TWI232857B - Method for producing epsilon-caprolactam - Google Patents

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TWI232857B
TWI232857B TW088106566A TW88106566A TWI232857B TW I232857 B TWI232857 B TW I232857B TW 088106566 A TW088106566 A TW 088106566A TW 88106566 A TW88106566 A TW 88106566A TW I232857 B TWI232857 B TW I232857B
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aza
cycloheptene
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alkoxy
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Masami Fukao
Kan Takamine
Tomokazu Nakamura
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Sumitomo Chemical Co
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D201/00Preparation, separation, purification or stabilisation of unsubstituted lactams
    • C07D201/16Separation or purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
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Description

1232857 -- B7 五、發明說明(1 ) ; 本發明係有關低游離鹼度之ε -己內醯胺之製造方法 °更詳細者係有關利用固體觸媒,於醇之存在下藉由環己 酮汚之氣相Beck m a n W s轉位反應之製造ε -己內醯胺方法 取得低游離驗度之ε -己內醯胺之製造方法者。 e —己內醯胺係做爲尼龍- 6 -製造中間體之重要化 合物者。又,利用固體觸媒之氣相Beckmann's轉位反應後 由環己酮肟製造ε -己內醯胺之方法爲公知者,做爲該固 體觸媒者如:使用硼酸系觸媒,二氧化矽,氧化'鋁觸媒, 固體磷酸觸媒,複合金屬氧化物觸媒,沸石系觸媒等方法 爲公知者。更有如特開昭6 2 - 1 2 3 1 6 7號公報,特 開昭6 3 — 5 4 3 5 8號公報之使用高二氧化矽型metallo 矽酸鹽觸媒之例者,藉由使用此觸媒之環己酮肟氣相 Beckmann’s轉位反應後之選擇比起公知之觸媒有相當程度 之改善。特開平2 - 2 7 5 8 5 0號公報中於固體觸媒共 存低級醇後取得ε -己內醯胺之方法中,更可有效改善選 擇率被揭示。又,特開平5 — 2 0 1 9 6 5號公報中公開 於醇及/或乙醚化合物之存在下以沸石觸媒使用後,於反 應系中與水共存後,氣相下使環己酮肟經接觸反應後,取 得ε -己內醯胺時,其選擇率與觸媒之壽命被改善者。 另外,1 一氮雜一 2 -烷氧基一 1 一環庚烯(以下, 稱A A Η )係於ε -己內醯胺中藉由硫酸二甲酯,二偶氮 甲烷等之烷化劑作用後合成對應之A A Η爲公知者,惟, 共存醇之脂氣相B e c k m a η η ’ s轉位中此出現副產物,更且, 此等A A Η殘留於製品ε -己內醯胺中時,則將無法取得 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) L丨卜丨^ 愁! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1232857 A7 ’ B7 五、發明說明(2 ) 滿意之製品規格下之游離鹼度尙未被發現。游離鹼度之製 品規格各使用業者定義並未一致,一般爲1 m e q / k g 以下,較佳者爲Ο . 