芳香族腈化合物的制造方法以及碳酸酯的制造方法技术

本发明专利技术提供一种在从芳香族酰胺化合物向对应芳香族腈化合物的再生中实现抑制副产物的产生并且能够高收率且有选择性地得到目标化合物的脱水反应的方法。并且，提供一种芳香族腈化合物的制造方法，该方法减少该脱水反应的工序数，并且即使在接近于常压的压力下，也大幅度改善反应速度。进而，将上述制造方法应用于碳酸酯的制造方法，实现有效率的碳酸酯的制造方法。上述技术问题通过一种芳香族腈化合物的制造方法解决，该制造方法包括将芳香族酰胺化合物进行脱水的脱水反应，在上述脱水反应中使用二苯醚。

Manufacturing methods of aromatic nitriles and carbonates

The present invention provides a method for restraining by-product production in the regeneration from aromatic amide compounds to corresponding aromatic nitrile compounds and obtaining the dehydration reaction of target compounds with high yield and selectivity. Furthermore, a manufacturing method of aromatic nitrile compounds is provided, which reduces the number of dehydration processes and greatly improves the reaction speed even under pressure close to atmospheric pressure. Furthermore, the above-mentioned manufacturing method is applied to the manufacturing method of carbonate to realize the efficient manufacturing method of carbonate. The above technical problems are solved by a manufacturing method of aromatic nitrile compounds, which includes dehydration of aromatic amide compounds and the use of diphenyl ether in the above dehydration reaction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】芳香族腈化合物的制造方法以及碳酸酯的制造方法
本专利技术涉及一种氰基吡啶和氰基吡嗪等的芳香族腈化合物的制造方法以及碳酸酯的制造方法。
技术介绍
碳酸酯，是指用烷基或芳基取代了碳酸CO(OH)2的2个原子的氢中的1个原子或2个原子的化合物的总称，是具有RO－C(＝O)－OR’(R、R’表示饱和烃基或不饱和烃基)的结构的化合物。关于碳酸酯，除了用作用于提高辛烷值的汽油添加剂、用于使排气中的颗粒减少的柴油燃料添加剂等添加剂之外，用作合成聚碳酸酯或聚氨酯、医药/农药等的树脂/有机化合物时的烷基化剂、羰基化剂、溶剂等，或者用作锂离子电池的电解液、润滑油原料、锅炉配管的防锈用的脱氧剂的原料等，是非常有用的化合物。作为现有的碳酸酯的制造方法，主流是使碳酰氯作为羰基源与醇直接反应的方法。由于该方法使用非常有害且腐蚀性高的碳酰氯，因而对其运输或储存等处理需要细心的注意，为了维持并管理制造设备以及确保安全性，花费很大的成本。另外，用该方法制造时，在原料或催化剂中含有氯等的卤素，从而在所得到的碳酸酯中，包含无法以简单的精制工序除去的微量的卤素。在汽油添加剂、轻油添加剂、面向电子材料的用途中，还存在成为腐蚀的原因的担忧，因此，必须进行用于使碳酸酯中微量存在的卤素成为极微量的彻底的精制工序。