RU2472776C1 - Способ получения соединений, содержащих нитрильные группы - Google Patents

Способ получения соединений, содержащих нитрильные группы Download PDF

Info

Publication number
RU2472776C1
RU2472776C1 RU2011120460/04A RU2011120460A RU2472776C1 RU 2472776 C1 RU2472776 C1 RU 2472776C1 RU 2011120460/04 A RU2011120460/04 A RU 2011120460/04A RU 2011120460 A RU2011120460 A RU 2011120460A RU 2472776 C1 RU2472776 C1 RU 2472776C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
equal
different
group
cocatalyst
radical
Prior art date
Application number
RU2011120460/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011120460A (ru
Inventor
Серджо МАСТРОЯННИ
Original Assignee
Родиа Операсьон
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Родиа Операсьон filed Critical Родиа Операсьон
Publication of RU2011120460A publication Critical patent/RU2011120460A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2472776C1 publication Critical patent/RU2472776C1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/08—Preparation of carboxylic acid nitriles by addition of hydrogen cyanide or salts thereof to unsaturated compounds
    • C07C253/10—Preparation of carboxylic acid nitriles by addition of hydrogen cyanide or salts thereof to unsaturated compounds to compounds containing carbon-to-carbon double bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/12—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/12—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • B01J31/122—Metal aryl or alkyl compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/12—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • B01J31/14—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides of aluminium or boron
    • B01J31/146—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides of aluminium or boron of boron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/18—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
    • B01J31/1845—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing phosphorus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/18—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
    • B01J31/1845—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing phosphorus
    • B01J31/185—Phosphites ((RO)3P), their isomeric phosphonates (R(RO)2P=O) and RO-substitution derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22—Organic complexes
    • B01J31/2204—Organic complexes the ligands containing oxygen or sulfur as complexing atoms
    • B01J31/2208—Oxygen, e.g. acetylacetonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/24—Phosphines, i.e. phosphorus bonded to only carbon atoms, or to both carbon and hydrogen atoms, including e.g. sp2-hybridised phosphorus compounds such as phosphabenzene, phosphole or anionic phospholide ligands
    • B01J31/2404—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, the phosphine-P atom being a ring member or a substituent on the ring
    • B01J31/2409—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, the phosphine-P atom being a ring member or a substituent on the ring with more than one complexing phosphine-P atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
    • C07C255/01—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C255/02—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic and saturated carbon skeleton
    • C07C255/04—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms of an acyclic and saturated carbon skeleton containing two cyano groups bound to the carbon skeleton
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/30—Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
    • B01J2231/32—Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
    • B01J2231/322—Hydrocyanation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/30—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group III (IIIA or IIIB) of the Periodic Table
    • B01J2523/305—Boron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/40—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group IV (IVA or IVB) of the Periodic Table
    • B01J2523/41—Silicon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/40—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group IV (IVA or IVB) of the Periodic Table
    • B01J2523/42—Germanium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/40—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group IV (IVA or IVB) of the Periodic Table
    • B01J2523/43—Tin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/84—Metals of the iron group
    • B01J2531/847—Nickel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения соединений, содержащих по меньшей мере одну нитрильную группу, путем гидроцианирования органического соединения, содержащего по меньшей мере одну ненасыщенную несопряженную связь, содержащего от 2 до 20 атомов углерода, путем взаимодействия с цианидом водорода в присутствии каталитической системы, содержащей комплекс никеля с нулевой степенью окисления, по меньшей мере с одним фосфорорганическим лигандом, выбранным из группы, содержащей органофосфиты, органофосфониты, органофосфиниты и органофосфины, и сокатализатор. Способ отличается тем, что сокатализатор представляет собой металлоорганическое соединение общей формулы [(R)a-(X)y-]nM-M1[-(X)z-(R1)a1]n1, в которой М, М1, одинаковые или разные, обозначают элемент, выбранный из группы, содержащей следующие элементы: В, Si, Ge, Sn, Pb; R, R1, одинаковые или разные, обозначают алифатический радикал или радикал, содержащий ароматический или циклоалифатический цикл, замещенный или незамещенный, с мостиковой связью или без мостиковой связи, или галогенид; Х обозначает атом кислорода, азота, серы или кремния; y, z являются целыми числами, одинаковыми или разными, равными 0 или 1; n, n1 являются целыми числами, равными валентности элементов М, M1 минус 1; а, а1 являются целыми числами, одинаковыми или разными, равными валентности элемента Х минус 1, если y, z равны 1, или равными 1, если y, z равны 0. Способ позволяет достигнуть приемлемого уровня селективности в реакции гидроцианирования. 6 з. п. ф-лы, 1 табл., 11 пр.

