、Al [CH8(CH2)+ o coo
]8、AI (N03)3、AI、0.、AlPO4−
Kt A 11 (804)4 、 AI (OCR(
CI(s )t )s、Al2O2−3Si02゜A1
2 (804)s ・Nap−804、Al rou)
 (CH3(CH2)1 a COo、1% %All
 (SO4% h Al (OC4He )s s A
110gTi(Metal)、’riBr4 %TI 
C14% ’r+ C13s TiO2s T I K
t Fa bシュウ酸チタンカリウム、Ti I、 、
Ti(OCRrC−)I4−チタンイエロー% T i
 O(CHs C0CHCOCHs %PrRsd )
、POCl3 、PClg 、 F20B、 PBrl
 、 PC11s三塩化ホスホリル、P、偽・24WO
B sHs P 04PMMetal)、Pb(CHB
COO)@、Pb(Bog)1 。
(PbCOl )2 Pb (OH)%PbC0m 、
 PbC5、PbCrO4。
クエン酸鉛%PbF、、Pbt o(oH)、、pb 
I、 、pb (NO,)□pbo!、 pbo、Pb
、04.xf1リン酸鉛、 Pb(CHsCOOlt”
Pb((ti)tPb(Son )、Pb (CHB 
Coo)4Fe(Metal)、Fe(CへC0CHC
OCH@)3.シュウ酸第二鉄アンモニウム、Fe 8
04(NH4)t 804 、Fed (Sn4)j(
NH,)tSQ4、FeClt%FeCl3%クエン酸
第二鉄、フマル酸第−鉄。
乳酸第一鉄、 Fe (Nos)、 、シュウ酸第−鉄
s F*10g。
Fe、04 s FePO4%ビロリン酸第二鉄h F
e2O2s Fat(8o4)sCu(Metal)、
Cu (CRaCOO)1 、Cu (CHsCOCH
COCHs )t、CuC11%CuBr %CuBr
1 、CuC0g −Cu(OH)2 %CuC1,C
uC1,クニン酸鉛CNa Cu (HCOO’)1 
b Cu (0H)t s Cu I% Cu (No
t )* *オレイン酸銅、 Cu2O、Cub、 C
ub (PO4)1 @ Cu804等が挙げられる(
なお、結晶水を有する化合物は(HtO)nの表示を省
略した)。
この中でも、Pbの化合物物と8nの化合物は。
ジニトリルの収率がよく特に好ましい。また、触媒は回
収して再使用することが可能である。
触媒の使用量に関しては特に制限はないが、実用上ジエ
ステルに対して0.1〜10チ(モル)程度が好ましい
本発明における反応の温度は、140〜X0OCが好ま
しい。反応初期にはジエステルの留出があるので、時間
と共に順次温度を上げる方法を取ることが好ましい。反
応は12〜20時間程度で完結する、 使用するアンモニアの量は、原料のジエステルの5〜1
5倍モルが好ましい。これを反応時間で割った値がアン
モニアガスの流量である。
以上、本発明によれば1種々の触媒の存在下でジエステ
ルとアンモニアを反応させることにょシ、一工程で、容
易に短時間で、収率よ<、シかも常圧反応でジニトリル
が得られ、さらに反応器の腐食問題がないきわめて有利
なジニトリルの工業的製法である。
次に実施例を挙げ、本発明をさらに詳細に説明する。
実施例1 NH,吹込み管、マントルヒーター、攪拌装置、充填塔
を備えた1tの三つロフラスコに、スペリン酸ジメチル
501]IF(2,475mot)、酸化第1錫5.5
Sf(0,02475mot’)を仕込み、NH,ガス
をB 3o 77mmの量で流しながら240Cで9.
0時間、260Cで4.0時間、290Cで5.0時間
反応を行なった。充填塔を通ってその後に取シ付けたト
ラップに液体が留出するので、この中からメタノールと
水をエバポレーターによシ除去し、残った液体を反応系
内に戻した。反応後、生成物を減圧蒸留し、スベロニト
リル521,8 f(2・37−)を得た。このときの
収量は95.6%であった。釜残が20.Of残シ、こ
の中にスペリン酸ジメチル5001を再び仕込み、触媒
は改めて入れずに、上記操作と同様にして再度ニトリル
化を行ない、ジニトリル320.9 f (2,36Q
−)を得た。仁のときの収車は95.3%であった。
比較例 触媒を入れず、その他の条件は実施例1と同様に行った
ところ、8時間後にも大量のジエステルが残り、反応速
度は実施例1に比較して173以下でめった。
実施例2〜26 表1に示した組成、条件で、実施例1と同様な操作で実
験を行なった。得られた結果を表1に示す、 なお、表中の略号の意味は1次に示すとおシである。
DBA 二塩基酸 A アジピン酸、P ピメリン酸 sB スペリンHs AZ アゼライン酸S セバシン
酸、B ブラシル酸 T タブシン酸 エステルは、Me 、 Et等を語尾につけて表わす。
例AMe 2 アジピン酸ジメチル SBMe2スペリン酸ジメチル ニトリルはNを語尾につけて表わす。
例8BN xへoニトリル、SNセバコニトリル第1頁
の続き @発明者 山高 −則

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式 (ただし R1は炭素数4以上の飽和炭化水素基で、そ
    の価数が2であるものを表わし、R2,R3は飽和炭化
    水素基で、その価数が1であるものを表わす。) で示されるジエステルとアンモニアヲ、sn% Zn、
    Mn。 A1. Ti、 P%pb%Fe%Cuの中から選ばれ
    た少なくとも1種の単体あるいは化合物の存在下で反応
    させることを特徴とする一工程で一般式 (ただし、R1は炭素数4以上の飽和炭化水素基で、そ
    の価数が2であるものを表わす。)で示されるジニトリ
    ルを製造する方法。
JP58214101A 1983-11-16 1983-11-16 ジニトリルの製法 Granted JPS60109554A (ja)

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JPS6215067B2 JPS6215067B2 (ja) 1987-04-06

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS502966A (ja) * 1973-04-16 1975-01-13
JPS5317580A (en) * 1976-08-02 1978-02-17 Yuuroku Dev Ab Method of increasing filtration and sedimentation of suspension of macromolecular biological substances
JPS5839653A (ja) * 1981-08-13 1983-03-08 ヘミツシエ・ウエルケ・ヒユ−ルス・アクチエン・ゲゼルシヤフト 脂肪族ニトリルの製造法

Patent Citations (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS502966A (ja) * 1973-04-16 1975-01-13
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