此外，最近，由于利用对人体非常有害的碳酰氯，利用该制造方法的制造设备的新设得不到批准等，行政指导变得越来越严格，迫切期待不使用碳酰氯的新的碳酸酯的制造方法。于是，也已知有使用不均一系催化剂从醇和二氧化碳直接合成碳酸酯的方法。在该方法中，为了提高碳酸酯的生成量，研究了：通过使用2－氰基吡啶或苯甲腈作为水合剂，大幅度改善碳酸酯的生成量、生成速度，使反应在接近于常压的压力下容易进行，并且加快反应速度(参照专利文献1、2)。但是，关于副产生成的苯甲酰胺等的处理方法或利用方法，也存在问题。例如，通过苯甲腈和水的反应而生成的苯甲酰胺的用途限定于部分的医药农药中间体。因此，在使用苯甲腈作为水合剂的碳酸酯的制造中，希望将副产生成的苯甲酰胺再生为苯甲腈并进行再利用，以高选择率(由于认为如果产生副产物，则难以作为水合剂进行再利用)且高收率(由于如果收率低，则苯甲酰胺的残留量多，与苯甲腈的分离处理量变多，负荷升高)进行该再生反应成为需要解决的技术问题。如上所述，鉴于关于从苯甲酰胺等向苯甲腈等的再生存在有问题，已知用于不使用强力的试剂并且也抑制副产物的产生地进行上述再生的方法(专利文献3)。但是，该方法中存在如下问题：通过酰胺化合物的脱水生成腈需要400小时，不能与在24小时结束反应的碳酸酯合成反应达到平衡，即不能并用，另外，为了固液分离催化剂，需要进行抽提或过滤等，工序长且繁琐。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010－77113号公报专利文献2：日本特开2012－162523号公报专利文献3：WO2015/099053号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的目的在于，提供一种在从芳香族酰胺化合物、例如吡啶甲酰胺或吡嗪酰胺向对应芳香族腈化合物氰基吡啶或氰基吡嗪的再生中，实现抑制副产物的产生并且能够高收率且有选择性地得到目标化合物的脱水反应的方法。并且，目的在于提供一种芳香族腈化合物的制造方法，该方法减少该脱水反应的工序数，并且即使在接近于常压的压力下，也能够大幅度改善反应速度并缩短反应时间。本专利技术的另一目的在于，将上述芳香族腈化合物的制造方法应用于碳酸酯的制造方法，实现有效率的碳酸酯的制造方法。用于解决技术问题的技术方案为了解决上述的技术问题，本专利技术的专利技术人对通过将芳香族酰胺化合物脱水而进行的氰基吡啶和氰基吡嗪等芳香族腈化合物的制造方法做了研究。即，本专利技术的专利技术人对将芳香族酰胺化合物进行脱水的反应条件进行了研究，结果，通过使用沸点高于所要生成的芳香族腈化合物的沸点并且低于原料芳香族酰胺化合物的沸点的二苯醚并调整反应温度，实现了如下的脱水反应的工艺，即，能够大幅度改善反应速度并缩短反应时间，同时，抑制副产物的产生，高收率且有选择地得到目标化合物，并且容易进行芳香族腈化合物的回收。还发现：本专利技术的专利技术人所设计的该脱水反应的工艺中，不需要固液分离催化剂，因此，能够减少该脱水反应的工序数。此外，上述脱水反应优选在使二苯醚沸腾的状态下进行。由此，能够使从芳香族酰胺化合物向芳香族腈化合物利用脱水反应进行再生的速度与利用芳香族腈化合物从CO2和醇合成碳酸酯的速度取得平衡，即，能够将脱水反应和碳酸酯合成反应作为一连串的商业工艺而能够实施。由此进一步，本专利技术的专利技术人也研究了将上述见解应用于碳酸酯的制造方法。即，本专利技术的专利技术人发现了在由醇和二氧化碳直接合成碳酸酯的碳酸酯制造方法中，通过使用沸点高于芳香族酰胺化合物的沸点的溶剂，无需固液分离催化剂，减小该反应的工序数从而能够简化，并确认到：通过组合利用二苯醚的从芳香族酰胺化合物向芳香族腈化合物的脱水反应，能够得到优异的效果。本专利技术的要点如下所述。(1)一种芳香族腈化合物的制造方法，其包括将芳香族酰胺化合物进行脱水的脱水反应，在上述脱水反应中使用二苯醚。(2)上述(1)所述的芳香族腈化合物的制造方法，其中，在上述脱水反应中，使用二苯醚，并且在上述二苯醚的沸腾状态下进行上述脱水反应。(3)上述(2)所述的芳香族腈化合物的制造方法，其中，上述二苯醚的沸点比上述芳香族腈化合物的沸点和水的沸点高，并且比上述芳香族酰胺化合物的沸点低。