羟腈化合物的制备方法与制备装置,以及α-羟基酯化合物的制备方法

文档序号:3574855阅读:582来源:国知局

专利名称::羟腈化合物的制备方法与制备装置,以及α-羟基酯化合物的制备方法
技术领域
:本发明涉及羟腈(cyanohydrin)化合物的制备方法与制备装置,以及α-羟基酯(hydroxyester)化合物的制备方法。具体来讲,本发明涉及由羰基化合物和氰化氢来制备羟腈化合物的方法与装置,以及使用该羟腈化合物制备α-羟基酯化合物的制备方法。
背景技术
:醛、酮等的羰基化合物与氰化氢反应而生成羟腈化合物的制备方法是已知的。羟腈化合物可以用于作为制备α-羟基酯化合物等多种化合物的出发物质,为了高效率地进行制备羟腈化合物,已经开发出了多种制备方法(专利文献17)口现今,特别是使用酮来制备羟腈化合物的方法已经得到了开发。作为使用酮制备羟腈化合物的方法,专利文献8中记载了使重氢化丙酮与氰化氢发生反应,而制备重氢化羟腈化合物的方法。在专利文献8中,为了制备重氢化率高的重氢化羟腈化合物,使重氢化丙酮与氰化氢在流动反应器(flowreactor)中进行反应。流动反应器,是将反应所用的物质连续性地导入内部使其反应,并将反应产物排出系外的反应器。通过使重氢化丙酮与氰化氢在流动反应器内发生反应,来防止重氢化羟腈化合物中的重氢化率降低。使用醛类化合物来制备羟腈化合物时,通常使用的是将氰化氢导入预先放入了醛类化合物的间歇反应器中的制备方法。利用间歇反应器的反应,有时也称为分批反应法,是将反应所用的物质一并导入到反应器中,待反应达到平衡或达到一定的反应率后,再将反应产物取出的方法。在专利文献1中,公开了使用醛类化合物来制备羟腈化合物的方法。在专利文献1中,在预先放入了醛类化合物的反应器中,导入被惰性气体稀释的氰化氢气体,来制备羟腈化合物。[专利文献1]日本国公开专利公报特公昭34-522号公报(1959年2月9日公开)[专利文献2]日本国公开专利公报特公昭35-5755号公报(1960年5月25日公开)[专利文献3]日本国公开专利公报特公昭36-5869号公报(1961年5月26日公开)[专利文献4]日本国公开专利公报特公昭36-11965号公报(1961年7月29日公开)[专利文献5]日本国公开专利公报特公昭36-12115号公报(1961年7月31日公开)[专利文献6]日本国公开专利公报特公昭38-6761号公报(1963年5月22日公开)[专利文献7]日本国公开专利公报特开平10-25273号公报(1998年1月27日公开)[专利文献8]日本国公开专利公报特开2007-55953号公报(1998年1月27日公开)
发明内容制备羟腈化合物时的羰基化合物与氰化氢的反应是放热反应。并且,羰基化合物与氰化氢的反应速度非常快,单位时间内的放热量非常大,通常是依照其排热速度,缓慢地将氰化氢导入放有羰基化合物的反应器中,来制备羟腈化合物。但是,用较长时间缓慢地使羰基化合物与氰化氢反应时,存在着反应生成的羟腈化合物的反应收率低的问题。此外,导入氰化氢的速度高于排热速度时,反应液的温度异常升高,不仅羟腈化合物容易发生分解,并且伴随着氰化氢的蒸发和扩散等的危险性。本发明是针对所述问题点而进行的,其目的在于提供使羰基化合物与氰化氢反应,在不使反应收率降低的前提下制备羟腈化合物的制备方法,以及使用所制备的羟腈化合物制备α-羟基酯化合物的制备方法。本发明人等为了解决所述课题进行了深入探讨,发现了特别是在工业上的羟腈化合物制备中,羟腈化合物长时间地暴露在羰基化合物中,是导致羟腈化合物收率低的原因。也就是说,发现了通过使用排热效率高的流动反应器,缩短停留时间(所述停留时间是将材料导入反应器中而使反应开始后,到将反应产物取出到反应器外为止的时间),就能够防止羟腈化合物的收率降低,从而完成了本发明。也就是说,本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法,是由羰基化合物(但重氢化物除外)和氰化氢生成羟腈化合物的制备方法,其特征在于使所述羰基化合物与所述氰化氢,在催化剂存在的状态下进行流动反应。此外,本发明所涉及的羟腈化合物的制备装置,是为了由羰基化合物(但重氢化物除外)和氰化氢生成羟腈化合物的制备装置,其特征在于具备了反应器,使所述羰基化合物与所述氰化氢在催化剂存在的状态下进行流动反应;第1导入器,将所述羰基化合物导入所述管式反应器中;和第2导入器,将所述氰化氢导入所述管式反应器中。根据所述结构,停留时间(即从将羰基化合物和氰化氢导入反应器中而使反应开始后,到将反应产物取出到反应器外为止的时间)与所述分批反应法的停留时间相比,能够大幅度地缩短。由此,在反应体系内,能够缩短生成的羟腈化合物暴露在未反应的羰基化合物中的时间,防止生成的羟腈化合物与未反应的羰基化合物发生反应,从而能够高收率地制备羟腈化合物。在这里,“停留时间”指的是从将材料导入反应器内而使反应开始后,到将反应产物取出到反应器外为止的时间。此外,在本发明中,反应体系,指的是从将羰基化合物与氰化氢混合而使反应开始后,到分离羟腈化合物、或者中和或除去碱性催化剂来使反应停止、或是在下一个步骤的反应中被使用为止的体系。此外,通过使羰基化合物与氰化氢进行流动反应,与使用分批反应法的反应体系相比,排热效率高,所以即使出现瞬間的高温也能高效率地排热。由此,能够防止因为生成的羟腈化合物发生分解而引起的收率降低。此外,在本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法中,所述羰基化合物,优选为通式(1)所示的醛类化合物。此外,本发明所涉及的羟腈化合物的制备装置中,所述羰基化合物(但重氢化物除外),优选为通式(1)所示的醛类化合物。(化学式1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>(通式中,R1表示芳基或碳原子数110的烃基。此外,R1中可以有取代基,结构中可以有碳原子之外的原子。)根据所述结构,停留时间,即从将醛类化合物和氰化氢导入反应器中而使反应开始,到将反应产物取出到反应器外为止的时间,与所述分批反应法进行的停留时间相比,能够大幅度地缩短。由此,能够缩短反应体系内生成的羟腈化合物暴露在未反应的醛类化合物中的时间,防止生成的羟腈化合物与未反应的醛类化合物发生反应,从而能够高效率地制备羟腈化合物。此外,通过使醛类化合物与氰化氢进行流动反应,与使用分批反应法的反应体系相比排热效率高,因此即使有瞬间的高温也能够高效率地进行排热。由此,能够防止生成的羟腈化合物发生分解而引起的收率降低。此外,在本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法中,优选使所述羰基化合物与所述氰化氢在管式反应器中进行流动反应。由此,能够使用简单的结构而高效率地使醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢发生流动反应。由此,能够防止生成的羟腈化合物长时间地暴露在未反应的醛类化合物等的羰基化合物中。进一步而言,本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法中,所述管式反应器的流体流路的短边优选为0.Olmm15mm。