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения соединений, содержащих по меньшей мере одну нитрильную группу, путем гидроцианирования соединения, содержащего по меньшей мере одну ненасыщенную несопряженную связь.
Более конкретно, оно относится к способу получения, в котором используется взаимодействие цианида водорода с органическим соединением, содержащим несопряженную ненасыщенную связь в присутствии каталитической системы, содержащей никелевый комплекс с нулевой степенью окисления (называемый ниже Ni(0)), по меньшей мере с одним фосфорорганическим лигандом и сокатализатором, относящимся к семейству кислот Льюиса.
Такие способы известны уже в течение нескольких лет и применяются в промышленности, в частности, для получения важного химического промежуточного соединения, адипонитрила. Это соединение, в частности, используют при получении гексаметилендиамина, который является важным мономером для получения полиамидов, а также промежуточным соединением в синтезе диизоцианатов.
Так фирмой DU PONT DE NEMOURS разработан и используется способ получения адипонитрила путем двойного гидроцианирования бутадиена. Это взаимодействие главным образом катализирует каталитическая система, содержащая комплекс никеля (0) с фосфорорганическими лигандами. Эта система также содержит сокатализатор, в частности, на стадии вторичного гидроцианирования, т.е. гидроцианирования ненасыщенных соединений, содержащих нитрильную группу, таких как пентеннитрилы, до динитрильных соединений.
В патентах предлагалось множество сокатализаторов, главным образом соединений, относящихся к семейству кислот Льюиса. Одна из функций этого сокатализатора или промотера заключается в ограничении получения побочных продуктов и, следовательно, способствует образованию линейных динитрильных соединений по сравнению с образованием разветвленных динитрильных соединений.
Так ряд металлических галогенидов, таких как хлорид цинка, бромид цинка, хлорид двухвалентного олова, бромид двухвалентного олова, уже предлагались, например, в патенте US 3496217. Предпочтительным сокатализатором является хлорид цинка.
Предлагались также органические соединения бора, такие как трифенил бора, или соединения, содержащие два атома бора, такие как описаны в патентах US 3864380 и US 3496218 или органические соединения олова, как описаны в патенте US 4874884.
Эти сокатализаторы имеют разные свойства и обеспечивают разную селективность линейных динитрилов, таких как адипонитрил. Некоторые из этих сокатализаторов имеют недостатки, связанные с тем, что их трудно извлекать из реакционной среды, или с возможностью и легкостью экстрагирования каталитической системы или лиганда никеля (0) в присутствии этого сокатализатора для его рециркулирования.
По-прежнему существует потребность в новых сокатализаторах, обеспечивающих селективность в отношении приемлемых и легко используемых линейных динитрилов.
Одна из целей настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить новое семейство совместимых сокатализаторов с приемлемым уровнем селективности в отношении адипонитрила в реакции гидроцианирования пентенитрилов.
С этой целью изобретением предлагается способ получения соединений, содержащих по меньшей мере одну нитрильную группу путем гидроцианирования органического соединения, содержащего по меньшей мере одну ненасыщенную несопряженную связь, содержащего от 2 до 20 атомов углерода, путем взаимодействия с цианидом водорода в присутствии каталитической системы, содержащей никелевый комплекс с нулевой степенью окисления, по меньшей мере с одним фосфорорганическим лигандом, выбранным из группы, содержащей органофосфиты, органофосфониты, органофосфиниты и органофосфины, и сокатализатор, отличающийся тем, что сокатализатор представляет собой металлоорганическое соединение следующей общей формулы I:
[(R)a-(X)y-]nM-M1[-(X)z-(R1)a1]n1
в которой:
М, М1, одинаковые или разные, обозначают элемент, выбранный из группы, содержащей следующие элементы: B, Si, Ge, Sn, Pb, Mo, Ni, Fe, W, Cr,
R, R1, одинаковые или разные, обозначают алифатический радикал или радикал, содержащий ароматический или циклоалифатический цикл, замещенный или незамещенный, с мостиковой связью или без мостиковой связи, или галогенид,
Х обозначает атом кислорода, азота, серы или кремния,
y, z являются целыми числами, одинаковыми или разными, равными 0 или 1,
n, n1 являются целыми числами, равными валентности элементов М, М1 минус 1,
а, а1 являются целыми числами, одинаковыми или разными, равными валентности элемента Х минус 1, если y, z равны 1, или равными 1, если y, z равны 0.
Преимущественно R, R1, одинаковые или разные, обозначают ароматический, алифатический, циклоалифатический радикал, замещенный или незамещенный, с мостиковой связью или без мостиковой связи или галогенид.