3m e q/k g以下,更佳者爲 Ο · lmeq/kg以下者被要求之,製品ε —己內醯胺 中之游離鹼度高時,於對尼龍聚合時造成不良影響乃爲公 知者。 鑑於以上各問題點,本發明者爲找出利於工業之低游 離鹼度,且高收率之製造ε -己內醯胺方法進行精密硏討 結果,發現以環己酮肟做爲原料使用於醇之存在下使用固 體觸媒後藉由氣相Beckmann、轉位反應後取得ε -己內醯 胺時,依反應條件不同,反應生成物中一般約0 · 1 %〜 1 0 %之選擇率下A A Η生成後,該A A Η含於ε —己內 醯胺時提高游離鹼度造成製品品質之降低,惟,反應生成 物藉由水處理後,ΑΑΗ與水反應下轉換ε -己內醯胺而 降低游離鹼度同時可提昇ε -己內醯胺之產率,進而完成 了本發明。 亦即,本發明第丨係提供於醇存在下藉由使用固體觸 媒之環己酮肟氣相B e c k m a η η · s轉位反應後,所取得之1 -氮雜- 2 -烷氧基- 1 -環庚烯含有之反應生成物經水處 理後去除含於該反應生成物中之1 -氮雜-2 -烷氧基-1 一環庚烯者爲特徵之ε -己內醯胺之製造方法。 本發明第2係提供於醇存在下藉由使用固體觸媒之環 己酮肟氣相Beckman n's轉位反應後取得含1 —氮雜—2 — 烷氧基- 1 -環庚烯之反應生成物分離出含1 -氮雜一 2 ί-----------:----訂·--------· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) - 5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1232857 A7 B7 五、發明說明(3 ) 一烷氧基一 1· 一環庚烯之成份,所分離之1 一氮雜一 2 — 烷氧基—1 一環庚烯經水處理後,去除1 一氮雜一 2 -烷 氧基-1 -環庚烯者爲特徵之製ε -己內醯胺之方法者。 本發明第3係提供與水處理之反應生成物實質分離醇 所取得之反應生成物者爲特徵之本發明第1所載之ε -己 內醯胺之製造方法者。 本發明第4係提供分離含1 一氮雜一 2 —烷氧基一 1 -環庚烯之成份之反應生成物爲實質分離醇後所取得之反 應生成物者爲特徵之第2發明所載之ε -己內醯胺之製造 方法者。 本發明第5係提供於醇存在下藉由以固體觸媒之環己 酮肟氣相Beckmann、轉位反應所取得含1 —氮雜—2 —烷 氧基一 1 一環庚烯之反應生成物分離出含1 一氮雜一 2 -烷氧基一 1 一環庚烯之成份,所分離之1 一氮雜一 2 —烷 氧基-1 一環庚烯之成份經水處理後回復至1 -氮雜- 2 -烷氧基- 1 —環庚烯轉化成ε -己內醯胺之生成物由氣 相Beckmann’s轉位反應反應生成物分離1 —氮雜—2 —烷 氧基- 1 -環庚烯之成份之前步驟者爲特徵之ε -己內醯 胺之製造方法者。 本發明第6係分離含1 一氮雜一 2 -烷氧基一 1 一環 庚烯成份之反應生成物實質分離醇後所取得之反應生成物 者爲特徵之本發明第5所載之ε -己內醯胺之製造方法者 〇 本發明第7係提供於醇存在下以固體觸媒之環己酮肟 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -6 _ g-----------r---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1232857 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7__五、發明說明(4 ) 由氣相Beckmann's轉位反應後製造ε —己內醯胺之方法中 ,副產物1 一氮雜一 2 -烷氧基一 1 一環庚烯經水處理後 所取得之製品ε —己內醯胺中含1 —氮雜一 2 -烷氧基-1 —環庚烯之量爲1 〇 〇 p pm以下者爲其特徵之ε -己 內醯胺之製造方法者。 本發明所取得之ε -己內醯胺其A A Η含量通常爲 1 0 0 p p m以下,較佳者約爲2 5 p p m以下,更佳者 約爲1 0 p p m以下者,游離鹼度低且品質亦佳。 做爲具該物性之本發明ε -己內醯胺之製造方法者如 :於醇存在下使用固體觸媒之氣相反應條件下使環己酮肟 反應後取得含A A Η之反應生成物,更佳者係由該反應生 成物實質分離醇之含A A Η反應生成物以水處理者,或由 該反應生成物更藉由蒸餾等操作後,分離以A A Η爲主之 成份後,將此以水處理之方法例,藉由該水處理後, A A Η轉化爲ε —己內醯胺後,可取得A A Η含量少之ε -己內醯胺者。 針對上述方法,做爲固體觸媒者以含有氧化矽觸媒, 特別以結晶性MeUllo矽酸酯爲佳。特別是S 1 / M e原子 比(其中Me係選自A1 ,Ga,Fe,B,Zn,Cr ,Be,Co,La,Ge,Ti ,Zr,Hf ,V, Ni ,Sb,B i ,Cu,Nb等1種或2種以上之金屬 元素者)爲5 0 0以上之結晶Metallo矽酸酯爲更佳。又, 實質上未含M e成份之二氧化矽組成之結晶性矽酸酯亦佳 。S i /M e原子比通常分析方法可藉由原子吸光法,螢 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1232857 Β7 五、發明說明(5 ) 光X法等求出。另外,此等觸媒係藉由公知之方法製造者 。公知者結晶性Metallosilicate及結晶性Silicate中有各種 結晶型,而以屬於五角星型結構者宜/ ε —己內醯胺之製造中做爲共存於反應系之醇者通常 使用低級醇者。低級醇之例如:碳數6以下之醇例,更具 體之例如:選自甲醇,乙醇,正一丙醇,異丙醇,正一丁 醇,次—丁醇,正一戊醇,正一己醇,之1種或2種以上 者。特別是使用1種或2種以上之甲醇,乙醇,正-丙醇 ,異丙醇,正-丁醇可明顯改善ε -己內醯胺之選擇率及 觸媒壽命者爲更理想者。其中又以甲醇或乙醇效果最爲明 顯,由工業觀點特別爲理想者。 又,製造上述ε -己內醯胺時,與醇同時亦可與水共 存。使用該水之量爲1莫耳環己酮肟之0.06〜2,5 倍之莫耳比者,較佳者爲0 · 1 8〜1 · 9倍者。若不在 此範圍時,則觸媒之活性有大大降低之傾向。適量水之使 用有改善觸媒壽命之效果。 一般於3氣壓以下之壓力下進行反應。又,亦可於大 氣壓以下減壓下進行之。反應之進行通常以固定床方法或 流動床方式之氣相接觸反應下進行之。原料之環己酮肟於 氣體狀態下以觸媒層反應,而醇預先與環己酮肟混合或與 環己酮肟分別供與反應器者亦可。固定床反應時環己酮肟 與醇充份混合狀態下通過觸媒層者宜。又,流動床反應時 ,環己酮肟與醇未必一定預先混合,可分別供與,更可使 醇分次加入。另外,流動床反應時’醇亦可加於比環己酮 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) i—i!# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1232857 ___ Β7 五、發明說明(6 ) 肟更上流側者。 亦可將水預先與環己酮肟混合後供於反應器者,或與 環己酮肟分開供與之。流動層反應時可分次供與之。 共存於反應系之醇量通常爲環己酮肟之〇 · 1〜2〇 倍之重量比爲適當者,較佳者爲1 〇倍以下者,更理想者 爲0 · 3〜8倍者。 反應系中做爲稀釋氣體如苯,環己烷,甲苯等之反應 中亦可共存不活性化合物或氮等不活性氣體者。 反應溫度通常爲2 5 0 °C〜5 0 0 °C者,較佳者約爲 300它〜450°€:,更隹者爲30 0它〜400。(:者。 原料環己酮肟之空間速度爲W H S V =約〇 . 1〜4 0 h r — 1 (即,1 k g之觸媒之環己酮肟供給速度約爲 0 · 1〜40kg/hr)者。較佳者約爲〇· 2〜20 h r — 1,更理想者爲〇 · 5〜1 0 h r — 1者。 做爲本發明實施形態之一者係於特定條件下使於醇存 在下進行環己酮肟氣相Beckmann's轉位反應所取之A A Η 含有之反應生成物或由該反應生成物預先蒸餾等方法後, 實質分離醇後之含A A Η反應生成物中之A A Η與水反應 後進行者。 做爲本發明其他實施形態者係直接將氣相BeckmaruVs 轉位反應所取得之反應生成物,或由該反應生成物分離醇 後,更藉由蒸餾後,AAH之含量爲1 〇 〇 p pm以下者 ,較佳者爲2 5 p p m以下,更佳者爲1 〇 p p m以下之 以ε -己內醯胺做爲主成份之餾份與A A Η被濃縮之餾份 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — — II II I I I l· I I I t — — — — —----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1232857 B7 五、發明說明(7 ) 分離之後,此A A Η被濃縮之餾份於特定條件下以水處理 後進行者。