由此,能够高效率地去除醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢发生反应而放出的反应热,其结果能够抑制生成的羟腈化合物发生分解,并且延缓羟腈化合物与未反应的醛类化合物发生反应的速度。此外,本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法中,优选为在流动反应中停留时间在1000秒以下。由此,与一般的使用分批反应法的反应体系相比,能够大幅度地缩短停留时间。由此,能够防止生成的羟腈化合物长时间地暴露在醛类化合物等的羰基化合物中。其结果,能够防止生成的羟腈化合物与未反应的醛类化合物等的羰基化合物发生反应,能够高效率地制备羟腈化合物。此外,本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法中,优选相对于所述羰基化合物1摩尔,所述氰化氢以0.93.0摩尔的比例进行流动反应。由此,能够使醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢高效率地发生反应,防止未反应的醛类化合物等的羰基化合物残留在反应体系内。此外,本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法中,所述催化剂,优选为有机碱性化合物以及无机碱性化合物中的至少一方,进一步优选为自胺类化合物、芳香族胺类化合物、碱金属化合物、碱土金属化合物、金属醇盐(metalalkoxide)类化合物所组成的群之中所选的化合物。此外,优选为相对于所述氰化氢1摩尔,在0.010.1摩尔的所述催化剂存在的状态下进行流动反应。由此,能够促进醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢发生反应,能够高效率地生成羟腈化合物。本发明所涉及的a-羟基酯化合物的制备方法,其特征在于包括将由本发明的制备方法所制备的羟腈化合物进行加水分解,进行酯化的步骤。根据所述结构,以醛类化合物等的羰基化合物为出发原料制备a“羟基酯化合物时,能够高效率地得到作为中间物质的羟腈化合物。由此,能够高收率地得到a-羟基酯化合物。本发明的目的、特征、以及优点,通过下述记载能够充分明确。此外,通过参照附图而进行的下述说明,能够更充分了解本发明的优势。图1是对在本发明所涉及的制备方法中使用的反应装置进行说明的概略图。(附图标记说明)1水浴器10泵11泵15导入器(第2导入器)16导入器(第1导入器)23混合器24导入管25反应器(管式反应器)26导入管27背压阀28反应液排出部29反应液收集器70排气口具体实施例方式以下对于本发明的实施方式进行详细说明。(羟腈化合物的制备方法)本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法,其特征在于将通式(1)所示的醛类化合物等的羰基化合物(但重氢化物除外)与氰化氢,在催化剂存在的状态下进行流动反应。(化学式2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>(通式中,R1表示芳基或碳原子数110的烃基。此外,R1中可以有取代基,结构中可以有碳原子之外的原子。)此外,在本发明中羰基化合物是指具有羰基的化合物、并且是其重氢化物以外的化合物即可,可以举例为醛类化合物、酮类化合物等。此外,本发明中醛类化合物是指分子内具有醛基的化合物,羟腈化合物是指分子内含有氰基和羟基的化合物。本发明特别是以制备在同一碳原子上具有氰基和羟基的羟腈化合物(a-羟腈)为目的。如上所述,在本发明涉及的制备方法中,作为羰基化合物可以举例为醛类化合物,以下首先对醛类化合物进行说明。(醛类化合物)在本发明中使用的醛类化合物,是以通式(1)所示的,羰基上至少有1个氢原子(也就是甲酰基)的羰基化合物。本发明人等发现了在使醛类化合物与氰化氢发生反应而制备羟腈化合物时,特别是使用碳原子数少的醛类化合物时,生成的羟腈化合物与未反应的醛类化合物容易发生反应,因此羟腈化合物的反应收率低。因此,在本发明中,所述醛类化合物使用碳原子数少的醛类化合物时,本发明的效果特别显著。也就是说,根据本发明,使碳原子数少的醛类化合物,特别是烃基的碳原子数为13的醛类化合物与氰化氢发生反应而制备羟腈化合物时,能够高效率地制备羟腈化合物。本发明中所使用的醛类化合物优选为碳原子数少的醛类化合物,可以举例为甲醛、乙醛、丙醛等的饱和烷基醛,丙烯醛(acrylaldehyde)、甲基丙烯醛(methacrylaldehyde)、丙炔醛(propiolaldehyde)等的不饱和烷基醛,苯甲醛(benzaldehyde)、萘醛(naphthaldehyde)、苯二甲醛(phthalaldehyde)、尼古丁醛(nicotinaldehyde)等的芳香族醛等,但不局限于这些物质。此外,这些醛类化合物,可以具有胺、酰胺、甲氧基、苯基、硝基、羟基、醛、羧酸等的取代基。本发明中所使用的醛类化合物,在使用时的温度下为固体时,可以将其溶解或悬浮在对于反应呈非活性的溶剂中。(酮类化合物)此外,如上所述在本发明涉及的制备方法中,作为羰基化合物除了醛类化合物以外,还可以举例为酮化合物。作为在本发明中可以使用的酮化合物,只要是具有酮基的化合物即可,例如可以举例为丙酮、2-丁酮、2-戊酮、3-甲基-2-丁酮、3-戊酮、3-己酮、2-甲基-3-戊酮、3-庚酮、2-甲基-3-己酮、2,4_二甲基-3-戊酮、苯乙酮、2-壬酮、2-辛酮、2_庚酮、2-己酮、4-甲基-2-戊酮、4-庚酮、环己酮、2,6_二甲基-4-庚酮。(氰化氢)在本发明中使用的氰化氢,可以使用通过甲烷的氨氧化而得到的氰化氢;用盐酸或硫酸使氰化锂、氰化钠、氰化钾、氰化钙等酸性化而生成的氰化氢;或将这些蒸馏而精制得到的氰化氢。此外,因为氰化氢不稳定,也可以使用含有酸性的稳定剂、例如亚硫酸气体等的氰化氢。(催化剂)作为在本发明所涉及的制备方法中使用的催化剂,使用碱性催化剂。作为碱性催化剂,可以使用有机碱性化合物以及无机碱性化合物中的任意一方。在此之中,优选有机碱性化合物。作为催化剂使用的化合物,可以举例为三甲胺、三乙胺、三丙胺、三异丙胺、三丁胺、三庚胺、三辛胺、1,4-二氮杂二环[2,2,2]辛烷(1,4-diazabicyclo[2,2,2]octane),N-甲基吡咯烧(N-methylpyrrolidine)、N-甲基哌啶(N-methylpiperidine)、N_甲基吗啉(N-methylmorpholine)、N,N_二甲基苯胺(N,N-dimethylaniline)等的叔胺化合物;甲氧化锂、乙氧化锂、丙氧化锂、丁氧化锂、甲氧化钠、乙氧化钠、丙氧化钠、丁氧化钠、甲氧化钾、乙氧化钾、丙氧化钾、丁氧化钾等的金属醇盐化合物;氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁等的碱性金属化合物和碱土金属化合物;以及碱性离子交换树脂、沸石等的碱性化合物。