急冷含氰基吡啶的气体反应产物的方法技术

通过使用皮考啉作为主要非水的急冷流体，可以减少氰基吡啶的水解。所述皮考啉急冷流体也可以是制备氰基吡啶中的反应物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】要求优先权本申请要求2006年8月8日提交的专利技术名称为"制备氰基吡啶的方法" 的美国临时专利申请60/821,779的申请日的益处，在此将其公开内容直接 引入本文作为参考。
技术介绍
本专利技术涉及氰基吡啶的制备。氰基吡啶是用作制备有用的化合物的中 间体。在美国专利4,341，907中，氰基吡啶起催化的作用。在美国专利 5,719,045中，披露了通过对皮考啉(picoline)(也称为甲基吡啶)进行氨氧化 (ammoxidation)来制备氰基吡啶。氰基吡啶也可用作制备其它合成物的基础 材料(building block)，所述合成物包括作物保护化学品(crop protection chemicals)，例如系统性阔叶植物除草剂(systemic broadleaf herbicides),即毒 莠定(picloram)(4-氨基-3，5，6-三氯-2-吡啶羧酸)和氨草啶(aminopymlid)(4-氨 基-3,6-二氯-2-p比咬羧酸)。在从皮考啉制备氰基吡啶时，含水急冷流体(aqueous quench fluids)为对 含氰基吡啶反应产物的气体反应混合物进行急冷(quench)提供了便利的方 式。然而，含水急冷流体的使用产生水解副产物。本专利技术减少水解副产物。取代的杂环化合物的制备经常是利用气体反应物在高温经固体催化剂 而进行。类似地，从杂环化合物脱除取代基也经常利用气体反应物在高温 经固体催化剂而进行。从杂环化合物脱除取代基的典型反应披露于美国专 利3，689，491中，该反应涉及经氧化钒(vanadiumpentoxide)/二氧化钛催化剂 对3-皮考啉(3-甲基吡啶或(3-皮考啉)进行氧化，生成吡啶。据其所述该反应 在3Q0。C和3S0。C之间进行，在该温度产生了气体反应产物。在洗涤器 (scrubber)中用冷水对离开反应器的气体反应产物进行急冷。UK 790,937描述了从涉及皮考啉与氨(ammoda)和氧气(oxygen)的氨氧 化反应中回收氰基吡啶。当含氰基吡啶的气体反应产物离开反应器时，使 用含有水溶性反应产物的水的再循环对其进行急冷。随后，在急冷水再循环至急冷器(quencher)之前，通过使水冷却，将氰基吡啶从急冷水分离。再 循环的急冷液体包含副产物烟酰胺、氰化物和C02。US 4，810，794披露了将含吡啶的气体反应产物吸收在水中。通过对作为反应器进料的皮考啉进行氨氧化作用，制备氰基吡啶。氨 氧化反应在300°C至450°C的温度范围内进行。在催化剂的存在下，于高 反应温度使氧气和氨与皮考啉进行反应，形成氰基吡啶。如所预料的那样， 在较低温度时，反应可能会被减慢至不经济的速率，而当温度升高时，反 应所产生的不需要的副产物的量增加。经济的操作温度将使反应速率与希 望的反应产物达到平衡。对于皮考啉氨氧化反应中典型的含水急冷流体(aqueous quench)而言， 在急冷操作(quench叩emtion)中将气体反应产物从反应温度急冷至便于对 反应产物进行处理(work up)的温度，例如50。C。将含水急冷流体(aqueous quench fluid)以足够低的温度供料至急冷操作，以将反应产物冷却至便于处 理的温度。如果必要，对含水急冷流体进行温度调节。通常，有机萃取流体(organic extraction fluid)如苯可用于将氰基吡啶反 应产物转移至有机相。将含水萃取流体再循环至含水急冷操作并添加必要 的补给水(make up water)。有机相苯和氰基吡咬流(cyanopyridine stream)可以 通过蒸馏进行分离，然后对产物氰基吡啶进行处理和纯化。可以将有机萃 耳又剂(organic extractant)返还至萃取步骤。氰基吡咬的水解能够产生吡啶甲酰胺(pyridinecarboxamide)(也称作吡啶 酰胺(picolinamide))。副产物如吡啶甲酰胺被认为是在急冷液中水和氨的存 在下由目标产物氰基吡啶(腈)的水解所产生。理想的是将氰基吡啶反应产物 回收，而不产生水解副产物。吡啶曱酰胺(氰基吡啶的水解产物)的水解还能 够导致吡咬-2-羧酸的生成。
技术实现思路
本专利技术涉及通过使用含皮考啉的主要非水的急冷流体(predominately non-aqueous quench fluid),对皮考啉的氨氧化作用生成的含氰基吡啶的热气 体反应产物进行急冷。定义将氨氧化作用定义为在氨、氧气和催化剂的存在下，于高温将有机物的化学过程(chemical process)。将氰基吡啶定义为一类化合物，该类化合物是吡啶的至少一种氰基衍生物。氰基吡啶具有许多其它的常用名，包括吡咬基腈(pyridylnitriles)、吡啶曱腈(pyridinecarbonitriles)、 2-p比，定甲酸腈(picolinic acid nitriles)或吡啶腈(pyridine carbonitriles)。将皮考啉定义为一类化合物，该类化合物包括吡啶的至少一种甲基衍生物。也常将皮考啉称为甲基吡啶。将主要非7jc(predominantly non-aqueous)定义为主要无水(predominantly without water), 包括大部分无水(majority without water)。具体实施例方式通过用皮考啉对含氰基吡啶的气体反应产物进行急冷，可以将氰基吡 啶转化成水解副产物的损失显著地降低，并因此可以显著地提高氰基吡啶 的分离收率(isolated yield)。实施方式氰基吡啶的制备涉及使用皮考啉作为主要非水的急冷流体对气体反应 产物进行急冷。皮考啉急冷操作可以如下设计。可以使气体反应产物在急 冷系统(quenching system)内与急冷流体进行接触。急冷系统可以包^^舌对急冷 流体进行喷淋，以使其接触气体反应产物，所述喷淋使用喷嘴(nozzles)、堰 (weir)、或降膜热交换器(falling film heat exchanger),或者具有喷淋系统(spray system)的独立的室(chamber)或塔(tower)。可以对所述室或塔进行填充以增 加表面积，从而增加操作效率。气体反应产物可以以约5,000磅/小时至约15，000磅/小时的近似速率(包 括10,850磅/小时的近似速率)离开反应器。可以以约5,000磅/小时至约 15,000磅/小时的近似速率(包括10,000磅/小时的近似速率)提供主要非水的 急冷流体。气体反应产物对主要非水的急冷流体的比率可以在约1:3至约 3:1的近似范围内，包括约1:1。在一种实施方式中，在急冷操作中将气体反应产物从反应温度急冷至 便于对反应产物进行处理的温度，例如70°C。在这种实施方式中，气体反 应产物进入具有分配器(distributor)或喷淋系统(spray system)的填充塔 (packedtower),所述分配器或喷淋系统提供主要非水的急冷流体如皮考啉。当离开填充塔和当进入降膜冷凝器(fallingfilmeondenser)时，气体反应产物 与所述急冷流体是顺流的(concurrent)。在冷凝器内，皮考啉急冷流体从气体反应产物吸收氰基吡啶。含来自 气体反应产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对含氰基吡啶的气体反应产物进行急冷的方法，所述方法包括以下步骤：　提供含皮考啉的主要非水的急冷流体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔J马茨，王晨，
申请(专利权)人：陶氏益农公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]