В приведенной выше формуле связь между элементами М и М1 обозначается ковалентной связью. Однако последняя может быть множественной в зависимости от природы элементов М и М1.
В приведенной выше формуле а равно валентности элемента Х минус 1, если y равен 1, и а равно 1, если y равен 0. Также а1 равно валентности элемента Х минус 1, если z равен 1, и а1 равно 1, если z равен 0.
В приведенной выше формуле радикалы R могут быть одинаковыми или разными. Также радикалы R1 могут быть одинаковыми или разными.
В соответствии с предпочтительным признаком изобретения сокатализатор преимущественно выбирают из группы следующих соединений:
- бис(неопентилгликолят)диборан (RN CAS 201733-56-4)
- бис(гексиленгликолят)диборан (RN CAS 230299-21-5)
- бис(пинаколят)диборан (RN CAS 73183-34-3)
- тетракис(пирролинидо)диборан (RN CAS 158752-98-8)
- гексаметилдисилан (RN CAS 1450-14-2)
- тетрафенилдиметилдисилан (RN CAS 1172-76-5)
- дифенилтетраметилдисилан (RN CAS 1145-98-8)
- трис(триметилсилил)силан (RN CAS 1873-77-4)
- теракис(триметилсилил)силан (RN CAS 4098-98-0)
- гексафенилдисилан (RN CAS 1450-23-3)
- гексаметилдигерман (RN CAS 993-52-2)
- гексаэтилдигерман (RN CAS 993-62-4)
- гексафенилдигерман (RN CAS 2816-39-9)
- гексаметилдистаннан (RN CAS 661-69-8)
- гексабутилдистаннан (RN CAS 813-19-4)
- гексафенилдистаннан (RN CAS 1064-10-4)
- трифенилстаннилдиметилфенилсилан (RN CAS 210362-76-8)
- трифенилгерманилтрифенилстаннан (RN CAS 13904-13-7)
- гексафенилдиплюмбан (RN CAS 3124-01-4)
- циклопентандиенил дикарбонильный димер железа (RN CAS 38117-54-3)
- циклопентандиенил дикарбонильный димер хрома (RN CAS 37299-12-0)
- циклопентандиенил карбонильный димер никеля (RN CAS 12170-92-2)
- циклопентандиенил трикарбонильный димер вольфрама (RN CAS 12566-66-4)
- метилциклопентадиенил трикарбонильный димер молибдена (RN 33056-03-0).
Сокатализаторы по изобретению являются соединениями, описанными в литературе, также как и способ их получения. Регистрационный номер RN CAS приведен только в информационных целях. Большая часть этих соединений является коммерчески доступной.
В предпочтительном варианте изобретения каталитическая система по изобретению содержит сокатализатор по изобретению в молярном соотношении катализатора к числу атомов никеля, составляющем от 0,01 до 50 и предпочтительно от 0,1 до 10.
Каталитическая система по изобретению содержит комплекс никеля (0) по меньшей мере с одним фосфорорганическим соединением, предпочтительно монодентатным соединением, таким как трифенилфосфит или тритолилфосфит, которые описаны, например, в патентах US3496215, DE19953058, FR1529134, FR2069411, US3631191, US3766231, FR2523974, или бидентатным соединением, таким как органофосфиты, описанные в патентах WO9906355, WO9906356, WO9906357, WO9906358, WO9952632, WO9965506, WO9962855, US5693843, WO961182, WO9622968, US5981772, WO0136429, WO9964155, WO0213964, US6127567.
Можно также использовать комплексы никеля (0) с монодентатными или бидентатными органофосфинами, такими как описаны в патентах WO02/30854, WO02/053527, WO03/068729, WO04/007435, WO04/007432, FR2845379, WO2004/060855 и более конкретно тритиенилфосфином, описанным в неопубликованной французской заявке 0800381, и DPRX, описанным в патенте WO2003031392.
Также каталитическая система по изобретению может содержать комплекс никеля (0) с монодентатными или бидентатными фосфорорганическими соединениями, относящимися к семейству органофосфонитов или органофосфинитов.
Можно также использовать сокатализаторы по изобретению с комплексом никеля (0), полученным с использованием смеси монодентатного лиганда органофосфита и бидентатного лиганда, выбранного из семейств соединений, относящихся к органофосфитам, органофосфонитам, органофосфинитам или органофосфинам, таким как описаны в патентах WO03011457, WO2004/065352.
Описание способа гидроцианирования содержится во многих патентах, в том числе упомянутых выше, а также в статьях С.А.TOLMAN, опубликованных в журналах Organometallics 3 (1984) 33, Advances in Catalysis (1985) 33-1 и Journal of Chemical Education (1986) vol 63, n3, стр.199-201.
Кратко, способ получения соединений, содержащих по меньшей мере одну нитрильную группу и более конкретно динитрильных соединений, таких как адипонитрил, заключается в осуществлении взаимодействия на первой стадии диолефина, такого как 1,3-бутадиен, с цианидом водорода, главным образом в отсутствие растворителя и в присутствии каталитической системы. Реакцию проводят под давлением для того, чтобы она протекала в жидкой среде. Ненасыщенные нитрильные соединения отделяют последовательными процессами перегонки. Линейные нитрильные соединения, такие как пентеннитрилы, подают на второй стадии гидроцианирования.
Преимущественно нелинейные ненасыщенные нитрилы, полученные на первой стадии, подвергают стадии изомеризации для их превращения в линейные ненасыщенные нитрилы, которые вводят также на второй стадии гидроцианирования.
На второй стадии гидроцианирования линейные ненасыщенные нитрилы вводят во взаимодействие с цианидом водорода в присутствии каталитической системы.
Образовавшиеся динитрильные соединения отделяют последовательными процессами перегонки после экстрагирования каталитической системы из реакционной среды. Несколько способов экстракции каталитической системы описаны, например, в патентах US 3773809, 4082811, 4339395 и 5847191. Главным образом каталитическая система может отделяться от реакционной среды двухфазным декантированием путем регулирования соотношений между мононитрильными соединениями и динитрильными соединениями, содержащимися в среде. Этому отделению может способствовать добавление аммиака. Можно также осаждать каталитическую систему для ее извлечения и рециркулирования или использовать неполярный растворитель для экстракции каталитической системы и ее отделения от нитрильных продуктов.
Температура на этих разных стадиях составляют от 10 до 200°С.
Каталитические системы, используемые на первой и второй стадии гидроцианирования, а также на стадии изомеризации, являются главным образом сходными, т.е. содержат одинаковый комплекс никеля (0). Тем не менее, отношение между числом атомов никеля и числом молекул лиганда может быть разным на каждой из этих стадий, так же как и концентрация каталитической системы в среде.
Предпочтительно сокатализатор присутствует только в каталитической системе, используемой на второй стадии гидроцианирования. Однако он может также присутствовать на стадии изомеризации.
Свойства и технические характеристики способа и, следовательно, используемой каталитической системы определяются и иллюстрируются степенью превращения (ТТ) введенного соединения, в частности ненасыщенного мононитрила, введенного на второй стадии, и линейностью полученных линейных динитрилов, т.е. числом молей линейных динитрилов по отношению к числу молей образовавшихся динитрилов. В случае получения адипонитрила линейность соответствует молярному содержанию полученного адипонитрила (AdN) по отношению к числу молей образовавшихся динитрилов (AdN + ESN + MGN).
Приведенные ниже исключительно для сведения примеры, относящиеся к получению адипонитрила гидроцианированием 3-пентеннитрила, иллюстрируют изобретение.
В этих примерах используются следующие аббревиатуры:
Cod: циклооктадиен
3PN: 3-пентеннитрил
AdN: адипонитрил
ESN: этилсукцинонитрил
MGN: метилглутаронитрил
TTP: трипаратолуолфосфит
DPPX: бис(дифенилфосфинометил)-1,2-бензол
TT(Y): степень превращения гидроцианируемого продукта Y, соответствующая отношению числа превращенных молей Y к числу первоначальных молей Y.
Линейность (L): отношение числа образовавшихся молей AdN к числу образовавшихся молей динитрилов (сумма молей AdN, ESN и MGN).
Соединения формулы 1, используемые ниже в примерах, являются коммерчески доступными.
Пример 1: Гидроцианирование 3-PN до AdN
Общий порядок выполнения работ является следующим.
В атмосфере аргона в стеклянную пробирку типа Schott 60 мл, снабженную пробкой-перегородкой, последовательно вводят:
- лиганд [5 молярных эквивалентов лиганда на атом Ni, если лиганд является монодентатным, таким как ТТР или тритиенилфосфин, или 2,5 молярных эквивалента лиганда на атом Ni, если лиганд является бидентатным, таким как DPPX];
- 1,21 г (15 ммол, 30 эквивалентов) безводного 3PN;
- 138 мг (0,5 ммол, 1 эквивалент) Ni(Cod)2;
- кислоту Льюиса (см. данные, приведенные ниже в таблице 1 в отношении природы и количества).
Смесь нагревают до 70°С при перемешивании. Циангидрин ацетона, источник HCN, впрыскивают в реакционную среду шприцевым инфузионным насосом с расходом 0,45 мл в час. Через 3 часа впрыскивания шприцевой инфузионный насос останавливают. Смесь охлаждают до комнатной температуры, разводят ацетоном и анализируют хроматографией в газообразной фазе.
Ниже перечислены сокатализаторы, использованные в примерах:
- сокатализатор А: бис(пинаколато)диборан (RN CAS: 73183-34-3)
Figure 00000001
- сокатализатор В: гексаэтилдигерманий (IV) (RN CAS: 993-62-4)
Figure 00000002
- сокатализатор С: гексабутилдистаннан (RN CAS: 813-19-4)
Figure 00000003
- сокатализатор D: дифенилтетраметилдисилан (RN CAS: 1145-98-8).
Figure 00000004
Результаты приведены ниже в таблице 1:
Таблица 1
Примеры 1-11 по изобретению
Пример Лиганд Кислота Льюиса Ni/кислота Льюиса (мол.) ТТ
(3PN)		 Линейность
1 ТТР А 1/1 4,8 72,8
2 ТТР В 1/1 5,7 72,4
3 ТТР С 1/1 6,2 73,2
4 ТТР D 1/0,5 1,4 67,0
5 DPPX А 1/0,5 17,0 93,7
6 DPPX В 1/0,5 19,1 74,8
7 DPPX С 1/0,5 21,7 82,9
8 DPPX D 1/0,5 22,7 79,5
9 три(2-тиенил)фосфин А 1/1 14,0 69,6
10 три(2-тиенил)фосфин В 1/1 17,0 76,4
11 три(2-тиенил)фосфин С 1/1 32,1 82,8

Claims (7)

1. Способ получения соединений, содержащих по меньшей мере одну нитрильную группу, путем гидроцианирования органического соединения, содержащего по меньшей мере одну ненасыщенную несопряженную связь, содержащего от 2 до 20 атомов углерода, путем взаимодействия с цианидом водорода в присутствии каталитической системы, содержащей комплекс никеля с нулевой степенью окисления, по меньшей мере с одним фосфорорганическим лигандом, выбранным из группы, содержащей органофосфиты, органофосфониты, органофосфиниты и органофосфины, и сокатализатор, отличающийся тем, что сокатализатор представляет собой металлоорганическое соединение следующей общей формулы I:
[(R)a-(X)y-]nM-M1[-(X)z-(R1)a1]n1
в которой М, M1, одинаковые или разные, обозначают элемент, выбранный из группы, содержащей следующие элементы: В, Si, Ge, Sn, Pb,
R, R1, одинаковые или разные, обозначают алифатический радикал или радикал, содержащий ароматический или циклоалифатический цикл, замещенный или незамещенный, с мостиковой связью или без мостиковой связи, или галогенид,
Х обозначает атом кислорода, азота, серы или кремния,
y, z являются целыми числами, одинаковыми или разными, равными 0 или 1,
n, n1 являются целыми числами, равными валентности элементов М, M1 минус 1,
а, а1 являются целыми числами, одинаковыми или разными, равными валентности элемента Х минус 1, если y, z равны 1, или равными 1, если y, z равны 0.
2. Способ получения по п.1, отличающийся тем, что R, R1, одинаковые или разные, обозначают радикал, содержащий ароматический цикл, который представляет собой ароматический радикал, алифатический радикал, радикал, содержащий циклоалифатический цикл, который представляет собой циклоалифатический радикал, замещенный или незамещенный, с мостиковой связью или без мостиковой связи, или галогенид.
3. Способ получения по п.1 или 2, отличающийся тем, что сокатализатор выбирают из группы следующих соединений:
- бис(неопентилгликолят)диборан
- бис(гексиленгликолят)диборан
- бис(пинаколят)диборан
- тетракис(пирролинидо)диборан
- гексаметилдисилан
- тетрафенилдиметилдисилан
- дифенилтетраметилдисилан
- трис(триметилсилил)силан
- теракис(триметилсилил)силан
- гексафенилдисилан
- гексаметилдигерман
- гексаэтилдигерман
- гексафенилдигерман
- гексаметилдистаннан
- гексабутилдистаннан
- гексафенилдистаннан
- трифенилстаннилдиметилфенилсилан
- трифенилгерманилтрифенилстаннан
- гексафенилдиплюмбан
- циклопентандиенил дикарбонильный димер железа
- циклопентандиенил дикарбонильный димер хрома
- циклопентандиенил карбонильный димер никеля
- циклопентандиенил трикарбонильный димер вольфрама
- метилциклопентадиенил трикарбонильный димер молибдена.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что молярное отношение сокатализатора к молям Ni в каталитической системе составляет от 0,1 до 10.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что фосфорорганический лиганд выбирают из группы, содержащей монодентатные и бидентатные фосфорорганические соединения.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что органические соединения, превращаемые в динитрильные соединения, являются пентеннитрилами.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что соединение, содержащее по меньшей мере одну нитрильную группу, является адипонитрилом, метилглутаронитрилом и сукцинонитрилом.
RU2011120460/04A 2008-10-21 2009-10-05 Способ получения соединений, содержащих нитрильные группы RU2472776C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0805821 2008-10-21
FR0805821A FR2937321B1 (fr) 2008-10-21 2008-10-21 Procede de fabrication de composes comprenant des fonctions nitriles
PCT/EP2009/062896 WO2010046226A1 (fr) 2008-10-21 2009-10-05 Procede de fabrication de composes comprenant des fonctions nitriles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011120460A RU2011120460A (ru) 2012-11-27
RU2472776C1 true RU2472776C1 (ru) 2013-01-20

Family

ID=40650486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011120460/04A RU2472776C1 (ru) 2008-10-21 2009-10-05 Способ получения соединений, содержащих нитрильные группы

Country Status (10)

Country Link
US (2) US9174207B2 (ru)
EP (1) EP2346815B1 (ru)
JP (1) JP5470397B2 (ru)
KR (1) KR101280092B1 (ru)
CN (1) CN102186810B (ru)
FR (1) FR2937321B1 (ru)
RU (1) RU2472776C1 (ru)
SG (1) SG196844A1 (ru)
UA (1) UA107333C2 (ru)
WO (1) WO2010046226A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2941455B1 (fr) * 2009-01-29 2011-02-11 Rhodia Operations Procede de fabrication de composes comprenant des fonctions nitriles
FR2946649B1 (fr) * 2009-06-16 2012-04-13 Rhodia Operations Procede de fabrication de composes nitriles a partir de composes a insaturation ethylenique
FR2980792B1 (fr) 2011-09-30 2013-09-06 Rhodia Operations Procede de fabrication de composes nitriles a partir de composes a insaturation ethylenique
CN109304192A (zh) * 2018-10-30 2019-02-05 重庆中平紫光科技发展有限公司 一种利用蒙脱土固载路易斯酸合成己二腈的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3496217A (en) * 1967-05-23 1970-02-17 Du Pont Hydrocyanation of olefins
US3864380A (en) * 1974-01-17 1975-02-04 Du Pont Hydrocyanation of Olefins
EP0336314A2 (en) * 1988-03-31 1989-10-11 E.I. Du Pont De Nemours And Company Promoter synergism in pentenenitrile hydrocyanation
RU2127724C1 (ru) * 1993-11-03 1999-03-20 Рон-Пуленк Шими Способ получения динитрилов
US6048996A (en) * 1999-08-26 2000-04-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Insoluble promoters for nickel-catalyzed hydrocyanation of monoolefins
US6127567A (en) * 1997-07-29 2000-10-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hydrocyanation processes and multidentate phosphite ligand and nickel catalyst compositions therefor