如上所述,将催化剂导入反应器中时,相对于氰化氢1摩尔,所用催化剂优选为0.0010.1摩尔,进一步优选为0.0030.05摩尔,更进一步优选为0.0050.01摩尔。向反应器中导入催化剂的比例,相对于氰化氢1摩尔,催化剂少于0.001摩尔时,醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢之间的反应速度变慢,在停留时间内无法完成反应,因此不为优选。此外,催化剂多于0.1摩尔时,不仅在反应中没有使用的催化剂大量残余在反应器中,还容易引起氰化氢的聚合,因此不为优选。此外,使用的氰化氢中含有酸性的稳定剂时,碱性化合物和酸性的稳定剂发生反应,有可能催化剂会失去活性。此时,将相当于稳定剂含有摩尔数的碱性化合物,追加进去即可。所述催化剂的比例,是这样相抵消后的有效催化剂量。此外,碱性化合物在常温下为固体时,可以将其溶解或悬浮在醛类化合物等的羰基化合物中使用,也可以将其溶解或悬浮在溶剂中使用。(溶剂)本发明所涉及的制备方法中,可以使用在醛类化合物等的羰基化合物和氰化氢的反应中,呈非活性的溶剂。作为原料始用的醛类化合物等的羰基化合物、作为催化剂使用的碱性化合物、或产物的羟腈化合物,在反应时的温度是固体时,可以将这些物质溶解或悬浮在溶剂中使用。在本发明中可以使用的溶剂,例如可以举例为戊烷、己烷、庚烷、辛烷等的脂肪族烃类溶剂,环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷等的脂肪族环烃类溶剂,苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烃类溶剂,二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷、二氯乙烷、氯苯等的卤化烃类溶剂,乙醚、异丙醚、甲基叔丁醚、丁醚、四氢呋喃等的醚类溶剂等。此外,例如使用甲苯作为由本发明所制备的羟腈化合物制备a-羟基酯化合物的溶剂时,在制备羟腈化合物时,也优选使用甲苯作为溶剂。关于溶剂的使用量,只要是能够将作为原料使用的醛类化合物等的羰基化合物、作为催化剂使用的碱性化合物、或作为产物的羟腈化合物溶解在其中的量,或是将这些物质悬浮在其中并显示流动性的量即可,可以适当使用。(反应)在本发明所涉及的制备方法中,羰基化合物与氰化氢的反应,例如以所述通式(1)所示的醛类化合物为例进行说明时,是如反应式(2)所示的反应,即被催化剂所活性化的氰化氢,附加在所述通式(1)所示的醛类化合物上,而生成羟腈化合物的反应。(化学式3)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(通式中,R1表示芳基或碳原子数110的烃基。此外,R1中可以有取代基,结构中可以有碳原子之外的原子。)所述反应式(2)所示的反应是放热反应,特别是工业化规模制备羟腈化合物时,单位时间内的反应热量极度增大,反应液的温度容易异常上升。此时,生成的羟腈化合物会发生容易分解等的问题,因此有必要控制放热量。为了抑制反应系内的放热,使反应体系内的热量得以充分排出,需要长时间缓慢地使醛类化合物与氰化氢发生反应。但反应所需要的时间长时,生成的羟腈化合物与未反应的醛类化合物发生反应,会引起羟腈化合物的反应收率下降的问题。本发明所涉及的制备方法中,通过使醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢在催化剂存在的状态下进行流动反应,能够缩短停留时间。其结果能够防止生成的羟腈化合物长时间暴露在未反应的醛类化合物等的羰基化合物中,防止生成的羟腈化合物与未反应的醛类化合物等的羰基化合物发生反应,从而能够高收率地生成羟腈化合物。在这里,“停留时间”指的是从将原料(醛类化合物等的羰基化合物以及氰化氢)导入反应器中反应开始后,到将反应产物取出到反应器外为止的时间,也有时作为在反应体系内进行流动反应的反应时间来表示。在这里,“流动反应”指的是将在反应中所用的流体性化合物连续性地导入反应器内使其反应,再将反应产物排出体系外的反应。根据本发明所涉及的制备方法,能够将醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢连续性地导入反应器内进行反应,并将生成的羟腈化合物排出到反应体系外,从而能够防止生成的羟腈化合物长时间地暴露在未反应的醛类化合物等的羰基化合物中。此外,使醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢进行流动反应的反应器,没有特殊限制,能够将流体连续性地导入并发生反应,再将反应产物排出到体系外的流动反应器即可,其结构没有限制。也就是说,本发明中所用的反应器,是具备了将反应所用的流体导入的导入口、将反应产物排出的排出口、以及使导入的流体在体系内发生反应的空间的反应器即可。此外,醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢的反应速度非常快,将这些导入反应器内,就会立即发生反应而生成羟腈化合物。因此,通过将反应中所用的醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢连续性地导入反应器内,能够实现工业化规模的羟腈化合物的制备。此外,在本发明所涉及的制备方法中,可以使醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢,在管式反应器中进行流动反应。由此,能够以简单的结构,使醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢高效率地进行流动反应。其结果能够防止生成的羟腈化合物长时间暴露在未反应的醛类化合物等的羰基化合物中。这样的管式反应器,是能够将反应中所用的2种以上的气体或液体等的流体连续性导入,并使其进行反应的反应器即可,其结构没有限制。作为这样的管式反应器,适用的反应器有板式反应器(platetypereactor)、管壳式反应器(tubeandshelltypereactor)(spiraltypereactor)等。白勺反IS器热交换效率高,有时被称为热交换器或反应排热器。因此,反应器的截面形状,例如可以是圆形管状、方形管状、椭圆形管状等。特别优选使用管径是Pm级的,非常小的,被称为微型反应器(microreactor)的管式反应器。此外,使醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢进行流动反应的管式反应器,优选其流体流路的短边为0.01mm15mm。由此,能够高效率地除去醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢的反应中产生的反应热。其结果,能够抑制生成的羟腈化合物发生分解,并且防止羟腈化合物与未反应的醛类化合物等的羰基化合物发生反应。此外,在所述的小口径管式10反应器中,能够容易并且廉价地实现耐高压的性能,因此在反应体系内为高温、高压时也能够安全地进行反应。