二腈化合物的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种生产包含两个腈官能团的化合物的方法。更具体地，本发明专利技术涉及在包含有机金属配合物和Ｌｅｗｉｓ酸型助催化剂的催化体系的存在下，由包含腈官能团和烯属不饱和度的化合物生产二腈化合物的方法。本发明专利技术方法包括涉及到处理由氢氰化反应得到的反应介质的步骤，以便能够从Ｌｅｗｉｓ酸中提取并回收金属元素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括两个腈官能团的化合物的生产方法。本专利技术更具体涉及由包含腈官能团和烯属不饱和度的化合物生产二腈化合物的方法。二腈化合物，尤其是己二腈是合成众多化合物的重要化学中间体。因而，己二腈被用于生产六亚甲基二胺(聚酰胺的单体之一)。其还可被用于生产氨基己腈或己内酰胺(生产各种聚酰胺的重要单体)。在所提出的用于合成己二腈的方法中，使用丁二烯作为原料并与氰化氢进行氢氰化反应的方法在工业上被最广泛地采用。这种方法包括在第一步进行烯烃如丁二烯的氢氰化反应，以生产包括腈官能团和烯属不饱和度的化合物。这个步骤通常是在一种催化体系的存在下进行的，该催化体系包括由金属如镍和有机磷配体形成的金属配合物。在对不饱和单腈化合物进行分离和任选的纯化之后，该单腈化合物通过第二氢氰化反应被转化为二腈化合物，该反应也是在一种催化体系的存在下进行的，该催化体系包括由金属如镍和有机磷配体形成的有机金属配合物。而且，该催化体系包括通常由Lewis酸组成的助催化剂。术语“Lewis酸”按照通常的定义是指接受电子对的化合物。Lewis酸通常是如下所述的金属元素的盐。在目前的方法中，Lewis酸被保留在反应介质中，尤其是在提取腈的步骤中。随后Lewis酸与蒸馏底料(pied)一起被除去，尤其是当其未与结合了有机金属配合物(用作催化体系)的介质分离时。在二腈蒸馏期间存在Lewis酸可促使介质中杂质的产生，该杂质可存在于蒸馏的二腈中。另外，Lewis酸的除去以及其作为流出物的排放从该方法的经济角度和环境的角度来讲是不利的。本专利技术的目的之一是提供一种不包括这些缺点的二腈化合物生产方法。为此，本专利技术提出一种在包括有机金属配合物和由金属化合物形成的助催化剂的催化体系的存在下，通过包括腈官能团和烯属不饱和度的化合物与氰化氢的氢氰化反应来生产二腈化合物的方法。根据本专利技术，在进行了氢氰化步骤之后，该方法包括以下的依次步骤I.处理在不饱和腈化合物的氢氰化步骤之后获得的反应介质E1，以从所述介质中至少提取有机金属配合物，并获得第二介质E2；II.通过在离子交换树脂上经过来处理所述第二介质E2，以至少提取形成助催化剂的金属，并获得第三介质E3；并且III.从所述介质E3中分离所形成的二腈，并且步骤II)和III)的顺序可以颠倒。根据本专利技术的一个优选特征，助催化剂是Lewis酸。更具体地，在G.A.OLAH出版的著作《Friedel-Crafts and Related Reactions》，第1卷，第191-197页(1953)中提到的Lewis酸适用于本专利技术。在本专利技术方法中可以作为助催化剂使用的Lewis酸选自元素周期分类表第Ib、IIb、IIIa、IIIb、IVa、IVb、Va、Vb、VIb、VIIb和VIII族元素的化合物。这些化合物通常是盐，尤其是卤化物如氯化物或溴化物、硫酸盐、磺酸盐、卤代烷基磺酸盐、全卤代烷基磺酸盐，尤其是氟代烷基磺酸盐或全氟代烷基磺酸盐、卤代乙酸盐、全卤代乙酸盐、羧酸盐和磷酸盐。这类Lewis酸的非限制性实例包括氯化锌、溴化锌、碘化锌、氯化锰、溴化锰、氯化镉、溴化镉、氯化亚锡、溴化亚锡、硫酸亚锡、酒石酸亚锡、氯化铟、三氟甲基磺酸铟、三氟乙酸铟、稀土元素如镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、铪、铒、铊、镱和镥的氯化物或溴化物、氯化钴、氯化亚铁、氯化钇。还可以使用诸如三苯基硼烷、异丙醇钛的化合物作为Lewis酸。当然可以使用若干种Lewis酸的混合物。在Lewis酸中，特别优选氯化锌、溴化锌、氯化亚锡、溴化亚锡、三苯基硼烷、三氟甲基磺酸铟、三氟乙酸铟、和氯化锌/氯化亚锡混合物。相对于每摩尔过渡金属化合物，尤其是镍化合物，Lewis酸助催化剂用量一般是0.01-50摩尔。根据本专利技术的一个优选实施方案，在将二腈化合物从介质E3分离之前进行在离子交换树脂上的处理步骤II)。这是因为二腈化合物的分离通常是通过蒸馏进行的，因而要加热包含这些化合物的介质E3。在进行这种加热之前除去介质E3中存在的金属元素是有利的，以防这些金属元素促进副反应或二腈的分离。这些副反应或分解反应产生结构类似于二腈结构的副产物，其难以与二腈分离。因而，在己二腈的情况下，可产生某些杂质如1-亚氨基-2-氰基环戊烷(ICCP)。这些杂质同样部分存在于蒸馏的己二腈中。杂质以及它们的氢化产物还可存在于通过该己二腈的氢化获得的六亚甲基二胺(HMD)中，甚至存在于通过HMD获得的聚酰胺中。因此，这些杂质可在这些聚酰胺的成形过程中产生缺陷，尤其是在纺丝过程中(断头数增加)，或者在聚酰胺的稳定性和着色方面产生缺陷。