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR800381A (fr) 1935-01-11 1936-07-03 Pignon de roue libre pour bicyclettes
US3496215A (en) 1965-11-23 1970-02-17 Du Pont Hydrocyanation of olefins using selected nickel phosphite catalysts
GB1112539A (en) 1965-11-26 1968-05-08 Du Pont Preparation of organic nitriles
FR1529134A (fr) 1966-06-24 1968-06-14 Du Pont Procédé d'addition de l'acide cyanhydrique aux oléfines et produits obtenus par ce procédé
US3694485A (en) 1967-11-06 1972-09-26 Du Pont Hydrocyanation of olefins
US3655723A (en) 1969-10-31 1972-04-11 Du Pont Hydrocyanation of olefins
BE757731A (fr) 1969-11-13 1971-04-01 Du Pont Procede de cyanuration des olefines
US3631191A (en) 1970-04-08 1971-12-28 Du Pont Synthesis of zero valent nickel-tetrakis triaryl phosphite complexes
US3766231A (en) 1971-08-02 1973-10-16 Du Pont Compounds of zero valent nickel containing n bonded nitriles
US3766237A (en) 1972-01-25 1973-10-16 Du Pont Hydrocyanation of olefins
US3773809A (en) 1972-06-28 1973-11-20 Du Pont Separation of organic phosphorus compounds and their metal complexes from organic nitriles in the hydrocyanation of olefins
US4082811A (en) 1977-02-23 1978-04-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Recovery of metal and triarylborane catalyst components from olefin hydrocyanation residue
US4339395A (en) 1981-04-15 1982-07-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Treatment of olefin hydrocyanation products
US4416825A (en) 1982-02-23 1983-11-22 E. I. Du Pont De Nemours & Co. Preparation of zerovalent nickel complexes
US4774353A (en) * 1986-06-05 1988-09-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Triorganotin catalyst promoters for hydrocyanation
US4874884A (en) 1988-03-31 1989-10-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Promoter synergism in pentenenitrile hydrocyanation
WO1996001182A1 (en) 1994-07-06 1996-01-18 Cartolit A/S Method and apparatus for use in connection with mounting of carton liners in freezing frames
US5512696A (en) * 1995-07-21 1996-04-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hydrocyanation process and multidentate phosphite and nickel catalyst composition therefor
IN187044B (ru) 1995-01-27 2002-01-05 Du Pont
US5693843A (en) 1995-12-22 1997-12-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for hydrocyanation of diolefins and isomerization of nonconjugated 2 alkyl-3-monoalkenenitriles
IT1286497B1 (it) 1996-11-20 1998-07-15 Italfarmaco Sud Spa Difosfine di tipo misto eteroariliche-ariliche come leganti chirali, relativi complessi con metalli di transizione e impiego di detti
ZA986374B (en) 1997-07-29 2000-01-17 Du Pont Hydrocyanation of diolefins and isomerization of nonconjugated 2-alkyl-3-monoalkenenitriles.
ZA986369B (en) 1997-07-29 2000-01-17 Du Pont Hydrocyanation of diolefins and isomerization of nonconjugated 2-alkyl-3-monoalkenenitriles.
US5847191A (en) 1997-07-29 1998-12-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for the hydrocyanation of monoolefins using bidentate phosphite ligands and zero-valent nickel
US5959135A (en) 1997-07-29 1999-09-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hydrocyanation processes and multidentate phosphite ligand and nickel catalyst compositions thereof
DE19733682A1 (de) * 1997-08-04 1999-02-11 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Gemischen monoolefinischer C¶5¶-Mononitrile durch katalytische Hydrocyanierung in Gegenwart eines katalysators, umfassend wenigstens einen Metallocenphosphor(III)-Nickel(0)-Komplex
MY125822A (en) 1998-04-16 2006-08-30 Invista Tech Sarl Hydrocyanation of olefins and isomerization of nonconjugated 2-alkyl-3-monoalkenenitriles
US6229052B1 (en) 1998-05-29 2001-05-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hydroformylation of olefins using supported bis(phosphorus) ligands
DE19825212A1 (de) 1998-06-05 1999-12-09 Basf Ag Katalysator, umfassend einen Komplex eines Metalls der VIII. Nebengruppe auf Basis eines zweizähnigen Phosphonitliganden und Verfahren zur Herstellung von Nitrilen
WO1999065506A2 (en) 1998-06-12 1999-12-23 Micrologix Biotech Inc. Cancer therapy with indolicidin or cationic peptides and their polymer conjugates
DE19953058A1 (de) 1999-11-03 2001-05-10 Basf Ag Phosphite
EP1176136A4 (en) * 2000-02-15 2005-12-07 Showa Denko Kk PROCESS FOR THE PREPARATION OF FUMIC ACID ESTERS
DE10038037A1 (de) 2000-08-02 2002-04-18 Basf Ag Zur Herstellung von Nitrilen geeigneter Katalysator und Verfahren zur Herstellung von Nitrilen
FR2815344B1 (fr) 2000-10-13 2004-01-30 Rhodia Polyamide Intermediates Procede d'hydrocyanation de composes organiques a insaturation ethylenique
FR2819250B1 (fr) 2001-01-05 2004-12-03 Rhodia Polyamide Intermediates Procede de fabrication de composes nitriles a partir de composes a insaturation ethylenique
DE10100708A1 (de) 2001-01-10 2002-07-11 Oxeno Olefinchemie Gmbh Neue N-Phenylpyrrolbisphosphanverbindungen und deren Metallkomplexe
DE10136488A1 (de) 2001-07-27 2003-02-06 Basf Ag Ni(O) enthaltendes Katalysatorsystem
FR2830530B1 (fr) 2001-10-08 2004-07-02 Rhodia Polyamide Intermediates Procede de transformation, d'une part, de composes a insaturation ethylenique en nitriles et, d'autre part, de nitriles branches en nitriles lineaires
FR2835833B1 (fr) 2002-02-13 2004-03-19 Rhodia Polyamide Intermediates Procede de fabrication de composes nitriles a partir de composes a insaturation ethylenique
FR2842197A1 (fr) 2002-07-15 2004-01-16 Rhodia Polyamide Intermediates Procede de fabrication de composes nitriles a partir de composes a insaturation ethylenique
FR2842196B1 (fr) 2002-07-15 2006-01-13 Rhodia Polyamide Intermediates Procede de fabrication de composes nitriles a partir de composes a insaturation ethylenique
US6599398B1 (en) 2002-07-17 2003-07-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Recovery of adiponitrile from a mixture of adiponitrile, aminocapronitrile and hexamethylenediamine
FR2845379B1 (fr) 2002-10-04 2004-12-03 Rhodia Polyamide Intermediates Procede de fabrication de composes nitriles a partir de composes a insaturation ethylenique
FR2847898A1 (fr) 2002-12-02 2004-06-04 Rhodia Polyamide Intermediates Procede de fabrication de composes nitriles a partir de composes a insaturation ethylenique
FR2849027B1 (fr) 2002-12-23 2005-01-21 Rhodia Polyamide Intermediates Procede de synthese de composes comprenant des fonctions nitriles a partir de composes a insaturations ethyleniques
DE10314761A1 (de) 2003-03-31 2004-10-14 Basf Ag Als Katalysator für die Hydrocyanierung von olefinisch ungesättigten Verbindungen geeignetes System
FR2854892B1 (fr) 2003-05-12 2005-06-24 Rhodia Polyamide Intermediates Procede de fabrication de dinitriles
DE602004002402T2 (de) 2003-05-28 2007-09-13 Michel Lata S.A., Cernay-Les-Reims Substrat mit einem vertraulichen muster
DE102004052040A1 (de) 2004-10-26 2006-04-27 Basf Ag Liganden zur asymmetrischen Hydroformylierung
BRPI0618900A2 (pt) * 2005-11-22 2011-09-27 Smithkline Beecham Corp compostos calcilìticos
FR2926816B1 (fr) 2008-01-25 2010-05-14 Rhodia Operations Procede de fabrication de composes comprenant des fonctions nitriles
FR2932477B1 (fr) 2008-06-17 2013-01-18 Rhodia Operations Procede de fabrication de composes nitriles a partir de composes a insaturation ethylenique
FR2932476B1 (fr) 2008-06-17 2010-07-30 Rhodia Operations Procede de fabrication de composes nitriles a partir de composes a insaturation ethylenique
FR2941455B1 (fr) 2009-01-29 2011-02-11 Rhodia Operations Procede de fabrication de composes comprenant des fonctions nitriles

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3496217A (en) * 1967-05-23 1970-02-17 Du Pont Hydrocyanation of olefins
US3864380A (en) * 1974-01-17 1975-02-04 Du Pont Hydrocyanation of Olefins
EP0336314A2 (en) * 1988-03-31 1989-10-11 E.I. Du Pont De Nemours And Company Promoter synergism in pentenenitrile hydrocyanation
RU2127724C1 (ru) * 1993-11-03 1999-03-20 Рон-Пуленк Шими Способ получения динитрилов
US6127567A (en) * 1997-07-29 2000-10-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hydrocyanation processes and multidentate phosphite ligand and nickel catalyst compositions therefor
US6048996A (en) * 1999-08-26 2000-04-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Insoluble promoters for nickel-catalyzed hydrocyanation of monoolefins

Also Published As

Publication number Publication date
US20120004440A1 (en) 2012-01-05
UA107333C2 (ru) 2014-12-25
KR20110058891A (ko) 2011-06-01
SG196844A1 (en) 2014-02-13
EP2346815B1 (fr) 2016-04-20
US20160009638A1 (en) 2016-01-14
CN102186810B (zh) 2014-10-22
JP2012506397A (ja) 2012-03-15
JP5470397B2 (ja) 2014-04-16
FR2937321B1 (fr) 2010-10-22
WO2010046226A1 (fr) 2010-04-29
CN102186810A (zh) 2011-09-14
RU2011120460A (ru) 2012-11-27
FR2937321A1 (fr) 2010-04-23
KR101280092B1 (ko) 2013-06-28
EP2346815A1 (fr) 2011-07-27
US9174207B2 (en) 2015-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1315790C (zh) 由烯属不饱和化合物合成具有腈官能团的化合物的方法
WO2008008928A2 (en) Process for making 3-pentenenitrile by hydrocyanation of butadiene
JP5393701B2 (ja) ニトリル官能基を有する化合物の製造方法
KR101308187B1 (ko) 에틸렌성 불포화 화합물로부터의 니트릴 화합물의 제조 방법
RU2487864C2 (ru) Способ получения соединений, содержащих нитрильные группы
RU2472776C1 (ru) Способ получения соединений, содержащих нитрильные группы
JP5710508B2 (ja) 有機リン化合物、該化合物を含む触媒系及び該触媒を使用するヒドロシアン化又はヒドロホルミル化方法
JP5579836B2 (ja) エチレン性不飽和化合物からニトリル化合物を製造するための方法
KR20140082669A (ko) 에틸렌성 불포화 화합물로부터의 니트릴 화합물 제조 방법
US20130053580A1 (en) Organophosphorus compounds, catalytic systems comprising said compounds and method of hydrocyanation using said catalytic systems

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161006