其中,A A Η被濃縮之餾份中可含ε —己內醯 胺,或低沸點副產物,更含水亦可。預先藉由蒸餾後 A A Η被濃縮做爲餾份分離後,將該餾份供入與水之反應 時,水處理之反應生成物中含ε -己內醯胺同時ε -己內 醯胺以外之副產物亦少量含有,因此,水處理後之處理液 係比目的之濃縮A A Η之蒸餾步驟更前面之步驟重覆進行 者佳。藉此,無須附加新設備,使用既存設備有效去除 A A Η之水處理步驟所產生之副產物,同時,藉由A A Η 之轉化可有效回收所生成之ε -己內醯胺,因此特別被推 崇。 針對該氣相Beckmann’s轉位反應,其反應時做爲副產 物者通常約0.1%〜10%之選擇率下生成AAH後, 含於反應生成物中。A A Η於轉位反應中藉由所使用之醇 而有不同,例如:使用甲醇做爲醇時爲1 一氮雜一 2 —甲 氧基一 1 一環庚烯,使用乙醇時爲1 一氮雜一 2 —乙氧基 一 1 —環庚烯,使用正一丙醇時爲1 一氮雜—2 —正一丙 氧基-1 —環庚烯之例。氣相B e c k m a η η' s轉位反應反應生 成物首先以1 一氮雜- 2 -烷氧基一 1 一環庚烯含有之反 應生成物做爲不純物,或由該反應生成物分離後取得含有 1 —氮雜一 2 —烷氧基一 1 一環庚烯之成份藉由水處理後 ,A A Η水解反應後,轉化成ε -己內醯胺同時消耗 A A Η。ε —己內醯胺中A A Η存在特定濃度以上時,則 惡化ε -己內醯胺之製品規格之游離鹼度。
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 7]〇Z . I I I I ^-----· I I I l· I I I ^ ·11111111 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1232857 B7 五、發明說明(8 ) 本發明中,藉由上述反應後取得AAH及ε —己內醯 胺之反應生成物經水處理時,A A Η消失之同時由A A Η 生成ε —己內醯胺而增加ε -己內醯胺之收量。藉由水處 理後A A Η主要對應ε -己內醯胺產生醇,處理後之液體 比醇分離步驟更前重覆進行者佳。 水處理中水之使用比例爲存在反應系內之A A Η量之 約爲1當量〜5 0當量者,較佳者爲3當量〜3 0當量。 當水量小於1當量時,則A A Η之分解不完全。水量太多 則處理後之生成液務必藉由蒸發水等方法分離去除而提高 去除成本。 處理溫度依使用水量不同,約爲4 5 t〜2 5 0 t, 較佳者爲6 0 °C〜2 0 0 °C者。處理溫度於比水沸點更高 之條件下,加壓下進行處理之方法者宜。處理時間以水解 A A Η之時間即可,處理溫度高者以短時間處理者宜,通 常爲Ο · 1小時〜1 0小時,較佳者爲0 · 5〜5小時之 範圍內處理之。 水處理所使用之水亦可由反應系統外添加使用亦可, 供與水處理之反應生成物,或由該反應生成物藉由蒸餾後 分離後取得之A A Η中存在必要量之水於水處理時,無須 添加新的反應系外之水,可使用存在於該水處理對象物中 之水。 針對藉由上述氣相Beckmanns轉位反應所取得含 A A Η之反應生成物之水處理(A A Η加水分解),由含 (A) ΑΑΗ之反應生成物,或含(Β)之ΑΑΗ反應生 ^纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 7y\Z ' " ^-----------r---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1232857 _ Β7 五、發明說明(9 ) 成物去除醇後之醇去除物〔以下稱含合倂(A )與(B ) 之A A Η者〕(1 )於該A A Η含有物中添加水後,加熱 處理後,進行精製,或(2)由ΑΑ Η含有物中之 A A Η,或含濃縮A A Η之餾份藉由精餾等分離後,所取 得A A Η或含濃縮A A Η之餾份經水處理後,回收ε —己 內醯胺之方法,等例者。 又(3 )於氣相Beckmann’s轉位反應中使用比水沸點 低之醇時,於轉位反應系中添加水後放置,直接將含水之 轉位反應生成物處理A A Η或藉由蒸餾流出該轉位反應生 成物中之醇後,殘存之水處理A A Η,再由該處理物以蒸 餾其他副產物等之方法分離後,取得製品ε -己內醯胺之 方法,(4)將藉由氣相Beckmann's轉位反應後取得之反 應生成物,或由該反應生成物去除醇後之反應生成物以有 機溶媒與水做爲萃取劑萃取,或以含水之溶媒藉由晶析等 與水接觸後,同時進行其他副產物之去除與A A Η之水解 處理之方法等例。 (5 )含A A Η之氣相Beckmann’s轉位反應液,或由 該轉位反應液預先回收醇後之殘留液溶解於未與水混合之 有機溶媒後,藉由此與水接觸後,同時進行A A Η水解反 應與ε —己內醯胺之萃取之未含ΑΑΗ之ε —己內醯胺之 方法等方法示例。 又’此等方法亦可與以水進行晶析之方法,以過錳酸 鉀水溶液進行精製處理之方法等,以公知之水進行精製方 法合倂使用者。 -----r---訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -12- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1232857 B7 五、發明說明(10) 此水解處理方法由易於回收ε -己內醯胺回收之觀點 比較時,於分離水與ε -己內醯胺之步驟中做爲能量所須 之水使用量以必要最小量於A A Η水解反應中者爲宜。 因此,工業上於醇存在下以固體觸媒環己酮肟之氣相 Beckmann's轉位反應後取得之不純物之含A A Η反應生成 物預先藉由蒸餾等實質的分離醇後,更分離含ΑΑΗ之餾 份後,於含此A A Η餾份中加水後使反應之後,A A Η轉 化爲ε —己內醯胺者宜。 另外,本發明中,藉由蒸餾等實質的分離(去餘)醇 ,惟,A A Η之水處理時醇含量太多將抑制A A Η之水解 ,因此預先去除醇者佳,水解中所存在之水量,藉由處理 溫度等之必要去除量並不一致,惟,比較去除操作前若去 除9 0 %以上之醇者即可。 如以上詳述,本發明方法所取得之ε -己內醯胺其1 一氮雜一 2 —烷氧基一 1 一環庚烯之含量通常爲100 -p p m以下,較佳者爲2 5 p pm以下,更佳者爲1 〇 p p m以下者,因此游離鹼度低故品質優良。又,A A Η 經水處理後轉化爲ε -己內醯胺因此可有效提高目的生成 物之收率,其產業上之利用價値極佳者。更由反應生成物 藉由蒸餾後分離A A Η後,於粗己內醯胺中所殘留之 A A Η含量爲1 0 0 p p m以下,分離後之A A Η經水解 處理後,將水解處理物於比A A Η之分離步驟之前進行重 覆處理時,無須設置藉由水處理後產生之副產物之分離, 回收之新設備,可提供游離鹼度低,有效提昇目的生成物 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) .13 - -----r---^---------線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1232857 α7 _Β7____ 五、發明說明(11) 之收率之製造ε —己內醯胺之方法者,因此,其產業上利 用價値極大。 實施例 以下藉由實施例進行本發明更詳細說明,惟,實施例 僅爲本發明實施形態之一,並非僅限於此範圍。 又,本發明中環己酮肟之轉化率,ε -己內_胺之選 擇率,A A Η之選擇率分別由下式算出。 環己酮肟之轉化率(%) =〔 (X 一 γ) /χ〕χ 10 0 ε —己內醢胺之選擇率(%) =〔ζ/(χ — γ)〕 X 1 0 0 ΑΑΗ 之選擇率(%) =〔w/(x — y)〕χ 10 0 !丨卩|卜-----φί, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 其中X,Y及Z分別如下。 X =所供給原料環己酮肟之莫耳數 Y =未反應環己酮肟之莫耳數 Z =生成物中ε -己內醯胺之莫耳數 W =生成物中A A Η之莫耳數 參考例1 於內徑 長度約6 0 7 0°C下加熱 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公蝥 1232857 A7 B7 五、發明說明(12) 石英製反應管內塡入0 · 3 7 5 g之含結晶性沸石之觸媒 (觸媒層高約2 3mm),做爲載體氣體之氮氣體( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 4 0 c c / m i η )氣流下,將環己酮肟/甲醇/水= 1/1 · 89/0 · 052之重量比原料液以8 · 54g /h之供給速度下供與反應管中。