根据本专利技术的一个优选特征，形成催化体系的有机金属配合物通常是选自过渡金属的金属元素与配体(通常是有机磷配体)之间的配位化合物。众多出版物和众多的专利公开了这类有机金属配合物，如US3496215、DE19953058、FR1529134、FR2069411、US3631191、US3766231、FR2523974、WO9906355、WO9906356、WO9906357、WO9906358、WO9952632、WO9965506、WO9962855、US5693843、WO961182、WO9622968、US5981772、WO0136429、WO9964155或WO0213964。金属元素通常选自镍、钴、铁、钌、铑、钯、锇、铱、铂、铜、银、金、锌、镉和汞。在这些金属当中，镍是优选金属。在这些金属配合物中，金属处于特定的氧化度，例如对于镍来说，尤其为零氧化度。在氢氰化反应的过程中，一部分金属元素(如镍)可被氧化到更高的氧化度，如氧化度1或2，并因此在本专利技术方法的步骤I)期间无法从反应介质E1中提取。其在反应介质E2或E3中的存在会导致类似于源自助催化剂的金属的缺陷。这一缺陷通过本专利技术方法得以克服，根据一个优选特征，本专利技术方法通过选择适当的树脂和适当的提取条件而可以在离子交换树脂上进行处理的步骤II)期间共提取这些金属元素。还可以组合使用或依次使用两种或多种树脂而并不脱离本专利技术的范围，以便可以伴随提取或依次提取这些金属元素。作为适合于本专利技术的有机金属配合物，可提及的是通过镍化合物并通过有机磷化合物获得的那些，其中该有机磷化合物属于单齿或多齿有机亚磷酸酯、有机次亚膦酸酯、有机亚膦酸酯和有机膦的类型。还可以使用通过1，2-二苯乙烯或胂结合镍或上述金属之一获得的有机金属配合物。众多的出版物和众多的专利公开了有机磷化合物的实例。作为单齿化合物的实例，可以提及的是亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲苯酯、亚磷酸三百里基酯、二苯基次亚膦酸苯酯、二甲苯基次亚膦酸甲苯酯、二百里基次亚膦酸百里基酯、苯基亚膦酸二苯酯、甲苯基亚膦酸二甲苯酯、百里基亚膦酸二百里基酯、三苯基膦、三甲苯基膦或三百里基膦。作为二齿化合物的实例，可以提及的是具有下述结构的那些，其中Ph表示苯基 更一般地，所有的有机磷配体均适合于本专利技术。例如，还可以提及在下述专利中公开的催化体系和配体WO95/30680，WO96/11182，WO99/06358，WO99/13983，WO99/64155，WO01/21579和WO01/21580。有机金属配合物可在将它们添加到反应介质中之前制备，或者就地制备。可通过将所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在包括有机金属配合物和助催化剂的催化体系的存在下，通过包括烯属不饱和度的单腈化合物与氰化氢反应进行氢氰化来生产二腈化合物的方法，其特征在于它包括以下的依次步骤：Ⅰ．处理在不饱和腈化合物的氢氰化之后获得的反应介质Ｅ↓［１］，以将有 机金属配合物与催化体系分离，并获得第二介质Ｅ↓［２］；Ⅱ．利用离子交换树脂处理所述第二介质Ｅ↓［２］，以至少提取源自助催化剂的金属离子，并获得第三介质Ｅ↓［３］；并且Ⅲ．从第三介质Ｅ↓［３］中分离所形成的二腈，并且步 骤Ⅲ）可在步骤Ⅱ）之前进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2003-2-10 03/015291.一种在包括有机金属配合物和助催化剂的催化体系的存在下，通过包括烯属不饱和度的单腈化合物与氰化氢反应进行氢氰化来生产二腈化合物的方法，其特征在于它包括以下的依次步骤I.处理在不饱和腈化合物的氢氰化之后获得的反应介质E1，以将有机金属配合物与催化体系分离，并获得第二介质E2；II.利用离子交换树脂处理所述第二介质E2，以至少提取源自助催化剂的金属离子，并获得第三介质E3；并且III.从第三介质E3中分离所形成的二腈，并且步骤III)可在步骤II)之前进行。2.权利要求1的方法，其特征在于，助催化剂是Lewis酸。3.权利要求1或2的方法，其特征在于，在步骤II)中提取的金属离子通过树脂的洗脱来回收。4.权利要求3的方法，其特征在于，回收的金属离子被再循环，以形成氢氰化步骤的催化体系的助催化剂。5.权利要求2-4之一的方法，其特征在于，Lewis酸是属于元素周期表第Ib、IIb、IIIa、IIIb、IVa、IVb、Va、Vb、VIb、VIIb或VIII族的金属元素的化合物。6.权利要求2-5之一的方法，其特征在于，Lewis酸选自金属元素的卤化物如氯化物或溴化物、硫酸盐、磺酸盐、卤代烷基磺酸盐、全卤代烷基磺酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：C罗斯尔，H卡比尔，P马里恩，
申请(专利权)人：罗狄亚聚酰胺中间体公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]