这样的管式反应器,其流体流路的短边是0.01mm15mm即可,管式反应器的导入口到排出口之间的所述截面的短边可以不是固定值。所述流路的短边小于0.01mm时,需要高压才能使被导入的流体移动,超过15mm时排热效率降低,并且流体的反应效率下降,因此不为优选。此外,所述流路的长边没有特殊限制,管式反应器的导入口到排出口之间的所述流路的长边可以不是固定值。此外,管式反应器的流体流路为圆柱形时,流体流路的短边与管式反应器的管径(内径)相等。本发明中所用的反应器内的流量,依照醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢的反应速度适当改变即可,优选设定为使反应液停留时间小于1000秒、进一步优选为小于500秒、更进一步优选为在0.01秒200秒的范围内。流动反应中在反应器内的反应停留时间,能够通过适当改变反应器的长度以及原料的流量来进行调整。此外,在本发明中,使醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢发生流动反应的反应器内的最高温度,优选为-10300°C,进一步优选为0250°C,更进一步优选为10200°C。反应器内的温度,因为反应的放热会产生局部高温,之后的排热处理会使温度下降,因此在停留时间内反应器中的温度不是一定的。因此,反应器内的最高温度,表示的是停留时间内所达到的最高温度,该温度的维持时间可以是几秒钟。反应器内的最高温度低于-10°C时,使用某些基质时会引起反应速度极度减慢,因此不为优选。并且,为了实现-10°C以下的反应器内温度,需要高性能的冷冻机,并必须将反应原料切割成小块后放入反应器内,因此是不现实的。此外,反应器内的最高温度超过300°C时,使用某些基质时会使得原料以及产物发生分解,因此不为优选。并且,为了实现超过300°C的反应器内温度,为确保安全性需要将反应装置大型化。在本发明中所用的反应器内的压力,可以是常压,优选为通过设置背压阀,使反应器内部加压。反应器内的反应压力优选为0lOMPa,进一步优选为0.15MPa,更进一步优选为0.2IMPa。反应压力低于这个范围时,氰化氢以及醛类化合物等的羰基化合物发生气化,排热效率有可能降低,因此不为优选。另一方面,反应压力高于这个范围时,制作这样的装置需要很多费用,并且反应产物的沸点升高使得反应最高温度变高,难于控制副产物的生成,因此不为优选。本发明中所用的反应器内的温度,可以通过将反应器本身浸泡在水浴器中,适当调节水浴器的温度,而从反应器的外侧调节。此外,可以在反应器的周围设置管子等,通过在管内通入温度经过适当调节的液体(冷却剂),从反应器的外侧调节反应器内的温度。所用的冷却剂,可以使用例如经冷却塔等冷却的冷却水,使用冷冻机冷却的冷却剂(乙二醇、氯化钙水溶液等)等。因为使用的反应器排热效率好,并停留时间短,因此能够使用广域温度的冷却剂。在反应器中,可以安装用于适当测定反应器内的反应液温度的测量器。测量器在反应器中可以安装复数个,特别优选在导入醛类化合物等的羰基化合物、氰化氢等的原料物质后,能够对这些物质混合后的温度立即进行测定。在本发明中所用的反应器的材质,优选为不与在反应中所用的物质以及所生成的物质发生反应的材质,例如可以举例为铁、铜、钛、镍等的金属,不锈钢、莫内尔(Monel)合金、哈斯特洛依(Hastelloy)合金、因科洛伊(Incoloy)合金等的各种合金,以及树脂(含氟树脂)、玻璃、瓷器(堇青石(Cordierite)、陶瓷)等。在本发明所涉及的制备方法中,进行流动反应的醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢的比例,相对于醛类化合物等的羰基化合物1摩尔,氰化氢优选为0.93.0摩尔,进一步优选为1.02.0摩尔,更进一步优选为1.01.5摩尔。醛类化合物等的羰基化合物以及氰化氢可以一次全部导入,也可以分批导入。也就是说,在停留时间的最初到最后,导入反应器内的醛类化合物等的羰基化合物以及氰化氢的摩尔量在所述范围内即可,进行流动反应的醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢的比例不受限制。通过使流动反应的反应器内的醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢,如上所述是略等的摩尔数,能够使醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢有效地进行反应,防止在反应器内残留未发生反应的醛类化合物等的羰基化合物或氰化氢。相对于醛类化合物等的羰基化合物1摩尔,氰化氢少于0.9摩尔时,未反应的醛类化合物等的羰基化合物在反应体系内大量残留,引起羟腈化合物收率下降,因此不为优选。此外,氰化氢多于3.0摩尔时,未反应的氰化氢大量残留在反应体系内,存在着需要进行回收操作、残留的氰化氢发生聚合等的问题,因此不为优选。此外,由本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法所制备的羟腈化合物,可以经蒸馏、柱层析等的公知的方法进行精制,或不进行精制而直接用于a-羟基酯化合物的合成等的反应中。由本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法所制备的羟腈化合物,是在醛类化合物等的羰基化合物的羰基上附加了氰化物离子的有机化合物,也被称为氰醇化合物。适合由本发明进行制备的羟腈化合物,可以举例为羟基乙腈、乳腈(lactonitrile)、a-羟基丁腈等的饱和烷基羟基腈;a-羟基丁-3-烯腈(a-hydroxybuta-3-ennitrile)、a-羟基-3-甲基丁-3-烯腈(a-hydroxy-3-methylbuta-3-ennitrile)、a-羟基丁-3-炔腈(a-hydroxybuta-3-ynnitrile)等的不饱和烷基羟基腈;苯乙醇腈(mandelonitrile)、羟基(2-萘基)乙腈(hydroxy(2-naphthyl)acetonitrile),(3_(氰基(羟基)甲基)苯基圣基)乙月青((3-(cyano(hydroxy)methyl)phenyl))(hydroxy)acetonitrile)>羟基(吡啶-3_基)乙腈(hydroxy(pyridine-3-yl)acetonitrile)等的芳香族羟基腈等,但不局限于这些化合物。此外,这些羟腈化合物,可以具有胺、酰胺、甲氧基、苯基、硝基、羟基、醛、羧酸等的取代基。本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法中,例如可以通过使丙醛与氰化氢,在催化剂存在的状态下进行流动反应,从而制备a-羟基丁腈(a-hydroxybutyronitrile)0由本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法,能够以95%以上的反应收率制备羟腈化合物。此外,例如由反应所生成的羟腈化合物的生成量在约500g/min以上等的工业化规模的制备时,特别是与使用现有的采用分批反应法的反应体系制备羟腈化合物的反应收率相比,能够以高反应收率制备羟腈化合物。采用本发明,使醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢进行流动反应,因此能够缩短停留时间。由此,能够缩短所生成的羟腈化合物暴露在未反应的醛类化合物等的羰基化合物中的时间,防止生成的羟腈化合物与未反应的醛类化合物等的羰基化合物发生反应,能够高收率地制备羟腈化合物。此外,采用本发明,能够高效率地去除醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢发生反应而产生的反应热。此外,采用本发明,与采用分批反应法的反应体系相比,能够使其在更狭小的空间中进行反应。因此,本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法,特别适用于以工业化规模制备羟腈化合物。(α-羟基酯化合物的制备方法)本发明还提供了由所述本发明所涉及的制备方法所制备的羟腈化合物,制备α-羟基酯化合物的方法。本发明所涉及的α-羟基酯化合物的制备方法中,包括采用所述本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法制备羟腈化合物的第1步骤,和将所制备的羟腈化合物加水分解,进行酯化的第2步骤。例如以所述通式(1)的醛类化合物为例进行说明时,在第1步骤的反应中,反应如所述反应式(2)所示;在第2步骤的反应中,例如可以依照下述反应式(3)进行反应。(化学式4)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(通式中,R1以及R2彼此独立,表示芳基或碳原子数110的烃基。此外,R1或R2可以有取代基,结构中可以有碳原子之外的原子。)也就是说,在所述羟腈化合物、醇类、水、以及溶剂的混合液中导入氯化氢气体,能够高效率地使羟腈化合物加水分解而发生酯化。在此反应中能够使用的醇类,可以举例为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、正庚醇、正己醇、正辛醇、2-乙基己醇、环己醇、苯甲醇等。在本发明中,适合使用甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等。此外,在第2步骤的反应中,是将羟腈化合物加水分解而进行酯化的反应即可,所述反应不局限于所述反应式(3)所示的反应。本发明所涉及的酯类化合物的制备方法适合制备的酯类化合物,是由羟腈化合物所得的羧酸与醇发生反应而生成的羧酸酯类,可以举例为羟基乙酸甲酯、α-羟基丙酸甲酯、α-羟基丁酸甲酯等的饱和烷基羟基酯;α-羟基丁烯酸甲酯、β-甲基-α-羟基丁烯酸甲酯、α-羟基丁炔酸甲酯等的不饱和烷基羟基酯;苯乙酸甲酯、羟基-2-萘基乙酸甲酯、羟基(3-(1_羟基-2-甲氧基-2-氧代乙基))苯乙酸甲酯(hydroxy(3-(l-hydroxy-2-methoxy-2-oxoethyl))phenylaceticacidmethylester)、羟基(吡啶_3_基)乙酸甲酯(hydroxy(pyridine-2-yl)aceticacidmethylester)等的芳香族羟基酯等,但不局限于此。此外,这些酯类化合物,可以具有胺、酰胺、甲氧基、苯基、硝基、羟基、醛、羧酸等的取代基。本发明所涉及的α-羟基酯化合物的制备方法中,例如,使用由所述羟腈化合物的制备方法所制备的α-羟基丁腈时,通过使α-羟基丁腈加水分解,再用甲醇将其酯化,能够制备α-轻基丁酸甲酉旨(a-hydroxybutyricacidmethylester)。根据本发明所涉及的α-羟基酯化合物的制备方法,能够由高效率制备的羟腈化合物,来制备α-羟基酯化合物。因此,以同摩尔的醛类化合物等的羰基化合物作为出发原料制备α-羟基酯化合物时,与现有方法相比,能够高效率地制备α_羟基酯化合物。这样,能够降低α-羟基酯化合物的制备成本。(羟腈化合物的制备装置)此外,本发明提供由通式(1)所示的醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢发生反应而制备羟腈化合物时所用的制备装置。本发明所涉及的羟腈化合物的制备装置,具备了反应器,使醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢,在催化剂存在的状态下进行流动反应;第1导入器,将醛类化合物导入反应器中;以及第2导入器,将氰化氢导入反应器中。(化学式5)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>(通式中,R1表示芳基或碳原子数110的烃基。此外,R1中可以有取代基,结构中可以有碳原子之外的原子。)参照图1,对本发明所涉及的羟腈化合物的制备装置进行说明。图1是说明本发明所涉及的羟腈化合物的制备装置的概略图。如图1所示,反应装置中具备了反应器(管式反应器)25、分别导入醛类化合物等的羰基化合物以及氰化氢的导入器(第1导入器和第2导入器)15和16。本发明所涉及的制备装置中所具备的反应器25,其构成结构与所述在本发明所涉及的制备方法中所使用的反应器是相同的。并且,反应器25可以通过导入管24,与将原料进行混合的混合器23相连。该混合器23,能够将分别导入的2种以上的流体在其内部混合即可,例如适合使用Y字型混合器、T字型混合器、十字型混合器、管道(pipeline)型混合器、螺旋给料(screwfeeder)型混合器、微型混合器(micromixer)等。本发明所涉及的制备装置,可以具备与反应器25独立的混合器23,也可以具备与反应器25—体成型的混合器23。使用各自独立的反应器25与混合器23时,可以使用管等的导入管24将反应器25与混合器23连接,而进行液体输送。并且,可以通过将反应器25和混合器23浸泡在水浴器1中,适当调解水浴器的温度,而从外侧调节反应器25和混合器23内部的温度。此外,用来导入的导入器15、16,分别通过导入管21、22与混合器23相连,原料物质从各导入器15、16分别被导入混合器23。本发明的制备装置中所具备的第1导入器15以及第2导入器16,能够将用于生成羟腈化合物的原料的醛类化合物等的羰基化合物以及氰化氢中的任意一方,导入反应器25或混合器23中即可。此外,在本发明所涉及的制备装置中,可以分别有多个第1导入器15以及第2导入器16。由此,能够分几次将用于生成羟腈化合物的原料分别导入。此时,将原料导入反应器25或混合器23内的导入口(图中没有表示)以及导入管21、22,对应于导入器15、16的个数,可以有多个。这些导入器15、16上,可以安装有将反应原料物质输送到反应器25或混合器23内的液体输送用泵10、11。并且,将反应器25和混合器23包括在内的反应体系内部的压力,可以由输送反应物质的液体输送用泵10、11来进行调节。由所述各导入器15、16导入到反应器25或混合器23内部的醛类化合物等的羰基化合物以及氰化氢,在反应器25内发生反应,而生成羟腈化合物。本发明所涉及的制备装置,可以具备用来回收在反应器25中生成的羟腈化合物的反应液收集器29。此外,本发明所涉及的制备装置,可以具有将在反应器25的内部以未反应的状态通过的反应原料物质进行回收的原料物质回收器(在图中没有显示)。反应液收集器29以及原料物质回收器,通过管等的导入管26以及反应液体排出部28,与反应器25相连,能够进行液体输送。在导入管26与反应液排出部28之间,可以设置有背压阀27。此外,本发明所涉及的制备装置,可以具备适宜测定反应器内的反应液温度的测定器(在图中没有显示)。测定器在制备装置中可安装有多个,特别优选在将醛类化合物等的羰基化合物,氰化氢等的原料物质导入混合器23或反应器25之后,能够对这些物质在混合器23或反应器25内混合后的温度立即进行测定。此外,反应液收集器29可以直接连接在排气口70上。使用本发明所涉及的羟腈化合物的制备装置,将醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢导入反应器内进行反应,能够缩短停留时间。由此,能够缩短所生成的羟腈化合物暴露在未反应的醛类化合物等的羰基化合物中的时间,能够防止所生成的羟腈化合物与未反应的醛类化合物等的羰基化合物进行反应。其结果能够不降低反应收率,高效率地制备羟腈化合物。(实施例)接下来,举出实施例对本发明进行具体的说明,但本发明不局限于此。(实施例1)在本实施例中,使用图1中所示的反应装置制备了羟基丁腈。将具有冷却部(未图示)的导入管(外径1/16英寸,内径0.5mm,SUS316制)15连接在HPLC用泵(岛津制作所制)10上,用来导入液化的氰化氢。此外,在冷却部(未图示)内部,通如约为-io°c的冷却剂,能够将HPLC泵10的头部冷却到约为5°C。此外,将导入管(外径1/16英寸,内径0.5mm,SUS316制)16,连接在HPLC用泵(岛津制作所制)11上,用来导入丙醛(纯度98%以上)。此外,丙醛中预先溶解了0.6mol%的三乙胺(相对于醛)作为催化剂。此外,为了将液化氰化氢导入混合器23,将泵10与混合器(1/16英寸,联合3通接头,Swagelok公司制)23,通过SUS316制管(外径1/16英寸,内径0.5mm)21进行连接。同样,为了将0.6mol%丙醛导入混合器23,将泵11与混合器(1/16英寸,联合3通接头,Swagelok公司制)23,通过SUS316制管(外径1/16英寸,内径0.5mm)22相连。此外,使用SUS316制的管(外径1/16英寸,内径0.5mm)作为管式反应器25,将其连接至混合器23的排出侧。对该管式反应器25的长度进行适宜改变,使得反应液停留时间(5180秒)达到所设定的时间。此外,为了在原料物质从混合器23导入管式反应器25后,立即测定反应液的温度,在管式反应器25上设置了热电偶。此外,通过导入管26和反应液排出部28,连接管式反应器25与反应液收集器29,在导入管26与反应液排出部28之间设置了背压阀27。此外,在反应液收集器29中,预先导入了用来使三乙胺发生淬灭(quenching)的盐酸(是导入的三乙胺的100mol%以上)。并且,将反应液收集器29,连接在排气口70上。此外,将混合器23以及管式反应器25,浸泡在调温到3060°C的水浴器中。使反应体系内的压力为0.4MPa。使用该反应装置,将丙醛与液化氰化氢,在三乙胺的存在下进行反应,制备了羟基丁腈(hydroxybutyronitrile;HBN)。将管式反应器25的长度,以及由泵10、11输送的原料的量分别进行改变,使得在管式反应器25中的反应液的平均停留时间满足5180秒,原料的供给摩尔比满足氰化氢丙醛=0.971.281.00。对不同反应条件下的HBN的反应收率进行了调查。使用反应液收集器29回收生成的HBN。对各反应条件下的反应液进行分析,得到了HBN的反应收率。结果如表1所示。(表1)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>在表1中,将氰化氢(HCN)与丙醛(ηΡΑ)的摩尔比表示为HCN/nPA(mol/mol)。在表1中所示的反应条件111中,HBN的生成量为15g/min,导入后立即测定的反应液温度为水浴温度+24°C。如表1所示,将丙醛和液化氰化氢,与三乙胺一起在管式反应器25中进行了流动反应,其结果发现与平均停留时间等的反应条件无关,HBN的反应收率高达93IOOmol%。此外,在本实施例以及后述的各实施例中,HBN的反应收率,是以反应中所用的醛的量为基准表示HBN的生成量(mol%),是用绝对校准法(absolutecalibrationmethod)计算得到的。分析条件如下所述。柱Inertsi1CN-3(4.6X250mm5μm),柱温度400C,移动相HexaneEtOH=955,流量1.OmL/min,检测器=RI(差示折射率检测器(differentialrefractiveindexdetecter)),Range:8,Response:5,注入量20μ(用环(loop)进行固定)。(实施例2)在本实施例中,调查了增大HBN制备量时的HBN的反应收率。在本实施例中,与实施例1相同,使用图1所示的反应装置制备了HBN。为了导入液化氰化氢,将具有冷却部(未图示)的导入管(外径1/8英寸,内径2.17mm,SUS316制)15,连接到泵(C_601,BUCHI制)10上。此外,在冷却部内部(未图示),通入约为-10°C的冷却剂,将泵10的头部冷却到约5°C。此外,为了导入丙醛(纯度98%以上),将导入管(外径1/8英寸,内径2.17mm,SUS316制)16连接到泵(C-60LBUCHI制)11上。此外,在丙醛中,预先溶解了作为催化剂的0.6mol%的三乙胺。此外,为了将液化氰化氢导入混合器23,将泵10与混合器(1/8英寸,联合3通接头,Swagelok社制)23,用SUS316制管(外径1/8英寸,内径2.17mm)21进行了连接。此夕卜,同样的,为了将丙醛导入混合器23,将泵11与混合器(外径1/8英寸,联合3通接头,Swagelok社制)23,用SUS316制管(外径1/8英寸,内径2.17mm)22连接。此外,SUS316制管(外径1/8英寸,内径2.17mm)作为管式反应器25,连接至混合器23的排出侧。该管式反应器25中,为了监测反应液的温度,在几处设置了热电偶。此夕卜,管式反应器25通过导入管26以及反应液排出部28与反应液收集器29相连,在导入管26与反应液排出部28之间设置了背压阀27。在反应液收集器29中,预先导入了用来使三乙胺发生淬灭的盐酸(是导入的三乙胺的100mol%以上)。并且,将反应液收集器29,连接在排气口70上。此外,将混合器23以及管式反应器25,浸泡在调温到30°C的水浴器中。使反应体系内的压力为0.4MPa。使用这个反应装置,使丙醛与液化氰化氢在三乙胺存在下进行反应,制备了HBN。分别改变管式反应器25的长度、由泵10、11输送的原料的流量,使在管式反应器25中的反应液的平均停留时间满足715秒(到达反应液收集器之前的平均停留时间为4590秒),并使原料的供给摩尔比满足氰化氢丙醛=1.041.00,调查了在不同的反应条件下的HBN的反应收率。使用反应液收集器29回收了反应生成的HBN。