觸媒層之溫度(反應溫 度)爲3 8 0 °C。反應生成物於反應管出口之乾冰/甲醇 浴中冷卻後進行收集。以氣體層析法分析反應液。其結果 環己酮肟之轉化率爲9 9 · 4%,ε —己內醯胺選擇率爲 96 · 6%,1—氮雜—2 —甲氧基—1—環庚烯(以下 稱ΑΜΗ)之選擇率爲0·82%。 參考例2〜4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於內徑1 0 m m 0,長度約6 0 c m之3 2 5 °C加熱 石英製反應管中充入0 · 3 7 5 g含結晶性沸石之觸媒( 觸媒層高約23mm),氮氣體(7〇cc/min)氣 流下,將環己酮肟/醇/水=1 / 1 · 8 9 / 0 · 0 5 2 之重量比原料液以8 · 5 4 g / h之供給速度下導入,由 反應管出口之反應氣體於乾冰/甲醇浴中進行收集。觸媒 層之溫度爲3 6 0 °C〜3 7 0°C者。以氣體層析法分析反 應液,結果示於表1。 參考例5 環己酮肟/所使用之醇/水=1/5·26/ 0 · 0 5 2之重量比原料以1 8 · 〇 g / h之供給速度導 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1232857
五、發明說明(13) 入之外,與實施例2〜4相同操作後,取得反應液,以氣 體層析法分析反應液。其結果如表丨所示。 表 參考例 2 3 4 5 醇名 甲醇 乙醇 正-丙醇 同左 A (莫耳比) 6.4 4.4 3.4 9.3 B ( % ) 99.73 99,23 97.69 87.49 C ( % ) 95.37 95.78 94.92 94.36 D ( % ) 0.79 0.32 0.04 0.29 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表中A :醇/環己酮肟之莫耳比 B :環己酮肟轉化率 C : <6 —己內醯胺之選擇率 D:AAH之選擇率 實施例1 於氣相Beckmann’s轉位反應所取得之3 1 9 g反應液 (氣體層析法分析中含內醯胺1 5 · 8重量%,AAH 〇 · 19重量%)中,加入8 . 5〇g之AMH與 6 · 7 7 g之水。將此於塡有約5段之玻璃製小球塡充劑 之精餾塔中以3小時之時間由迴流比1,浴溫8 0 °C昇溫 至1 3 0 °C爲止’餾去甲醇。隨後於常壓下,使浴溫爲 1 4 0 °C,加熱3小時後,進行冷卻後,取得8 8 . 9 g 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -16- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1232857 at B7 五、發明說明(14) 之殘留液。藉由氣體色層析法後,內醯胺含量爲6 3 . 6 %,AMH未檢出。內醯胺生成率爲AMH之74 . 〇 針對A Μ Η之內醯胺生成率及A Μ Η殘存率由下式算 出。 ΑΜΗ對內醯胺生成率(%)二{ (Β — A) / C} X 1 0 0 AMH殘存率(%)=(D/C)X100 A =水之處理反應後所供與原料ε -內醯胺莫耳數 Β =水處理反應後生成物中ε -內醯胺之莫耳數 C =水之處理反應後所供與原料中A Μ Η之莫耳數 D =水之處理反應後生成物中之A ΜΗ之旲耳數 參考例6〜g 存在於己內醯胺化合物中之A Μ Η藉由水處理後,做 爲精密調查ΑΜΗ水解生成物之ε -己內醯胺生成收率爲 目的者,利用內醯胺化合物之1之2 -吡咯烷酮取代ε — 己內醯胺進行A Μ Η之水解之討論。 設定2 —吡咯烷酮/ΑΜΗ/水/甲醇=2 0 . 〇/ 1 · 0/1 · 0/36 · 6之重量比,如表2所示溫度, 時間進行加熱後,以氣體層析法分析反應生成物後,測定 反應生成物中內醯胺生成率與A Μ Η之殘存率。結果如表 2所示。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -17- -----r---^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1232857 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明(15) 參考例1 0 設定2 -吡咯烷酮/AM Η /水=20 · 0/1 · 〇 / 1 · 〇之重量比之外,與參考例6〜8同法處理後,以 氣體層析法分析反應生成物後,測定反應生成物中之e -己內醯胺生成率與A Μ Η殘存率。結果如表2所示。 表2 參考例 編號 6 7 8 9 10 加熱溫度 X時間h 65 °C xl 65 t: x6 45 °C x3 140 °C xl 140 °C x3 內醯胺生 成率% 4.4 21.1 3.4 65.3 78.9· AMH殘 存率% 90.7 62.6 89.7 3.6 0 實施例2 測定袠3所示之含A Μ Η量之ε -己內醯胺游離鹼度 。其結果如_ 3所示。 測定方法: ①放有1 0 · 0 g水之燒杯中加入甲基紅,甲基藍指 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格⑵Q χ挪公餐) -18- ------II---^ 11--r---^ ------I-- (請先閱讀背面之注急事項再填寫本頁) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 1232857 -___B7___ 五、發明說明(16) 示劑,攪拌之同時,以稀氫氧化鈉水溶液或N / 1 0 0硫 酸規定液合倂爲灰青色(pH5·70)。 ② 加入試料ε -己內醯胺1 〇 . σ〇 g後,進行溶解 〇 ③ 使用N / 1 〇 〇硫酸規定液以自動滴管進行滴定, 至P Η爲5 · 7 0或指示劑呈灰青色之滴定量換算成1 kg內醯胺之鹼當量數(me q/kg)示之。 表3 A Μ Η含量 (P P m對內醯胺) 游離鹼度 me q / k g 0 0.033 1 . 3 0.043 2 . 5 0.054 7 . 5 0.093 2 5 0.210 10 0 0.723 實施例3 於內徑6 mm0,長度6 0 cm之石英製反應管中加 入0 · 3 7 5 g含結晶性沸石之觸媒(觸媒層高約2 3 mm),做爲載體氣體氮氣(140cc/min)氣流 下,將環己酮肟/甲醇/水=1/1·89/0之重量比 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
I I 訂
I I 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -19- 1232857 A7 B7 五、發明說明(17) 原料以8·54g/h之速度供與反應管中。觸媒層溫度 (反應溫度)爲3 6 5〜3 7 0 °C。反應生成物於反應管 出口之乾冰/甲醇浴中冷卻之後進行收集。以氣體層析法 分析反應液。其結果環己酮肟之轉化率爲9 7 . 3 %,ε -己內醯胺之選擇率爲9 5 · 2%,ΑΜΗ之選擇率爲 1.77%。 1 0 0 g之反應液以蒸發器使於減壓下進行濃縮後, 取得3 5 . 1 g之粗內醯胺。以氣體層析法分析之後去除 溶媒頂點以面積百分率算出之各成份量爲ε -己內醯胺 92.57%,環己酮肟2.74%,ΑΜΗ 1.64 %。 此者30g中加入1·Og之水後,高壓鍋之中, 1 4 0 °C,進行2小時加熱處理後,以氣體色層法分析後 ,去除溶媒頂點以面積百分率算出各成份量爲ε -己內醯 胺93.82%,肟2·75%,ΑΜΗ未檢出。 · -----r---訂---------線 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -20 -

Claims (1)

  1. 六、申請專利範圍 第88 1 06566號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國93年10月29日修正 1 . 一種ε -己內醯|女之製造方法,其特徵係於醇之 存在下’藉由使用固體觸媒之環己酮肟之氣相Beckmann,s 轉位反應後取得含1 -氮雜- 2 -烷氧基〜丨—環庚嫌之 反應生成物’且經4 5 °C〜2 5 0 °C之溫度下進行加熱處 理之水處理後於該反應生成物中所含之1〜氮雜—2 —院 氧基一 1—環庚烯含量爲lOOppm以下者。 2 · —種ε -己內醯胺之製造方法,其特徵係於醇之 存在下,藉由使用固體觸媒之環己酮肟之氣相Beckmann,s 轉位反應所取得之含1 -氮雑一 2 -院氧基一 1 —環庚烯 之反應生成物中將含有1 -氮雜-2 -烷氧基一 i —環庚 烯成份分離之後,再對分離之含有1 -氮雜一 2 -院氧基 一 1 一環庚烯之成份經4 5 °C〜2 5 0 °C之溫度下進行加 熱處理之水處理,以去除1 -氮雜一 2 -院氧基一 1 一環 庚嫌者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 ·如申請專利範圍第1項之ε -己內醯胺之製造方 法,其中,供與水處理之反應生成物爲實質上分離醇後所 得之反應生成物者。 4 .如申請專利範圍第2項之ε -己內醯胺之製造方 法,其中,分離含有1 -氮雜一 2 -烷氧基- 1 一環庚烯 成份之反應生成物,實質上係分離醇後所得之反應生成物 者0 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ29?公釐) 1232857 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之ε -己內 醯胺之製造方法,其中,水處理時間爲進行〇 · 5〜5小 時加熱處理者。 6 ·如申請專利範圍第2項或第4項之ε —己內醯胺 之製造方法,其中,由反應生成物分離含1 -氮雜- 2 -烷氧基- 1 -環庚烯成份之方法爲蒸餾處理法者。 7 · —種ε -己內醯胺之製造方法,其特徵係於醇之 存在下藉由使用固體觸媒之環己酮肟氣相Beckmann’s轉位 反應所取得之含1 -氮雜- 2 -烷氧基- 1 -環庚烯之反 應生成物中將含有1 -氮雜- 2 -烷氧基- 1 -環庚烯之 成份分離後,再將分離之含有1 一氮雜- 2 -烷氧基一 1 -環庚烯之成份經.4 5 °C〜2 5 0 °C之溫度下進行加熱處 理之水處理,以將1 -氮雜- 2 -烷氧基- 1 一環庚烯轉 化成ε -己內醯胺產物、及在該分離步驟之前,將所得之 產物與該氣相Beckmann’s轉位反應產物合倂。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 .如申請專利範圍第7項之ε —己內醯胺之製造方 法,其中,分離含1 —氮雜-2 -烷氧基- 1 一環庚烯成 份之反應生成物實質上係分離醇後所得之反應生成物者。 9 .如申請專利範圍第1至4、7或8項中任一項之 ε. -己內醯胺之製造方法,其中,於醇之存在下藉由使用 固體觸媒環己酮肟之氣相Beckmann’s轉位反應後以製造ε -己內醯胺之方法中,其副產物之1 一氮雜一 2 —烷氧基 - 1 -環庚烯經水處理後所得製品之6 —己內醯胺中’ 1 一氮雜—2 .-院氧基一 1 一環庚烯含量爲2 5 p pm以下 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 1232857 A8 B8 C8 D8 ☆、申請專利範圍 者。 1· 0 ·如申請專利範圍第1至4、7或8項中任一項 之ε -己內醯胺之製造方法,其中,於醇之存在下藉由使 用固體觸媒環己酮肟之氣相Beckmann、轉位反應以製造ε -己內醯胺之方法中,其副產物丄一氮雜一 2 一烷氧基一 1 -環庚烯經水處埋後所得製品之ε 一己內醯胺中,1 一 氮雜一 2 -烷氧基—1 —環庚烯含量爲]_ 〇 ρ ριτι以下者 〇 1 1 ♦如申請專利範圍第1至4、7或8項中任一項 之ε -己內醯胺之製造方法,其中用於處理的水量爲1 一 氮雜一 2 -丨元氧基〜1 —環庚烯之量的約3當量至約3 0 當量。 1 2 ·如申請專利範圍第]_至4、7或8項中任一項 之e -己內醯胺之製造方法,其中用於處理的水量爲1 一 氮雜- 2 -烷氧基- 1 -環庚烯之量的約3當量至約 1 4 · 4當量。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標率一(CNS ) A4規格(21〇X29<7公楚一)
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