(4)上述(1)～(3)中任一项所述的芳香族腈化合物的制造方法，其中，在减压下的条件下进行上述脱水反应。(5)上述(1)～(4)中任一项所述的芳香族腈化合物的制造方法，其中，上述脱水反应的反应液温度为170℃以上且低于230℃。(6)上述(1)～(5)中任一项所述的芳香族腈化合物的制造方法，其中，上述芳香族酰胺化合物包含吡啶甲酰胺或吡嗪酰胺，上述芳香族腈化合物包含氰基吡啶或氰基吡嗪。(7)上述(1)～(6)中任一项所述的芳香族腈化合物的制造方法，其中，在上述脱水反应中使用含有铯(Cs)的催化剂。(8)一种碳酸酯的制造方法，其特征在于，包括：第一反应工序，包含在芳香族腈化合物的存在下使醇和二氧化碳反应而生成碳酸酯和水的碳酸酯生成反应，并且包含使该生成的水与该芳香族腈化合物进行水合而生成芳香族酰胺化合物的水合反应；第二反应工序，从上述第一反应工序的反应体系中分离上述芳香族酰胺化合物后，使该芳香族酰胺化合物通过在170℃以上且低于230℃的反应液温度下进行脱水的脱水反应而再生为芳香族腈化合物，在上述第一反应工序中使用上述第二反应工序中再生的上述芳香族腈化合物的至少一部分。(9)一种碳酸酯的制造方法，其特征在于，包括：第一反应工序，包含在芳香族腈化合物的存在下使醇和二氧化碳反应而生成碳酸酯和水的碳酸酯生成反应，并且包含使该生成的水与该芳香族腈化合物进行水合而生成芳香族酰胺化合物的水合反应；第二反应工序，从上述第一反应工序的反应体系中分离上述芳香族酰胺化合物后，使该芳香族酰胺化合物通过在二苯醚的存在下进行脱水的脱水反应而再生为芳香族腈化合物，在上述第一反应工序中使用上述第二反应工序中再生的上述芳香族腈化合物的至少一部分。(10)上述(8)或(9)所述的碳酸酯的制造方法，其中，上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芳香族腈化合物的制造方法，其特征在于：该芳香族腈化合物的制造方法包括将芳香族酰胺化合物进行脱水的脱水反应，在所述脱水反应中使用二苯醚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.22 JP 2016-1239451.一种芳香族腈化合物的制造方法，其特征在于：该芳香族腈化合物的制造方法包括将芳香族酰胺化合物进行脱水的脱水反应，在所述脱水反应中使用二苯醚。2.如权利要求1所述的芳香族腈化合物的制造方法，其特征在于：在所述二苯醚的沸腾状态下进行所述脱水反应。3.如权利要求2所述的芳香族腈化合物的制造方法，其特征在于：所述二苯醚的沸点比所述芳香族腈化合物的沸点和水的沸点高，并且比所述芳香族酰胺化合物的沸点低。4.如权利要求1～3中任一项所述的芳香族腈化合物的制造方法，其特征在于：在减压下的条件下进行所述脱水反应。5.如权利要求1～4中任一项所述的芳香族腈化合物的制造方法，其特征在于：所述脱水反应的反应液温度为170℃以上且低于230℃。6.如权利要求1～5中任一项所述的芳香族腈化合物的制造方法，其特征在于：所述芳香族酰胺化合物包含吡啶甲酰胺或吡嗪酰胺，所述芳香族腈化合物包含氰基吡啶或氰基吡嗪。7.如权利要求1～6中任一项所述的芳香族腈化合物的制造方法，其特征在于：在所述脱水反应中使用含有铯的催化剂。8.一种碳酸酯的制造方法，其特征在于，包括：第一反应工序，包含在芳香族腈化合物的存在下使醇和二氧化碳反应而生成碳酸酯和水的碳酸酯生成反应，并且包含使该生成的水与该芳香族腈化合物进行水合而生成芳香族酰胺化合物的水合反应；和第二反应工序，从所述第一反应工序的反应体系中分离所述芳香族酰胺化合物后，使该芳香族酰胺化合物通过在170℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：新开洋介，刘红玉，原田英文，伊佐早祯则，冨重圭一，中川善直，田村正纯，铃木公仁，并木泰树，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，国立大学法人东北大学，新日铁住金株式会社，新日铁住金工程技术株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP