KR102529865B1 - Amide and nitrile compounds and methods of making and using them - Google Patents

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KR102529865B1 KR1020207009771A KR20207009771A KR102529865B1 KR 102529865 B1 KR102529865 B1 KR 102529865B1 KR 1020207009771 A KR1020207009771 A KR 1020207009771A KR 20207009771 A KR20207009771 A KR 20207009771A KR 102529865 B1 KR102529865 B1 KR 102529865B1
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Abstract

본원은 아크릴아마이드 및 아크릴로니트릴 및 하이드록시 아마이드 및/또는 락톤으로부터 제조될 수 있는 다른 화합물을 제공한다. 본원은 이러한 화합물을 제조하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다.The application provides other compounds that can be prepared from acrylamide and acrylonitrile and hydroxy amide and/or lactones. Methods and systems for preparing such compounds are provided herein.

Description

아마이드 및 니트릴 화합물 및 이의 제조 및 사용 방법Amide and nitrile compounds and methods of making and using them

관련 출원에 대한 교차 참조Cross reference to related applications

본 출원은 2017년 9월 9일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/556,355호, 및 2018년 6월 27일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/690,783호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 각각은 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.This application claims priority to U.S. Provisional Patent Application No. 62/556,355, filed on September 9, 2017, and U.S. Provisional Patent Application No. 62/690,783, filed on June 27, 2018, each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

분야Field

본 발명은 일반적으로 아마이드 생성물 및/또는 니트릴 생성물의 제조, 및 더욱 구체적으로 적어도 에폭시드, 베타-락톤 및/또는 베타-하이드록시 아마이드로부터의 제조에 관한 것이다.The present invention relates generally to the production of amide products and/or nitrile products, and more particularly to the production from at least epoxides, beta-lactones and/or beta-hydroxy amides.

질소 함유 화합물, 예컨대 아마이드 및 니트릴은 다양한 상업 및 산업 응용을 위해 사용될 수 있는 가치있는 화합물이다. 예를 들어, 아크릴로니트릴은 중합체 및 단량체 전구체의 제조에서 출발 물질(material)로서 사용될 수 있다. 아크릴로니트릴의 산업적 제조를 위한 다양한 방법이 당업계에 알려져 있다. 예를 들어, 아크릴로니트릴은 프로필렌, 암모니아 및 공기가 증가된 온도 및 압력 하에서 촉매와 접촉되는 프로필렌의 촉매 암모산화(catalytic ammoxidation)에 의해 제조될 수 있다. 그러나, 이 공정은 일반적으로 가혹한 반응 조건 및 고비용의 시약의 사용을 필요로 한다.Nitrogen containing compounds such as amides and nitriles are valuable compounds that can be used for a variety of commercial and industrial applications. For example, acrylonitrile can be used as a starting material in the manufacture of polymers and monomer precursors. Various methods for industrial production of acrylonitrile are known in the art. For example, acrylonitrile can be produced by the catalytic ammoxidation of propylene where propylene, ammonia and air are contacted with a catalyst under elevated temperature and pressure. However, this process generally requires harsh reaction conditions and the use of expensive reagents.

본 발명은 니트릴로부터 제조된 특정 니트릴 및 유도체를 제조하기 위한 전구체를 포함한 니트릴, 및 당업계에서 바람직한 다른 화합물의 산업적 제조를 위한 시스템 및 방법, 및 재생 가능한 공급원으로부터 부분적으로 또는 완전히 이러한 화합물을 제조하는 시스템 및 방법을 제공함으로써 종래 기술의 문제점을 해결한다.The present invention provides systems and methods for the industrial production of nitriles and other compounds desirable in the art, including precursors for the production of certain nitriles and derivatives made from nitriles, and methods for the production of such compounds, partially or completely, from renewable sources. The problems of the prior art are addressed by providing a system and method.

본원은 아마이드 생성물 및/또는 니트릴 생성물을 제조하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 유리하게는, 제공되는 특정 바람직한 방법 및 시스템은 감소된 비용 및 환경에 대한 감소된 손해로 니트릴 및 아마이드를 제조하기 위한 종래 방법 및 시스템에 대한 생물기반(biobased) 대안이다.The present disclosure provides methods and systems for making amide products and/or nitrile products. Advantageously, certain preferred methods and systems provided are biobased alternatives to conventional methods and systems for producing nitriles and amides with reduced cost and reduced damage to the environment.

본 발명의 바람직한 실시양태는 에폭시드 및/또는 베타-락톤으로부터 아마이드 생성물 및/또는 니트릴 생성물을 제조하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특정 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 시스템 및 방법은 생물기반 에폭시드 및/또는 생물기반 베타-락톤으로부터 아마이드 생성물 및/또는 니트릴 생성물을 제조할 수 있다. 특정 실시양태에서, 시스템 및 방법은 1 이상의 다른 생성물에 비해 큰 수율로 바람직한 아마이드 생성물 또는 니트릴 생성물을 선택적으로 제조하기 위해 변형될 수 있다. 유리하게는, 본 발명의 시스템 및 방법을 종래의 시스템 및 공정에 통합시키는 것은 많은 상업 생성물을 제조하는 환경적 영향을 감소시킬 수 있다.Preferred embodiments of the present invention relate to systems and methods for preparing amide products and/or nitrile products from epoxides and/or beta-lactones. In certain preferred embodiments, the systems and methods of the present invention can produce amide products and/or nitrile products from biobased epoxides and/or biobased beta-lactones. In certain embodiments, the systems and methods can be modified to selectively produce a desired amide product or nitrile product in greater yield relative to one or more other products. Advantageously, incorporating the systems and methods of the present invention into conventional systems and processes can reduce the environmental impact of making many commercial products.

예를 들어, 일부 양태에서, 하기 화학식 (3-I)의 아마이드 화합물 및/또는 하기 화학식 (3)의 니트릴 화합물 또는 이의 이성질체를 제조하는 방법이 제공되되,For example, in some embodiments, a method for preparing an amide compound of formula (3-I) and/or a nitrile compound of formula (3) or an isomer thereof is provided,

Figure 112020034992913-pct00001
(3-I) 또는
Figure 112020034992913-pct00002
(3)
Figure 112020034992913-pct00001
(3-I) or
Figure 112020034992913-pct00002
(3)

상기 식에서, R1은 H 또는 알킬이고,In the above formula, R 1 is H or alkyl;

상기 방법은,The method,

하기 화학식 (2)의 아마이드 화합물을 탈수제와 조합하여, 화학식 (3-I)의 니트릴 화합물 및/또는 화학식 (3)의 아마이드 화합물, 또는 상술한 것의 이성질체를 제조하는 것을 포함하되,combining an amide compound of formula (2) with a dehydrating agent to prepare a nitrile compound of formula (3-I) and/or an amide compound of formula (3), or an isomer thereof,

화학식 (2)의 아마이드 화합물은

Figure 112020034992913-pct00003
이고, 상기 식에서 R1은 화학식 (3-I) 및 (3)에 대해 상기 정의된 바와 같다.The amide compound of formula (2) is
Figure 112020034992913-pct00003
, wherein R 1 is as defined above for formulas (3-I) and (3).

상술한 것의 특정 실시양태에서, 상기 방법은 하기 화학식 (1)의 베타-락톤 화합물을 암모니아와 조합하여, 화학식 (2)의 화합물을 제조하는 것을 추가로 포함하되,In certain embodiments of the foregoing, the process further comprises combining a beta-lactone compound of formula (1) with ammonia to prepare a compound of formula (2):

화학식 (1)의 베타-락톤 화합물은

Figure 112020034992913-pct00004
이고, 상기 식에서 R1은 화학식 (3-I) 및 (3)에 대해 상기 정의된 바와 같다.The beta-lactone compound of formula (1) is
Figure 112020034992913-pct00004
, wherein R 1 is as defined above for formulas (3-I) and (3).

상술한 방법의 일부 변형에서, 탈수제는 오산화인, 유기인 화합물, 카르보디이미드 화합물, 트리아진 화합물, 유기규소 화합물, 혼합 산화물, 전이금속 복합체, 또는 알루미늄 복합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함한다. 일 변형에서, 탈수제는 오산화인, 유기인 화합물, 카르보디이미드 화합물, 트리아진 화합물, 유기규소 화합물, 전이금속 복합체, 또는 알루미늄 복합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함한다.In some variations of the methods described above, the dehydrating agent comprises a phosphorus pentoxide, an organophosphorus compound, a carbodiimide compound, a triazine compound, an organosilicon compound, a mixed oxide, a transition metal complex, or an aluminum complex, or any combination thereof. In one variation, the dehydrating agent comprises a phosphorus pentoxide, an organophosphorus compound, a carbodiimide compound, a triazine compound, an organosilicon compound, a transition metal complex, or an aluminum complex, or any combination thereof.

상술한 방법의 일부 변형에서, 탈수제는 티탄산, 금속 산화물 수화물, 금속 황산염, 금속 산화물 황산염, 금속 인산염, 금속 산화물 인산염, 광산(mineral acid), 카복실산 또는 이의 염, 산성 수지, 산성 제올라이트, 클레이(clay), 또는 이의 임의의 조합을 포함한다. 상술한 방법 및 시스템의 특정 변형에서, 탈수제는 제올라이트를 포함한다.In some variations of the methods described above, the dehydrating agent is titanic acid, metal oxide hydrate, metal sulfate, metal oxide sulfate, metal phosphate, metal oxide phosphate, mineral acid, carboxylic acid or salt thereof, acidic resin, acidic zeolite, clay ), or any combination thereof. In certain variations of the methods and systems described above, the dehydrating agent includes a zeolite.

다른 양태에서, 하기 화학식 (1)의 화합물 및 암모니아를 반응기에서 조합하여, 하기 화학식 (2)의 화합물을 제조하는 것을 포함하는 방법이 제공되되,In another aspect, there is provided a method comprising preparing a compound of formula (2) by combining a compound of formula (1) and ammonia in a reactor,

화학식 (1)의 화합물은

Figure 112020034992913-pct00005
이고,The compound of formula (1) is
Figure 112020034992913-pct00005
ego,

화학식 (2)의 화합물은

Figure 112020034992913-pct00006
이며,The compound of formula (2) is
Figure 112020034992913-pct00006
is,

상기 식에서, R1은 H 또는 알킬이다.In the above formula, R 1 is H or alkyl.

상술한 것의 특정 변형에서, 화학식 (2)에 대한 선택도는 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90% 초과이다.In certain variations of the foregoing, the selectivity for formula (2) is greater than 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90%.

일부 실시양태에서, 하기 화학식 (1)의 화합물 및 암모니아를 반응기에서 조합하여, 하기 화학식 (2)의 화합물, 하기 화학식 (3-I)의 화합물, 및/또는 하기 화학식 (3)의 화합물을 제조하는 것을 포함하는 방법이 제공되되,In some embodiments, a compound of formula (1) and ammonia are combined in a reactor to produce a compound of formula (2), a compound of formula (3-I), and/or a compound of formula (3) A method is provided that includes doing,

화학식 (1)의 화합물은

Figure 112020034992913-pct00007
이고,The compound of formula (1) is
Figure 112020034992913-pct00007
ego,

화학식 (2)의 화합물은

Figure 112020034992913-pct00008
이며,The compound of formula (2) is
Figure 112020034992913-pct00008
is,

화학식 (3-I)의 화합물은

Figure 112020034992913-pct00009
이고, The compound of formula (3-I) is
Figure 112020034992913-pct00009
ego,

화학식 (3)의 화합물은

Figure 112020034992913-pct00010
이며,The compound of formula (3) is
Figure 112020034992913-pct00010
is,

상기 식에서, R1은 H 또는 알킬이다.In the above formula, R 1 is H or alkyl.

상술한 것의 특정 변형에서, 화학식 (2)에 대한 선택도는 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90% 초과이거나; 화학식 (3)에 대한 선택도는 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90% 초과이거나; 화학식 (3-I)에 대한 선택도는 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90% 초과이다.In certain variations of the foregoing, the selectivity for formula (2) is greater than 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90%; the selectivity for formula (3) is greater than 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90%; The selectivity for Formula (3-I) is greater than 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90%.

상술한 것의 일부 변형에서, 화학식 (3-I)의 화합물은 아마이드, 예컨대 아크릴아마이드이고, 화학식 (3)의 화합물은 니트릴, 예컨대 아크릴로니트릴이다. 특정 양태에서, 본원의 임의의 방법에 따라 아마이드, 예컨대 아크릴아마이드를 제조하는 것; 및 아마이드를 중합하는 것을 포함하는 방법이 제공된다. 아마이드가 아크릴아마이드인 일 변형에서, 중합체는 폴리아크릴아마이드이다. 다른 양태에서, 본원의 임의의 방법에 따라 니트릴, 예컨대 아크릴로니트릴을 제조하는 것; 및 니트릴을 중합하는 것을 포함하는 방법이 제공된다. 니트릴이 아크릴로니트릴인 일 변형에서, 중합체는 폴리아크릴로니트릴이다. 또 다른 양태에서, 본원의 임의의 방법에 따라 폴리아크릴로니트릴을 제조하는 것; 및 폴리아크릴로니트릴로부터 탄소 섬유를 제조하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.In some variations of the foregoing, the compound of formula (3-I) is an amide, such as acrylamide, and the compound of formula (3) is a nitrile, such as acrylonitrile. In certain embodiments, preparing an amide, such as acrylamide, according to any of the methods herein; and a method comprising polymerizing the amide. In one variant where the amide is acrylamide, the polymer is polyacrylamide. In another aspect, preparing a nitrile, such as acrylonitrile, according to any of the methods herein; and a method comprising polymerizing the nitrile. In one variation where the nitrile is acrylonitrile, the polymer is polyacrylonitrile. In another aspect, preparing a polyacrylonitrile according to any of the methods herein; and making carbon fibers from polyacrylonitrile.

다른 양태에서, 적어도 베타-락톤 및/또는 베타-하이드록시 아마이드로부터 아마이드 생성물 및/또는 니트릴 생성물을 제조하기 위한 시스템이 제공된다. 특정 실시양태에서, 제공되는 시스템은 아마이드 생성물 및/또는 니트릴 생성물을 제조하기 위한 크기, 형태, 및 구성의 1 이상의 반응기를 포함한다. 특정 실시양태에서, 1 이상의 반응기는 연속 교반 탱크 반응기, 고정 촉매 베드(catalyst bed) 반응기, 유동 촉매 베드 반응기로서 구성될 수 있다. 특정 실시양태에서, 시스템은 불균일 촉매와 사용하기 위해 구성될 수 있다. 다른 실시양태에서, 시스템은 균일 촉매와 사용하기 위해 구성될 수 있다.In another aspect, a system for making amide products and/or nitrile products from at least beta-lactones and/or beta-hydroxy amides is provided. In certain embodiments, provided systems include one or more reactors of a size, shape, and configuration for producing amide products and/or nitrile products. In certain embodiments, one or more reactors may be configured as a continuous stirred tank reactor, a fixed catalyst bed reactor, or a fluidized catalyst bed reactor. In certain embodiments, the system may be configured for use with a heterogeneous catalyst. In other embodiments, the system may be configured for use with homogeneous catalysts.

상술한 것의 다양한 변형에서, 본 발명의 화합물은 0% 초과, 및 100% 미만의 생물기반 함량을 갖는다. 상술한 것의 특정 변형에서, 본 발명의 화합물은 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 50%, 적어도 70%, 적어도 95%, 또는 100%의 생물기반 함량을 갖는다.In various variations of the foregoing, the compounds of the present invention have a biobased content greater than 0% and less than 100%. In certain variations of the foregoing, the compounds of the present invention have a biobased content of at least 10%, at least 20%, at least 50%, at least 70%, at least 95%, or 100%.

일부 변형에서, 생물기반 함량은 다음을 기반으로 하여 결정될 수 있다: % 생물기반 함량 = [생물 (유기) 탄소]/[총 (유기) 탄소]*100%, 이는 ASTM D6866(방사성 탄소 분석을 사용하여 고체, 액체, 및 기체 샘플의 생물기반 함량을 결정하기 위한 표준 시험 방법)에 의해 결정된 바와 같음.In some variations, biobased content can be determined based on: % biobased content = [bio (organic) carbon]/[total (organic) carbon]*100%, which is based on ASTM D6866 (using radiocarbon analysis). as determined by Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gas Samples).

본 발명의 조성물의 생물기반 함량은 사용되는 베타-락톤의 생물기반 함량에 의존할 수 있다. 예를 들어, 본원에 기재된 방법의 일부 변형에서, 본원에 기재된 아마이드 생성물 및/또는 니트릴 생성물을 제조하기 위해 사용되는 베타-락톤은 0% 초과, 및 100% 미만의 생물기반 함량을 가질 수 있다. 본원에 기재된 방법의 특정 변형에서, 본원에 기재된 아마이드 생성물 및/또는 니트릴 생성물을 제조하기 위해 사용되는 베타-락톤은 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 30%, 적어도 40%, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99%, 적어도 99.5%, 적어도 99.9%, 적어도 99.99%, 또는 100%의 생물 기반 함량을 가질 수 있다. 특정 변형에서, 재생 가능한 공급원으로부터 유래된 베타-락톤이 사용된다. 다른 변형에서, 사용되는 베타-락톤의 적어도 일부는 재생 가능한 공급원으로부터 유래되고, 베타-락톤의 적어도 일부는 재생 불가능한 공급원으로부터 유래된다.The biobased content of the compositions of the present invention may depend on the biobased content of the beta-lactone used. For example, in some variations of the methods described herein, the beta-lactones used to make the amide products and/or nitrile products described herein may have a biobased content greater than 0% and less than 100%. In certain variations of the methods described herein, the beta-lactone used to make the amide products and/or nitrile products described herein is at least 10%, at least 20%, at least 30%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99%, at least 99.5%, at least 99.9%, at least 99.99%, or 100% of biobased content. In certain variations, beta-lactones derived from renewable sources are used. In another variant, at least a portion of the beta-lactone used is derived from renewable sources and at least a portion of the beta-lactone is derived from non-renewable sources.

베타-락톤의 생물기반-함량은 예를 들어, 사용되는 에폭시드 및 일산화탄소의 생물기반 함량에 의존할 수 있다. 일부 변형에서, 에폭시드 및 일산화탄소 둘 다는 재생 가능한 공급원으로부터 유래된다.The biobased-content of beta-lactone may depend, for example, on the biobased content of carbon monoxide and the epoxide used. In some variations, both the epoxide and carbon monoxide are derived from renewable sources.

본 출원은 유사 부분이 유사 숫자에 의해 지칭될 수 있는 첨부된 도면과 함께 취해진 다음 설명을 참고함으로써 가장 잘 이해될 수 있다.
1, 2, 3, 4, 6은 화학식 (3)의 화합물을 제조하기 위한 예시적 반응 계획을 도시한다.
5는 화학식 (3-I)의 화합물을 제조하기 위한 예시적 반응 계획을 도시한다.
7a는 암모니아수가 어떻게 암모니아 기체/물 및 암모늄의 동적 균형 혼합물을 포함하는지를 나타내는 반응 계획을 도시한다.
7b는 베타-프로피오락톤 및 암모늄/암모니아를 포함하는 예시적 반응 계획을 도시한다.
8은 알루미나(Al2O3)를 사용한 3-하이드록시프로판아마이드("3-HP 아마이드"로서 축약됨)의 탈수에 의한 아크릴로니트릴의 제조를 포함하는, 실시예 9에서 수행된 실험으로부터의 결과를 도시한 그래프이다.
This application can be best understood by referring to the following description taken in conjunction with the accompanying drawings in which like parts may be referred to by like numerals.
1, 2, 3, 4, and 6 show exemplary reaction schemes for preparing compounds of formula (3).
5 depicts an exemplary reaction scheme for preparing compounds of formula (3-I).
7A shows a reaction scheme showing how ammonia water contains a dynamically balanced mixture of ammonia gas/water and ammonium.
7B shows an exemplary reaction scheme involving beta-propiolactone and ammonium/ammonia.
8 is from experiments performed in Example 9, involving the preparation of acrylonitrile by dehydration of 3-hydroxypropanamide (abbreviated as “3-HP amide”) with alumina (Al 2 O 3 ). It is a graph showing the result of

다음 설명은 예시적 방법, 파라미터 등을 기재한다. 그러나, 이러한 설명은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않지만, 예시적 실시양태의 설명으로서 대신 제공된다는 것을 인식하여야 한다.The following description describes example methods, parameters, and the like. However, it should be appreciated that this description is not intended to limit the scope of the present invention, but instead is provided as a description of exemplary embodiments.

본원은 적어도 베타-락톤 및/또는 베타-하이드록시 아마이드로부터 아마이드 생성물 및/또는 니트릴 생성물을 제조하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 특정 바람직한 실시양태에서, 아마이드 생성물은 아크릴아마이드를 포함하고, 니트릴 생성물은 아크릴로니트릴을 포함한다. 특정 변형에서, 베타-락톤은 에폭시드를 일산화탄소로 카르보닐화함으로써 제조될 수 있다.Provided herein are methods and systems for preparing amide products and/or nitrile products from at least beta-lactones and/or beta-hydroxy amides. In certain preferred embodiments, the amide product comprises acrylamide and the nitrile product comprises acrylonitrile. In certain variations, beta-lactones can be prepared by carbonylating an epoxide with carbon monoxide.

일부 양태에서, 베타-하이드록시 아마이드로부터 아크릴로니트릴 화합물 및 다른 니트릴 화합물을 제조하는 방법이 제공된다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 화학식 (2)의 베타-하이드록시 아마이드는 탈수제와 조합되어, 화학식 (3)의 아크릴로니트릴 화합물 또는 다른 니트릴 화합물, 또는 이의 이성질체를 제조한다.In some embodiments, methods for preparing acrylonitrile compounds and other nitrile compounds from beta-hydroxy amides are provided. For example, referring to Figure 1 , beta-hydroxy amide of formula (2) is combined with a dehydrating agent to produce an acrylonitrile compound of formula (3) or another nitrile compound, or an isomer thereof.

다른 양태에서, 락톤으로부터 아크릴로니트릴 화합물 또는 다른 니트릴 화합물을 제조하는 방법이 제공된다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 화학식 (1)의 베타-락톤은 암모니아와 조합되어, 화학식 (2)의 베타-하이드록시 아마이드를 제조할 수 있으며, 이는 그 다음에 도 1에 도시된 예시적 반응을 겪어, 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체를 제조한다.In another aspect, a method for preparing an acrylonitrile compound or other nitrile compound from a lactone is provided. For example, referring to FIG. 2 , the beta-lactone of formula (1) can be combined with ammonia to produce the beta-hydroxy amide of formula (2), which is then shown in the example shown in FIG . The compound of formula (3), or an isomer thereof, is prepared by undergoing a reaction.

다른 예에서, 도 3을 참조하면, 화학식 (1)의 베타-락톤은 수중 암모니아(암모니아수로도 지칭됨) 및 탈수제와 조합되어, 화학식 (3)의 아크릴로니트릴 화합물 또는 다른 니트릴 화합물, 또는 이의 이성질체를 제조할 수 있다.In another example, referring to FIG. 3 , beta-lactone of formula (1) is combined with ammonia in water (also referred to as ammonia water) and a dehydrating agent to obtain an acrylonitrile compound of formula (3) or another nitrile compound, or its Isomers can be prepared.

또 다른 예에서, 도 4를 참조하면, 화학식 (1)의 베타-락톤으로부터 화학식 (3)의 니트릴 화합물, 또는 이의 이성질체로의 전환은 탈수되어 니트릴을 제조할 수 있는 화학식 (2) 및 (3-I)의 중간체 화합물을 나타내는 것으로 도시되어 있다. 일 양태에서, 반응기에서 화학식 (1)의 화합물 및 암모니아를 조합하여, 각각 80% 초과의 선택도로 화학식 (2)의 화합물을 제조하는 것을 포함하는 방법이 제공된다. 다른 양태에서, 반응기에서 화학식 (1)의 화합물 및 암모니아를 조합하여, 80% 초과의 선택도로 화학식 (2)의 화합물, 화학식 (3-I)의 화합물, 및/또는 화학식 (3)의 화합물을 제조하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.In another example, referring to FIG. 4 , the conversion of a beta-lactone of formula (1) to a nitrile compound of formula (3), or an isomer thereof, of formulas (2) and (3) that can be dehydrated to produce nitriles. -I) is shown to represent the intermediate compound. In one aspect, a process is provided comprising combining a compound of formula (1) and ammonia in a reactor to produce a compound of formula (2), each with a selectivity greater than 80%. In another embodiment, a compound of Formula (1) and ammonia are combined in a reactor to obtain a compound of Formula (2), a compound of Formula (3-I), and/or a compound of Formula (3) with a selectivity greater than 80%. A method comprising preparing is provided.

상술한 것의 일부 변형에서, 선택도는 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99% 초과이다. 선택도는 1 이상의 파라미터에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 일부 변형에서, 반응기의 온도는 -20℃ 내지 50℃, 또는 10℃ 내지 35℃의 평균 온도로 유지된다. 다른 변형에서, 화학식 (1)의 화합물은 암모니아를 함유하는 반응기에 적하하여 첨가된다. 다른 변형에서, 화학식 (1)의 화합물은 암모니아를 함유하는 반응기에 단일 주입에 의해 첨가된다.In some variations of the foregoing, the selectivity is 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%. %, or greater than 99%. Selectivity can be controlled by one or more parameters. For example, in some variations, the temperature of the reactor is maintained at an average temperature of -20°C to 50°C, or 10°C to 35°C. In another variant, the compound of formula (1) is added dropwise to a reactor containing ammonia. In another variant, the compound of formula (1) is added by a single injection to the reactor containing the ammonia.

또 다른 변형에서, 화학식 (1)의 화합물 제1 부를 반응기에 제공하는 것; 암모니아를 첨가하는 것; 및 반응기의 평균 온도를 유지하여, 화학식 (2)의 화합물을 제조하는 것을 포함하는 방법이 제공된다. 일 변형에서, 상기 방법은 화학식 (2)의 화합물을 단리시키는 것을 추가로 포함한다. 특정 실시양태에서, 평균 온도를 유지하기 위한 단계는 -20℃ 내지 50℃에서 발생한다.In another variation, providing a first part of a compound of formula (1) to a reactor; adding ammonia; and maintaining the average temperature of the reactor to produce the compound of formula (2). In one variation, the method further comprises isolating the compound of formula (2). In certain embodiments, the step to maintain the average temperature occurs between -20°C and 50°C.

또 다른 변형에서, 화학식 (1)의 화합물 및 암모니아를 반응기에 공동공급하는 것; 및 반응기의 평균 온도를 유지하여, 화학식 (2)의 화합물을 제조하는 것을 포함하는 방법이 제공된다. 일 변형에서, 상기 방법은 화학식 (2)의 화합물을 단리시키는 것을 추가로 포함한다. 특정 실시양태에서, 화학식 (1)의 화합물은 액체로서 반응기에 공급되어, 불균일 촉매와 접촉한다. 특정 변형에서, 화학식 (1)의 화합물 및 암모니아의 유속은 별도로 조절된다. 특정 변형에서, 암모니아는 반응기에서 과량으로 존재한다. 다른 실시양태에서, 상기 방법은 화학식 (2)의 화합물 및 과량의 암모니아를 포함하는 생성물 흐름을 반응기로부터 수집하는 것을 추가로 포함한다. 일 변형에서, 화학식 (2)의 화합물은 액체 형태로 수집된다. 또 다른 실시양태에서, 상기 방법은 생성물 흐름으로부터 과량의 암모니아를 분리하는 것; 및 분리된 암모니아를 반응기로 재순환시키는 것을 추가로 포함한다. 다른 변형에서, 불균일 촉매 베드는 본원에 기재된 임의의 불균일 탈수제를 포함한다. 예를 들어, 일 변형에서, 불균일 촉매 베드는 금속 산화물, 염기성 제올라이트, 알칼리 금속 교환된 제올라이트, 염기 변형된 알루미나, 또는 고체 "초염기(super base)"를 포함한다. 다른 변형에서, 반응기의 온도는 10℃ 내지 100℃, 또는 65℃ 내지 75℃, 또는 실온의 범위 내로 유지된다. 일 변형에서, 반응기는 화학식 (2)의 화합물이 기체인 온도로 유지된다. 다른 변형에서, 화학식 (2)의 화합물은 무수로 제조된다.In another variation, co-feeding the compound of formula (1) and ammonia to the reactor; and maintaining the average temperature of the reactor to produce the compound of formula (2). In one variation, the method further comprises isolating the compound of formula (2). In certain embodiments, the compound of formula (1) is supplied as a liquid to the reactor and contacted with the heterogeneous catalyst. In certain variations, the flow rates of the compound of formula (1) and ammonia are controlled separately. In certain variations, ammonia is present in excess in the reactor. In another embodiment, the process further comprises collecting from the reactor a product stream comprising a compound of formula (2) and excess ammonia. In one variant, the compound of formula (2) is collected in liquid form. In another embodiment, the method comprises separating excess ammonia from the product stream; and recycling the separated ammonia to the reactor. In another variation, the heterogeneous catalyst bed includes any of the heterogeneous dehydrating agents described herein. For example, in one variation, the heterogeneous catalyst bed comprises a metal oxide, a basic zeolite, an alkali metal exchanged zeolite, a base modified alumina, or a solid “super base”. In another variation, the temperature of the reactor is maintained within the range of 10°C to 100°C, or 65°C to 75°C, or room temperature. In one variant, the reactor is maintained at a temperature at which the compound of formula (2) is a gas. In another variant, the compound of formula (2) is prepared anhydrous.

상술한 것의 일부 변형에서, 화학식 (1)의 화합물은 액체 암모니아와 조합된다. 상술한 것의 다른 변형에서, 화학식 (1)의 화합물은 용매의 부재 하에서 암모니아와 조합된다. 특정 변형에서, 화학식 (1)의 화합물은 수중 암모니아(또는 수산화암모늄)와 조합된다. 다시 말해, 특정 변형에서, 암모니아는 암모니아수이다. 도 7a를 참조하면, 암모니아수는 암모니아 기체/물 및 수산화암모늄의 동적 균형 혼합물을 포함한다는 것을 일반적으로 이해해야 한다. 다른 변형에서, 화학식 (1)의 화합물은 무수 암모니아와 조합된다. 일 변형에서, 암모니아는 무수 기체 암모니아이다. 도 7b를 참조하면, 무수 암모니아가 사용될 때, 적어도 하나의 단계(예컨대, 탈수 반응 전 물의 제거)가 회피될 수 있다. 암모니아는 임의의 상업적으로 이용 가능한 공급원으로부터 얻거나 당업계에 알려진 임의의 방법에 따라 제조될 수 있다.In some variations of the foregoing, the compound of formula (1) is combined with liquid ammonia. In another variation of the foregoing, the compound of formula (1) is combined with ammonia in the absence of a solvent. In certain variations, the compound of formula (1) is combined with ammonia (or ammonium hydroxide) in water. In other words, in certain variations, the ammonia is aqueous ammonia. Referring to FIG. 7A , it should be generally understood that aqueous ammonia includes a dynamically balanced mixture of ammonia gas/water and ammonium hydroxide. In another variation, the compound of formula (1) is combined with anhydrous ammonia. In one variation, the ammonia is anhydrous gaseous ammonia. Referring to FIG. 7B , when anhydrous ammonia is used, at least one step (eg, removal of water prior to the dehydration reaction) can be avoided. Ammonia can be obtained from any commercially available source or prepared according to any method known in the art.

다른 변형에서, 화학식 (1)의 화합물은 증가된 온도 하에서 암모니아와 조합된다. 다른 변형에서, 화학식 (1)의 화합물은 암모니아 및 추가의 염기성 화합물과 조합된다.In another variation, the compound of formula (1) is combined with ammonia under elevated temperature. In another variant, the compound of formula (1) is combined with ammonia and a further basic compound.

상술한 것의 특정 변형에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 암모니아는 화학식 (1)의 화합물과 본원에 기재된 임의의 탈수제와 함께 조합된다. 다른 변형에서, 도 24에 도시된 바와 같이, 암모니아는 화학식 (1)의 화합물과 조합되어, 우선 화학식 (2)의 베타-하이드록시 아마이드를 제조하고, 그 다음에 본원에 기재된 임의의 탈수제가 화학식 (2)의 베타-하이드록시 아마이드와 조합되어, 화학식 (3-I)의 화합물, 및/또는 화학식 (3)의 화합물, 또는 상술한 것의 이성질체를 제조한다.In certain variations of the foregoing, as shown in Figure 3 , ammonia is combined with a compound of formula (1) and any dehydrating agent described herein. In another variation, as shown in Figures 2 and 4 , ammonia is combined with a compound of formula (1) to first produce a beta-hydroxy amide of formula (2), followed by any dehydration described herein. I is combined with the beta-hydroxy amide of formula (2) to produce a compound of formula (3-I), and/or a compound of formula (3), or isomers of the foregoing.

다른 양태에서, 도 5를 참조하면, 화학식 (2)의 베타-하이드록시 아마이드로부터 화학식 (3-I)의 아마이드, 또는 이의 이성질체를 제조하는 방법이 제공된다. 또 다른 양태에서, 도 6을 참조하면, 화학식 (3-I)의 아마이드, 또는 이의 이성질체로부터 화학식 (3)의 니트릴, 또는 이의 이성질체를 제조하는 방법이 제공된다. 도 56에 도시된 예시적 반응에 의해 탈수 반응을 포함하며, 이는 본원에 기재된 임의의 탈수제를 사용할 수 있다.In another aspect, referring to FIG. 5 , a method for preparing an amide of formula (3-I), or an isomer thereof, from a beta-hydroxy amide of formula (2) is provided. In another aspect, referring to FIG. 6 , a method for preparing a nitrile of formula (3), or an isomer thereof, from an amide of formula (3-I), or an isomer thereof, is provided. A dehydration reaction is included by the exemplary reactions shown in Figures 5 and 6 , which may use any of the dehydrating agents described herein.

특정 바람직한 실시양태에서, 화학식 (1), (2), (3-I) 및 (3)에 대해, R1은 H이다. 이러한 실시양태에서, 아크릴로니트릴은 3-하이드록시프로피아마이드 및 아크릴아마이드를 통해 베타-프로피오락톤으로부터 제조될 수 있다. 특정 변형에서, 3-하이드록시프로피아마이드 및/또는 아크릴아마이드는 단리되고, 선택적으로 추가로 정제될 수 있다. In certain preferred embodiments, for formulas (1), (2), (3-I) and (3), R 1 is H. In this embodiment, acrylonitrile can be prepared from beta-propiolactone via 3-hydroxypropiamide and acrylamide. In certain variations, the 3-hydroxypropiamide and/or acrylamide may be isolated and optionally further purified.

본원의 방법 및 시스템에 따라 제조된 아마이드 생성물 및/또는 니트릴 생성물은 다양한 후속 공정에서의 용도를 가질 수 있다. 예를 들어, 일 변형에서, 아크릴아마이드는 중합되어, 폴리아크릴아마이드를 형성할 수 있으며; 아크릴로니트릴은 중합되어, 폴리아크릴로니트릴을 형성할 수 있다. 제조된 폴리아크릴로니트릴은 탄소 섬유를 포함하여 다양한 용도에 적합할 수 있다.Amide products and/or nitrile products made according to the methods and systems herein may find use in a variety of subsequent processes. For example, in one variation, acrylamide can be polymerized to form polyacrylamide; Acrylonitrile can be polymerized to form polyacrylonitrile. The polyacrylonitrile produced may be suitable for a variety of applications including carbon fibers.

상기 방법은 제조될 수 있는 아크릴아마이드 및 아크릴로니트릴 화합물 및 다른 화합물뿐 아니라, 사용될 수 있는 아마이드, 락톤 및 탈수제를 포함하여, 하기에서 추가로 상세하게 탐구된다.The method is explored in further detail below, including acrylamide and acrylonitrile compounds and other compounds that can be prepared, as well as amides, lactones and dehydrating agents that can be used.

아크릴로니트릴 화합물 및 다른 니트릴 화합물Acrylonitrile compounds and other nitrile compounds

일 양태에서, 베타-프로피오락톤 및 다른 락톤으로부터 각각 아크릴로니트릴 및 다른 니트릴 화합물을 제조하는 방법이 제공된다. 예를 들어, 일 변형에서, 베타-프로피오락톤은 암모니아수와 반응하여, 미가공(crude) 3-하이드록시프로판아마이드 수용액이 얻어질 수 있다. 그 다음에, 미가공 용액은 수지에 의해 정제되어, 불순물을 제거한 다음에, 물이 제거되어, 순수한 3-하이드록시프로판아마이드가 고체 형태로 얻어진다. 그 다음에, 순수한 3-하이드록시프로판아마이드는 탈수 촉매가 채워진 고정 베드 반응기에 연속적으로 공급될 수 있다. 3-하이드록시프로판아마이드 고체는 이의 녹는점을 초과하여 승온될 수 있으며, 그 다음에 촉매 베드를 통과하기 전에 예열 구역에서 질소 스위프 기체(sweep gas)로 추가로 혼합/증발될 수 있다. 물의 존재 하에서 아크릴로니트릴로의 3-하이드록시프로판아마이드의 탈수 반응은 촉매 표면 상에서 발생할 수 있다.In one aspect, a method for preparing acrylonitrile and other nitrile compounds, respectively, from beta-propiolactone and other lactones is provided. For example, in one variant, beta-propiolactone can be reacted with ammonia water to obtain a crude 3-hydroxypropanamide aqueous solution. The crude solution is then purified with resin to remove impurities and then water to obtain pure 3-hydroxypropanamide in solid form. Next, pure 3-hydroxypropanamide may be fed continuously to a fixed bed reactor packed with a dehydration catalyst. The 3-hydroxypropanamide solid can be heated above its melting point and then further mixed/evaporated with nitrogen sweep gas in the preheat zone before passing through the catalyst bed. Dehydration of 3-hydroxypropanamide to acrylonitrile in the presence of water can occur on the catalyst surface.

일부 실시양태에서, 본원의 방법에 따라 제조된 아크릴로니트릴 화합물 및 다른 니트릴 화합물은 하기 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체이되,In some embodiments, the acrylonitrile compound and other nitrile compounds prepared according to the methods herein are compounds of formula (3), or an isomer thereof:

Figure 112020034992913-pct00011
(3)
Figure 112020034992913-pct00011
(3)

상기 식에서, R1은 H, 알킬, 알케닐, 사이클로알킬, 또는 아릴이다.In the above formula, R 1 is H, alkyl, alkenyl, cycloalkyl, or aryl.

"알킬"은 모노라디칼(monoradical) 비분지형 또는 분지형 포화 탄화수소 쇄를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 알킬은 1 내지 10 개 탄소 원자(즉, C1-10 알킬), 1 내지 9 개 탄소 원자(즉, C1-9 알킬), 1 내지 8 개 탄소 원자(즉, C1-8 알킬), 1 내지 7 개 탄소 원자(즉, C1-7 알킬), 1 내지 6 개 탄소 원자(즉, C1-6 알킬), 1 내지 5 개 탄소 원자(즉, C1-5 알킬), 1 내지 4 개 탄소 원자(즉, C1-4 알킬), 1 내지 3 개 탄소 원자(즉, C1-3 알킬), 또는 1 내지 2 개 탄소 원자(즉, C1-2 알킬)를 갖는다. 알킬의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 2-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, 헥실, 2-헥실, 3-헥실, 3-메틸펜틸 등을 포함한다. 특정 수의 탄소 원자를 갖는 알킬 잔기가 명명될 때, 상기 수의 탄소 원자를 갖는 모든 기하학적 이성질체가 포함될 수 있으며; 따라서, 예를 들어, "부틸"은 n-부틸, sec-부틸, 이소부틸 및 t-부틸을 포함할 수 있고; "프로필"은 n-프로필 및 이소프로필을 포함할 수 있다."Alkyl" refers to a monoradical unbranched or branched saturated hydrocarbon chain. In some embodiments, an alkyl is 1 to 10 carbon atoms (ie, C 1-10 alkyl), 1 to 9 carbon atoms (ie, C 1-9 alkyl), 1 to 8 carbon atoms (ie, C 1 -8 alkyl), 1 to 7 carbon atoms (ie, C 1-7 alkyl), 1 to 6 carbon atoms (ie, C 1-6 alkyl), 1 to 5 carbon atoms (ie, C 1-5 alkyl), 1 to 4 carbon atoms (ie C 1-4 alkyl), 1 to 3 carbon atoms (ie C 1-3 alkyl), or 1 to 2 carbon atoms (ie C 1-2 alkyl) ) has Examples of alkyl are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, 2-pentyl, isopentyl, neopentyl, hexyl, 2-hexyl, 3-hexyl, 3-methyl pentyl; and the like. When an alkyl moiety having a certain number of carbon atoms is named, all geometric isomers having that number of carbon atoms may be included; Thus, for example, “butyl” may include n-butyl, sec-butyl, isobutyl, and t-butyl; “Profile” may include n-propyl and isopropyl.

"알케닐"은 적어도 하나의 올레핀 불포화 부위를 갖는(즉, 적어도 하나의 화학식 C=C의 모이어티를 갖는) 불포화 선형 또는 분지형 1가 탄화수소 쇄 또는 이의 조합을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 알케닐은 2 내지 10 개 탄소 원자(즉, C2-10 알케닐)를 갖는다. 알케닐기는 "cis" 또는 "trans" 배열, 또는 대안적으로 "E" 또는 "Z" 배열일 수 있다. 알케닐의 예는 에테닐, 알릴, 프로프-1-에닐, 프로프-2-에닐, 2-메틸프로프-1-에닐, 부트-1-에닐, 부트-2-에닐, 부트-3-에닐, 이의 이성질체 등을 포함한다."Alkenyl" refers to an unsaturated linear or branched monovalent hydrocarbon chain or combination thereof having at least one site of olefinic unsaturation (ie, having at least one moiety of the formula C=C). In some embodiments, alkenyl has 2 to 10 carbon atoms (ie, C 2-10 alkenyl). The alkenyl group may be in the "cis" or "trans" configuration, or alternatively in the "E" or "Z" configuration. Examples of alkenyl are ethenyl, allyl, prop-1-enyl, prop-2-enyl, 2-methylprop-1-enyl, but-1-enyl, but-2-enyl, but-3- enyl, its isomers, and the like.

"사이클로알킬"은 고리 탄소 원자를 통해 연결되는 카르보사이클릭 비-방향족 기를 지칭한다. 사이클로알킬의 예는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실 등을 포함한다."Cycloalkyl" refers to a carbocyclic non-aromatic group linked through a ring carbon atom. Examples of cycloalkyl include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, and the like.

"아릴"은 단일 고리 또는 다중 축합된 고리를 갖는 고리계를 갖는 6 내지 18 개 고리모양 탄소 원자의 1가 방향족 카르보사이클릭 기를 지칭한다. 아릴의 예는 페닐, 나프틸 등을 포함한다."Aryl" refers to a monovalent aromatic carbocyclic group of 6 to 18 cyclic carbon atoms having a ring system with a single ring or multiple condensed rings. Examples of aryl include phenyl, naphthyl, and the like.

일부 변형에서, R1에 대한 알킬, 알케닐, 사이클로알킬, 또는 아릴은 선택적으로 치환될 수 있다. 용어 "선택적으로 치환"은 특정 기가 비치환되거나 1 이상의 치환기에 의해 치환되는 것을 의미한다. 특정 변형에서, 선택적 치환기는 할로, -OSO2R2, -OSiR4, -OR, C=CR2, -R, -OC(O)R, -C(O)OR, 및 -C(O)NR2를 포함할 수 있되, 상기 식에서 R은 독립적으로 H, 선택적으로 치환된 알킬, 선택적으로 치환된 알케닐, 또는 선택적으로 치환된 아릴이다. 일부 실시양태에서, R은 독립적으로 비치환된 알킬, 비치환된 알케닐, 또는 비치환된 아릴이다. 일부 실시양태에서, R은 독립적으로 H, 메틸(Me), 에틸(Et), 프로필(Pr), 부틸(Bu), 벤질(Bn), 알릴, 페닐(Ph), 또는 할로알킬이다. 특정 실시양태에서, 치환기는 F, Cl, -OSO2Me, -OTBS(상기 식에서, "TBS"는 tert-부틸(디메틸)실릴임), -OMOM(상기 식에서, "MOM"은 메톡시메틸 아세탈임), -OMe, -OEt, -OiPr, -OPh, -OCH2CHCH2, -OBn, -OCH2(푸릴), -OCF2CHF2, -C=CH2, -OC(O)Me, -OC(O)nPr, -OC(O)Ph, -OC(O)C(Me)CH2, -C(O)OMe, -C(O)OnPr, -C(O)NMe2, -CN, -Ph, -C6F5, -C6H4OMe, 및 -OH를 포함할 수 있다.In some variations, an alkyl, alkenyl, cycloalkyl, or aryl for R 1 may be optionally substituted. The term “optionally substituted” means that a particular group is unsubstituted or substituted by one or more substituents. In certain variations, the optional substituents are halo, -OSO 2 R 2 , -OSiR 4 , -OR, C=CR 2 , -R, -OC(O)R, -C(O)OR, and -C(O) NR 2 , wherein R is independently H, optionally substituted alkyl, optionally substituted alkenyl, or optionally substituted aryl. In some embodiments, R is independently unsubstituted alkyl, unsubstituted alkenyl, or unsubstituted aryl. In some embodiments, R is independently H, methyl (Me), ethyl (Et), propyl (Pr), butyl (Bu), benzyl (Bn), allyl, phenyl (Ph), or haloalkyl. In certain embodiments, substituents are F, Cl, -OSO 2 Me, -OTBS (wherein "TBS" is tert-butyl(dimethyl)silyl), -OMOM (wherein "MOM" is methoxymethyl acetal). ), -OMe, -OEt, -O i Pr, -OPh, -OCH 2 CHCH 2 , -OBn, -OCH 2 (furyl), -OCF 2 CHF 2 , -C=CH 2 , -OC(O) Me, -OC(O) n Pr, -OC(O)Ph, -OC(O)C(Me)CH 2 , -C(O)OMe, -C(O)O n Pr, -C(O) NMe 2 , -CN, -Ph, -C 6 F 5 , -C 6 H 4 OMe, and -OH.

특정 바람직한 실시양태에서, R1은 H 또는 알킬이다.In certain preferred embodiments, R 1 is H or alkyl.

일부 변형에서, R1은 H이고, 화학식 (3)의 화합물은

Figure 112020034992913-pct00012
(당업계에서는 아크릴로니트릴로도 알려짐)이다.In some variations, R 1 is H and the compound of formula (3) is
Figure 112020034992913-pct00012
(also known in the art as acrylonitrile).

다른 변형에서, R1은 알킬이다. 특정 변형에서, R1은 C1-6 알킬이다. 일 변형에서, R1은 메틸 또는 에틸이다. R1이 메틸일 때, 화학식 (3)의 화합물은

Figure 112020034992913-pct00013
또는 이의 이성질체(당업계에서는 크로토노니트릴로도 알려짐)이다. R1이 에틸일 때, 화학식 (3)의 화합물은
Figure 112020034992913-pct00014
또는 이의 이성질체(당업계에서는 2-펜텐니트릴로도 알려짐)이다.In another variation, R 1 is alkyl. In certain variations, R 1 is C 1-6 alkyl. In one variation, R 1 is methyl or ethyl. When R 1 is methyl, the compound of formula (3) is
Figure 112020034992913-pct00013
or an isomer thereof (also known in the art as crotononitrile). When R 1 is ethyl, the compound of formula (3) is
Figure 112020034992913-pct00014
or an isomer thereof (also known in the art as 2-pentenenitrile).

"알킬"은 모노라디칼 비분지형 또는 분지형 포화 탄화수소 쇄를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 알킬은 1 내지 6개 탄소 원자(즉, C1-6 알킬), 1 내지 5개 탄소 원자(즉, C1-5 알킬), 1 내지 4개 탄소 원자(즉, C1-4 알킬), 1 내지 3개 탄소 원자(즉, C1-3 알킬), 또는 1 내지 2개 탄소 원자(즉, C1-2 알킬)를 갖는다. 다른 실시양태에서, 알킬기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 2-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, 헥실, 2-헥실, 3-헥실, 및 3-메틸펜틸을 포함할 수 있다. 특정 수의 탄소 원자를 갖는 알킬 잔기가 명명될 때, 상기 수의 탄소를 갖는 모든 기하학적 이성질체가 포함될 수 있으며; 따라서, 예를 들어, "부틸"은 n-부틸, sec-부틸, 이소부틸 및 t-부틸을 포함할 수 있고; "프로필"은 n-프로필 및 이소프로필을 포함할 수 있다."Alkyl" refers to a monoradical unbranched or branched saturated hydrocarbon chain. In some embodiments, an alkyl is 1 to 6 carbon atoms (ie, C 1-6 alkyl), 1 to 5 carbon atoms (ie, C 1-5 alkyl), 1 to 4 carbon atoms (ie, C 1 -4 alkyl), 1 to 3 carbon atoms (ie C 1-3 alkyl), or 1 to 2 carbon atoms (ie C 1-2 alkyl). In other embodiments, the alkyl group is methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, 2-pentyl, isopentyl, neopentyl, hexyl, 2-hexyl, 3-hexyl, and 3-methylpentyl. When an alkyl moiety having a specific number of carbon atoms is named, all geometric isomers having that number of carbon atoms may be included; Thus, for example, “butyl” may include n-butyl, sec-butyl, isobutyl, and t-butyl; “Profile” may include n-propyl and isopropyl.

또한, 값의 범위가 열거될 때, 각각의 값 및 상기 값 내의 하위-범위를 포함하는 것으로 의도된다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, "C1-6 알킬"(1-6C 알킬, C1-C6 알킬, 또는 C1-6 알킬로도 지칭될 수 있음)은 C1, C2, C3, C4, C5, C6, C1-6, C1-5, C1-4, C1-3, C1-2, C2-6, C2-5, C2-4, C2-3, C3-6, C3-5, C3-4, C4-6, C4-5, 및 C5-6 알킬을 포함하는 것으로 의도된다.Also, when a range of values is recited, it should be understood that each value and sub-ranges within that value are intended to be included. For example, "C 1-6 alkyl" (which may also be referred to as 1-6C alkyl, C1-C6 alkyl, or C1-6 alkyl) is C 1 , C 2 , C 3 , C 4 , C 5 , C 6 , C 1-6 , C 1-5 , C 1-4 , C 1-3 , C 1-2 , C 2-6 , C 2-5 , C 2-4 , C 2-3 , C 3 -6 , C 3-5 , C 3-4 , C 4-6 , C 4-5 , and C 5-6 alkyl.

아크릴아마이드 및 다른 아마이드Acrylamide and other amides

일부 실시양태에서, 아크릴아마이드 또는 다른 아마이드가 아크릴로니트릴 화합물 및 다른 니트릴 화합물을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 일부 변형에서, 이러한 아마이드는 하기 화학식 (3-I)의 화합물이다:In some embodiments, acrylamide or other amides may be used to prepare acrylonitrile compounds and other nitrile compounds. In some variations, such amides are compounds of formula (3-I):

Figure 112020034992913-pct00015
(3-I)
Figure 112020034992913-pct00015
(3-I)

상기 식에서, R1은 H, 알킬, 알케닐, 사이클로알킬, 또는 아릴이다.In the above formula, R 1 is H, alkyl, alkenyl, cycloalkyl, or aryl.

특정 바람직한 실시양태에서, R1은 H 또는 알킬이다.In certain preferred embodiments, R 1 is H or alkyl.

일부 변형에서, R1은 H이고, 화학식 (3-I)의 화합물은

Figure 112020034992913-pct00016
(또는 아크릴아마이드)이다. 다른 변형에서, R1은 알킬이다. 특정 변형에서, R1은 C1-6 알킬이다. 일 변형에서, R1은 메틸 또는 에틸이다. R1이 메틸일 때, 화학식 (3-I)의 화합물은
Figure 112020034992913-pct00017
또는
Figure 112020034992913-pct00018
(당업계에서는 부트-2-엔아마이드로도 알려짐)이다. R1이 에틸일 때, 화학식 (2)의 화합물은
Figure 112020034992913-pct00019
또는
Figure 112020034992913-pct00020
(당업계에서는 펜트-2-엔아마이드로도 알려짐)이다.In some variations, R 1 is H and the compound of formula (3-I)
Figure 112020034992913-pct00016
(or acrylamide). In another variation, R 1 is alkyl. In certain variations, R 1 is C 1-6 alkyl. In one variation, R 1 is methyl or ethyl. When R 1 is methyl, the compound of formula (3-I) is
Figure 112020034992913-pct00017
or
Figure 112020034992913-pct00018
(also known in the art as but-2-enamide). When R 1 is ethyl, the compound of formula (2) is
Figure 112020034992913-pct00019
or
Figure 112020034992913-pct00020
(also known in the art as pent-2-enamide).

화학식 (3-I)의 화합물, 또는 이의 이성질체가 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체를 제조하기 위해 사용될 때, 화학식 (3-I)의 R1은 화학식 (3)에 대해 정의된 바와 같다는 것을 일반적으로 이해해야 한다.When a compound of formula (3-I), or an isomer thereof, is used to prepare a compound of formula (3), or an isomer thereof, R 1 of formula (3-I) is as defined for formula (3). should be generally understood.

아크릴아마이드 및 다른 아마이드, 예컨대 화학식 (3-I)의 화합물은 본원에 기재된 방법, 또는 임의의 상업적으로 이용 가능한 공급원으로부터 얻거나, 당업계에 알려진 임의의 방법에 따라 제조될 수 있다.Acrylamide and other amides, such as compounds of Formula (3-I), may be obtained from the methods described herein, or from any commercially available source, or prepared according to any method known in the art.

특정 양태에서, 본원의 방법에 따라 제조된 화학식 (3-I)의 화합물은 단리될 수 있다. 일부 변형에서, 본원의 방법에 따라 제조된 화학식 (3-I)의 화합물은 단리 및 정제될 수 있다. 본원의 방법에 따라 제조된 화학식 (3-I)의 화합물은 단리될 수 있다.In certain embodiments, compounds of Formula (3-I) prepared according to the methods herein can be isolated. In some variations, a compound of formula (3-I) prepared according to the methods herein can be isolated and purified. Compounds of Formula (3-I) prepared according to the methods herein may be isolated.

베타-하이드록시 아마이드 및 다른 하이드록시 아마이드Beta-hydroxy amides and other hydroxy amides

일부 실시양태에서, 본원의 방법에 따라 아크릴로니트릴 화합물 및 다른 니트릴 화합물을 제조하기 위해 사용될 수 있는 베타-하이드록시 아마이드 또는 다른 하이드록시 아마이드는 하기 화학식 (2)의 화합물이다:In some embodiments, the beta-hydroxy amide or other hydroxy amide that can be used to prepare acrylonitrile compounds and other nitrile compounds according to the methods herein is a compound of formula (2):

Figure 112020034992913-pct00021
(2)
Figure 112020034992913-pct00021
(2)

상기 식에서, R1은 H, 알킬, 알케닐, 사이클로알킬, 또는 아릴이다.In the above formula, R 1 is H, alkyl, alkenyl, cycloalkyl, or aryl.

특정 바람직한 실시양태에서, R1은 H 또는 알킬이다.In certain preferred embodiments, R 1 is H or alkyl.

일부 변형에서, R1은 H이고, 화학식 (2)의 화합물은

Figure 112020034992913-pct00022
(또는 3-하이드록시프로판아마이드)이다. 다른 변형에서, R1은 알킬이다. 특정 변형에서, R1은 C1-6 알킬이다. 일 변형에서, R1은 메틸 또는 에틸이다. R1이 메틸일 때, 화학식 (2)의 화합물은
Figure 112020034992913-pct00023
(또는 3-하이드록시부탄아마이드)이다. R1이 에틸일 때, 화학식 (2)의 화합물은
Figure 112020034992913-pct00024
(또는 3-하이드록시펜탄아마이드)이다.In some variations, R 1 is H and the compound of formula (2) is
Figure 112020034992913-pct00022
(or 3-hydroxypropanamide). In another variation, R 1 is alkyl. In certain variations, R 1 is C 1-6 alkyl. In one variation, R 1 is methyl or ethyl. When R 1 is methyl, the compound of formula (2) is
Figure 112020034992913-pct00023
(or 3-hydroxybutanamide). When R 1 is ethyl, the compound of formula (2) is
Figure 112020034992913-pct00024
(or 3-hydroxypentanamide).

화학식 (2)의 화합물이 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체를 제조하기 위해 사용될 때, 화학식 (2)의 R1은 화학식 (3)에 대해 정의된 바와 같다는 것을 일반적으로 이해해야 한다.It should be generally understood that when a compound of formula (2) is used to prepare a compound of formula (3), or an isomer thereof, R 1 in formula (2) is as defined for formula (3).

베타-하이드록시 아마이드 및 다른 아마이드, 예컨대 화학식 (2)의 화합물은 본원에 기재된 방법, 또는 임의의 상업적으로 이용 가능한 공급원으로부터 얻거나, 당업계에 알려진 임의의 방법에 따라 제조될 수 있다.Beta-hydroxy amides and other amides, such as compounds of formula (2), may be obtained from the methods described herein, or from any commercially available source, or prepared according to any method known in the art.

특정 양태에서, 본원의 방법에 따라 제조된 화학식 (2)의 화합물은 단리될 수 있다. 일부 변형에서, 본원의 방법에 따라 제조된 화학식 (2)의 화합물은 단리 및 정제될 수 있다. 본원의 방법에 따라 제조된 화학식 (2)의 화합물은 단리될 수 있다.In certain embodiments, compounds of formula (2) prepared according to the methods herein can be isolated. In some variations, compounds of formula (2) prepared according to the methods herein may be isolated and purified. Compounds of formula (2) prepared according to the methods herein may be isolated.

베타-락톤 및 다른 락톤Beta-lactones and other lactones

일부 실시양태에서, 베타-락톤은 본원의 방법에 따라 베타-하이드록시 아마이드, 아크릴아마이드, 아크릴로니트릴 및 다른 화합물을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 베타-락톤은 하기 화학식 (1)의 화합물이다:In some embodiments, beta-lactones can be used to prepare beta-hydroxy amides, acrylamides, acrylonitriles and other compounds according to the methods herein. In certain embodiments, the beta-lactone is a compound of formula (1):

Figure 112020034992913-pct00025
(1)
Figure 112020034992913-pct00025
(One)

상기 식에서, R1은 H, 알킬, 알케닐, 사이클로알킬, 또는 아릴이다.In the above formula, R 1 is H, alkyl, alkenyl, cycloalkyl, or aryl.

특정 바람직한 실시양태에서, R1은 H 또는 알킬이다.In certain preferred embodiments, R 1 is H or alkyl.

일부 변형에서, R1은 H이고, 화학식 (1)의 화합물은

Figure 112020034992913-pct00026
(당업계에서는 베타-프로피오락톤으로도 알려짐)이다. In some variations, R 1 is H and the compound of formula (1) is
Figure 112020034992913-pct00026
(also known in the art as beta-propiolactone).

다른 변형에서, R1은 알킬이다. 특정 변형에서, R1은 C1-6 알킬이다. 일 변형에서, R1은 메틸 또는 에틸이다. R1이 메틸일 때, 화학식 (1)의 화합물은

Figure 112020034992913-pct00027
(당업계에서는 베타-부티로락톤으로도 알려짐)이다. R1이 에틸일 때, 화학식 (1)의 화합물은
Figure 112020034992913-pct00028
(당업계에서는 베타-발레로락톤으로도 알려짐)이다.In another variation, R 1 is alkyl. In certain variations, R 1 is C 1-6 alkyl. In one variation, R 1 is methyl or ethyl. When R 1 is methyl, the compound of formula (1) is
Figure 112020034992913-pct00027
(also known in the art as beta-butyrolactone). When R 1 is ethyl, the compound of formula (1) is
Figure 112020034992913-pct00028
(also known in the art as beta-valerolactone).

화학식 (1)의 화합물이 화학식 (2)의 화합물, 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체를 제조하기 위해 사용될 때, 화학식 (1)의 R1은 화학식 (2) 또는 화학식 (3)에 대해 정의된 바와 같다는 것을 일반적으로 이해해야 한다.When a compound of formula (1) is used to prepare a compound of formula (2), a compound of formula (3), or an isomer thereof, R 1 of formula (1) is for formula (2) or formula (3) It should be generally understood that as defined.

베타-락톤, 예컨대 화학식 (1)의 화합물은 임의의 상업적으로 이용 가능한 공급원으로부터 얻거나, 당업계에 알려진 임의의 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 베타-프로피오락톤은 적합한 조건 하에서 에틸렌 산화물과 일산화탄소를 반응시킴으로써 얻어질 수 있다. 일부 변형에서, 아마이드 생성물 및/또는 니트릴 생성물은 하기 표 A의 칼럼 B에 제공된 임의의 베타-락톤으로부터 제조될 수 있다. 표 A에 나타낸 바와 같이, 칼럼 B의 이러한 베타-락톤은 표의 칼럼 A로부터의 대응 에폭시드로부터 제조될 수 있다.Beta-lactones, such as compounds of formula (1), can be obtained from any commercially available source or prepared according to any method known in the art. For example, beta-propiolactone can be obtained by reacting ethylene oxide with carbon monoxide under suitable conditions. In some variations, the amide product and/or nitrile product can be prepared from any of the beta-lactones provided in column B of Table A below. As shown in Table A, these beta-lactones of column B can be prepared from the corresponding epoxides from column A of the table.

Figure 112020034992913-pct00029
Figure 112020034992913-pct00029

Figure 112020034992913-pct00030
Figure 112020034992913-pct00030

Figure 112020034992913-pct00031
Figure 112020034992913-pct00031

Figure 112020034992913-pct00032
Figure 112020034992913-pct00032

Figure 112020034992913-pct00033
Figure 112020034992913-pct00033

Figure 112020034992913-pct00034
Figure 112020034992913-pct00034

Figure 112020034992913-pct00035
Figure 112020034992913-pct00035

Figure 112020034992913-pct00036
Figure 112020034992913-pct00036

Figure 112020034992913-pct00037
Figure 112020034992913-pct00037

Figure 112020034992913-pct00038
Figure 112020034992913-pct00038

베타-락톤, 예컨대 화학식 (1)의 화합물은 재생 가능한 공급원료(feedstock)로부터 얻어질 수 있다. 예를 들어, 베타-프로피오락톤이 에틸렌 산화물 및 일산화탄소로부터 제조될 때, 에틸렌 산화물 및 일산화탄소 중 하나 또는 둘 다는 당업계에 알려진 방법을 사용하여 재생 가능한 공급원료로부터 얻어질 수 있다. 베타-락톤, 예컨대 화학식 (1)의 화합물이 재생 가능한 공급원료로부터 부분적으로 또는 완전히 얻어질 때, 이러한 베타-락톤으로부터 본원에 기재된 방법에 따라 제조된 폴리아마이드는 0% 초과의 생물함량(biocontent)을 갖는다.Beta-lactones, such as compounds of formula (1), can be obtained from renewable feedstock. For example, when beta-propiolactone is prepared from ethylene oxide and carbon monoxide, one or both of the ethylene oxide and carbon monoxide may be obtained from renewable feedstocks using methods known in the art. When beta-lactones, such as compounds of formula (1), are partially or completely obtained from renewable feedstocks, polyamides prepared according to the methods described herein from such beta-lactones have a biocontent greater than 0%. have

물질(material)의 생물함량을 결정하기 위한 다양한 기술이 당업계에 알려져 있다. 예를 들어, 일부 변형에서, 물질의 생물함량은 가속기 질량 분석법, 액체 섬광 계수법, 및 동위원소 질량 분석법에 의한 방사성탄소 분석을 사용한 물질의 생물함량 결정을 허용하는 ASTM D6866 방법을 사용하여 결정될 수 있다. 생물함량 결과는 107.5 pMC(percent modern carbon)와 동일한 100% 및 0 pMC와 동일한 0%를 할당함으로써 유래될 수 있다. 예를 들어, 99 pMC를 측정하는 샘플은 93%의 동등한 생물함량 결과를 제공할 것이다. 일 변형에서, 생물함량은 ASTM D6866 개정 12(즉, ASTM D6866-12)에 따라 결정될 수 있다. 다른 변형에서, 생물함량은 ASTM-D6866-12의 방법 B의 절차에 따라 결정될 수 있다. 물질의 생물 함량을 평가하기 위한 다른 기술은 미국 특허 제3,885,155호, 제4,427,884호, 제4,973,841호, 제5,438,194호, 및 제5,661,299호뿐 아니라, WO2009/155086호에 기재되어 있다.A variety of techniques for determining the biocontent of a material are known in the art. For example, in some variations, the biocontent of a material can be determined using the ASTM D6866 method, which allows determination of the biocontent of a material using radiocarbon analysis by accelerator mass spectrometry, liquid scintillation counting, and isotope mass spectrometry. . Biocontent results can be derived by assigning 100% equal to 107.5 percent modern carbon (pMC) and 0% equal to 0 pMC. For example, a sample measuring 99 pMC will give an equivalent biocontent result of 93%. In one variant, biocontent can be determined according to ASTM D6866 Revision 12 (ie, ASTM D6866-12). In another variant, biocontent can be determined according to the procedure in Method B of ASTM-D6866-12. Other techniques for assessing the biological content of materials are described in U.S. Pat. Nos. 3,885,155, 4,427,884, 4,973,841, 5,438,194, and 5,661,299, as well as WO2009/155086.

탈수제dehydrator

탈수는 일반적으로 탄소-탄소 단일 결합을 탄소-탄소 이중 결합으로 전환시키는 것을 포함하며, 물 분자를 제조한다. 본원에 기재된 탈수 반응은 적합한 균일 또는 불균일 촉매의 존재 하에서 발생할 수 있다.Dehydration generally involves converting carbon-carbon single bonds to carbon-carbon double bonds, producing water molecules. The dehydration reactions described herein can occur in the presence of suitable homogeneous or heterogeneous catalysts.

일부 실시양태에서, 적합한 탈수 촉매는 산, 염기 및 산화물을 포함할 수 있다. 적합한 산의 예는 H2SO4, HCl, 티탄산, 금속 산화물 수화물, 금속 황산염(MSO4, 상기 식에서 M은 Zn, Sn, Ca, Ba, Ni, Co, 또는 다른 전이금속일 수 있음), 금속 산화물 황산염, 금속 인산염(예를 들어, M3(PO4)2, 상기 식에서 M은 Ca, Ba일 수 있음), 금속 인산염, 금속 산화물 인산염, 탄소(예를 들어, 탄소 지지체 상의 전이금속), 광산, 카복실산, 이의 염, 산성 수지, 산성 제올라이트, 클레이, SiO2/H3PO4, 불화 Al2O3, 인텅스텐산, 인몰리브덴산, 규몰리브덴산, 규텅스텐산 및 이산화탄소를 포함할 수 있다. 적합한 염기의 예는 NaOH, 암모니아, 폴리비닐피리딘, 금속 수산화물, Zr(OH)4, 및 치환된 아민을 포함할 수 있다. 적합한 산화물의 예는 Nb2O5, TiO2, ZrO2, A12O3, SiO2, ZnO2, SnO2, WO3, MnO2, Fe2O3, 및 V2O5를 포함할 수 있다.In some embodiments, suitable dehydration catalysts may include acids, bases and oxides. Examples of suitable acids are H 2 SO 4 , HCl, titanic acid, metal oxide hydrates, metal sulfates (MSO 4 , where M can be Zn, Sn, Ca, Ba, Ni, Co, or other transition metal), metal oxide sulfates, metal phosphates (eg, M 3 (PO 4 ) 2 , where M can be Ca or Ba), metal phosphates, metal oxide phosphates, carbon (eg, transition metals on a carbon support), may include mineral acids, carboxylic acids, their salts, acidic resins, acidic zeolites, clays, SiO 2 /H 3 PO 4 , fluorinated Al 2 O 3 , phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, silicolybdic acid, silicotungstic acid and carbon dioxide. there is. Examples of suitable bases may include NaOH, ammonia, polyvinylpyridine, metal hydroxides, Zr(OH) 4 , and substituted amines. Examples of suitable oxides may include Nb 2 O 5 , TiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , SiO 2 , ZnO 2 , SnO 2 , WO 3 , MnO 2 , Fe 2 O 3 , and V 2 O 5 there is.

일부 실시양태에서, 본원에 기재된 방법에서 사용되는 탈수제는 오산화인, 유기인 화합물, 카르보디이미드 화합물, 트리아진 화합물, 유기규소 화합물, 혼합 산화물, 전이금속 복합체, 또는 알루미늄 복합체를 포함한다.In some embodiments, the dehydrating agent used in the methods described herein includes phosphorus pentoxide, organophosphorus compounds, carbodiimide compounds, triazine compounds, organosilicon compounds, mixed oxides, transition metal complexes, or aluminum complexes.

특정 실시양태에서, 본원에 기재된 방법에서 사용되는 탈수제는 고체 지지체를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 고체 지지체는 예를 들어, 하이드로탈사이트를 포함할 수 있다.In certain embodiments, the dehydrating agent used in the methods described herein may further comprise a solid support. A suitable solid support may include, for example, hydrotalcite.

탈수제는 상업적으로 이용 가능한 공급원으로부터 얻어지거나 당업계에 알려진 임의의 방법에 따라 제조될 수 있다.The dehydrating agent may be obtained from commercially available sources or prepared according to any method known in the art.

인 화합물phosphorus compound

특정 실시양태에서, 본원에 기재된 방법에서 사용되는 탈수제는 인 화합물을 포함한다.In certain embodiments, the dehydrating agent used in the methods described herein includes a phosphorus compound.

일 변형에서, 탈수제는 오산화인을 포함한다.In one variation, the dehydrating agent includes phosphorus pentoxide.

일부 변형에서, 탈수제는 유기인 화합물을 포함한다. 특정 변형에서, 유기인 화합물은 유기인산염이다. 특정 변형에서, 유기인 화합물은 알킬 할로포스페이트 또는 사이클로알킬 할로포스페이트이다. 일 변형에서, 알킬 할로포스페이트는 알킬 디할로포스페이트 또는 디알킬 할로포스페이트이다. 다른 변형에서, 사이클로알킬 할로포스페이트는 사이클로알킬 디할로포스페이트, 또는 디사이클로알킬 할로포스페이트이다. 상술한 유기인 화합물의 일부 변형에서, 알킬은 C1-C10 알킬이다. 상술한 유기인 화합물의 다른 변형에서, 사이클로알킬은 C3-C10 사이클로알킬이다.In some variations, the dehydrating agent includes an organophosphorus compound. In certain variations, the organophosphorus compound is an organophosphate. In certain variations, the organophosphorus compound is an alkyl halophosphate or cycloalkyl halophosphate. In one variation, the alkyl halophosphate is an alkyl dihalophosphate or a dialkyl halophosphate. In another variation, the cycloalkyl halophosphate is a cycloalkyl dihalophosphate, or a dicycloalkyl halophosphate. In some variations of the aforementioned organophosphorus compounds, the alkyl is a C 1 -C 10 alkyl. In another variation of the aforementioned organophosphorus compounds, the cycloalkyl is C 3 -C 10 cycloalkyl.

"사이클로알킬"은 비치환시 C 및 H만을 함유하는 고리 탄소 원자를 통해 연결되는 카르보사이클릭 비-방향족 기를 지칭한다. 사이클로알킬은 단일 고리 또는 다중 고리로 구성될 수 있다. 일부 변형에서, 1 초과의 고리를 갖는 사이클로알킬은 C-C 결합, 융합, 스피로 또는 가교, 또는 이의 조합에 의해 함께 연결될 수 있다. 일부 실시양태에서, 사이클로알킬은 C3-C10 사이클로알킬이다. 사이클로알킬기의 예는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 비사이클로헥실, 아다만틸(adamantyl), 및 데카하이드로나프탈레닐을 포함한다."Cycloalkyl" refers to a carbocyclic non-aromatic group linked through a ring carbon atom containing only C and H when unsubstituted. Cycloalkyls can consist of a single ring or multiple rings. In some variations, cycloalkyls having more than one ring may be linked together by C-C bonds, fusions, spiro or bridges, or combinations thereof. In some embodiments, cycloalkyl is C 3 -C 10 cycloalkyl. Examples of cycloalkyl groups include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, bicyclohexyl, adamantyl, and decahydronaphthalenyl.

상술한 유기인 화합물의 또 다른 변형에서, 할로포스페이트는 클로로포스페이트이다. 상술한 유기인 화합물의 또 다른 변형에서, 할로포스페이트는 플루오로포스페이트이다.In another variation of the aforementioned organophosphorus compounds, the halophosphate is a chlorophosphate. In another variation of the aforementioned organophosphorus compounds, the halophosphate is a fluorophosphate.

본원에 기재된 방법에서 사용되는 적합한 유기인 화합물은 예를 들어, 에틸 디클로로포스페이트, 디에틸 클로로포스페이트, 메틸 디클로로포스페이트, 디메틸 클로로포스페이트, 에틸 디플루오로포스페이트, 디에틸 플루오로포스페이트, 메틸 디플루오로포스페이트, 또는 디메틸 플루오로포스페이트, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.Suitable organophosphorus compounds for use in the methods described herein include, for example, ethyl dichlorophosphate, diethyl chlorophosphate, methyl dichlorophosphate, dimethyl chlorophosphate, ethyl difluorophosphate, diethyl fluorophosphate, methyl difluorophosphate , or dimethyl fluorophosphate, or any combination thereof.

카르보디이미드 화합물carbodiimide compounds

특정 실시양태에서, 탈수제는 카르보디이미드 화합물을 포함한다.In certain embodiments, the dehydrating agent includes a carbodiimide compound.

일부 변형에서, 카르보디이미드 화합물은

Figure 112020034992913-pct00039
이되, 상기 식에서 각각의 R4 및 R5는 독립적으로 알킬 또는 사이클로알킬이다. 상술한 것의 특정 변형에서, R4 및 R5는 상이하다. 상술한 것의 다른 변형에서, R4 및 R5는 동일하다. 다른 변형에서, 각각의 R4 및 R5는 독립적으로 사이클로알킬이다.In some variations, the carbodiimide compound is
Figure 112020034992913-pct00039
wherein each of R 4 and R 5 in the above formula is independently alkyl or cycloalkyl. In certain variations of the foregoing, R 4 and R 5 are different. In another variation of the foregoing, R 4 and R 5 are the same. In another variation, each of R 4 and R 5 is independently cycloalkyl.

특정 변형에서, 각각의 R4 및 R5는 독립적으로 알킬이다. 특정 변형에서, 각각의 R4 및 R5는 독립적으로 C1-6 알킬이다. 일 변형에서, 각각의 R4 및 R5는 독립적으로 메틸, 에틸 또는 프로필이다. 다른 변형에서, R4 및 R5는 둘 다 메틸, 에틸 또는 프로필이다. 다른 변형에서, R4 및 R5는 둘 다 사이클로헥실이다. 또 다른 변형에서, R4는 알킬이고, R5는 사이클로알킬이다.In certain variations, each of R 4 and R 5 is independently alkyl. In certain variations, each of R 4 and R 5 is independently C 1-6 alkyl. In one variation, each of R 4 and R 5 is independently methyl, ethyl or propyl. In another variation, R 4 and R 5 are both methyl, ethyl or propyl. In another variation, R 4 and R 5 are both cyclohexyl. In another variation, R 4 is alkyl and R 5 is cycloalkyl.

본원에 기재된 방법에서 사용되는 적합한 카르보디이미드 화합물은 예를 들어,

Figure 112020034992913-pct00040
(당업계에서는 N,N'-디사이클로헥실카르보디이미드로도 알려짐)를 포함할 수 있되, 상기 식에서 R4 및 R5는 둘 다 사이클로헥실이다.Suitable carbodiimide compounds for use in the methods described herein include, for example,
Figure 112020034992913-pct00040
(also known in the art as N,N' -dicyclohexylcarbodiimide), wherein R 4 and R 5 are both cyclohexyl.

트리아진 화합물triazine compounds

특정 실시양태에서, 탈수제는 트리아진 화합물을 포함한다. 일 변형에서, 트리아진 화합물은 1, 3, 5-트리아진이며, 다음 구조를 갖는다:

Figure 112020034992913-pct00041
.In certain embodiments, the dehydrating agent includes a triazine compound. In one variation, the triazine compound is a 1, 3, 5-triazine and has the structure:
Figure 112020034992913-pct00041
.

본원에 기재된 트리아진 화합물은 1 이상의 치환기로 선택적으로 치환될 수 있다. 일부 변형에서, 트리아진 화합물은 1, 2 또는 3 개의 치환기로 치환된다. 특정 변형에서, 치환기는 할로기일 수 있다. 예를 들어, 특정 변형에서, 트리아진 화합물은 할로-치환된 트리아진 화합물이다. 특정 변형에서, 트리아진 화합물은 1, 2 또는 3 개의 할로기로 치환된 1, 3, 5-트리아진이다. 일 변형에서, 트리아진 화합물은 할로-치환된 1, 3, 5-트리아진이다.The triazine compounds described herein may be optionally substituted with one or more substituents. In some variations, the triazine compound is substituted with 1, 2 or 3 substituents. In certain variations, a substituent may be a halo group. For example, in certain variations, the triazine compound is a halo-substituted triazine compound. In certain variations, the triazine compound is a 1, 3, 5-triazine substituted with 1, 2 or 3 halo groups. In one variation, the triazine compound is a halo-substituted 1, 3, 5-triazine.

본원에 기재된 방법에서 사용되는 적합한 트리아진 화합물은 예를 들어,

Figure 112020034992913-pct00042
(당업계에서는 시아누르산 염화물로도 알려짐)을 포함할 수 있다.Suitable triazine compounds for use in the methods described herein include, for example,
Figure 112020034992913-pct00042
(also known in the art as cyanuric acid chloride).

유기규소 화합물organosilicon compounds

특정 실시양태에서, 탈수제는 유기규소 화합물을 포함한다. 일부 변형에서, 유기규소 화합물은 실라잔이다. 실라잔은 비치환되거나 치환될 수 있다. 일 변형에서, 실라잔은 아릴, 할로, 알킬, 알콕시 또는 아미노기로 치환된다.In certain embodiments, the dehydrating agent includes an organosilicon compound. In some variations, the organosilicon compound is a silazane. Silazanes may be unsubstituted or substituted. In one variation, the silazanes are substituted with aryl, halo, alkyl, alkoxy or amino groups.

특정 실시양태에서, 유기규소 화합물은

Figure 112020034992913-pct00043
이되, 상기 식에서 각각의 R6, R7, R8 및 R9는 (각각의 경우에) 독립적으로 H, 알킬, 사이클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 할로, 아미노, 또는 알콕시이다.In certain embodiments, the organosilicon compound
Figure 112020034992913-pct00043
wherein each R 6 , R 7 , R 8 and R 9 (in each case) is independently H, alkyl, cycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl, aryl, heteroaryl, halo, amino, or is alkoxy.

다른 변형에서, 유기규소 화합물은 실란이다. 실란은 비치환(예를 들어, 하이드로실란) 또는 치환될 수 있다. 일부 변형에서, 실란은 1, 2, 3 또는 4 개의 치환기로 치환된다. 일 변형에서, 실란은 아릴, 할로, 알킬, 알콕시 또는 아미노기로 치환된다.In another variant, the organosilicon compound is a silane. Silanes can be unsubstituted (eg hydrosilane) or substituted. In some variations, the silanes are substituted with 1, 2, 3 or 4 substituents. In one variation, the silane is substituted with an aryl, halo, alkyl, alkoxy or amino group.

특정 실시양태에서, 유기규소 화합물은

Figure 112020034992913-pct00044
이되, 상기 식에서 각각의 R6, R7, R8 및 R9는 독립적으로 H, 알킬, 사이클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 할로, 아미노, 또는 알콕시이다.In certain embodiments, the organosilicon compound
Figure 112020034992913-pct00044
wherein each of R 6 , R 7 , R 8 and R 9 is independently H, alkyl, cycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl, aryl, heteroaryl, halo, amino, or alkoxy.

일 실시양태에서, 유기규소 화합물은 아릴실란이다. 일부 변형에서, 아릴실란은 1, 2 또는 3 개의 아릴기를 포함한다. 상술한 아릴기의 변형은 페닐이다. 적합한 아릴실란은 예를 들어, 디페닐실란 및 페닐실란을 포함할 수 있다. 일 변형에서, 유기규소 화합물은 Ph2SiH2이다. 다른 변형에서, 유기규소 화합물은 PhSiH3이다.In one embodiment, the organosilicon compound is an arylsilane. In some variations, the arylsilane contains 1, 2 or 3 aryl groups. A variation of the aforementioned aryl group is phenyl. Suitable arylsilanes may include, for example, diphenylsilane and phenylsilane. In one variant, the organosilicon compound is Ph 2 SiH 2 . In another variant, the organosilicon compound is PhSiH 3 .

다른 실시양태에서, 유기규소 화합물은 할로실란, 알콕시실란, 또는 아미노실란이다. 일 실시양태에서, 유기규소 화합물은 할로실란이다. 일부 변형에서, 할로실란은 1, 2 또는 3 개의 할로기를 포함한다. 특정 변형에서, 할로실란은 1 이상의 치환기(할로 이외의 것)로 추가로 치환될 수 있다. 일 변형에서, 할로실란은 1, 2 또는 3 개의 치환기(할로 이외의 것)로 추가로 치환된다. 상술한 것의 변형에서, 할로실란의 치환기는 독립적으로 알킬 또는 아릴이다. 상술한 것의 일 변형에서, 할로실란의 알킬 치환기는 C1-6 알킬이다. 다른 변형에서, 할로실란의 치환기는 독립적으로 메틸 또는 페닐이다. 적합한 할로실란은 예를 들어, 디알킬디할로실란, 아릴트리할로실란, 아릴알킬디할로실란, 또는 아릴트리할로실란을 포함할 수 있다. 특정 변형에서, 할로실란은 클로로실란이다. 적합한 클로로 실란은 예를 들어, 디메틸디클로로실란, 페닐트리클로로실란, 또는 페닐메틸디클로로실란을 포함할 수 있다.In other embodiments, the organosilicon compound is a halosilane, alkoxysilane, or aminosilane. In one embodiment, the organosilicon compound is a halosilane. In some variations, the halosilane contains 1, 2 or 3 halo groups. In certain variations, halosilanes may be further substituted with one or more substituents (other than halo). In one variation, the halosilane is further substituted with 1, 2 or 3 substituents (other than halo). In variations of the foregoing, the substituents on the halosilanes are independently alkyl or aryl. In one variation of the foregoing, the alkyl substituent of the halosilane is C 1-6 alkyl. In another variation, the substituents of the halosilanes are independently methyl or phenyl. Suitable halosilanes may include, for example, dialkyldihalosilanes, aryltrihalosilanes, arylalkyldihalosilanes, or aryltrihalosilanes. In certain variations, the halosilane is a chlorosilane. Suitable chloro silanes may include, for example, dimethyldichlorosilane, phenyltrichlorosilane, or phenylmethyldichlorosilane.

다른 실시양태에서, 유기규소 화합물은 알콕시실란이다. 특정 변형에서, 알콕시실란은 알킬실리케이트를 포함한다. 일 변형에서, 알콕시실란은 C1-6 알킬실리케이트를 포함한다. 적합한 알킬실리케이트는 예를 들어, n-부틸실리케이트를 포함한다. 다른 변형에서, 알콕시실란은 1, 2 또는 3 개의 알콕시기를 포함한다. 상술한 것의 특정 변형에서, 알콕시실란은 1, 2 또는 3 개의 치환기(알콕시 이외의 것)로 추가로 치환될 수 있다. 일 변형에서, 알콕시실란의 치환기는 독립적으로 알킬 또는 아릴이다. 상술한 것의 일 변형에서, 알콕시실란의 알킬 치환기는 C1-6 알킬이다. 다른 변형에서, 알콕시실란의 치환기는 독립적으로 메틸 또는 페닐이다. 적합한 알콕시실란은 예를 들어, 디메톡시(메틸)페닐실란을 포함할 수 있다.In another embodiment, the organosilicon compound is an alkoxysilane. In certain variations, alkoxysilanes include alkylsilicates. In one variation, the alkoxysilane includes a C 1-6 alkylsilicate. Suitable alkylsilicates include, for example, n -butylsilicate. In another variant, the alkoxysilane contains 1, 2 or 3 alkoxy groups. In certain variations of the foregoing, the alkoxysilane may be further substituted with 1, 2 or 3 substituents (other than alkoxy). In one variation, the substituents of the alkoxysilanes are independently alkyl or aryl. In one variation of the foregoing, the alkyl substituent of the alkoxysilane is C 1-6 alkyl. In another variation, the substituents of the alkoxysilanes are independently methyl or phenyl. A suitable alkoxysilane may include, for example, dimethoxy(methyl)phenylsilane.

또 다른 실시양태에서, 유기규소 화합물은 아미노실란이다. 특정 변형에서, 아미노실란은 알킬아미노실란이다. 상술한 것의 특정 변형에서, 아미노실란은 1, 2 또는 3 개의 치환기(예를 들어, 알킬아미노기를 포함한 아미노기 이외의 것)로 추가로 치환될 수 있다. 일 변형에서, 아미노실란의 치환기는 알콕시기이다. 상술한 것의 일 변형에서, 아미노실란의 알콕시 치환기는 C1-6 알콕시이다. 다른 변형에서, 아미노실란의 치환기는 독립적으로 메톡시 또는 에톡시이다. 적합한 아미노실란은 예를 들어, (3-아미노프로필)트리에톡시실란을 포함할 수 있다.In another embodiment, the organosilicon compound is an aminosilane. In certain variations, the aminosilane is an alkylaminosilane. In certain variations of the foregoing, the aminosilane may be further substituted with 1, 2 or 3 substituents (eg, other than amino groups including alkylamino groups). In one variation, the substituent of the aminosilane is an alkoxy group. In one variation of the foregoing, the alkoxy substituent of the aminosilane is C 1-6 alkoxy. In another variation, the substituents of aminosilanes are independently methoxy or ethoxy. A suitable aminosilane may include, for example, (3-aminopropyl)triethoxysilane.

다른 실시양태에서, 유기규소 화합물은 비스(트리알킬실릴)아민이다. 일 변형에서, 유기규소 화합물은 비스(트리메틸실릴)아민이다.In another embodiment, the organosilicon compound is a bis(trialkylsilyl)amine. In one variation, the organosilicon compound is a bis(trimethylsilyl)amine.

상술한 것의 일부 변형에서, 본원에 기재된 실란은 탈수제로서 알킬암모늄 할라이드와 조합되어 사용될 수 있다. 일 변형에서, 알킬암모늄 할라이드는 테트라부틸암모늄 할라이드, 예컨대 테트라부틸암모늄 클로라이드 또는 테트라부틸암모늄 플루오라이드이다. 특정 변형에서, 유기규소 화합물 및 알킬암모늄 할라이드는 혼합물(예를 들어, 용매 내)로서 제공되거나 별도로 조합된다.In some variations of the foregoing, the silanes described herein may be used in combination with an alkylammonium halide as a dehydrating agent. In one variation, the alkylammonium halide is a tetrabutylammonium halide, such as tetrabutylammonium chloride or tetrabutylammonium fluoride. In certain variations, the organosilicon compound and the alkylammonium halide are provided as a mixture (eg, in a solvent) or combined separately.

전이금속 복합체transition metal complex

특정 실시양태에서, 탈수제는 전이금속 복합체를 포함한다. 일부 변형에서, 전이금속 복합체는 적어도 하나의 할라이드 또는 옥사이드 리간드를 포함한다. 할라이드 또는 옥사이드 리간드는 전이금속과 연합되거나 복합체화될 수 있다.In certain embodiments, the dehydrating agent comprises a transition metal complex. In some variations, the transition metal complex includes at least one halide or oxide ligand. Halide or oxide ligands may be associated or complexed with transition metals.

상술한 것의 특정 변형에서, 전이금속 복합체는 용매 내에 제공된다. 다른 변형에서, 전이금속 복합체는 물 또는 아세토니트릴, 또는 이의 조합 내에 제공된다.In certain variations of the foregoing, the transition metal complex is provided in a solvent. In another variation, the transition metal complex is provided in water or acetonitrile, or a combination thereof.

일 실시양태에서, 전이금속 복합체는 금속 할라이드이다. 일부 변형에서, 금속 할라이드는 그룹 10 금속 또는 그룹 12 금속을 포함한다. 특정 변형에서, 금속 할라이드는 팔라듐 또는 아연을 포함한다. 특정 변형에서, 금속 할라이드는 클로로를 포함한다. 적합한 금속 할라이드는 예를 들어, 염화팔라듐 또는 염화아연을 포함할 수 있다.In one embodiment, the transition metal complex is a metal halide. In some variations, the metal halide includes a Group 10 metal or a Group 12 metal. In certain variations, the metal halide includes palladium or zinc. In certain variations, the metal halide includes chloro. Suitable metal halides may include, for example, palladium chloride or zinc chloride.

상술한 것의 일부 변형에서, 금속 할라이드는 용매 내에 제공된다. 일부 변형에서, 금속 할라이드는 물, 아세토니트릴 또는 이의 혼합물 내에 제공된다. 예를 들어, 본원에 기재된 방법에서 사용되는 전이금속 복합체는 물, 아세토니트릴 또는 이의 혼합물 내에 제공된 염화팔라듐 또는 염화아연일 수 있다.In some variations of the foregoing, the metal halide is provided in a solvent. In some variations, the metal halide is provided in water, acetonitrile or mixtures thereof. For example, the transition metal complex used in the methods described herein can be palladium chloride or zinc chloride provided in water, acetonitrile or mixtures thereof.

다른 실시양태에서, 전이금속 복합체는 그룹 5 금속을 포함한다. 일부 변형에서, 전이금속 복합체는 바나듐 산화물을 포함한다. 일 변형에서, 바나듐 산화물은 단량체 바나듐 산화물이다. 특정 변형에서, 탈수제는 바나듐 산화물 및 하이드로탈사이트를 포함한다. 일 변형에서, 탈수제는 단량체 바나듐 산화물 및 하이드로탈사이트를 포함한다. 바나듐 산화물(예를 들어, 단량체 바나듐 산화물을 포함함)은 하이드로탈사이트의 표면 상에 포함될 수 있다.In another embodiment, the transition metal complex includes a Group 5 metal. In some variations, the transition metal complex includes vanadium oxide. In one variation, the vanadium oxide is monomeric vanadium oxide. In certain variations, the dehydrating agent includes vanadium oxide and hydrotalcite. In one variation, the dehydrating agent comprises monomeric vanadium oxide and hydrotalcite. Vanadium oxide (including, for example, monomeric vanadium oxide) may be included on the surface of the hydrotalcite.

알루미늄 복합체aluminum composite

특정 실시양태에서, 탈수제는 알루미늄 복합체를 포함한다. 일부 변형에서, 알루미늄 복합체는 알루미늄 할라이드를 포함한다. 특정 변형에서, 알루미늄 복합체는 물, 아세토니트릴, 또는 알칼리 금속 염, 또는 이의 혼합물과 복합체화된다. 일부 변형에서, 알칼리 금속 염은 나트륨 염 또는 칼륨 염이다. 일부 변형에서, 알칼리 금속 염은 알칼리 금속 할라이드 염이다. 일부 변형에서, 알칼리 금속 할라이드 염은 알칼리 금속 요오드화물 염이다. 일부 변형에서, 알칼리 금속 할라이드 염은 요오드화나트륨 또는 요오드화칼륨이다. 일부 변형에서, 알루미늄 복합체는 AlCl3·H2O/KI/H2O/CH3CN이다. 일부 변형에서, 알루미늄 복합체는 AlCl3·NaI이다.In certain embodiments, the dehydrating agent includes an aluminum complex. In some variations, the aluminum composite includes an aluminum halide. In certain variations, the aluminum composite is complexed with water, acetonitrile, or an alkali metal salt, or mixtures thereof. In some variations, the alkali metal salt is a sodium salt or potassium salt. In some variations, the alkali metal salt is an alkali metal halide salt. In some variations, the alkali metal halide salt is an alkali metal iodide salt. In some variations, the alkali metal halide salt is sodium iodide or potassium iodide. In some variations, the aluminum composite is AlCl 3 .H 2 O/KI/H 2 O/CH 3 CN. In some variations, the aluminum complex is AlCl 3 ·NaI.

다른 불균일 탈수제other heterogeneous dehydrating agents

일부 변형에서, 탈수제는 불균일이다. 예를 들어, 특정 변형에서, 탈수제는 고체 금속 산화물, 고체산, 산, 약산, 강산, 이온-교환 수지, 알루미노실리케이트, 또는 이의 임의의 조합을 포함한다.In some variations, the dehydrating agent is heterogeneous. For example, in certain variations, the dehydrating agent includes a solid metal oxide, solid acid, acid, weak acid, strong acid, ion-exchange resin, aluminosilicate, or any combination thereof.

특정 변형에서, 탈수제는 고체 금속 산화물을 포함한다. 일 변형에서, 탈수제는 TiO2, ZrO2, Al2O3, SiO2, ZnO2, SnO2, WO3, MnO2, Fe2O3, SiO2/Al2O3, ZrO2/ WO3, ZrO2/Fe2O3, 또는 ZrO2/MnO2, 또는 이의 임의의 조합을 포함한다.In certain variations, the dehydrating agent includes a solid metal oxide. In one variation, the dehydrating agent is TiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , SiO 2 , ZnO 2 , SnO 2 , WO 3 , MnO 2 , Fe 2 O 3 , SiO 2 /Al 2 O 3 , ZrO 2 /WO 3 , ZrO 2 /Fe 2 O 3 , or ZrO 2 /MnO 2 , or any combination thereof.

특정 변형에서, 탈수제는 티탄산, 금속 산화물 수화물, 금속 황산염, 금속 산화물 황산염, 금속 인산염, 금속 산화물 인산염, 광산, 카복실산 또는 이의 염, 산성 수지, 산성 제올라이트, 클레이, 또는 이의 임의의 조합을 포함한다. 특정 변형에서, 탈수제는 H3PO4/SiO2, 불화 Al2O3, Nb2O3/PO4 -3, Nb2O3/SO4 -2, Nb2O5, H3PO4, 인산염, 인텅스텐산, 인몰리브덴산, 규몰리브덴산, 규텅스텐산, Mg2P2O7 또는 MgHPO4, 또는 이의 임의의 조합을 포함한다.In certain variations, the dehydrating agent comprises titanic acid, metal oxide hydrates, metal sulfates, metal oxide sulfates, metal phosphates, metal oxide phosphates, mineral acids, carboxylic acids or salts thereof, acidic resins, acidic zeolites, clays, or any combination thereof. In certain variations, the dehydrating agent is H 3 PO 4 / SiO 2 , fluorinated Al 2 O 3 , Nb 2 O 3 /PO 4-3 , Nb 2 O 3 /SO 4-2 , Nb 2 O 5 , H 3 PO 4 , phosphate, phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, silicolybdic acid, silicotungstic acid, Mg 2 P 2 O 7 or MgHPO 4 , or any combination thereof.

일부 변형에서, 탈수제는 제올라이트를 포함한다. 특정 변형에서, 제올라이트는 수소 형태 또는 암모니아 형태이거나, 금속-교환된 제올라이트이다. 일 변형에서, 금속-교환 제올라이트는 Li, Na, K, Ca, Mg, 또는 Cu를 포함한다. 다른 변형에서, 제올라이트는 직경이 1 내지 10 옹스트롬 범위인 공극 크기를 갖는다. 일 변형에서, 제올라이트는 중간 공극 제올라이트이다. 일부 변형에서, 제올라이트는 약 5 내지 6 옹스트롬, 또는 약 5.6*6.0 옹스트롬, 또는 약 5.1* 5.5 내지 5.3*5.6 옹스트롬의 공극 크기를 갖는다. 다른 변형에서, 제올라이트는 큰 공극 제올라이트이다. 적합한 제올라이트는 예를 들어, ZSM-12, ZSM-5, 모데나이트, 포자사이트, 또는 제올라이트 Y를 포함할 수 있다.In some variations, the dehydrating agent includes a zeolite. In certain variations, the zeolite is in the hydrogen form or ammonia form, or is a metal-exchanged zeolite. In one variation, the metal-exchanged zeolite includes Li, Na, K, Ca, Mg, or Cu. In another variation, the zeolite has a pore size ranging from 1 to 10 Angstroms in diameter. In one variation, the zeolite is a mesoporous zeolite. In some variations, the zeolite has a pore size of about 5 to 6 angstroms, or about 5.6*6.0 angstroms, or about 5.1*5.5 to 5.3*5.6 angstroms. In another variant, the zeolite is a large pore zeolite. Suitable zeolites may include, for example, ZSM-12, ZSM-5, mordenite, faujasite, or zeolite Y.

상기 기재된 것과 같은 불균일 탈수제가 사용되는 변형에서, 화학식 (2)의 화합물은 탈수제를 함유하는 가열된 반응기를 통해 증기상의 화학식 (2)의 화합물을 통과시킴으로써 탈수되어, 화학식 (3-I)의 화합물 또는 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 조합을 제조한다. 일 변형에서, 반응기는 충전 베드 반응기(packed bed reactor), 유동 베드 반응기(fluidized bed reactor), 또는 이동 베드 반응기(moving bed reactor)이다.In a variant in which a heterogeneous dehydrating agent such as that described above is used, the compound of formula (2) is dehydrated by passing the compound of formula (2) in vapor phase through a heated reactor containing a dehydrating agent to obtain a compound of formula (3-I). or a compound of formula (3), or a combination thereof. In one variation, the reactor is a packed bed reactor, a fluidized bed reactor, or a moving bed reactor.

탈수제의 조합combination of dehydrating agents

일부 변형에서, 용어 "탈수제"는 약제의 조합을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본원에 기재된 방법의 일부 변형에서, 본원에 기재된 탈수제의 조합이 사용될 수 있다.It should be understood that in some variations, the term “dehydrating agent” may include a combination of agents. In some variations of the methods described herein, combinations of dehydrating agents described herein may be used.

일부 실시양태에서, 탈수제는 유기규소 화합물 및 전이금속 복합체의 조합을 포함한다. 상술한 조합의 특정 변형에서, 유기규소 화합물은 N-메틸-N-(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아마이드이다. 상술한 조합의 일부 변형에서, 전이금속 복합체는 금속 트리플레이트(triflate) 또는 금속 할라이드이다. 일 변형에서, 금속 트리플레이트는 아연 트리플레이트이다. 다른 변형에서, 금속 할라이드는 염화구리이다.In some embodiments, the dehydrating agent comprises a combination of an organosilicon compound and a transition metal complex. In certain variations of the foregoing combinations, the organosilicon compound is N -methyl- N -(trimethylsilyl)trifluoroacetamide. In some variations of the combinations described above, the transition metal complex is a metal triflate or metal halide. In one variation, the metal triflate is a zinc triflate. In another variation, the metal halide is copper chloride.

다른 실시양태에서, 탈수제는 실란 및 전이금속 복합체의 조합을 포함한다. 상술한 조합의 특정 변형에서, 전이금속 복합체는 철 복합체이다. 일 변형에서, 탈수제는 실란 및 철 복합체의 조합을 포함한다.In another embodiment, the dehydrating agent comprises a combination of a silane and a transition metal complex. In certain variations of the combinations described above, the transition metal complex is an iron complex. In one variation, the dehydrating agent includes a combination of a silane and an iron complex.

실란 및 전이금속 복합체의 조합의 다른 변형에서, 전이금속 복합체는 금속 카보네이트이다. 특정 변형에서, 금속 카보네이트는 철을 포함한다. 특정 변형에서, 금속 카보네이트는 철 카보네이트이다. 적합한 금속 카보네이트는 예를 들어, Fe2(CO)9을 포함한다. 상술한 조합의 일부 변형에서, 유기규소 화합물은 알콕시알킬실란이다. 특정 변형에서, 알콕시알킬실란은 디에톡시메틸실란이다. 일 변형에서, 탈수제는 철 카보네이트 및 알콕시알킬실란의 조합을 포함한다.In another variant of the combination of a silane and a transition metal complex, the transition metal complex is a metal carbonate. In certain variations, the metal carbonate includes iron. In certain variations, the metal carbonate is iron carbonate. Suitable metal carbonates include, for example, Fe 2 (CO) 9 . In some variations of the foregoing combinations, the organosilicon compound is an alkoxyalkylsilane. In certain variations, the alkoxyalkylsilane is diethoxymethylsilane. In one variation, the dehydrating agent comprises a combination of iron carbonate and an alkoxyalkylsilane.

본원에 기재된 방법에서 사용될 수 있는 탈수제의 예시적 조합은 아연 트리플레이트 및 N-메틸-N-(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아마이드; 염화구리 및 N-메틸-N-(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아마이드; 철 복합체 및 실란; 및 철 카보네이트 및 디에톡시메틸실란을 포함한다.Exemplary combinations of dehydrating agents that can be used in the methods described herein include zinc triflate and N -methyl- N- (trimethylsilyl)trifluoroacetamide; copper chloride and N -methyl- N- (trimethylsilyl)trifluoroacetamide; iron complexes and silanes; and iron carbonate and diethoxymethylsilane.

후속 용도Subsequent use

일부 변형에서, 본원에 기재된 방법에 따라 제조된 아크릴아마이드, 아크릴로니트릴 및 다른 화합물은 중합체의 산업적 제조를 위한 단량체로서 사용될 수 있다.In some variations, acrylamide, acrylonitrile and other compounds prepared according to the methods described herein can be used as monomers for the industrial production of polymers.

본원의 방법에 따라 제조된 화학식 (3-I)의 화합물은 1 이상의 후속 생성물을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 8B를 참조하면, 본원에 기재된 방법에 따라 제조된 아크릴아마이드는 폴리아크릴아마이드의 제조에서 사용될 수 있다. 따라서, 특정 양태에서, 본원의 임의의 방법에 따라 화학식 (3-I)의 화합물을 제조하는 것; 및 화학식 (3-I)의 화합물을 중합하는 것을 포함하는 방법이 제공된다. 일 변형에서, 본원의 임의의 방법에 따라 아크릴아마이드를 제조하는 것; 및 아크릴아마이드를 중합하여 폴리아크릴아마이드를 제조하는 것을 포함하는, 폴리아크릴아마이드를 제조하는 방법이 제공된다.Compounds of formula (3-I) prepared according to the methods herein can be used to prepare one or more subsequent products. For example, referring to Figure 8B , acrylamide prepared according to the methods described herein can be used in the production of polyacrylamide. Thus, in certain embodiments, preparing a compound of Formula (3-I) according to any of the methods herein; and polymerizing a compound of Formula (3-I). In one variation, preparing acrylamide according to any of the methods herein; and polymerizing acrylamide to produce polyacrylamide, a method for producing polyacrylamide is provided.

본원의 방법에 따라 제조된 화학식 (2)의 화합물은 1 이상의 후속 생성물을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 8B를 참조하면, 본원에 기재된 방법에 따라 제조된 아크릴로니트릴은 폴리아크릴로니트릴의 제조에서 사용될 수 있다. 따라서, 특정 양태에서, 본원의 임의의 방법에 따라 화학식 (2)의 화합물을 제조하는 것; 및 화학식 (2)의 화합물을 중합하는 것을 포함하는 방법이 제공된다. 일 변형에서, 본원의 임의의 방법에 따라 아크릴로니트릴을 제조하는 것; 및 아크릴로니트릴을 중합하여, 폴리아크릴로니트릴을 제조하는 것을 포함하는, 폴리아크릴로니트릴을 제조하는 방법이 제공된다. 폴리아크릴로니트릴은 탄소 섬유를 포함한 다양한 용도에 적합할 수 있다.Compounds of formula (2) prepared according to the methods herein can be used to prepare one or more subsequent products. For example, referring to Figure 8B , acrylonitrile prepared according to the methods described herein can be used in the production of polyacrylonitrile. Thus, in certain embodiments, preparing a compound of formula (2) according to any of the methods herein; and a method comprising polymerizing a compound of formula (2). In one variation, preparing acrylonitrile according to any of the methods herein; and polymerizing acrylonitrile to produce polyacrylonitrile, a method for producing polyacrylonitrile is provided. Polyacrylonitrile may be suitable for a variety of applications including carbon fibers.

다른 양태에서, 본원에 기재된 방법에 따라 제조된 아크릴로니트릴은 아크릴산 및/또는 아크릴아마이드의 제조에서 사용될 수 있다.In another aspect, acrylonitrile prepared according to the methods described herein can be used in the production of acrylic acid and/or acrylamide.

조성물composition

일부 양태에서, 하기 화학식 (2)의 화합물 및 탈수제를 포함하는 조성물이 제공되되, In some embodiments, a composition comprising a compound of formula (2) and a dehydrating agent is provided,

Figure 112020034992913-pct00045
(2)
Figure 112020034992913-pct00045
(2)

상기 식에서, R1은 H 또는 알킬이다.In the above formula, R 1 is H or alkyl.

특정 양태에서, 조성물은 하기 화학식 (3)의 화합물 또는 이의 이성질체를 추가로 포함하되,In certain embodiments, the composition further comprises a compound of formula (3) or an isomer thereof,

Figure 112020034992913-pct00046
(3)
Figure 112020034992913-pct00046
(3)

상기 식에서, R1은 화학식 (2)에 대해 상기 정의된 바와 같다.In the above formula, R 1 is as defined above for formula (2).

상술한 것의 일부 변형에서, 조성물은 하기 화학식 (1)의 화합물 및 암모니아를 추가로 포함하되,In some variations of the foregoing, the composition further comprises a compound of formula (1) and ammonia,

Figure 112020034992913-pct00047
Figure 112020034992913-pct00047

상기 식에서, R1은 화학식 (2)에 대해 상기 정의된 바와 같다.In the above formula, R 1 is as defined above for formula (2).

다른 양태에서, 하기 화학식 (1)의 화합물, 암모니아, 및 탈수제를 포함하는 조성물이 제공되되,In another aspect, a composition comprising a compound of formula (1), ammonia, and a dehydrating agent is provided,

Figure 112020034992913-pct00048
(1)
Figure 112020034992913-pct00048
(One)

상기 식에서, R1은 H 또는 알킬이다.In the above formula, R 1 is H or alkyl.

상술한 것의 일부 변형에서, 조성물은 화학식 (3-I)의 화합물, 및/또는 하기 화학식 (3)의 화합물 또는 이의 이성질체를 추가로 포함하되,In some variations of the foregoing, the composition further comprises a compound of Formula (3-I), and/or a compound of Formula (3), or an isomer thereof;

Figure 112020034992913-pct00049
(3)
Figure 112020034992913-pct00049
(3)

상기 식에서, R1은 화학식 (1)에 대해 상기 정의된 바와 같다.In the above formula, R 1 is as defined above for formula (1).

상술한 것의 특정 변형에서, 조성물 내에 존재하는 화합물, 탈수제(탈수제의 조합을 포함함), 및 암모니아는 상기 방법에 대해 본원에 기재된 바와 같다.In certain variations of the foregoing, the compounds, dehydrating agents (including combinations of dehydrating agents), and ammonia present in the composition are as described herein for the method.

시스템system

일부 양태에서, 다음을 포함하는 연속 교반-탱크 반응기(continuous stirred-tank reactor)를 포함하는 시스템이 제공된다:In some embodiments, a system is provided comprising a continuous stirred-tank reactor comprising:

하기 화학식 (1)의 화합물을 수용(receive)하도록 구성된 제1 주입구로서,A first inlet configured to receive a compound of formula (1),

Figure 112020034992913-pct00050
(1)
Figure 112020034992913-pct00050
(One)

상기 식에서, R1이 H 또는 알킬인 제1 주입구;wherein R 1 is H or alkyl;

암모니아를 수용하도록 구성된 제2 주입구로서,A second inlet configured to receive ammonia,

반응기가 화학식 (1)의 화합물을 암모니아에 첨가하여, 암모니아가 과량으로 존재하도록 암모니아 대 화학식 (1)의 화합물의 비를 달성하도록 구성되고,wherein the reactor is configured to add the compound of formula (1) to the ammonia to achieve a ratio of ammonia to the compound of formula (1) such that ammonia is present in excess;

반응기가 온도를 유지하기에 적합한 속도로 화학식 (1)의 화합물을 암모니아에 첨가하도록 구성되며,wherein the reactor is configured to add a compound of formula (1) to the ammonia at a rate suitable to maintain the temperature;

반응기가 액체 형태의 암모니아 및 화학식 (1)의 화합물을 수용하도록 구성된 제2 주입구;a second inlet configured for the reactor to receive ammonia and the compound of formula (1) in liquid form;

반응기 내에서 일정한 온도를 유지하도록 구성된 재킷(jacket);A jacket configured to maintain a constant temperature within the reactor;

반응기로부터 임의의 과량의 암모니아를 방출하도록 구성된 벤트(vent); 및a vent configured to discharge any excess ammonia from the reactor; and

화학식 (1)의 화합물 및 암모니아로부터 제조된 하기 화학식 (2)의 화합물을 포함하는 생성물 흐름을 방출하도록 구성된 배출구로서,An outlet configured to discharge a product stream comprising a compound of formula (1) and a compound of formula (2) prepared from ammonia,

화학식 (2)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00051
이고, 상기 식에서 R1이 화학식 (1)에 대해 상기 정의된 바와 같은 배출구.The compound of formula (2)
Figure 112020034992913-pct00051
wherein R 1 is as defined above for formula (1).

다른 양태에서, 다음을 포함하는 반응기를 포함하는 시스템이 제공된다:In another aspect, a system comprising a reactor comprising:

암모니아 및 하기 화학식 (1)의 화합물을 수용하도록 구성된 주입구로서, 암모니아가 기체 형태이고 화학식 (1)의 화합물이 액체 형태이되,An inlet configured to receive ammonia and a compound of formula (1), wherein ammonia is in gaseous form and the compound of formula (1) is in liquid form,

화학식 (1)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00052
이고, 상기 식에서 R1이 H 또는 알킬인 주입구;The compound of formula (1)
Figure 112020034992913-pct00052
, wherein R 1 is H or an alkyl inlet;

불균일 촉매 베드로서,As a heterogeneous catalytic bed,

반응기가 암모니아 및 화학식 (1)의 화합물을 불균일 촉매 베드에 공동-공급하도록 구성되고,wherein the reactor is configured to co-feed ammonia and a compound of formula (1) to the heterogeneous catalyst bed;

반응기가 암모니아 및 화학식 (1)의 화합물의 유속을 별도로 조절하도록 구성되며,The reactor is configured to separately control the flow rates of ammonia and the compound of formula (1),

반응기가 화학식 (1)의 화합물을 암모니아에 첨가하여 암모니아가 과량으로 존재하도록 암모니아 대 화학식 (1)의 화합물의 비를 달성하도록 구성된 불균일 촉매 베드;a heterogeneous catalyst bed configured such that the reactor adds the compound of formula (1) to the ammonia to achieve a ratio of ammonia to compound of formula (1) such that ammonia is present in excess;

반응기 내에서 일정한 온도를 유지하도록 구성된 재킷;a jacket configured to maintain a constant temperature within the reactor;

반응기로부터 임의의 과량의 암모니아를 방출하도록 구성된 벤트; 및a vent configured to release any excess ammonia from the reactor; and

화학식 (1)의 화합물 및 암모니아로부터 제조된 하기 화학식 (2)의 화합물을 포함하는 생성물 흐름을 방출하도록 구성된 배출구로서,An outlet configured to discharge a product stream comprising a compound of formula (1) and a compound of formula (2) prepared from ammonia,

화학식 (2)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00053
이고, 상기 식에서 R1이 화학식 (1)에 대해 상기 정의된 바와 같은 배출구.The compound of formula (2)
Figure 112020034992913-pct00053
wherein R 1 is as defined above for formula (1).

또 다른 양태에서, 다음을 포함하는 튜브 쉘(shell) 반응기를 포함하는 시스템이 제공된다:In another aspect, a system is provided comprising a tube shell reactor comprising:

1 이상의 튜브로서, 촉매 입자가 1 이상의 튜브 사이 및 주변에 채워져 있고, 기체 형태의 암모니아를 수용하도록 구성된 1 이상의 튜브;one or more tubes, wherein catalyst particles are packed between and around the one or more tubes, the one or more tubes configured to receive ammonia in gaseous form;

액체 형태의 화학식 (1)의 화합물을 수용하도록 구성된 반응기의 쉘 측 상의 주입구로서,An inlet on the shell side of a reactor configured to receive a compound of formula (1) in liquid form,

반응기가 화학식 (1)의 화합물과 비교하여 반응기에서 과량의 암모니아를 유지하도록 구성되고,wherein the reactor is configured to maintain an excess of ammonia in the reactor compared to the compound of formula (1);

반응기가 화학식 (1)의 화합물 및 암모니아로부터 화학식 (2)의 화합물을 제조하기 위한 온도로 구성된 주입구; 및an inlet where the reactor is configured to a temperature to produce a compound of formula (2) from a compound of formula (1) and ammonia; and

화학식 (2)의 화합물 및 과량의 암모니아를 포함하는 생성물 흐름을 방출하도록 구성된 배출구.An outlet configured to discharge a product stream comprising a compound of formula (2) and excess ammonia.

상술한 것의 일부 변형에서, 화학식 (2)의 화합물은 용융된 형태로 제공된다.In some variations of the foregoing, the compound of formula (2) is provided in molten form.

열거형 실시양태Enumeration Embodiments

다음 열거형 실시양태가 본 발명의 일부 양태를 대표한다.The following enumerated embodiments represent some aspects of the present invention.

1. 하기 화학식 (3-I)의 화합물 및/또는 하기 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체를 제조하는 방법으로서,1. A method for producing a compound of formula (3-I) and/or a compound of formula (3) below, or an isomer thereof,

Figure 112020034992913-pct00054
(3-I) 또는
Figure 112020034992913-pct00055
(3)
Figure 112020034992913-pct00054
(3-I) or
Figure 112020034992913-pct00055
(3)

상기 식에서, R1이 H 또는 알킬이고,wherein R 1 is H or alkyl;

상기 방법이,the method,

하기 화학식 (2)의 화합물을 탈수제와 조합하여, 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체를 제조하는 것을 포함하되,Combining a compound of formula (2) with a dehydrating agent to prepare a compound of formula (3), or an isomer thereof,

화학식 (2)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00056
이고, 상기 식에서 R1이 화학식 (3-I) 및 (3)에 대해 상기 정의된 바와 같으며,The compound of formula (2)
Figure 112020034992913-pct00056
wherein R 1 is as defined above for formulas (3-I) and (3);

탈수제가 오산화인, 유기인 화합물, 카르보디이미드 화합물, 트리아진 화합물, 유기규소 화합물, 혼합 산화물, 전이금속 복합체, 또는 알루미늄 복합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함하거나;the dehydrating agent comprises phosphorus pentoxide, organophosphorus compounds, carbodiimide compounds, triazine compounds, organosilicon compounds, mixed oxides, transition metal complexes, or aluminum complexes, or any combination thereof;

탈수제가 고체 금속 산화물, 고체산, 산, 약산, 강산, 이온-교환 수지, 알루미노실리케이트, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises a solid metal oxide, solid acid, acid, weak acid, strong acid, ion-exchange resin, aluminosilicate, or any combination thereof.

2. 실시양태 1에 있어서,2. According to embodiment 1,

하기 화학식 (1)의 화합물을 암모니아와 조합하여, 화학식 (2)의 화합물을 제조하는 것을 추가로 포함하는 방법으로서,A method further comprising preparing a compound of formula (2) by combining a compound of formula (1) with ammonia,

화학식 (1)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00057
이고, 상기 식에서 R1이 화학식 (3-I) 및 (3)에 대해 상기 정의된 바와 같은 방법.The compound of formula (1)
Figure 112020034992913-pct00057
wherein R 1 is as defined above for formulas (3-I) and (3).

3. 실시양태 2에 있어서,3. according to embodiment 2,

화학식 (1)의 화합물과 암모니아의 조합이 하기 화학식 (2-I)의 화합물을 추가로 제조하는 방법으로서,A method in which a combination of a compound of formula (1) and ammonia further produces a compound of formula (2-I),

Figure 112020034992913-pct00058
(2-I)
Figure 112020034992913-pct00058
(2-I)

상기 식에서, R1이 화학식 (3-I) 및 (3)에 대해 상기 정의된 바와 같은 방법.wherein R 1 is as defined above for formulas (3-I) and (3).

4. 실시양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서,4. according to any one of embodiments 1 to 3,

화학식 (2-I)의 화합물을 단리시키는 것을 추가로 포함하는 방법.The method further comprising isolating the compound of Formula (2-I).

5. 하기 화학식 (3-I)의 화합물 및/또는 하기 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체를 제조하는 방법으로서,5. A method for producing a compound of formula (3-I) and/or a compound of formula (3) below, or an isomer thereof,

Figure 112020034992913-pct00059
(3-I) 또는
Figure 112020034992913-pct00060
(3)
Figure 112020034992913-pct00059
(3-I) or
Figure 112020034992913-pct00060
(3)

상기 식에서, R1이 H 또는 알킬이고,wherein R 1 is H or alkyl;

상기 방법이,the method,

하기 화학식 (1)의 화합물을 암모니아 및 탈수제와 조합하여, 화학식 (3-I)의 화합물 및/또는 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체를 제조하는 것을 포함하되,combining a compound of formula (1) with ammonia and a dehydrating agent to prepare a compound of formula (3-I) and/or a compound of formula (3), or an isomer thereof;

화학식 (1)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00061
이고, 상기 식에서 R1이 화학식 (3-I) 및 (3)에 대해 상기 정의된 바와 같으며,The compound of formula (1)
Figure 112020034992913-pct00061
wherein R 1 is as defined above for formulas (3-I) and (3);

탈수제가 오산화인, 유기인 화합물, 카르보디이미드 화합물, 트리아진 화합물, 유기규소 화합물, 혼합 산화물, 전이금속 복합체, 또는 알루미늄 복합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함하거나;the dehydrating agent comprises phosphorus pentoxide, organophosphorus compounds, carbodiimide compounds, triazine compounds, organosilicon compounds, mixed oxides, transition metal complexes, or aluminum complexes, or any combination thereof;

탈수제가 고체 금속 산화물, 고체산, 산, 약산, 강산, 이온-교환 수지, 알루미노실리케이트, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises a solid metal oxide, solid acid, acid, weak acid, strong acid, ion-exchange resin, aluminosilicate, or any combination thereof.

6. 실시양태 2 또는 3에 있어서,6. according to embodiment 2 or 3,

암모니아가 암모니아수이거나,ammonia is ammonia water,

암모니아가 액체 암모니아이거나,ammonia is liquid ammonia,

암모니아가 무수 암모니아; 또는Ammonia is anhydrous ammonia; or

무수 기체 암모니아인 방법.Anhydrous gaseous ammonia.

7. 실시양태 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서,7. according to any one of embodiments 1 to 5,

R1이 H이거나;R 1 is H;

R1이 알킬이거나;R 1 is alkyl;

R1이 메틸 또는 에틸인 방법.and wherein R 1 is methyl or ethyl.

8. 실시양태 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서,8. according to any one of embodiments 1 to 7,

화학식 (3-I)의 화합물 또는 화학식 (3)의 화합물, 또는 둘 다를 단리시키는 것을 추가로 포함하는 방법.The method further comprising isolating the compound of formula (3-I) or the compound of formula (3), or both.

9. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,9. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 오산화인을 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises phosphorus pentoxide.

10. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,10. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 유기인 화합물을 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises a compound that is organophosphorus.

11. 실시양태 10에 있어서,11. according to embodiment 10,

유기인 화합물이 유기인산염인 방법.A method in which the organophosphorus compound is an organophosphate.

12. 실시양태 10에 있어서,12. according to embodiment 10,

유기인 화합물이 알킬 할로포스페이트 또는 사이클로알킬 할로포스페이트인 방법.wherein the organophosphorus compound is an alkyl halophosphate or a cycloalkyl halophosphate.

13. 실시양태 10에 있어서,13. according to embodiment 10,

유기인 화합물이 에틸 디클로로포스페이트, 디에틸 클로로포스페이트, 메틸 디클로로포스페이트, 디메틸 클로로포스페이트, 에틸 디플루오로포스페이트, 디에틸 플루오로포스페이트, 메틸 디플루오로포스페이트, 또는 디메틸 플루오로포스페이트, 또는 이의 임의의 조합인 방법.The organophosphorus compound is ethyl dichlorophosphate, diethyl chlorophosphate, methyl dichlorophosphate, dimethyl chlorophosphate, ethyl difluorophosphate, diethyl fluorophosphate, methyl difluorophosphate, or dimethyl fluorophosphate, or any combination thereof. way of being.

14. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,14. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 카르보디이미드 화합물을 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises a carbodiimide compound.

15. 실시양태 14에 있어서,15. according to embodiment 14,

카르보디이미드 화합물이

Figure 112020034992913-pct00062
이되, 상기 식에서 각각의 R4 및 R5가 독립적으로 알킬 또는 사이클로알킬인 방법.carbodiimide compounds
Figure 112020034992913-pct00062
wherein each of R 4 and R 5 in the above formula is independently alkyl or cycloalkyl.

16. 실시양태 14에 있어서,16. according to embodiment 14,

카르보디이미드 화합물이 N,N'-디사이클로헥실카르보디이미드인 방법.A method in which the carbodiimide compound is N,N' -dicyclohexylcarbodiimide.

17. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,17. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 트리아진 화합물을 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises a triazine compound.

18. 실시양태 17에 있어서,18. according to embodiment 17,

트리아진 화합물이 할로-치환된 트리아진 화합물인 방법.A method wherein the triazine compound is a halo-substituted triazine compound.

19. 실시양태 17 또는 18에 있어서,19. according to embodiment 17 or 18,

트리아진 화합물이 1, 3, 5-트리아진인 방법.A method in which the triazine compound is a 1, 3, 5-triazine.

20. 실시양태 17 또는 18에 있어서,20. according to embodiment 17 or 18,

트리아진 화합물이 시아누르산 염화물인 방법.A method in which the triazine compound is cyanuric acid chloride.

21. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,21. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 유기규소 화합물을 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises an organosilicon compound.

22. 실시양태 21에 있어서,22. according to embodiment 21,

유기규소 화합물이 실라잔 또는 실란인 방법.A method in which the organosilicon compound is a silazane or a silane.

23. 실시양태 21에 있어서,23. according to embodiment 21,

유기규소 화합물이 비스(트리메틸실릴)아민인 방법.A method wherein the organosilicon compound is bis(trimethylsilyl)amine.

24. 실시양태 21에 있어서,24. according to embodiment 21,

유기규소 화합물이

Figure 112020034992913-pct00063
이되, 상기 식에서 각각의 R6, R7, R8 및 R9가 독립적으로 H, 알킬, 사이클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 할로, 아미노, 또는 알콕시인 방법.organosilicon compounds
Figure 112020034992913-pct00063
wherein each R 6 , R 7 , R 8 and R 9 in the above formula is independently H, alkyl, cycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl, aryl, heteroaryl, halo, amino, or alkoxy.

25. 실시양태 21에 있어서,25. according to embodiment 21,

유기규소 화합물이 하이드로실란인 방법.A process in which the organosilicon compound is hydrosilane.

26. 실시양태 25에 있어서,26. according to embodiment 25,

탈수제가 알킬암모늄 할라이드를 추가로 포함하는 방법.The method of claim 1, wherein the dehydrating agent further comprises an alkylammonium halide.

27. 실시양태 26에 있어서,27. according to embodiment 26,

알킬암모늄 할라이드가 테트라부틸암모늄 플루오라이드인 방법.wherein the alkylammonium halide is tetrabutylammonium fluoride.

28. 실시양태 21에 있어서,28. according to embodiment 21,

유기규소 화합물이 실란인 방법.A method in which the organosilicon compound is silane.

29. 실시양태 28에 있어서,29. according to embodiment 28,

실란이 할로실란, 알콕시실란, 또는 아미노실란인 방법.A method in which the silane is a halosilane, an alkoxysilane, or an aminosilane.

30. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,30. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 전이금속 복합체를 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises a transition metal complex.

31. 실시양태 30에 있어서,31. according to embodiment 30,

전이금속 복합체가 적어도 하나의 할라이드 또는 옥사이드 리간드를 포함하는 방법.A method in which the transition metal complex includes at least one halide or oxide ligand.

32. 실시양태 30 또는 31에 있어서,32. according to embodiment 30 or 31,

전이금속 복합체가 팔라듐 또는 아연을 포함하는 방법.A method in which the transition metal complex comprises palladium or zinc.

33. 실시양태 30 또는 31에 있어서,33. according to embodiment 30 or 31,

전이금속 복합체가 물, 아세토니트릴 또는 이의 혼합물 내에 제공된 염화팔라듐 또는 염화아연인 방법.A process in which the transition metal complex is palladium chloride or zinc chloride provided in water, acetonitrile or mixtures thereof.

34. 실시양태 30 또는 31에 있어서,34. according to embodiment 30 or 31,

전이금속 복합체가 바나듐 산화물을 포함하는 방법.A method in which the transition metal complex includes vanadium oxide.

35. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,35. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 유기규소 화합물 및 전이금속 복합체를 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises an organosilicon compound and a transition metal complex.

36. 실시양태 35에 있어서,36. according to embodiment 35,

유기규소 화합물이 N-메틸-N-(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아마이드인 방법.wherein the organosilicon compound is N -methyl- N- (trimethylsilyl)trifluoroacetamide.

37. 실시양태 35 또는 36에 있어서,37. according to embodiment 35 or 36,

전이금속 복합체가 금속 트리플레이트 또는 금속 할라이드인 방법.A method in which the transition metal complex is a metal triflate or metal halide.

38. 실시양태 35에 있어서,38. according to embodiment 35,

유기규소 화합물이 실란을 포함하는 방법.A method in which the organosilicon compound comprises silane.

39. 실시양태 35 또는 38에 있어서,39. according to embodiment 35 or 38,

전이금속 복합체가 철 복합체인 방법.A method in which the transition metal complex is an iron complex.

40. 실시양태 35에 있어서,40. according to embodiment 35,

유기규소 화합물이 알콕시알킬실란인 방법.A method wherein the organosilicon compound is an alkoxyalkylsilane.

41. 실시양태 35 또는 40에 있어서,41. according to embodiment 35 or 40,

전이금속 복합체가 금속 카보네이트인 방법.A method in which the transition metal complex is a metal carbonate.

42. 실시양태 41에 있어서,42. according to embodiment 41,

금속 카보네이트가 철 카보네이트인 방법.A method in which the metal carbonate is iron carbonate.

43. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,43. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가, dehydrating agent,

(i) 아연 트리플레이트 및 N-메틸-N-(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아마이드; 또는(i) zinc triflate and N -methyl- N- (trimethylsilyl)trifluoroacetamide; or

(ii) 염화구리 및 N-메틸-N-(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아마이드; 또는(ii) copper chloride and N -methyl- N- (trimethylsilyl)trifluoroacetamide; or

(iii) 철 복합체 및 실란; 또는(iii) iron complexes and silanes; or

(iv) 철 카보네이트 및 디에톡시메틸실란을 포함하는 방법.(iv) a method comprising iron carbonate and diethoxymethylsilane.

44. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,44. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 알루미늄 복합체를 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises an aluminum complex.

45. 실시양태 44에 있어서,45. according to embodiment 44,

알루미늄 복합체가 알루미늄 할라이드를 포함하는 방법.A method in which an aluminum composite includes an aluminum halide.

46. 실시양태 44 또는 45에 있어서,46. according to embodiment 44 or 45,

알루미늄 복합체가 물, 아세토니트릴, 또는 알칼리 금속 염, 또는 이의 혼합물과 복합체화되는 방법.A method in which an aluminum complex is complexed with water, acetonitrile, or an alkali metal salt, or a mixture thereof.

47. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,47. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 AlCl3·H2O/KI/H2O/CH3CN 시스템 또는 AlCl3·NaI를 포함하는 방법.wherein the dehydrating agent comprises an AlCl 3 .H 2 O/KI/H 2 O/CH 3 CN system or AlCl 3 .NaI.

48. 실시양태 1 내지 47 중 어느 하나에 있어서,48. according to any one of embodiments 1 to 47,

탈수제가 고체 지지체를 추가로 포함하는 방법.The method of claim 1, wherein the dehydrating agent further comprises a solid support.

49. 실시양태 48에 있어서,49. according to embodiment 48,

고체 지지체가 하이드로탈사이트인 방법.A method wherein the solid support is hydrotalcite.

50. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,50. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 단량체 바나듐 산화물 및 하이드로탈사이트를 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises monomeric vanadium oxide and hydrotalcite.

51. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,51. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 TiO2, ZrO2, Al2O3, SiO2, ZnO2, SnO2, WO3, MnO2, Nb2O5, P2O5, Fe2O3, SiO2/Al2O3, ZrO2/ WO3, ZrO2/Fe2O3, or ZrO2/MnO2, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 방법.The dehydrating agent is TiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , SiO 2 , ZnO 2 , SnO 2 , WO 3 , MnO 2 , Nb 2 O 5 , P 2 O 5 , Fe 2 O 3 , SiO 2 /Al 2 O 3 , ZrO 2 /WO 3 , ZrO 2 /Fe 2 O 3 , or ZrO 2 /MnO 2 , or any combination thereof.

52. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,52. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 티탄산, 금속 산화물 수화물, 금속 황산염, 금속 산화물 황산염, 금속 인산염, 금속 산화물 인산염, 광산, 카복실산 또는 이의 염, 산성 수지, 산성 제올라이트, 클레이, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 방법.wherein the dehydrating agent comprises titanic acid, metal oxide hydrates, metal sulfates, metal oxide sulfates, metal phosphates, metal oxide phosphates, mineral acids, carboxylic acids or salts thereof, acidic resins, acidic zeolites, clays, or any combination thereof.

53. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,53. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 H3PO4/SiO2, 불화 Al2O3, Nb2O3/PO4 -3, Nb2O3/SO4 -2, Nb2O5, H3PO4, 인산염, 인텅스텐산, 인몰리브덴산, 규몰리브덴산, 규텅스텐산, Mg2P2O7 또는 MgHPO4, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 방법.The dehydrating agent is H 3 PO 4 /SiO 2 , fluorinated Al 2 O 3 , Nb 2 O 3 /PO 4 -3 , Nb 2 O 3 /SO 4 -2 , Nb 2 O 5 , H 3 PO 4 , phosphate, tungsten phosphon. an acid, phosphomolybdic acid, silomolybdic acid, silicotungstic acid, Mg 2 P 2 O 7 or MgHPO 4 , or any combination thereof.

54. 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,54. according to any one of embodiments 1 to 8,

탈수제가 제올라이트를 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises a zeolite.

55. 실시양태 54에 있어서,55. The method of embodiment 54,

제올라이트가 수소 형태 또는 암모니아 형태이거나, 금속-교환된 제올라이트인 방법.A process in which the zeolite is in hydrogen form or ammonia form, or is a metal-exchanged zeolite.

56. 실시양태 54에 있어서,56. The method of embodiment 54,

금속-교환 제올라이트가 Li, Na, K, Ca, Mg, 또는 Cu를 포함하는 방법.A method in which the metal-exchanged zeolite comprises Li, Na, K, Ca, Mg, or Cu.

57. 실시양태 54에 있어서,57. The method of embodiment 54,

제올라이트는 직경이 1 내지 10 옹스트롬 범위인 공극 크기를 갖는 방법.The method of claim 1 , wherein the zeolite has a pore size ranging from 1 to 10 Angstroms in diameter.

58. 실시양태 54에 있어서,58. The method of embodiment 54,

제올라이트가 중간 공극 제올라이트인 방법.A process in which the zeolite is a mesoporous zeolite.

59. 실시양태 54에 있어서,59. The method of embodiment 54,

제올라이트가 약 5 내지 6 옹스트롬, 또는 약 5.6*6.0 옹스트롬, 또는 약 5.1* 5.5 내지 5.3*5.6 옹스트롬의 공극 크기를 갖는 방법.wherein the zeolite has a pore size of about 5 to 6 angstroms, or about 5.6*6.0 angstroms, or about 5.1*5.5 to 5.3*5.6 angstroms.

60. 실시양태 54에 있어서,60. The method of embodiment 54,

제올라이트가 큰 공극 제올라이트인 방법.A method in which the zeolite is a large pore zeolite.

61. 실시양태 54에 있어서,61. The method of embodiment 54,

제올라이트가 ZSM-12, ZSM-5, 모데나이트, 포자사이트, 또는 제올라이트 Y인 방법.and wherein the zeolite is ZSM-12, ZSM-5, mordenite, faujasite, or zeolite Y.

62. 실시양태 1 내지 61 중 어느 하나에 있어서,62. according to any one of embodiments 1 to 61,

화학식 (2)의 화합물이 탈수제를 함유하는 가열된 반응기를 통해 증기상의 화학식 (2)의 화합물을 통과시킴으로써 탈수되어, 화학식 (3-I)의 화합물 및/또는 화학식 (3)의 화합물을 제조하는 방법.The compound of formula (2) is dehydrated by passing the compound of formula (2) in vapor phase through a heated reactor containing a dehydrating agent to produce a compound of formula (3-I) and/or a compound of formula (3). method.

63. 실시양태 62에 있어서,63. according to embodiment 62,

반응기가 충전 베드 반응기, 유동 베드 반응기, 또는 이동 베드 반응기인 방법.wherein the reactor is a packed bed reactor, a fluidized bed reactor, or a moving bed reactor.

64. 50% 초과의 선택도로 하기 화학식 (2)의 화합물을 제조하기에 적합한 평균 온도의 반응기에서 하기 화학식 (1)의 화합물 및 암모니아를 조합하는 것을 포함하는 방법으로서,64. A process comprising combining a compound of formula (1) and ammonia in a reactor at an average temperature suitable for producing a compound of formula (2) with a selectivity greater than 50%,

화학식 (1)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00064
이고,The compound of formula (1)
Figure 112020034992913-pct00064
ego,

화학식 (2)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00065
이며,The compound of formula (2)
Figure 112020034992913-pct00065
is,

상기 식에서, R1이 H 또는 알킬인 방법.wherein R 1 is H or alkyl.

65. 화학식 (1)의 화합물 및 암모니아를 반응기에서 조합하여, 50% 초과의 선택도로 화학식 (2)의 화합물, 화학식 (3-I)의 화합물, 및/또는 화학식 (3)의 화합물, 또는 (경우에 따라) 상술한 것의 임의의 이성질체를 제조하는 것을 포함하는 방법으로서,65. A compound of formula (1) and ammonia are combined in a reactor to obtain a compound of formula (2), a compound of formula (3-I), and/or a compound of formula (3), or ( As the case may be) a process comprising preparing any isomer of the foregoing,

화학식 (1)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00066
이고,The compound of formula (1)
Figure 112020034992913-pct00066
ego,

화학식 (2)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00067
이며,The compound of formula (2)
Figure 112020034992913-pct00067
is,

화학식 (3-I)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00068
이고, A compound of formula (3-I)
Figure 112020034992913-pct00068
ego,

화학식 (3)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00069
이며,The compound of formula (3)
Figure 112020034992913-pct00069
is,

상기 식에서, R1이 H 또는 알킬인 방법.wherein R 1 is H or alkyl.

66. 실시양태 64 또는 65에 있어서,66. according to embodiment 64 or 65,

반응기의 온도가 50% 초과의 선택도로 화학식 (2)의 화합물, 화학식 (3-I)의 화합물, 및/또는 화학식 (3)의 화합물, 또는 (경우에 따라) 상술한 것의 임의의 이성질체를 제조하기에 적합한 평균 온도로 유지되는 방법.The temperature of the reactor produces a compound of formula (2), a compound of formula (3-I), and/or a compound of formula (3), or (as the case may be) any isomer of the foregoing, with a selectivity of greater than 50%. A method maintained at an average temperature suitable for

67. 실시양태 64 내지 66 중 어느 하나에 있어서,67. according to any one of embodiments 64 to 66,

화학식 (1)의 화합물이 암모니아를 함유하는 반응기에 적하하여 첨가되는 방법.A method in which the compound of formula (1) is added dropwise to a reactor containing ammonia.

68. 실시양태 64 내지 66 중 어느 하나에 있어서,68. according to any one of embodiments 64 to 66,

화학식 (1)의 화합물이 암모니아를 함유하는 반응기에 단일 주입에 의해 첨가되는 방법.A process in which the compound of formula (1) is added by a single injection to a reactor containing ammonia.

69. 암모니아를 반응기에 제공하는 것;69. providing ammonia to the reactor;

하기 화학식 (1)의 화합물 제1 부를 반응기에 첨가하는 것으로서,Adding a first part of a compound of formula (1) to a reactor,

화학식 (1)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00070
이고, 상기 식에서 R1이 H 또는 알킬인 것;The compound of formula (1)
Figure 112020034992913-pct00070
And, wherein R 1 is H or alkyl;

화학식 (1)의 화합물 제1 부의 첨가 후에 반응기의 온도를 조절하는 것;adjusting the temperature of the reactor after addition of the first part of the compound of formula (1);

화학식 (1)의 화합물 제2 부를 반응기에 첨가하는 것; 및adding a second part of the compound of formula (1) to the reactor; and

화학식 (1)의 화합물 제2 부의 첨가 후에 반응기의 온도를 조절하는 것을 포함하는 방법으로서,A process comprising adjusting the temperature of the reactor after addition of the second part of the compound of formula (1),

화학식 (1)의 화합물 제1 부 및 제2 부의 첨가가 하기 화학식 (2)의 화합물을 제조하고,Addition of the first part and the second part of the compound of formula (1) produces a compound of formula (2)

Figure 112020034992913-pct00071
Figure 112020034992913-pct00071

상기 식에서, R1이 상기 정의된 바와 같으며,wherein R 1 is as defined above;

반응기의 온도가 화학식 (2)의 화합물을 제조하기에 적합한 평균 온도로 조절되는 방법.A process in which the temperature of the reactor is controlled to an average temperature suitable for producing the compound of formula (2).

70. 하기 화학식 (1)의 화합물 및 암모니아를 불균일 촉매 베드에 공동공급하여, 하기 화학식 (2)의 화합물을 제조하는 것을 포함하는 방법으로서,70. A process comprising co-feeding a compound of formula (1) and ammonia to a heterogeneous catalyst bed to produce a compound of formula (2):

화학식 (1)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00072
이고,The compound of formula (1)
Figure 112020034992913-pct00072
ego,

화학식 (2)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00073
이며,The compound of formula (2)
Figure 112020034992913-pct00073
is,

상기 식에서, R1이 H 또는 알킬인 방법.wherein R 1 is H or alkyl.

71. 실시양태 70에 있어서, 71. The method of embodiment 70,

화학식 (1)의 화합물이 액체로서 반응기에 공급되는 방법.A process in which the compound of formula (1) is fed to the reactor as a liquid.

72. 실시양태 70 또는 71에 있어서, 72. according to embodiment 70 or 71,

화학식 (1)의 화합물 및 암모니아의 유속이 별도로 조절되는 방법.A method in which the flow rates of the compound of formula (1) and ammonia are separately controlled.

73. 실시양태 70 내지 72 중 어느 하나에 있어서, 73. according to any one of embodiments 70 to 72,

암모니아가 반응기에서 과량으로 존재하는 방법.A method in which ammonia is present in excess in the reactor.

74. 실시양태 70 내지 73 중 어느 하나에 있어서, 74. according to any one of embodiments 70 to 73,

화학식 (2)의 화합물 및 과량의 암모니아를 포함하는 생성물 흐름을 반응기로부터 수집하는 것을 추가로 포함하는 방법.The process further comprising collecting from the reactor a product stream comprising the compound of formula (2) and excess ammonia.

75. 실시양태 74에 있어서, 75. according to embodiment 74,

화학식 (2)의 화합물이 액체 형태로 수집되는 방법.A method in which the compound of formula (2) is collected in liquid form.

76. 실시양태 74 또는 75에 있어서, 76. according to embodiment 74 or 75,

생성물 흐름이 수집 플라스크 내에 수집되는 방법.A method in which the product stream is collected in a collection flask.

77. 실시양태 76에 있어서, 77. according to embodiment 76,

수집 플라스크의 온도가 화학식 (2)의 화합물의 끓는점 미만인 방법.A method wherein the temperature of the collection flask is below the boiling point of the compound of formula (2).

78. 실시양태 70 내지 77 중 어느 하나에 있어서, 78. according to any one of embodiments 70 to 77,

생성물 흐름으로부터 과량의 암모니아를 분리하는 것을 추가로 포함하는 방법.The process further comprising separating excess ammonia from the product stream.

79. 실시양태 78에 있어서, 79. according to embodiment 78,

분리된 암모니아를 반응기로 재순환시키는 것을 추가로 포함하는 방법.The method further comprising recycling the separated ammonia to the reactor.

80. 실시양태 70 내지 79 중 어느 하나에 있어서, 80. The method according to any one of embodiments 70 to 79,

불균일 촉매 베드가 금속 산화물, 염기성 제올라이트, 알칼리 금속 교환된 제올라이트, 염기 변형된 알루미나, 또는 고체 "초염기"를 포함하는 방법.A method in which the heterogeneous catalyst bed comprises a metal oxide, basic zeolite, alkali metal exchanged zeolite, base modified alumina, or a solid "ultrabasic".

81. 실시양태 70 내지 80 중 어느 하나에 있어서, 81. The method according to any one of embodiments 70 to 80,

반응기는 화학식 (2)의 화합물이 기체인 온도로 유지되는 방법.wherein the reactor is maintained at a temperature at which the compound of formula (2) is a gas.

82. 실시양태 70 내지 81 중 어느 하나에 있어서, 82. according to any one of embodiments 70 to 81,

화학식 (2)의 화합물이 무수로 제조되는 방법.A process in which the compound of formula (2) is prepared anhydrous.

83. 실시양태 70 내지 82 중 어느 하나에 있어서, 83. according to any one of embodiments 70 to 82,

암모니아가 암모니아수이거나,ammonia is ammonia water,

암모니아가 액체 암모니아이거나,ammonia is liquid ammonia,

암모니아가 무수 암모니아이거나,ammonia is anhydrous ammonia,

암모니아가 무수 기체 암모니아인 방법.A method wherein the ammonia is anhydrous gaseous ammonia.

84. 실시양태 1 내지 83 중 어느 하나에 있어서, 84. according to any one of embodiments 1 to 83,

화학식 (3-I)의 화합물이 아크릴아마이드이고, 화학식 (3)의 화합물이 아크릴로니트릴인 방법.A process in which the compound of formula (3-I) is acrylamide and the compound of formula (3) is acrylonitrile.

85. 폴리아크릴아마이드를 제조하는 방법으로서, 85. A method for producing polyacrylamide,

실시양태 84의 방법에 따라 아크릴아마이드를 제조하는 것; 및preparing acrylamide according to the method of embodiment 84; and

아크릴아마이드를 중합하여, 폴리아크릴아마이드를 제조하는 것을 포함하는 방법.A method comprising polymerizing acrylamide to produce polyacrylamide.

86. 폴리아크릴로니트릴을 제조하는 방법으로서, 86. A method for producing polyacrylonitrile,

실시양태 84의 방법에 따라 아크릴로니트릴을 제조하는 것; 및preparing acrylonitrile according to the method of embodiment 84; and

아크릴로니트릴을 중합하여, 폴리아크릴로니트릴을 제조하는 것을 포함하는 방법.A method comprising polymerizing acrylonitrile to produce polyacrylonitrile.

87. 탄소섬유를 제조하는 방법으로서, 87. A method for producing carbon fiber,

실시양태 86의 방법에 따라 폴리아크릴로니트릴을 제조하는 것; 및preparing polyacrylonitrile according to the method of embodiment 86; and

폴리아크릴로니트릴로부터 탄소 섬유를 제조하는 것을 포함하는 방법.A method comprising making carbon fibers from polyacrylonitrile.

88. 다음을 포함하는 연속 교반-탱크 반응기를 포함하는 시스템:88. A system comprising a continuous stirred-tank reactor comprising:

하기 화학식 (1)의 화합물을 수용하도록 구성된 제1 주입구로서,A first inlet configured to receive a compound of formula (1),

Figure 112020034992913-pct00074
(1)
Figure 112020034992913-pct00074
(One)

상기 식에서, R1이 H 또는 알킬인 제1 주입구;wherein R 1 is H or alkyl;

암모니아를 수용하도록 구성된 제2 주입구로서,A second inlet configured to receive ammonia,

반응기가 화학식 (1)의 화합물을 암모니아에 첨가하여, 암모니아가 과량으로 존재하도록 암모니아 대 화학식 (1)의 화합물의 비를 달성하도록 구성되고,wherein the reactor is configured to add the compound of formula (1) to the ammonia to achieve a ratio of ammonia to the compound of formula (1) such that ammonia is present in excess;

반응기가 온도를 유지하기에 적합한 속도로 화학식 (1)의 화합물을 암모니아에 첨가하도록 구성되며,wherein the reactor is configured to add a compound of formula (1) to the ammonia at a rate suitable to maintain the temperature;

반응기가 액체 형태의 암모니아 및 화학식 (1)의 화합물을 수용하도록 구성된 제2 주입구;a second inlet configured for the reactor to receive ammonia and the compound of formula (1) in liquid form;

반응기 내에서 일정한 온도를 유지하도록 구성된 재킷;a jacket configured to maintain a constant temperature within the reactor;

반응기로부터 임의의 과량의 암모니아를 방출하도록 구성된 벤트; 및a vent configured to release any excess ammonia from the reactor; and

화학식 (1)의 화합물 및 암모니아로부터 제조된 하기 화학식 (2)의 화합물을 포함하는 생성물 흐름을 방출하도록 구성된 배출구로서,An outlet configured to discharge a product stream comprising a compound of formula (1) and a compound of formula (2) prepared from ammonia,

화학식 (2)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00075
이고, 상기 식에서 R1이 화학식 (1)에 대해 상기 정의된 바와 같은 배출구.The compound of formula (2)
Figure 112020034992913-pct00075
wherein R 1 is as defined above for formula (1).

89. 다음을 포함하는 반응기를 포함하는 시스템:89. A system comprising a reactor comprising:

암모니아 및 하기 화학식 (1)의 화합물을 수용하도록 구성된 주입구로서, 암모니아가 기체 형태이고 화학식 (1)의 화합물이 액체 형태이되,An inlet configured to receive ammonia and a compound of formula (1), wherein ammonia is in gaseous form and the compound of formula (1) is in liquid form,

화학식 (1)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00076
이고, 상기 식에서 R1이 H 또는 알킬인 주입구;The compound of formula (1)
Figure 112020034992913-pct00076
, wherein R 1 is H or an alkyl inlet;

불균일 촉매 베드로서,As a heterogeneous catalytic bed,

반응기가 암모니아 및 화학식 (1)의 화합물을 불균일 촉매 베드에 공동-공급하도록 구성되고,wherein the reactor is configured to co-feed ammonia and a compound of formula (1) to the heterogeneous catalyst bed;

반응기가 암모니아 및 화학식 (1)의 화합물의 유속을 별도로 조절하도록 구성되며,The reactor is configured to separately control the flow rates of ammonia and the compound of formula (1),

반응기가 화학식 (1)의 화합물을 암모니아에 첨가하여 암모니아가 과량으로 존재하도록 암모니아 대 화학식 (1)의 화합물의 비를 달성하도록 구성된 불균일 촉매 베드;a heterogeneous catalyst bed configured such that the reactor adds the compound of formula (1) to the ammonia to achieve a ratio of ammonia to compound of formula (1) such that ammonia is present in excess;

반응기 내에서 일정한 온도를 유지하도록 구성된 재킷;a jacket configured to maintain a constant temperature within the reactor;

반응기로부터 임의의 과량의 암모니아를 방출하도록 구성된 벤트; 및a vent configured to release any excess ammonia from the reactor; and

화학식 (1)의 화합물 및 암모니아로부터 제조된 하기 화학식 (2)의 화합물을 포함하는 생성물 흐름을 방출하도록 구성된 배출구로서,An outlet configured to discharge a product stream comprising a compound of formula (1) and a compound of formula (2) prepared from ammonia,

화학식 (2)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00077
이고, 상기 식에서 R1이 화학식 (1)에 대해 상기 정의된 바와 같은 배출구.The compound of formula (2)
Figure 112020034992913-pct00077
wherein R 1 is as defined above for formula (1).

90. 실시양태 88 또는 89에 있어서,90. according to embodiment 88 or 89,

화학식 (2)의 화합물이 용융된 형태로 제공되는 시스템.A system in which the compound of formula (2) is provided in molten form.

91. 하기 화학식 (3)의 화합물 또는 이의 이성질체를 제조하는 방법으로서,91. A method for preparing a compound of formula (3) or an isomer thereof,

Figure 112020034992913-pct00078
(3)
Figure 112020034992913-pct00078
(3)

상기 식에서, R1이 H 또는 알킬이고,wherein R 1 is H or alkyl;

상기 방법이,the method,

화학식 (2)의 화합물을 탈수제와 조합하여, 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체를 제조하는 것을 포함하되,combining a compound of formula (2) with a dehydrating agent to prepare a compound of formula (3), or an isomer thereof;

화학식 (2)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00079
이고, 상기 식에서 R1이 화학식 (3)에 대해 상기 정의된 바와 같으며,The compound of formula (2)
Figure 112020034992913-pct00079
, wherein R 1 is as defined above for formula (3),

탈수제가 오산화인, 유기인 화합물, 카르보디이미드 화합물, 트리아진 화합물, 유기규소 화합물, 전이금속 복합체, 또는 알루미늄 복합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 방법.wherein the dehydrating agent comprises phosphorus pentoxide, an organophosphorus compound, a carbodiimide compound, a triazine compound, an organosilicon compound, a transition metal complex, or an aluminum complex, or any combination thereof.

92. 실시양태 91에 있어서,92. according to embodiment 91,

하기 화학식 (1)의 화합물을 암모니아와 조합하여, 화학식 (2)의 화합물을 제조하는 것을 추가로 포함하는 방법으로서,A method further comprising preparing a compound of formula (2) by combining a compound of formula (1) with ammonia,

화학식 (1)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00080
이고, 상기 식에서 R1이 화학식 (3)에 대해 상기 정의된 바와 같은 방법.The compound of formula (1)
Figure 112020034992913-pct00080
wherein R 1 is as defined above for formula (3).

93. 하기 화학식 (3)의 화합물 또는 이의 이성질체를 제조하는 방법으로서,93. A method for preparing a compound of formula (3) or an isomer thereof,

Figure 112020034992913-pct00081
(3)
Figure 112020034992913-pct00081
(3)

상기 식에서, R1이 H 또는 알킬이고,wherein R 1 is H or alkyl;

상기 방법이,the method,

화학식 (1)의 화합물을 암모니아 및 탈수제와 조합하여, 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체를 제조하는 것을 포함하되,combining a compound of formula (1) with ammonia and a dehydrating agent to prepare a compound of formula (3), or an isomer thereof;

화학식 (1)의 화합물이

Figure 112020034992913-pct00082
이고, 상기 식에서 R1이 화학식 (3)에 대해 상기 정의된 바와 같으며,The compound of formula (1)
Figure 112020034992913-pct00082
, wherein R 1 is as defined above for formula (3),

탈수제가 오산화인, 유기인 화합물, 카르보디이미드 화합물, 트리아진 화합물, 유기규소 화합물, 전이금속 복합체, 또는 알루미늄 복합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 방법.wherein the dehydrating agent comprises phosphorus pentoxide, an organophosphorus compound, a carbodiimide compound, a triazine compound, an organosilicon compound, a transition metal complex, or an aluminum complex, or any combination thereof.

94. 실시양태 92 또는 93에 있어서,94. according to embodiment 92 or 93,

암모니아가 수산화암모늄 또는 암모니아수인 방법.A method in which the ammonia is ammonium hydroxide or aqueous ammonia.

95. 실시양태 92 내지 94 중 어느 하나에 있어서,95. according to any one of embodiments 92 to 94,

화학식 (1)의 화합물이 실온에서 암모니아와 조합되는 방법.A method in which a compound of formula (1) is combined with ammonia at room temperature.

96. 실시양태 91 내지 95 중 어느 하나에 있어서,96. according to any one of embodiments 91 to 95,

R1이 H인 방법.and wherein R 1 is H.

97. 실시양태 91 내지 95 중 어느 하나에 있어서,97. according to any one of embodiments 91 to 95,

R1이 알킬인 방법.and wherein R 1 is alkyl.

98. 실시양태 91 내지 95 중 어느 하나에 있어서,98. according to any one of embodiments 91 to 95,

R1이 메틸 또는 에틸인 방법.and wherein R 1 is methyl or ethyl.

99. 실시양태 91 내지 98 중 어느 하나에 있어서,99. according to any one of embodiments 91 to 98,

탈수제가 오산화인을 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises phosphorus pentoxide.

100. 실시양태 91 내지 98 중 어느 하나에 있어서,100. according to any one of embodiments 91 to 98,

탈수제가 유기인 화합물을 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises a compound that is organophosphorus.

101. 실시양태 100에 있어서,101. The method of embodiment 100, wherein

유기인 화합물이 유기인산염인 방법.A method in which the organophosphorus compound is an organophosphate.

102. 실시양태 100에 있어서,102. The method of embodiment 100,

유기인 화합물이 알킬 할로포스페이트 또는 사이클로알킬 할로포스페이트인 방법.wherein the organophosphorus compound is an alkyl halophosphate or a cycloalkyl halophosphate.

103. 실시양태 100에 있어서,103. The method of embodiment 100,

유기인 화합물이 에틸 디클로로포스페이트, 디에틸 클로로포스페이트, 메틸 디클로로포스페이트, 디메틸 클로로포스페이트, 에틸 디플루오로포스페이트, 디에틸 플루오로포스페이트, 메틸 디플루오로포스페이트, 또는 디메틸 플루오로포스페이트, 또는 이의 임의의 조합인 방법.The organophosphorus compound is ethyl dichlorophosphate, diethyl chlorophosphate, methyl dichlorophosphate, dimethyl chlorophosphate, ethyl difluorophosphate, diethyl fluorophosphate, methyl difluorophosphate, or dimethyl fluorophosphate, or any combination thereof. way of being.

104. 실시양태 91 내지 98 중 어느 하나에 있어서,104. according to any one of embodiments 91 to 98,

탈수제가 카르보디이미드 화합물을 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises a carbodiimide compound.

105. 실시양태 104에 있어서,105. according to embodiment 104,

카르보디이미드 화합물이

Figure 112020034992913-pct00083
이되, 상기 식에서 각각의 R4 및 R5가 독립적으로 알킬 또는 사이클로알킬인 방법.carbodiimide compounds
Figure 112020034992913-pct00083
wherein each of R 4 and R 5 in the above formula is independently alkyl or cycloalkyl.

106. 실시양태 104에 있어서,106. according to embodiment 104,

카르보디이미드 화합물이 N,N'-디사이클로헥실카르보디이미드인 방법.A method in which the carbodiimide compound is N,N' -dicyclohexylcarbodiimide.

107. 실시양태 91 내지 98 중 어느 하나에 있어서,107. according to any one of embodiments 91 to 98,

탈수제가 트리아진 화합물을 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises a triazine compound.

108. 실시양태 107에 있어서,108. according to embodiment 107,

트리아진 화합물이 할로-치환된 트리아진 화합물인 방법.A method wherein the triazine compound is a halo-substituted triazine compound.

109. 실시양태 107 또는 108에 있어서,109. according to embodiment 107 or 108,

트리아진 화합물이 1, 3, 5-트리아진인 방법.A method in which the triazine compound is a 1, 3, 5-triazine.

110. 실시양태 107 또는 108에 있어서,110. according to embodiment 107 or 108,

트리아진 화합물이 시아누르산 염화물인 방법.A method in which the triazine compound is cyanuric acid chloride.

111. 실시양태 91 내지 98 중 어느 하나에 있어서,111. according to any one of embodiments 91 to 98,

탈수제가 유기규소 화합물을 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises an organosilicon compound.

112. 실시양태 111에 있어서,112. according to embodiment 111,

유기규소 화합물이 실라잔 또는 실란인 방법.A method in which the organosilicon compound is a silazane or a silane.

113. 실시양태 111에 있어서,113. according to embodiment 111,

유기규소 화합물이 비스(트리메틸실릴)아민인 방법.A method in which the organosilicon compound is bis(trimethylsilyl)amine.

114. 실시양태 111에 있어서,114. according to embodiment 111,

유기규소 화합물이

Figure 112020034992913-pct00084
이되, 상기 식에서 각각의 R6, R7, R8 및 R9가 독립적으로 H, 알킬, 사이클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 할로, 아미노, 또는 알콕시인 방법.organosilicon compounds
Figure 112020034992913-pct00084
wherein each R 6 , R 7 , R 8 and R 9 in the above formula is independently H, alkyl, cycloalkyl, heteroalkyl, heterocycloalkyl, aryl, heteroaryl, halo, amino, or alkoxy.

115. 실시양태 111에 있어서,115. according to embodiment 111,

유기규소 화합물이 하이드로실란인 방법.A process in which the organosilicon compound is hydrosilane.

116. 실시양태 115에 있어서,116. according to embodiment 115,

탈수제가 알킬암모늄 할라이드를 추가로 포함하는 방법.The method of claim 1, wherein the dehydrating agent further comprises an alkylammonium halide.

117. 실시양태 116에 있어서,117. according to embodiment 116,

알킬암모늄 할라이드가 테트라부틸암모늄 플루오라이드인 방법.wherein the alkylammonium halide is tetrabutylammonium fluoride.

118. 실시양태 111에 있어서,118. according to embodiment 111,

유기규소 화합물이 실란인 방법.A method in which the organosilicon compound is silane.

119. 실시양태 118에 있어서,119. according to embodiment 118,

실란이 할로실란, 알콕시실란, 또는 아미노실란인 방법.A method in which the silane is a halosilane, an alkoxysilane, or an aminosilane.

120. 실시양태 91 내지 98 중 어느 하나에 있어서,120. according to any one of embodiments 91 to 98,

탈수제가 전이금속 복합체를 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises a transition metal complex.

121. 실시양태 120에 있어서,121. according to embodiment 120,

전이금속 복합체가 적어도 하나의 할라이드 또는 옥사이드 리간드를 포함하는 방법.A method in which the transition metal complex includes at least one halide or oxide ligand.

122. 실시양태 120 또는 121에 있어서,122. according to embodiment 120 or 121,

전이금속 복합체가 팔라듐 또는 아연을 포함하는 방법.A method in which the transition metal complex comprises palladium or zinc.

123. 실시양태 120 또는 121에 있어서,123. according to embodiment 120 or 121,

전이금속 복합체가 물, 아세토니트릴 또는 이의 혼합물 내에 제공된 염화팔라듐 또는 염화아연인 방법.A process in which the transition metal complex is palladium chloride or zinc chloride provided in water, acetonitrile or mixtures thereof.

124. 실시양태 120 또는 121에 있어서,124. according to embodiment 120 or 121,

전이금속 복합체가 바나듐 산화물을 포함하는 방법.A method in which the transition metal complex includes vanadium oxide.

125. 실시양태 91 내지 98 중 어느 하나에 있어서,125. according to any one of embodiments 91 to 98,

탈수제가 유기규소 화합물 및 전이금속 복합체를 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises an organosilicon compound and a transition metal complex.

126. 실시양태 125에 있어서,126. according to embodiment 125,

유기규소 화합물이 N-메틸-N-(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아마이드인 방법.wherein the organosilicon compound is N -methyl- N- (trimethylsilyl)trifluoroacetamide.

127. 실시양태 125 또는 126에 있어서,127. according to embodiment 125 or 126,

전이금속 복합체가 금속 트리플레이트 또는 금속 할라이드인 방법.A method in which the transition metal complex is a metal triflate or metal halide.

128. 실시양태 125에 있어서,128. according to embodiment 125,

유기규소 화합물이 실란을 포함하는 방법.A method in which the organosilicon compound comprises silane.

129. 실시양태 125 또는 128에 있어서,129. according to embodiment 125 or 128,

전이금속 복합체가 철 복합체인 방법.A method in which the transition metal complex is an iron complex.

130. 실시양태 125에 있어서,130. according to embodiment 125,

유기규소 화합물이 알콕시알킬실란인 방법.A method wherein the organosilicon compound is an alkoxyalkylsilane.

131. 실시양태 125 또는 130에 있어서,131. according to embodiment 125 or 130,

전이금속 복합체가 금속 카보네이트인 방법.A method in which the transition metal complex is a metal carbonate.

132. 실시양태 131에 있어서,132. according to embodiment 131,

금속 카보네이트가 철 카보네이트인 방법.A method in which the metal carbonate is iron carbonate.

133. 실시양태 91 내지 98 중 어느 하나에 있어서,133. according to any one of embodiments 91 to 98,

탈수제가,dehydrating agent,

(i) 아연 트리플레이트 및 N-메틸-N-(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아마이드; 또는(i) zinc triflate and N -methyl- N- (trimethylsilyl)trifluoroacetamide; or

(ii) 염화구리 및 N-메틸-N-(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아마이드; 또는(ii) copper chloride and N -methyl- N- (trimethylsilyl)trifluoroacetamide; or

(iii) 철 복합체 및 실란; 또는(iii) iron complexes and silanes; or

(iv) 철 카보네이트 및 디에톡시메틸실란을 포함하는 방법.(iv) a method comprising iron carbonate and diethoxymethylsilane.

134. 실시양태 91 내지 98 중 어느 하나에 있어서,134. according to any one of embodiments 91 to 98,

탈수제가 알루미늄 복합체를 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises an aluminum complex.

135. 실시양태 134에 있어서,135. according to embodiment 134,

알루미늄 복합체가 알루미늄 할라이드를 포함하는 방법.A method in which an aluminum composite includes an aluminum halide.

136. 실시양태 134 또는 135에 있어서,136. according to embodiment 134 or 135,

알루미늄 복합체가 물, 아세토니트릴, 또는 알칼리 금속 염, 또는 이의 혼합물과 복합체화되는 방법.A method in which an aluminum complex is complexed with water, acetonitrile, or an alkali metal salt, or a mixture thereof.

137. 실시양태 91 내지 98 중 어느 하나에 있어서,137. according to any one of embodiments 91 to 98,

탈수제가 AlCl3·H2O/KI/H2O/CH3CN 시스템 또는 AlCl3·NaI를 포함하는 방법.wherein the dehydrating agent comprises an AlCl 3 .H 2 O/KI/H 2 O/CH 3 CN system or AlCl 3 .NaI.

138. 실시양태 91 내지 137 중 어느 하나에 있어서,138. according to any one of embodiments 91 to 137,

탈수제가 고체 지지체를 추가로 포함하는 방법.The method of claim 1, wherein the dehydrating agent further comprises a solid support.

139. 실시양태 138에 있어서,139. according to embodiment 138,

고체 지지체가 하이드로탈사이트인 방법.A method wherein the solid support is hydrotalcite.

140. 실시양태 91 내지 98 중 어느 하나에 있어서,140. according to any one of embodiments 91 to 98,

탈수제가 단량체 바나듐 산화물 및 하이드로탈사이트를 포함하는 방법.A method in which the dehydrating agent comprises monomeric vanadium oxide and hydrotalcite.

141. 하기 화학식 (2)의 화합물로서, 141. A compound of formula (2),

Figure 112020034992913-pct00085
(2)
Figure 112020034992913-pct00085
(2)

상기 식에서, R1이 H 또는 알킬인 화합물; 및compounds wherein R 1 is H or alkyl; and

오산화인, 유기인 화합물, 카르보디이미드 화합물, 트리아진 화합물, 유기규소 화합물, 전이금속 복합체, 또는 알루미늄 복합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 탈수제를 포함하는 조성물.A composition comprising a dehydrating agent comprising phosphorus pentoxide, an organophosphorus compound, a carbodiimide compound, a triazine compound, an organosilicon compound, a transition metal complex, or an aluminum complex, or any combination thereof.

142. 실시양태 141에 있어서,142. according to embodiment 141,

하기 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체를 추가로 포함하는 조성물로서,A composition further comprising a compound of formula (3), or an isomer thereof,

Figure 112020034992913-pct00086
(3)
Figure 112020034992913-pct00086
(3)

상기 식에서, R1이 화학식 (2)에 대해 상기 정의된 바와 같은 조성물.A composition wherein R 1 is as defined above for formula (2).

143. 실시양태 141 또는 142에 있어서, 143. according to embodiment 141 or 142,

하기 화학식 (1)의 화합물로서, As a compound of the following formula (1),

Figure 112020034992913-pct00087
Figure 112020034992913-pct00087

상기 식에서, R1이 화학식 (2)에 대해 상기 정의된 바와 같은 화합물; 및wherein R 1 is as defined above for formula (2); and

암모니아를 추가로 포함하는 조성물.A composition further comprising ammonia.

144. 하기 화학식 (1)의 화합물로서,144. A compound of formula (1),

Figure 112020034992913-pct00088
(1)
Figure 112020034992913-pct00088
(One)

상기 식에서, R1이 H 또는 알킬인 화합물;compounds wherein R 1 is H or alkyl;

암모니아; 및ammonia; and

오산화인, 유기인 화합물, 카르보디이미드 화합물, 트리아진 화합물, 유기규소 화합물, 전이금속 복합체, 또는 알루미늄 복합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 탈수제를 포함하는 조성물.A composition comprising a dehydrating agent comprising phosphorus pentoxide, an organophosphorus compound, a carbodiimide compound, a triazine compound, an organosilicon compound, a transition metal complex, or an aluminum complex, or any combination thereof.

145. 실시양태 144에 있어서, 145. according to embodiment 144,

하기 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 이성질체를 추가로 포함하는 조성물로서,A composition further comprising a compound of formula (3), or an isomer thereof,

Figure 112020034992913-pct00089
(3)
Figure 112020034992913-pct00089
(3)

상기 식에서, R1이 화학식 (1)에 대해 상기 정의된 바와 같은 조성물.A composition wherein R 1 is as defined above for formula (1).

실시예Example

다음 실시예는 예시적일 뿐이며 본 발명의 임의의 양태를 임의의 방식으로 제한하는 것을 의미하지 않는다.The following examples are illustrative only and are not meant to limit any aspect of the invention in any way.

실시예 1Example 1

3-하이드록시프로판아마이드(3-HP 아마이드)의 무수 합성Anhydrous synthesis of 3-hydroxypropanamide (3-HP amide)

본 실시예는 베타-프로피오락톤(BPL)으로부터 3-하이드록시프로판아마이드(3-HP 아마이드)의 합성을 위한 공정에 관한 것이다. 이 공정은 물로 오염되지 않은 3-HP 아마이드를 제조하기 위해 고도로 선택적이다.This example relates to a process for the synthesis of 3-hydroxypropanamide (3-HP amide) from beta-propiolactone (BPL). This process is highly selective for producing 3-HP amides that are not contaminated with water.

합성은 BPL을 조절된 방식으로 암모니아의 액체 풀(pool)에 첨가함으로써 수행한다. 이는 액체로서 암모니아 및 BPL의 첨가를 허용하도록 구성된 파르형(Parr type) 반응기에 베타-프로피오락톤 및 액체 암모니아(무수)를 첨가함으로써 실행한다. 반응기는 또한 반응 조건에서 제조될 수 있는 임의의 압력을 함유하도록 구성되고, 반응 동안 일정한 온도를 유지하도록 재킷된다. 대안적으로, 반응기는 압력 하에서 작동하고 반응 공정 동안 증발된 임의의 암모니아를 응결시키고 반응기로 돌려보냄으로써 반응기 내의 온도를 조절하기 위해 적합한 냉각기가 설치될 수 있다. BPL은 온도가 소망하는 설정 지점으로 조절되는 속도로 액체 암모니아에 첨가한다. 암모니아 대 BPL의 비는 암모니아가 항상 상당히 과량이도록 유지한다.The synthesis is performed by adding BPL to a liquid pool of ammonia in a controlled manner. This is done by adding beta-propiolactone and liquid ammonia (anhydrous) to a Parr type reactor configured to allow the addition of ammonia and BPL as liquids. The reactor is also configured to contain any pressure that can be produced at the reaction conditions and is jacketed to maintain a constant temperature during the reaction. Alternatively, the reactor may be operated under pressure and equipped with a suitable cooler to control the temperature within the reactor by condensing and returning to the reactor any ammonia evaporated during the reaction process. BPL is added to the liquid ammonia at a rate where the temperature is controlled to the desired set point. The ratio of ammonia to BPL keeps ammonia always in significant excess.

소망하는 양의 BPL을 첨가하고 완전 전환을 위해 충분한 시간을 허용한 후에 암모니아를 벤팅(venting)시킴으로써 반응을 정지하며, 이를 수집하여 다음 반응으로 재순환시킨다. 반응기 내의 나머지 물질은 주로 수집 및 정제되는 3-HP 아마이드이다.After adding the desired amount of BPL and allowing sufficient time for complete conversion, the reaction is stopped by venting the ammonia, which is collected and recycled to the next reaction. The remaining material in the reactor is mainly 3-HP amide which is collected and purified.

이 공정의 일부 변형에서, 이 반응을 위한 온도는 33℃에서 실온의 범위에 있다. 수성 반응은 실온에서 발생한다. 반응을 위해 필요한 압력은 최적의 반응 온도에서 암모니아의 증기압에 의해 설정한다.In some variations of this process, the temperature for this reaction ranges from 33° C. to room temperature. The aqueous reaction occurs at room temperature. The pressure required for the reaction is set by the vapor pressure of ammonia at the optimum reaction temperature.

실시예 2Example 2

3-HP 아마이드의 제조를 위한 불균일 촉매 공정Heterogeneous catalytic process for the production of 3-HP amides

본 실시예는 BPL로부터 3-HP 아마이드의 합성을 위한 다른 공정에 관한 것이다. 이 공정은 고도로 선택적이고, 불균일 염기 촉매 상에서 연속적으로 수행한다.This example relates to another process for the synthesis of 3-HP amide from BPL. This process is highly selective and is carried out continuously over a heterogeneous base catalyst.

합성은 BPL 및 암모니아를 불균일 촉매 베드에 공동공급함으로써 수행한다. BPL은 액체로서 반응기에 공급하고, 암모니아는 기체로서 반응기에 공급한다. 이 반응기 배열은 "트리클 베드(trickle bed) 반응기"로서 지칭될 수 있다. 액체 BPL 및 기체 암모니아의 유속은 별도로 조절한다. 비는 암모니아가 항상 과량임을 보장하도록 조절한다. 촉매 베드에서의 잔류 시간은 BPL의 완전 전환이 발생하는 것을 보장하도록 조절된다. 생성물 3-HP 아마이드는 반응기의 출구에서 액체 형태로 수집하고, 과량의 기체 암모니아는 분리하여 반응기로 재순환시킨다.The synthesis is carried out by co-feeding BPL and ammonia to a heterogeneous catalyst bed. BPL is supplied to the reactor as a liquid and ammonia is supplied to the reactor as a gas. This reactor arrangement may be referred to as a “trickle bed reactor”. The flow rates of liquid BPL and gaseous ammonia are controlled separately. The ratio is adjusted to ensure that ammonia is always in excess. The residence time in the catalyst bed is controlled to ensure that complete conversion of BPL occurs. The product 3-HP amide is collected in liquid form at the outlet of the reactor and the excess gaseous ammonia is separated and recycled to the reactor.

공정의 일부 변형에서, 사용된 염기 촉매는 금속 산화물(예컨대, MgO, ZrO), 염기성 제올라이트(예컨대, 제올라이트 전구체 NH4ZSM5의 암모니아 형태), 알칼리 금속 교환된 제올라이트, 다른 변형된 제올라이트, 염기 변형된 알루미나뿐 아니라 고체 "초염기"(예컨대, 제올라이트 상의 란탄족 이미드 및 질화물, 금속 산화질화물, 및 KNH2/Al2O3)를 포함할 수 있다.In some variations of the process, the base catalyst used is a metal oxide (eg MgO, ZrO), a basic zeolite (eg the ammonia form of the zeolite precursor NH 4 ZSM5), an alkali metal exchanged zeolite, another modified zeolite, a base modified zeolite alumina as well as solid “superbases” (eg, lanthanide imides and nitrides on zeolites, metal oxynitrides, and KNH 2 /Al 2 O 3 ).

이 공정의 일부 변형에서, 이 반응을 위한 온도는 10℃에서 100℃의 범위에 있다. 수성 반응은 실온에서 발생한다. 특정 변형에서, 이 공정은 3-HP 아마이드가 기체인 온도에서 수행한다. 일 변형에서, 이 공정은 65℃ 내지 75℃에서 수행한다.In some variations of this process, the temperature for this reaction is in the range of 10 °C to 100 °C. The aqueous reaction occurs at room temperature. In certain variations, this process is carried out at a temperature at which the 3-HP amide is gaseous. In one variant, the process is performed at 65°C to 75°C.

생성물 수집 플라스크는 3-HP 아마이드의 끓는점 미만이지만, 암모니아의 끓는점을 초과한다. 일부 변형에서, 수집 온도는 -30℃ 내지 65℃이다. 일 변형에서, 수집 온도는 약 0℃이다.The product collection flask is below the boiling point of 3-HP amide, but above the boiling point of ammonia. In some variations, the collection temperature is -30°C to 65°C. In one variation, the collection temperature is about 0°C.

실시예 3Example 3

3-HP 아마이드의 불균일 촉매 제조를 위한 반응기 설계Reactor design for heterogeneous catalyst production of 3-HP amide

본 실시예는 BPL로부터 높은 선택도로 3-HP 아마이드를 제조하기 위한 공정, 예컨대 상기 실시예 2에 기재된 공정에 적합한 반응기 설계를 기재한다. 반응기는 암모니아 및 BPL이 불균일 촉매 베드에만 접촉하게 되는 것을 보장하도록 설계된다.This example describes a reactor design suitable for a process for preparing 3-HP amide with high selectivity from BPL, such as the process described in Example 2 above. The reactor is designed to ensure that ammonia and BPL only come into contact with the heterogeneous catalyst bed.

쉘 반응기 내의 튜브가 본 실시예에서 사용된다. 촉매 입자는 튜브 사이 및 주변에 채워진다. 하나의 반응물, 예컨대 암모니아를 촉매 베드를 통해 쉘 측에 공급한다. 그 다음에, 제2 반응물, 예컨대 베타-프로피오락톤을 튜브를 통해 공급하며, 튜브는 2 개의 방식 중 하나로 반응물에 대해 다공성으로 제작된다. 일 변형에서, 홀(hole)은 촉매 베드 내에 묻힌 튜브의 길이를 통해 튜브 내에 뚫릴 수 있다. 대안적으로, 다른 변형에서, 튜브는 묻힌 튜브의 길이를 통해 다공성 금속 튜브로 제조될 수 있다. 튜브는 촉매 베드로 또는 그 내부로 하향 연장될 고체, 비-다공성, 금속 헤더(header)를 가질 수 있다. 이들 튜브는 스테인리스 스틸, 하스텔로이(Hastelloy), 인코넬(Inconel), 및 티타늄을 포함한 다양한 비-반응성 금속으로 제조될 수 있다.A tube within a shell reactor is used in this example. Catalyst particles are packed between and around the tubes. One reactant, such as ammonia, is fed to the shell side through a catalyst bed. A second reactant, such as beta-propiolactone, is then fed through the tube, and the tube is made porous to the reactant in one of two ways. In one variation, a hole may be drilled into the tube through the length of the tube buried within the catalyst bed. Alternatively, in another variant, the tube may be made of a porous metal tube through the length of the buried tube. The tube may have a solid, non-porous, metal header that will extend down into or into the catalyst bed. These tubes can be made of a variety of non-reactive metals including stainless steel, Hastelloy, Inconel, and titanium.

상술한 것의 일 변형에서, 기체 암모니아는 튜브를 통해 공급되고 액체 BPL은 쉘 측 상의 촉매 베드를 통해 흐른다. 이 구성에서, 소결된 금속 튜브가 사용될 수 있으며, 공극 크기를 조절함으로써 역확산(back diffusion)이 거의 0이 되도록 구성될 수 있다. In one variation of the above, gaseous ammonia is supplied through a tube and liquid BPL flows through a catalyst bed on the shell side. In this configuration, sintered metal tubes may be used, and by adjusting the pore size, the back diffusion may be configured to be nearly zero.

실시예 4AExample 4A

3-HP 아마이드를 통한 아크릴로니트릴 또는 아크릴아마이드 제조를 위한 통합 공정Integrated Process for Manufacturing Acrylonitrile or Acrylamide via 3-HP Amide

본 실시예는 단리되지 않은 3-HP 아마이드를 통해 아크릴로니트릴, 아크릴아마이드, 또는 이의 조합을 제조하기 위한 통합 공정을 기재한다. 본 실시예에 기재된 통합 공정은 다음 2 개의 공정을 조합한다: (1) 무수 조건 하에서 BPL로부터 3-HP 아마이드를 합성하기 위한 공정, 및 (2) BPL을 아크릴로니트릴 또는 아크릴아마이드, 또는 이의 조합으로 전환하는, 아크릴로니트릴 또는 아크릴아마이드, 또는 이의 조합을 3-HP 아마이드로부터 하나의 연속 단위 조작으로 합성하기 위한 공정.This example describes an integrated process for preparing acrylonitrile, acrylamide, or combinations thereof via unisolated 3-HP amide. The integrated process described in this example combines two processes: (1) a process for synthesizing 3-HP amide from BPL under anhydrous conditions, and (2) converting BPL to acrylonitrile or acrylamide, or combinations thereof. A process for synthesizing acrylonitrile or acrylamide, or a combination thereof, from 3-HP amide in one continuous unit operation, which converts to

다음 시스템은 상기 실시예 1에 기재된 3-HP 아마이드 제조 공정을 포함한다. 3-HP 아마이드의 무수 합성은 연속 교반-탱크 반응기(CSTR)에서 수행하며 반응의 종료시 암모니아 중 3-HP 아마이드의 용액을 제조한다. 그 다음에, 이 용액을 CSTR로부터 보류 탱크로 드레인(drain)시킨다. 보류 탱크로부터, 아크릴로니트릴 또는 아크릴아마이드의 소망하는 생성물의 제조를 위한 소망하는 촉매를 함유하는 고정 베드 불균일 반응기로 암모니아 중 3-HP 아마이드를 연속으로 공급하고, 소망하는 반응 온도로 가열한다. 불균일 반응기에서, 3-HP 아마이드는 높은 전환율 및 높은 선택도로 소망하는 생성물로 전환된다. 아크릴로니트릴/암모니아 또는 아크릴아마이드/암모니아의 제조된 혼합물은 반응기를 빠져나가고, 생성물 회수 용기 내에 수집되며, 여기서 암모니아가 생성물로부터 분리되고, 응결되고, 3-HP 아마이드 합성 용기로 재순환된다. 중합을 예방하기 위한 억제제를 이 단계에서 첨가할 수 있다. 일 변형에서, 억제제는 암모니아가 제거되기 전에 첨가한다. 다른 변형에서, 억제제는 암모니아가 제거된 후에 첨가한다.The following system includes the 3-HP amide manufacturing process described in Example 1 above. Anhydrous synthesis of 3-HP amide is carried out in a continuous stirred-tank reactor (CSTR) and at the end of the reaction a solution of 3-HP amide in ammonia is prepared. This solution is then drained from the CSTR into a holding tank. From the holding tank, 3-HP amide in ammonia is continuously fed into a fixed bed heterogeneous reactor containing the desired catalyst for the production of the desired product of acrylonitrile or acrylamide and heated to the desired reaction temperature. In the heterogeneous reactor, 3-HP amide is converted to the desired product with high conversion and high selectivity. The prepared mixture of acrylonitrile/ammonia or acrylamide/ammonia exits the reactor and is collected in a product recovery vessel, where ammonia is separated from the product, condensed, and recycled to the 3-HP amide synthesis vessel. Inhibitors to prevent polymerization may be added at this stage. In one variation, the inhibitor is added before the ammonia is removed. In another variant, the inhibitor is added after the ammonia has been removed.

이 접근법의 하나의 이점은 아크릴로니트릴 및/또는 아크릴아마이드가 중간 분리 및 정제 공정 없이 BPL로부터 용매 없이 연속으로 제조된다는 것이다.One advantage of this approach is that acrylonitrile and/or acrylamide are produced continuously, solvent-free from BPL without intermediate separation and purification steps.

실시예 4BExample 4B

3-HP 아마이드를 통한 아크릴로니트릴 또는 아크릴아마이드 제조를 위한 통합 공정Integrated Process for Manufacturing Acrylonitrile or Acrylamide via 3-HP Amide

본 실시예는 단리되지 않은 3-HP 아마이드를 통해 아크릴로니트릴, 아크릴아마이드, 또는 이의 조합을 제조하기 위한 통합 공정을 기재한다. 본 실시예에 기재된 통합 공정은 다음 2 개의 공정을 조합한다: (1) 무수 조건 하에서 BPL로부터 3-HP 아마이드를 합성하기 위한 공정, 및 (2) BPL을 아크릴로니트릴 또는 아크릴아마이드, 또는 이의 조합으로 전환하는, 아크릴로니트릴 또는 아크릴아마이드, 또는 이의 조합을 3-HP 아마이드로부터 하나의 연속 단위 조작으로 합성하기 위한 공정.This example describes an integrated process for preparing acrylonitrile, acrylamide, or combinations thereof via unisolated 3-HP amide. The integrated process described in this example combines two processes: (1) a process for synthesizing 3-HP amide from BPL under anhydrous conditions, and (2) converting BPL to acrylonitrile or acrylamide, or combinations thereof. A process for synthesizing acrylonitrile or acrylamide, or a combination thereof, from 3-HP amide in one continuous unit operation, which converts to

다음 시스템은 상기 실시예 2 및/또는 실시예 3에 기재된 3-HP 아마이드 제조 공정을 포함한다. 실시예 2 및 3에 기재된 공정에 대해, 트리클 베드 반응기의 반응기 출구에서 3-HP 아마이드 합성 반응기로부터의 산출물은 3-HP 아마이드의 최적 수율을 위해 필요한 과량의 암모니아와 혼합된 3-HP 아마이드의 기체-상 흐름이다. 그 다음에, 아크릴로니트릴 또는 아크릴아마이드의 소망하는 생성물의 제조를 위한 소망하는 촉매를 함유하는 고정 베드 불균일 반응기로 기체-상 혼합물을 직접 공급하고, 소망하는 반응 온도로 가열한다. 불균일 반응기에서, 3-HP 아마이드는 높은 전환율 및 높은 선택도로 소망하는 생성물로 전환된다. 나머지 공정은 실시예 4A에서 상기 기재된 바와 같다.The following system includes the 3-HP amide manufacturing process described in Example 2 and/or Example 3 above. For the processes described in Examples 2 and 3, the output from the 3-HP amide synthesis reactor at the reactor outlet of the trickle bed reactor is a gas of 3-HP amide mixed with the excess ammonia required for optimal yield of 3-HP amide. -It is a phase flow. The gas-phase mixture is then fed directly into the fixed bed heterogeneous reactor containing the desired catalyst for the production of the desired product of acrylonitrile or acrylamide and heated to the desired reaction temperature. In the heterogeneous reactor, 3-HP amide is converted to the desired product with high conversion and high selectivity. The rest of the process was as described above in Example 4A.

이 통합 접근법의 하나의 중요한 이점은 미반응된 암모니아의 양이 적고 필요한 과량의 양이 양측 공정 단계(3-HP 아마이드 합성 및 아크릴로니트릴 또는 아크릴아마이드의 탈수된 생성물로의 후속 전환)에 대해 동시에 최적화될 수 있으며, 필요한 재순환 암모니아의 양이 최소화될 수 있다는 것이다. 또한, 재순환 암모니아는 이 경우에 3-HP 아마이드 합성 반응기로의 공급이 기체이기 때문에 응결될 필요가 없다. 또한, 아크릴로니트릴 및/또는 아크릴아마이드는 중간 분리 및 정제 공정 없이 BPL로부터 용매 없이 연속으로 제조된다.One important advantage of this integrated approach is that the amount of unreacted ammonia is low and the excess required is simultaneous for both process steps (3-HP amide synthesis and subsequent conversion of acrylonitrile or acrylamide to dehydrated products). can be optimized and the amount of recycle ammonia required can be minimized. Also, the recycled ammonia does not need to be condensed since the feed to the 3-HP amide synthesis reactor is gaseous in this case. In addition, acrylonitrile and/or acrylamide are produced continuously without a solvent from BPL without intermediate separation and purification steps.

실시예 5Example 5

3-하이드록시프로판아마이드 합성Synthesis of 3-hydroxypropanamide

본 실시예는 3-HP 아마이드의 제조에서 첨가 순서 및 용매의 영향을 탐구한다.This example explores the effect of addition order and solvent in the preparation of 3-HP amide.

Figure 112020034992913-pct00090
Figure 112020034992913-pct00090

BPL 및 암모니아를 하기 표 1에 제공된 설명에 따라 조합하였다. 3-HP 아마이드의 수율을 1H NMR 및 LC-MS에 의해 측정하였다.BPL and ammonia were combined according to the description provided in Table 1 below. The yield of 3-HP amide was determined by 1 H NMR and LC-MS.

표 1Table 1

Figure 112020034992913-pct00091
Figure 112020034992913-pct00091

실시예 6Example 6

3-하이드록시프로판아마이드 합성Synthesis of 3-hydroxypropanamide

본 실시예는 첨가된 BPL에 대해 사용된 수산화암모늄의 양의 영향을 탐구한다.This example explores the effect of the amount of ammonium hydroxide used on the BPL added.

BPL 및 수산화암모늄을 하기 표 2에 기재된 NH4OH:BPL 몰비로 5L 반응기에서 조합하였다. 3 개의 실험 각각에서 동일한 온도 및 BPL 공급 속도를 사용하였다. 3-HP 아마이드의 수율을 반응 혼합물의 미가공 샘플을 기반으로 하여 1H NMR에 의해 측정하였다. 그 다음에, 반응을 진행시켰다. 반응이 정지된 후에, 미가공 반응물을 이온 교환 수지를 통해 통과시켰다. 3-HP 아마이드를 이온 교환(IX) 수지로부터 회수하고, (합성 및 수지 정제로부터의) 3-HP 아마이드의 전체 수율을 결정하였다. 3-HP 아마이드 수율을 하기 표 2에 요약한다.BPL and ammonium hydroxide were combined in a 5 L reactor in the NH 4 OH:BPL molar ratios listed in Table 2 below. The same temperature and BPL feed rate were used in each of the three experiments. The yield of 3-HP amide was determined by 1 H NMR based on a raw sample of the reaction mixture. Then, the reaction was allowed to proceed. After the reaction was stopped, the crude reactants were passed through an ion exchange resin. 3-HP amide was recovered from the ion exchange (IX) resin and the overall yield of 3-HP amide (from synthesis and resin purification) was determined. The 3-HP amide yields are summarized in Table 2 below.

표 2Table 2

Figure 112020034992913-pct00092
Figure 112020034992913-pct00092

실시예 7Example 7

BPL을 암모니아수와 반응시키는 것에 의한 3-HP 아마이드 합성Synthesis of 3-HP amide by reacting BPL with aqueous ammonia

본 실시예는 BPL을 암모니아수와 반응시키는 것에 의한 3-HP 아마이드의 합성을 나타내며, 3-HP 아마이드에 대한 선택도에 대한 반응 조건의 효과를 평가한다.This example demonstrates the synthesis of 3-HP amide by reacting BPL with aqueous ammonia, and evaluates the effect of reaction conditions on the selectivity to 3-HP amide.

반응을 교반 온도-조절된 반응기에서 수행하였다. BPL을 정량 펌프를 사용하여 스테인리스 스틸 실린더로부터 공급하였다. 반응 시스템에 BPL 공급 용기의 전체 내용물을 중화시키도록 설계된 황산 용액 스크러버(scrubber)를 장착하였다.The reaction was carried out in an agitated temperature-controlled reactor. BPL was supplied from a stainless steel cylinder using a metering pump. The reaction system was equipped with a sulfuric acid solution scrubber designed to neutralize the entire contents of the BPL feed vessel.

반응기에 29 중량% 암모니아 용액 2955 g을 충전한 다음에, N2로 40 psig까지 가압하였다(BPL 정량 펌프에 걸쳐 정압 차등을 제공하기 위함). 교반기를 약 400 rpm으로 작동시키고 9℃로 냉각하였다. BPL 535 g을 공급 시스템에 연결하고, N2로 16 psig까지 가압하였다. BPL 공급 속도를 증가시켰다. 반응기 온도를 연속 BPL 공급 기간(120 분)에 걸쳐 9-10℃로 유지하였다. 모든 BPL을 반응기에 공급하면, 공급물을 초순수(de-ionized water)로 전환하였다. 약 100 g의 물을 반응기 내로 공급하여, BPL로부터의 공급 라인 및 공급 펌프를 세척하였다. BPL 첨가 90 분 후에 반응물을 샘플링하였으며 잔류 BPL은 NMR 분석에 의해 검출되지 않았다. 반응 혼합물을 최종 생성물 회수를 위해 반응기로부터 드레인시켰다.The reactor was charged with 2955 g of a 29 wt % ammonia solution and then pressurized to 40 psig with N 2 (to provide a static pressure differential across the BPL metering pump). The stirrer was operated at about 400 rpm and cooled to 9°C. 535 g of BPL was connected to the feed system and pressurized to 16 psig with N 2 . Increased BPL feed rate. The reactor temperature was maintained at 9-10 °C over the continuous BPL feed period (120 minutes). When all the BPL was fed to the reactor, the feed was converted to de-ionized water. About 100 g of water was fed into the reactor to flush the feed line from the BPL and the feed pump. The reaction was sampled 90 min after BPL addition and no residual BPL was detected by NMR analysis. The reaction mixture was drained from the reactor for final product recovery.

결과result

계량된 BPL 첨가는 잘-조절된 반응 온도를 야기하였다. 농축된 암모니아수 용액과의 BPL의 거의 즉각적인 반응을 관찰하였다. BPL 공급 속도의 증가시 작은 반응기 온도 증가(~1℃)는 CTB 설정-지점을 감소시킴으로써 보상하였다. BPL 공급을 정지한 후 수분 이내에 반응기를 약 9-10℃에서 약 7℃로 냉각하였다.Metered BPL addition resulted in a well-controlled reaction temperature. An almost instantaneous reaction of BPL with concentrated aqueous ammonia solution was observed. The small reactor temperature increase (˜1° C.) upon increasing the BPL feed rate was compensated by decreasing the CTB set-point. The reactor was cooled from about 9-10 °C to about 7 °C within minutes after stopping the BPL feed.

표 3a 및 3b는 제조되는 3-HP 아마이드 및 다른 화합물에 대한 반응 조건 및 선택도를 나타낸다. 3-HP 아마이드에 대한 선택도는 89%였으며, 3-하이드록시프로피온산을 검출하였다.Tables 3a and 3b show reaction conditions and selectivities for 3-HP amide and other compounds produced. The selectivity for 3-HP amide was 89%, and 3-hydroxypropionic acid was detected.

표 3A. 3-HP 아마이드의 합성을 위한 물질의 양 및 반응 조건 Table 3A. Amounts of materials and reaction conditions for the synthesis of 3-HP amide

Figure 112020034992913-pct00093
Figure 112020034992913-pct00093

표 3B. 관찰된 3-HP 아마이드 및 다른 생성물에 대한 선택도 Table 3B. Selectivity to 3-HP amide and other products observed

Figure 112020034992913-pct00094
Figure 112020034992913-pct00094

잘-조절된 조건, 예컨대 반응 온도 및 BPL 첨가 속도에서 암모니아수와 BPL의 반응을 수행하는 것은 3-HP 아마이드에 대한 높은 선택도를 야기하였다.Performing the reaction of ammonia water and BPL under well-controlled conditions, such as reaction temperature and BPL addition rate, resulted in high selectivity for 3-HP amide.

실시예 8Example 8

3-HP 아마이드 합성에 대한 NHNH for 3-HP amide synthesis 44 OH:BPL 비의 효과Effect of OH:BPL Ratio

본 실시예는 3-HP 아마이드에 대한 선택도에 대한 NH4OH:BPL 비의 효과를 평가한다. 다음을 제외하고, 상기 실시예 7에서와 동일한 물질 및 절차를 본 실시예에서 사용하였다: 29 중량% 암모니아 2891 g을 반응기에 충전하고 704 g의 BPL을 5.2 g/시의 속도로 공급하였다.This example evaluates the effect of the NH 4 OH:BPL ratio on selectivity to 3-HP amide. The same materials and procedures were used in this example as in Example 7 above, except for the following: 2891 g of 29 wt % ammonia was charged to the reactor and 704 g of BPL was fed at a rate of 5.2 g/hour.

계량된 BPL 첨가는 잘-조절된 반응 온도를 야기하였다. 상기 실시예 7과 유사하게, 농축된 암모니아수 용액과의 BPL의 거의 즉각적인 반응을 관찰하였다. 표 4A 및 4B는 제조되는 3-HP 아마이드 및 다른 화합물에 대한 반응 조건 및 선택도를 나타낸다. 3-HP 아마이드에 대한 선택도는 89%였다.Metered BPL addition resulted in a well-controlled reaction temperature. Similar to Example 7, an almost instantaneous reaction of BPL with a concentrated aqueous ammonia solution was observed. Tables 4A and 4B show reaction conditions and selectivities for 3-HP amide and other compounds produced. The selectivity for 3-HP amide was 89%.

표 4A. 3-HP 아마이드의 합성을 위한 물질의 양 및 반응 조건 Table 4A. Amounts of materials and reaction conditions for the synthesis of 3-HP amide

Figure 112020034992913-pct00095
Figure 112020034992913-pct00095

표 4B. 관찰된 3-HP 아마이드 및 다른 생성물에 대한 선택도 Table 4B. Selectivity to 3-HP amide and other products observed

Figure 112020034992913-pct00096
Figure 112020034992913-pct00096

잘-조절된 조건, 예컨대 반응 온도 및 BPL 첨가 속도에서 암모니아수와 BPL의 반응을 수행하는 것은 3-HP 아마이드에 대한 높은 선택도를 야기하였다. 실시예 7에서 3.3:1로부터 본 실시예에서 2.4:1로의 NH4OH:BPL의 감소는 3-HP 아마이드에 대한 선택도에 영향을 주지 않았다(25% 만큼 암모니아 사용의 감소). 775 g의 미가공 3-HP 아마이드를 제조하였다.Performing the reaction of ammonia water and BPL under well-controlled conditions, such as reaction temperature and BPL addition rate, resulted in high selectivity for 3-HP amide. Reduction of NH 4 OH:BPL from 3.3:1 in Example 7 to 2.4:1 in this Example did not affect selectivity to 3-HP amide (reduction in ammonia use by 25%). 775 g of crude 3-HP amide was prepared.

실시예 9Example 9

AlAl 22 OO 33 를 사용한 아크릴로니트릴 합성Acrylonitrile synthesis using

본 실시예는 알루미나(Al2O3)를 사용한 3-하이드록시프로판아마이드의 탈수에 의한 아크릴로니트릴의 제조를 나타낸다.This example shows the preparation of acrylonitrile by dehydration of 3-hydroxypropanamide with alumina (Al 2 O 3 ).

반응기 설정Reactor setup

3-하이드록시프로판아마이드의 탈수에 의한 아크릴로니트릴의 제조를 위해 연속 관형 반응기를 사용하였다. 본 실시예는 불균일하게 가열될 수 있는 GC 주입 포트를 사용하여 수행하였다. GC 내의 유리 라이너(liner)를 관형 반응기에 대한 대용품으로써 사용하였다. 소량의 촉매를 양측 상에 불활성 유리솜이 채워진 라이너 내에 위치시켰다.A continuous tubular reactor was used for the production of acrylonitrile by dehydration of 3-hydroxypropanamide. This example was performed using a GC injection port that can be heated non-uniformly. A glass liner in the GC was used as a substitute for the tubular reactor. A small amount of catalyst was placed in a liner filled with inert glass wool on both sides.

촉매 제조catalyst manufacturing

사용된 Al2O3 촉매는 1/8-인치 펠릿의 형태 내 수용되었다. 이를 반응기 내에 로딩시키기 전에 부수고 체질(sieve)(250~600 μm)하였다.The Al 2 O 3 catalyst used was contained in the form of 1/8-inch pellets. It was crushed and sieved (250-600 μm) before loading into the reactor.

공급원료 제조Feedstock manufacturing

공급원료 3-HP 아마이드를 초순수에 용해시키고, 마이크로-시린지(micro-syringe)에 의해 주입 포트 내로 주입하였다. 공급 액체가 반응 온도 하에서 증발하는지 관찰하였으며, He 담체 가스 하에서 촉매 베드를 통해 밀어내었다. 촉매량 및/또는 담체 기체 유속의 조정에 대해, 상이한 체류 시간을 구현할 수 있다. 주입 포트는 400℃까지 가열 용량으로 가열할 수 있다. 반응으로부터 오는 용출액은 분리 및 정량 분석을 위해 GC 칼럼으로 직접 보냈다.The feedstock 3-HP amide was dissolved in ultrapure water and injected into the injection port by means of a micro-syringe. The feed liquid was observed to evaporate under the reaction temperature and was forced through the catalyst bed under a He carrier gas. For adjustment of catalyst amount and/or carrier gas flow rate, different residence times can be realized. The injection port can be heated with a heating capacity up to 400°C. The eluate from the reaction was sent directly to the GC column for separation and quantification.

일반 절차General procedure

3-HP 아마이드를 오토샘플러 바이알 미니 인서트(autosampler vial mini insert) 내로 칭량하였으며, 증류수를 첨가하였다. 용해된 3-HP 아마이드는 11.08% 용액(w/w)을 야기하였다. GC 주입 포트 라이너(반전된 컵 디자인)에 컵 바로 상부에 작은 플러그의 유리솜을 채워, Al2O3 입자를 지지하였다. 체질한 Al2O3를 첨가하여, 길이가 0.2 cm인 베드를 제공하였다. 추가 유리솜을 Al2O3 베드 상에 첨가하여, 이를 제자리에 유지하였다. 공시험(blank test)을 위해 유리솜만을 함유한 비활성화된 개방 튜브 라이너를 또한 사용하였다. 생성물 분석을 위해 FID 검출기가 결합된 GC를 사용하였다. 라이너를 통한 총 헬륨 흐름은 400℃의 라이너로 42 mL/분으로 유지하였다. 사용된 GC 칼럼은 15 m*0.32mm*0.25um의 크기를 가졌다.3-HP amide was weighed into an autosampler vial mini insert and distilled water was added. Dissolved 3-HP amide resulted in an 11.08% solution (w/w). A GC injection port liner (inverted cup design) was filled with a small plug of glass wool just on top of the cup to support the Al 2 O 3 particles. Sifted Al 2 O 3 was added to give a bed 0.2 cm long. Additional glass wool was added on the Al 2 O 3 bed to hold it in place. An inactivated open tube liner containing only glass wool was also used for the blank test. For product analysis, a GC coupled with an FID detector was used. The total helium flow through the liner was maintained at 42 mL/min with the liner at 400°C. The GC column used had a size of 15 m*0.32 mm*0.25 um.

결과result

3-HP 아마이드의 열 안정성을 촉매의 존재 없이 조사하였다. 3-HP 아마이드가 단기간에 400℃까지 상승한 온도 하에서 타당한 안정성을 갖는지 관찰하였다. 아크릴아마이드의 형성은 1% 미만이었으며 3-HP 아마이드 또는 암모니아가 GC에 의해 검출되지 않았다.The thermal stability of 3-HP amide was investigated without the presence of a catalyst. It was observed that 3-HP amide had reasonable stability under elevated temperatures up to 400 °C in a short period of time. Formation of acrylamide was less than 1% and no 3-HP amide or ammonia was detected by GC.

그 후에, 3-HP 아마이드 수용액을 400℃ 하에서 채워진 Al2O3 촉매 베드(0.2 cm)를 갖는 반응에 주입하였다. 15 회 주사에 대한 본래의 GC 데이터를 하기 표 5에 열거하였으며, 편집된 결과를 도 9에 나타내었다. 3-HP 아마이드의 전환율은 각각의 주사에 대해 100%인 것으로 관찰되었다. 생성물에서 발견된 주요 종은 아크릴로니트릴(50%)이었다.Then, an aqueous solution of 3-HP amide was injected into the reaction with a packed Al 2 O 3 catalyst bed (0.2 cm) under 400 °C. Raw GC data for 15 injections are listed in Table 5 below, and the compiled results are shown in FIG. 9 . Conversion of 3-HP amide was observed to be 100% for each injection. The major species found in the product was acrylonitrile (50%).

표 5table 5

Figure 112020034992913-pct00097
Figure 112020034992913-pct00097

결론conclusion

Al2O3 촉매를 사용한 3-HP 아마이드 탈수의 본 실시예는 3-HP 아마이드의 아크릴로니트릴로의 전환을 나타내었다. 아크릴로니트릴은 GC에 의해 검출된 주요 생성물이었다.This example of 3-HP amide dehydration using an Al 2 O 3 catalyst shows the conversion of 3-HP amide to acrylonitrile. Acrylonitrile was the major product detected by GC.

실시예 10Example 10

NbNb 22 OO 55 를 사용한 아크릴로니트릴 합성Acrylonitrile synthesis using

본 실시예는 Nb2O5를 사용한 3-하이드록시프로판아마이드의 탈수에 의한 아크릴로니트릴의 제조를 나타낸다. 본 실시예는 상기 실시예 9에 기재된 바와 같이, GC 주입 포트를 사용하여 수행하였다.This example shows the preparation of acrylonitrile by dehydration of 3-hydroxypropanamide with Nb 2 O 5 . This example was performed using a GC injection port, as described in Example 9 above.

표 6. 마이크로-GC 실험(맥동 주입) Table 6. Micro-GC experiments (pulsating injection)

Figure 112020034992913-pct00098
Figure 112020034992913-pct00098

표 7. 벤치-탑 단위(Bench-top unit)(연속 공정) Table 7. Bench-top unit (continuous process)

Figure 112020034992913-pct00099
Figure 112020034992913-pct00099

실시예 11Example 11

아크릴로니트릴 합성Acrylonitrile synthesis

본 실시예는 알루미나를 사용한 아크릴로니트릴의 제조를 나타내며, 용융된 3-HP 아마이드를 연속 모드 하에서 수직 관형 반응기를 통해 공급하였다.This example shows the production of acrylonitrile using alumina, wherein molten 3-HP amide is fed through a vertical tubular reactor under continuous mode.

증기상 촉매 반응 시스템을 다음과 같이 구성하였다: 30 g의 3-하이드록시프로판아마이드(99%)를 제조하고 반응기 용기에 첨가하였다. 촉매 반응기를 촉매 베드 전후에 불활성 지지체로서 1 g의 30-60 메쉬(mesh) Al2O3 촉매 및 20 g의 탄화규소로 채웠다. 원료 물질을 80℃ 미만으로 승온시키고 약 10 WHSV의 속도의 계량 펌프에 의해 고정 베드 반응기로 공급하였다. 반응기 온도를 350℃로 유지하였다. 샘플을 1 시간 동안 대략 반시간 증분으로 수집하였다. 샘플을 아크릴로니트릴, 아크릴아마이드, 아크릴산, 3-하이드록시프로판아마이드, 및 다른 잠재적 생성물에 대해 NMR 및 GC-FID에 의해 분석하였다. 전환율 및 선택도에 대한 결과를 하기 식을 사용하여 계산하였다:A vapor phase catalytic reaction system was constructed as follows: 30 g of 3-hydroxypropanamide (99%) was prepared and added to the reactor vessel. The catalyst reactor was charged with 1 g of 30-60 mesh Al 2 O 3 catalyst and 20 g of silicon carbide as an inert support before and after the catalyst bed. The raw materials were warmed to less than 80° C. and fed to the ebullated bed reactor by a metering pump at a rate of about 10 WHSV. The reactor temperature was maintained at 350°C. Samples were collected in approximately half hour increments over an hour. Samples were analyzed by NMR and GC-FID for acrylonitrile, acrylamide, acrylic acid, 3-hydroxypropanamide, and other potential products. Results for conversion and selectivity were calculated using the formula:

Figure 112020034992913-pct00100
Figure 112020034992913-pct00100

결과는 100%의 3-HP 아마이드의 총 전환율을 나타내었다. 아크릴로니트릴 선택도는 13%였다. 샘플로부터 검출된 다른 생성물은 아크릴아마이드 및 폴리아마이드를 포함한다.Results indicated a total conversion of 3-HP amide of 100%. The acrylonitrile selectivity was 13%. Other products detected from the samples included acrylamide and polyamide.

Claims (33)

하기 화학식 (3-I)의 화합물 및/또는 하기 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 기하 이성질체를 제조하는 방법으로서,
Figure 112022113755617-pct00161
(3-I) 또는
Figure 112022113755617-pct00162
(3)
상기 화학식 (3-I) 및 (3)에서, R1이 H 또는 알킬이고,
상기 방법이,
일산화탄소와 에폭시드 화합물을 조합하여 화학식 (1)의 화합물을 제조하고, 화학식 (1)의 화합물을 먼저 암모니아와 반응시킨 다음 탈수제와 반응시켜, 상기 화학식 (3-I)의 화합물 및/또는 상기 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 기하 이성질체를 제조하는 것을 포함하되,
상기 화학식 (1)의 화합물이
Figure 112022113755617-pct00163
이고, 화학식 (1)에서 R1은 화학식 (3-I) 및 (3)에 대해 상기 정의된 바와 같으며,
상기 탈수제가 오산화인, 유기인 화합물, 카르보디이미드 화합물, 트리아진 화합물, 유기규소 화합물, 혼합 산화물, 전이금속 복합체, 또는 알루미늄 복합체, 또는 이의 임의의 조합을 포함하거나;
상기 탈수제가 고체 금속 산화물, 고체산, 산, 약산, 강산, 이온-교환 수지, 알루미노실리케이트, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 것인
방법.
A method for producing a compound of formula (3-I) and/or a compound of formula (3) below, or a geometric isomer thereof,
Figure 112022113755617-pct00161
(3-I) or
Figure 112022113755617-pct00162
(3)
In the above formulas (3-I) and (3), R 1 is H or alkyl;
the method,
A compound of formula (1) is prepared by combining carbon monoxide and an epoxide compound, and the compound of formula (1) is first reacted with ammonia and then with a dehydrating agent to obtain the compound of formula (3-I) and/or the compound of formula (3-I) Including preparing the compound of (3), or a geometric isomer thereof,
The compound of formula (1)
Figure 112022113755617-pct00163
and R 1 in formula (1) is as defined above for formulas (3-I) and (3);
or the dehydrating agent comprises phosphorus pentoxide, organophosphorus compounds, carbodiimide compounds, triazine compounds, organosilicon compounds, mixed oxides, transition metal complexes, or aluminum complexes, or any combination thereof;
Wherein the dehydrating agent comprises a solid metal oxide, solid acid, acid, weak acid, strong acid, ion-exchange resin, aluminosilicate, or any combination thereof.
method.
제1항에 있어서,
R1이 H이거나;
R1이 알킬이거나;
R1이 메틸 또는 에틸인 방법.
According to claim 1,
R 1 is H;
R 1 is alkyl;
and wherein R 1 is methyl or ethyl.
제1항에 있어서,
상기 탈수제가 하이드로탈사이트의 고체 지지체를 추가로 포함하는 것인 방법.
According to claim 1,
wherein the dehydrating agent further comprises a solid support of hydrotalcite.
제1항에 있어서,
상기 탈수제를 함유하는 가열된 반응기를 통해 증기 상(vapor phase)의 화학식 (2)의 화합물을 통과시킴으로써, 화학식 (2)의 화합물이 탈수되어 화학식 (3-I)의 화합물 및/또는 화학식 (3)의 화합물을 제조하는 방법으로서,
상기 화학식 (2)의 화합물이
Figure 112022037886000-pct00148
이고, 화학식 (2)에서 R1이 H 또는 알킬인 방법.
According to claim 1,
By passing the compound of formula (2) in the vapor phase through a heated reactor containing the dehydrating agent, the compound of formula (2) is dehydrated to form the compound of formula (3-I) and/or the compound of formula (3-I). ) As a method for producing a compound of,
The compound of formula (2)
Figure 112022037886000-pct00148
and wherein R 1 in formula (2) is H or alkyl.
일산화탄소와 에폭시드 화합물을 조합하여 화학식 (1)의 화합물을 제조하고, 제1 반응기에서 하기 화학식 (1)의 화합물 및 암모니아를 조합하여 하기 화학식 (2)의 화합물 및 과량의 암모니아를 함유하는 용액을 생성하고, 제2 반응기에서 용액을 촉매와 조합하여 50% 초과의 선택도로, 하기 화학식 (3-I)의 화합물, 및/또는 하기 화학식 (3)의 화합물, 또는 기하 이성질체를 제조하는 것을 포함하는 방법으로서,
화학식 (1)의 화합물이
Figure 112022113755617-pct00164
이고,
화학식 (2)의 화합물이
Figure 112022113755617-pct00165
이며,
화학식 (3-I)의 화합물이
Figure 112022113755617-pct00166
이고,
화학식 (3)의 화합물이
Figure 112022113755617-pct00167
이며,
상기 화학식 (1), (2), (3-I) 및 (3)에서, R1이 H 또는 알킬인
방법.
A compound of formula (1) is prepared by combining carbon monoxide and an epoxide compound, and a solution containing a compound of formula (2) and an excess of ammonia is prepared by combining the compound of formula (1) and ammonia in a first reactor and combining the solution with the catalyst in a second reactor to produce a compound of formula (3-I), and/or a compound of formula (3), or a geometric isomer, with a selectivity of greater than 50%. As a method,
The compound of formula (1)
Figure 112022113755617-pct00164
ego,
The compound of formula (2)
Figure 112022113755617-pct00165
is,
A compound of formula (3-I)
Figure 112022113755617-pct00166
ego,
The compound of formula (3)
Figure 112022113755617-pct00167
is,
In the formulas (1), (2), (3-I) and (3), R 1 is H or alkyl.
method.
제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 반응기의 온도가 50% 초과의 선택도로, 화학식 (2)의 화합물, 화학식 (3-I)의 화합물, 및/또는 화학식 (3)의 화합물, 또는 기하 이성질체를 제조하기에 적합한 평균 온도로 유지되는 것인 방법.
According to claim 5,
wherein the temperature of the first and second reactors is greater than 50% to produce a compound of Formula (2), a compound of Formula (3-I), and/or a compound of Formula (3), or a geometric isomer. and maintained at a suitable average temperature.
제6항에 있어서,
상기 촉매가 금속 산화물, 염기성 제올라이트, 알칼리 금속 교환된 제올라이트, 염기 변형된 알루미나, 또는 고체 초염기(super base)를 포함하는 불균일 촉매 베드인 방법.
According to claim 6,
wherein the catalyst is a heterogeneous catalyst bed comprising a metal oxide, a basic zeolite, an alkali metal exchanged zeolite, a base modified alumina, or a solid super base.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화학식 (2)의 화합물이 무수로 제조되는 것인 방법.
According to any one of claims 4 to 7,
A method wherein the compound of formula (2) is prepared anhydrous.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
화학식 (3-I)의 화합물이 아크릴아마이드이고, 화학식 (3)의 화합물이 아크릴로니트릴인 방법.
According to any one of claims 1 to 6,
A process in which the compound of formula (3-I) is acrylamide and the compound of formula (3) is acrylonitrile.
제9항의 방법에 따라 아크릴아마이드를 제조하는 것; 및
상기 아크릴아마이드를 중합하여 폴리아크릴아마이드를 제조하는 것
을 포함하는, 폴리아크릴아마이드를 제조하는 방법.
preparing acrylamide according to the method of claim 9; and
Polymerizing the acrylamide to produce polyacrylamide
Including, a method for producing polyacrylamide.
제9항의 방법에 따라 아크릴로니트릴을 제조하는 것; 및
상기 아크릴로니트릴을 중합하여 폴리아크릴로니트릴을 제조하는 것
을 포함하는, 폴리아크릴로니트릴을 제조하는 방법.
preparing acrylonitrile according to the method of claim 9; and
Polymerizing the acrylonitrile to produce polyacrylonitrile
Including, a method for producing polyacrylonitrile.
연속 교반-탱크 반응기 및 고정 베드 불균일 반응기를 포함하는 시스템:
상기 연속 교반-탱크 반응기는
하기 화학식 (1)의 화합물을 수용하도록 구성된 제1 주입구로서,
Figure 112022113755617-pct00168
(1)
상기 화학식 (1)에서, R1이 H 또는 알킬인 제1 주입구;
암모니아를 수용하도록 구성된 제2 주입구로서,
상기 반응기가 상기 화학식 (1)의 화합물을 상기 암모니아에 첨가하여 상기 암모니아가 과량으로 존재하도록 암모니아 대 화학식 (1)의 화합물의 비를 달성하도록 구성되고,
상기 반응기가 온도를 유지하기에 적합한 속도로 상기 화학식 (1)의 화합물을 상기 암모니아에 첨가하도록 구성되며,
상기 반응기가 액체 형태의 상기 암모니아 및 상기 화학식 (1)의 화합물을 수용하도록 구성된 제2 주입구;
상기 반응기 내에서 일정한 온도를 유지하도록 구성된 재킷(jacket);
상기 반응기로부터 임의의 과량의 암모니아를 방출하도록 구성된 벤트(vent); 및
상기 화학식 (1)의 화합물 및 상기 암모니아로부터 제조된 화학식 (2)의 화합물을 포함하는 생성물 흐름을 방출하도록 구성된 배출구로서,
상기 화학식 (2)의 화합물이
Figure 112022113755617-pct00169
이고, 상기 화학식 (2)에서 R1은 화학식 (1)에 대해 상기 정의된 바와 같은 배출구
를 포함하며,
상기 고정 베드 불균일 반응기는 하기 화학식 (3-I)의 화합물 및/또는 하기 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 기하 이성질체의 제조를 위한 촉매를 함유한다.
Figure 112022113755617-pct00170
(3-I) 또는
Figure 112022113755617-pct00171
(3)
상기 화학식 (3-I) 및 (3)에서, R1은 상기 정의된 바와 같다.
Systems comprising a continuous stirred-tank reactor and a fixed bed heterogeneous reactor:
The continuous stirred-tank reactor
A first inlet configured to receive a compound of formula (1),
Figure 112022113755617-pct00168
(One)
In Formula (1), R 1 is H or an alkyl first inlet;
A second inlet configured to receive ammonia,
wherein the reactor is configured to add the compound of formula (1) to the ammonia to achieve a ratio of ammonia to compound of formula (1) such that the ammonia is present in excess;
wherein the reactor is configured to add the compound of formula (1) to the ammonia at a rate suitable to maintain the temperature;
a second inlet configured for the reactor to receive the ammonia and the compound of formula (1) in liquid form;
a jacket configured to maintain a constant temperature within the reactor;
a vent configured to discharge any excess ammonia from the reactor; and
An outlet configured to discharge a product stream comprising the compound of formula (1) and the compound of formula (2) prepared from the ammonia,
The compound of formula (2)
Figure 112022113755617-pct00169
, wherein R 1 in formula (2) is an outlet as defined above for formula (1)
Including,
The fixed bed heterogeneous reactor contains a catalyst for the production of a compound of formula (3-I) and/or a compound of formula (3), or a geometric isomer thereof.
Figure 112022113755617-pct00170
(3-I) or
Figure 112022113755617-pct00171
(3)
In the above formulas (3-I) and (3), R 1 is as defined above.
암모니아 및 화학식 (1)의 화합물을 수용하도록 구성된 주입구로서, 상기 암모니아가 기체 형태이고 상기 화학식 (1)의 화합물이 액체 형태이되,
상기 화학식 (1)의 화합물이
Figure 112022113755617-pct00172
이고, 상기 화학식 (1)에서 R1이 H 또는 알킬인 주입구;
불균일 촉매 베드로서,
반응기가 상기 암모니아 및 상기 화학식 (1)의 화합물을 상기 불균일 촉매 베드에 공동-공급하도록 구성되고,
상기 반응기가 상기 암모니아 및 상기 화학식 (1)의 화합물의 유속을 별도로 조절하도록 구성되며,
상기 반응기가 상기 화학식 (1)의 화합물을 상기 암모니아에 첨가하여 상기 암모니아가 과량으로 존재하도록 암모니아 대 화학식 (1)의 화합물의 비를 달성하도록 구성된 불균일 촉매 베드;
상기 반응기 내에서 일정한 온도를 유지하도록 구성된 재킷;
상기 반응기로부터 임의의 과량의 암모니아를 방출하도록 구성된 벤트; 및
상기 화학식 (1)의 화합물 및 상기 암모니아로부터 제조된 화학식 (2)의 화합물을 포함하는 생성물 흐름을 방출하도록 구성된 배출구로서,
상기 화학식 (2)의 화합물이
Figure 112022113755617-pct00173
이고, 상기 화학식 (2)에서 R1은 화학식 (1)에 대해 상기 정의된 바와 같은 배출구
를 포함하는 반응기, 및
하기 화학식 (3-I)의 화합물 및/또는 하기 화학식 (3)의 화합물, 또는 이의 기하 이성질체의 제조를 위한 촉매를 함유하는 고정 베드 불균일 반응기로서,
Figure 112022113755617-pct00174
(3-I) 또는
Figure 112022113755617-pct00175
(3)
상기 화학식 (3-I) 및 (3)에서, R1이 상기 정의된 바와 같은 고정 베드 불균일 반응기
를 포함하는 시스템.
An inlet configured to receive ammonia and a compound of formula (1), wherein the ammonia is in gaseous form and the compound of formula (1) is in liquid form,
The compound of formula (1)
Figure 112022113755617-pct00172
And, in Formula (1), R One is H or an alkyl inlet;
As a heterogeneous catalytic bed,
a reactor is configured to co-feed the ammonia and the compound of formula (1) to the heterogeneous catalyst bed;
The reactor is configured to separately control the flow rate of the ammonia and the compound of formula (1),
a heterogeneous catalyst bed configured such that the reactor adds the compound of formula (1) to the ammonia to achieve a ratio of ammonia to compound of formula (1) such that the ammonia is present in excess;
a jacket configured to maintain a constant temperature within the reactor;
a vent configured to discharge any excess ammonia from the reactor; and
An outlet configured to discharge a product stream comprising the compound of formula (1) and the compound of formula (2) prepared from the ammonia,
The compound of formula (2)
Figure 112022113755617-pct00173
, wherein R 1 in formula (2) is an outlet as defined above for formula (1)
A reactor comprising a, and
A fixed bed heterogeneous reactor containing a catalyst for the production of a compound of formula (3-I) and/or a compound of formula (3), or a geometric isomer thereof, comprising:
Figure 112022113755617-pct00174
(3-I) or
Figure 112022113755617-pct00175
(3)
Fixed Bed Heterogeneous Reactors in formulas (3-I) and (3) above, wherein R 1 is as defined above
A system that includes.
제1항 또는 제5항에 있어서,
일산화탄소 및/또는 에폭시드 화합물이 적어도 부분적으로 생물기반(biobased)인 방법.
According to claim 1 or 5,
A method wherein the carbon monoxide and/or epoxide compound is at least partially biobased.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9327280B2 (en) 2011-05-13 2016-05-03 Novomer, Inc. Catalytic carbonylation catalysts and methods
WO2015085295A2 (en) 2013-12-07 2015-06-11 Novomer, Inc. Nanofiltration membranes and methods of use
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EP3148959B1 (en) 2014-05-30 2023-11-22 Novomer Inc. Integrated methods for chemical synthesis
KR20170047248A (en) 2014-07-25 2017-05-04 노보머, 인코포레이티드 Synthesis of metal complexes and uses thereof
EP3256441B1 (en) 2015-02-13 2020-04-08 Novomer, Inc. Continuous carbonylation processes
JP2018506546A (en) 2015-02-13 2018-03-08 ノボマー, インコーポレイテッド A flexible chemical generation platform
MA41513A (en) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc DISTILLATION PROCESS FOR ACRYLIC ACID PRODUCTION
MA41508A (en) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc POLYACRYLIC ACID PRODUCTION SYSTEMS AND PROCESSES
EP3798247B1 (en) 2015-02-13 2024-04-17 Novomer, Inc. Process and system for production of polypropiolactone
MA41514A (en) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc INTEGRATED CHEMICAL SYNTHESIS PROCESSES
MA41507A (en) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc POLYMER PRODUCTION SYSTEMS AND PROCESSES
MA41510A (en) 2015-02-13 2017-12-19 Novomer Inc ACRYLIC ACID PRODUCTION PROCESS
WO2017023777A1 (en) 2015-07-31 2017-02-09 Novomer, Inc. Production system/production process for acrylic acid and precursors thereof
JP2019509307A (en) 2016-03-21 2019-04-04 ノボマー, インコーポレイテッド Acrylic acid and method for producing the same
JP2020502289A (en) 2016-11-02 2020-01-23 ノボマー, インコーポレイテッド Absorbent polymers, and methods and systems for producing the same and uses thereof
US10144802B2 (en) 2016-12-05 2018-12-04 Novomer, Inc. Beta-propiolactone based copolymers containing biogenic carbon, methods for their production and uses thereof
US10500104B2 (en) 2016-12-06 2019-12-10 Novomer, Inc. Biodegradable sanitary articles with higher biobased content
US10065914B1 (en) 2017-04-24 2018-09-04 Novomer, Inc. Thermolysis of polypropiolactone to produce acrylic acid
US10676426B2 (en) 2017-06-30 2020-06-09 Novomer, Inc. Acrylonitrile derivatives from epoxide and carbon monoxide reagents
US10590099B1 (en) 2017-08-10 2020-03-17 Novomer, Inc. Processes for producing beta-lactone with heterogenous catalysts
WO2020014466A1 (en) 2018-07-13 2020-01-16 Novomer, Inc. Polylactone foams and methods of making the same
US11498894B2 (en) 2019-03-08 2022-11-15 Novomer, Inc. Integrated methods and systems for producing amide and nitrile compounds
CN112495362B (en) * 2020-12-21 2022-02-11 中国科学院山西煤炭化学研究所 Catalyst suitable for preparing nitrile by intramolecular dehydration of primary amide compound and preparation method and application thereof
CN113979879A (en) * 2021-09-26 2022-01-28 万华化学集团股份有限公司 Method for efficiently preparing beta-aminopropionic acid
CN115043753A (en) * 2022-08-04 2022-09-13 东莞理工学院 Method for synthesizing 4-hydroxyvaleric acid amide from gamma-valerolactone

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003018540A1 (en) * 2001-08-22 2003-03-06 E.I. Du Pont De Nemours And Company Synthesis of unsaturated nitriles from lactones

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2375005A (en) * 1941-08-08 1945-05-01 Goodrich Co B F Preparation of alpha-beta unsaturated nitriles
US2525794A (en) * 1948-05-21 1950-10-17 Goodrich Co B F Preparation of beta-amino carboxylic acids by the reaction of ammonia with beta-lactones
US2508279A (en) * 1948-08-06 1950-05-16 American Cyanamid Co Method of preparing acrylamide
US2548155A (en) * 1948-10-02 1951-04-10 Goodrich Co B F Preparation of amides
US2749355A (en) * 1952-10-16 1956-06-05 Celanese Corp Acrylamides
US9096510B2 (en) * 2011-10-26 2015-08-04 Novomer, Inc. Process for production of acrylates from epoxides
GB201601558D0 (en) * 2016-01-28 2016-03-16 Verdant Bioproducts Ltd Method for producing 3-hydroxypropionamide
US11498894B2 (en) * 2019-03-08 2022-11-15 Novomer, Inc. Integrated methods and systems for producing amide and nitrile compounds

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003018540A1 (en) * 2001-08-22 2003-03-06 E.I. Du Pont De Nemours And Company Synthesis of unsaturated nitriles from lactones

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