在各反应条件下分析了反应液,得到了HBN的反应收率。结果如表2所示。(表2)反应平均停留HCN/nPA水浴温度I体系内部压IHBN收率条件时间(秒)(mol/mol)(0Q)力(MPa)(mol%)<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>在表2中,用HCN/nPAOnol/mol)表示氰化氢(HCN)与丙醛(nPA)的摩尔比。如表2所示的反应条件12以及13中,HBN的生成量在反应条件12中为30g/min,在反应条件13中为15g/min。反应液温度,在平均停留时间为约0.51秒时反应液温度为150°C,在平均停留时间为约3秒时为58°C,以及平均停留时间为约7秒时为33°C。如表2所示,将HBN的生成量增大到实施例1中的生成量的330倍时,与平均停留时间等的反应条件无关,HBN的反应收率高达9899mol%。(实施例3)将在实施例2中使用的反应装置内的管式反应器,改变为带有套管(jacket)的管壳式热交换器(热交换部外径0.72mm,内径0.49mm,长度196mmX55根,SUS316制),与实施例2进行了相同的反应。在套管部通过调温到10°C的水,进行了热交换器的排热。在各个反应条件下分析反应液,得到了HBN的反应收率。结果如表3所示。(表3)反应I平均停留时HCN/nPA冷却水排体系内部IHBN收率条件间(秒)(mol/mol)出温度(。C)压力(MPa)(mol%)______<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在表3中,将氰化氢(HCN)与丙醛(ηΡΑ)的摩尔比表示为HCN/nPA(mol/mol)。在表3中所示的反应条件14中,冷却水流量为100mL/min,HBN的产量为30g/min。此外,在反应条件15中,冷却水流量为25mL/min,HBN产量为15g/min。在反应条件14以及15中,在平均停留时间约0.5秒时的反应液温度为150°C,在平均停留时间约5秒时的反应液温度为17°C。热交换器的排热用的冷却水的排出温度,在反应条件14中为62°C,在反应条件15中是沸腾着的100°C。在本实施例中,使用热交换器进行了反应,因此对于反应液充分地进行了排热。如图3所示,HBN的反应收率高达9798mol%。(实施例4)在本实施例中,与实施例1相同,使用图1所示的反应装置制备了HBN。在本实施例中,作为管式反应器25,使用了带有套管的SUS316制管(外径1/8英寸,内径2.17mm),并进一步增大了HBN的制备量。为了导入液化氰化氢,将导入管(外径1/8英寸,内径2.17mm,SUS316制)连接在液化氰化氢高压罐(未图示)以及泵(C-601,BUCHI制)10上。但是,为了防止泵的抽吸引起氰化氢气化,用氮气对高压罐(未图示)施加了约为3kg/cm2的压力。此外,为了导入丙醛(纯度98%以上),将导入管(外径1/8英寸,内径2.17mm,SUS316制)16连接到泵(C-601,BUCHI制)11上。此外,丙醛中预先溶解了作为催化剂的0.6mol%的三乙胺。此外,为了将液化氰化氢导入混合器23中,将泵10与混合器(1/8英寸,联合3通接头,Swagelok社制)23,使用SUS316制管(外径1/8英寸,内径2.17mm)进行了连接。同样,为了将丙醛导入混合器23,将泵11与混合器(1/8英寸,联合3通接头,Swagelok社制)23,使用SUS316制管(外径1/8英寸,内径2.17mm)22连接。此外,具有套管的SUS316制管(外径1/8英寸,内径2.17mm)作为管式反应器25,连接在混合器的排出侧。在该管式反应器25中,为了监视反应液的温度,在几处设置了热电偶。在管式反应器25的套管部内,通入冷却到0°C的盐水(乙二醇水溶液),对管式反应器25进行了排热。此外,管式反应器25通过导入管26以及反应液排出部28与反应液收集器29相连,在导入管26与反应液排出链28之间设置了背压阀27。作为反应液收集器29,使用了容量为200L的,预先导入了搅拌用的甲苯的收集器(SUS304制)。反应系内的压力为0.50.6MPa。使用这个反应装置,使丙醛与液化氰化氢在三乙胺存在下进行反应而制备了HBN。分别改变管式反应器25的长度、以及经泵10、11输送的原料流量,使管式反应器25中的反应液的平均停留时间为10秒,并使供给的原料的摩尔比满足氰化氢丙醛=1.041.00,调查了HBN的反应收率。将由反应生成的HBN/甲苯溶液,排出到预先导入了使三乙胺发生淬灭的盐酸(是导入的三乙胺的100mol%以上)的收集器中,进行了回收。对回收的反应液进行了分析,得到了HBN的反应收率。结果如表4所述。(表4)<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>在表4中,将氰化氢(HCN)与丙醛(nPA)的摩尔比表示为HCN/nPA(mol/mol)。在表4中所示的反应条件16中,HBN产量为180g/min,作为冷却水使用的盐水流量为600g/min。此外,反应液温度,在平均停留时间小于0.5秒时为130°C,在平均停留时间为10秒时为2°C。如表4所示,将HBN的生成量增大到实施例1中生成量的30倍以上时,HBN的反应收率高达96mol%。(实施例5)在本实施例中,使用以下所述的反应装置制备了乳腈。在本实施例中,首先将1.0mol%TEA/丙醛22.0g(0.49mol的醛)以及液化氰化氢14.8g(0.55mol)分别导入不同的针筒中。此外,为了防止原料的气化,将通入010°C的冷却剂的小口径管缠在针筒外周,以冷却针筒。将导入了各原料的针筒,与混合器(1/16英寸,SUS316联合3通接头(imionteeshSwagelok社制)连接。将该混合器,与同时作为热交换器的管式反应器(外径1/16英寸,内径1.0mm,长100cm,SUS316制)连接。并且,通过反应液导入管(外径1/16英寸,内径1.0mm,长65cm,SUS316制),将容量100ml的四口烧瓶与所述管式反应器相连。在这个四口烧瓶中,设置了温度计、回流冷却器、搅拌器。将管式反应器浸泡在调温到约30°C的水浴器中,将四口烧瓶浸泡在约为10°C的水浴器中。然后,启动针筒泵,使TEA/丙醛以0.23ml/min,氰化氢以0.17ml/min(氰化氢丙醛=1.121.00)的速度输送到混合器中。将反应液回收到四口烧瓶中,使反应液在四口烧瓶中放置约2小时。对于反应液进行HPLC分析,计算了乳腈的反应收率,收率高达99mol%。(实施例6)在本实施例中,使用以下所示的反应装置制备了苯乙醇腈。在本实施例中,首先将1.0mol%TEA/苯甲醛25.0g(0.23mol的醛),以及液化氰化氢9.6g(0.35mol)分别导入不同的针筒中。为了防止原料发生气化,将通有010°C冷却剂的小径管,缠在氰化氢用的针筒上,冷却针筒。将导入了各原料的针筒连接到混合器(1/16英寸,SUS316联合3通接头,Swagelok社制)上。将该混合器连接到同时作为热交换器的管式反应器(外径1/16英寸,内径1.0mm,长100cm,SUS316制)上。并且,通过反应液导入管(外径1/16英寸,内径1.0mm,长65cm,SUS316制),将容量100ml的四口烧瓶与所述管式反应器相连。在四口烧瓶中,设置了温度计、回流冷却器、搅拌器。将管式反应器浸泡在调温到约30°C的水浴器中,将四口烧瓶浸泡在约20°C的水浴器中。接下来,启动针筒泵,将TEA/丙醛以0.20ml/min,氰化氢以0.12ml/min的速度输送到混合器中(氰化氢苯甲醛=1.501.00)。将反应液回收到四口烧瓶中,在四口烧瓶中将反应液放置约2小时。对于反应液进行HPLC分析,计算了苯乙醇腈的反应收率,收率高达97mol%。(实施例7)将从实施例4得到的HBN反应液188.0g(HBN收率96%,1.0mol的醛),放入具备了温度计、回流冷却器、搅拌器的500mL四口烧瓶中。加入甲醇100.7g(3.15mol)、水19.5g(l.08mol),调整到20°C。将氯化氢43.7g(l.20mol)维持在38士2°C,吹入后回流反应8小时,得到了a-羟基丁酯反应液。使甲苯含量一定,使用气相色谱对收率进行分析,收率为85.2mol%。(参考例1)使用具备了温度计、回流冷却器、搅拌器的3.5m3GL内衬(lining)反应釜作为反应器,采用分批反应法制备了HBN。在该反应器内导入丙醛1210.6kg(20.8kmol)(纯度98%以上),以及作为催化剂的三乙胺11.2kg(0.llkmol),一边搅拌一边冷却到约10°C。使用约-18°C的盐水尽量冷却反应器,在反应器内的温度保持在约1020°C的状态下,将氰化氢587.lkg(21.7kmol)滴加到反应器内。氰化氢的滴加进行了18小时。对得到的反应液进行分析,HBN的反应收率为85mol%。(参考例2)使用了具备温度计、回流冷却管、滴液漏斗、以及搅拌器的容量300mL的四口烧瓶作为反应器,采用分批反应法制备了HBN。在该反应器内导入丙醛145.2g(2.50mol)(纯度98%以上),作为催化剂的三乙胺1.5g(15mmol),一边搅拌一边冷却到约15°C。在反应器内的温度保持在约1020°C的状态下,将氰化氢23.5g(0.87mol)分40分钟滴加到反应器内。在所述温度范围内保持23小时后,再将氰化氢46.9g(1.74mol)分80分钟滴加到反应器内。对得到的反应液进行分析,HBN的反应收率为87mol%。(参考例3)使用了具备温度计、回流冷却管、滴液漏斗、以及搅拌器的容量300mL的四口烧瓶作为反应器,采用分批反应法制备了HBN。在该反应器内导入丙醛145.2g(2.50mol)(纯度98%以上),以及作为催化剂的三乙胺1.5g(15mmol),一边搅拌一边冷却到约25V。在反应器内的温度保持在约2030°C的状态下,将氰化氢23.5g(0.87mol)分30分钟滴加到反应器内。在所述温度范围内保持19小时后,再将氰化氢46.9g(1.74mol)分80分钟滴加到反应器内。对得到的反应液进行分析,HBN的反应收率为79mol%。(参考例4)在具备了温度计、回流冷却管、滴液漏斗、以及搅拌器的容量100mL的四口烧瓶中,导入苯甲醛42.4g(0.40mol),以及作为催化剂的三乙胺0.2g(l.6mmol,相对于醛为0.4mol%),搅拌下冷却到约20°C。在反应器内的温度保持在约2030°C的状态下,将氰化氢3.8g(0.14mol)分10分钟滴加到反应器内。之后,在25°C条件下保持22小时。此时,在反应液中确认到了被认为是副产物的结晶。之后,将氰化氢7.6g(0.29mol)分30分钟滴加到反应器内。对得到的反应液进行分析,苯乙醇腈的反应收率为83mol%。(参考例5)使用具备了温度计、回流冷却管、滴液漏斗、以及搅拌器的容量200mL的四口烧瓶作为反应器,采用分批反应法制备了乳腈。在该反应器内导入丙醛44.lg(l.OOmol),以及作为催化剂的三乙胺1.0g(10mmol,相对于醛为1.0mol%),搅拌下冷却到约10°C。在反应器内的温度保持在约010°C的状态下,将氰化氢8.5g(0.31mol)分25分钟滴加到反应器内。在10°C条件下保持15小时后,再将氰化氢19.9g(0.73mol)分60分钟滴加到反应器内。对得到的反应液进行分析,乳腈的反应收率为61mol%。(参考例6)除了使用了在参考例1中得到的反应液以外,其他与实施例7相同,得到了含有a-羟基丁酯的反应液。同样对反应液进行分析,以丙醛量作为基准时,a-羟基丁酯的反应收率是76.0mol%。通过比较实施例17和参考例16能够看出,本实施例所涉及的制备方法,均能够高收率地制备目标的羟腈化合物。此外,比较实施例7和参考例6能够看出,采用本实施例,能够高效率地制备a-羟基酯化合物。本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法,使醛类化合物等的羰基化合物与氰化氢进行流动反应,因此能够缩短停留时间。由此,能够缩短生成的羟腈化合物在未反应的醛类化合物等的羰基化合物中暴露的时间,防止生成的羟腈化合物与未反应的醛类化合物等的羰基化合物发生反应,从而能够高效率地制备羟腈化合物。此外,采用本发明所涉及的a-羟基酯化合物的制备方法,相对于作为出发原料的醛类化合物等的羰基化合物,能够高收率地制备作为中间体的羟腈化合物,因此能够高效率地制备作为最终产物的a-羟基酯化合物。在发明的详细说明的项目中所举的具体的实施形式或实施例,不过是用于明确本发明的技术内容的,不应被狭义解释为限定于这些具体例,在本发明的精神与权利要求书的范围内,可以进行种种改变来加以实施。(产业上的可利用性)由本发明所涉及的制备方法所制备的羟腈化合物,作为合成多种化合物的出发物质是非常有用的,根据本发明能够高收率地制备羟腈化合物。因此,能够广泛应用于医药产业和农药产业等中。权利要求一种由氰化氢和重氢化物之外的羰基化合物制备羟腈化合物的制备方法,其特征在于使所述羰基化合物与所述氰化氢,在催化剂存在的状态下进行流动反应。2.根据权利要求1所述的羟腈化合物的制备方法,其特征在于所述羰基化合物,是通式(1)所示的醛类化合物,(化学式1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中,R1表示芳基或碳原子数110的烃基,并且R1中可以有取代基,结构中可以有碳原子之外的原子。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述羰基化合物与所述氰化氢,在管式反应器中进行流动反应。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于所述管式反应器中的流体流路的短边为0.Olmm15mm。5.根据权利要求14中任意一项所述的制备方法,其特征在于流动反应中的停留时间,在1000秒以下。6.根据权利要求15中任意一项所述的制备方法,其特征在于相对于所述羰基化合物1摩尔,所述氰化氢以0.93.0摩尔的比例进行流动反应。7.根据权利要求16中任意一项所述的制备方法,其特征在于所述催化剂,至少是有机碱性化合物以及无机碱性化合物的其中之一。8.根据权利要求17中任意一项所述的制备方法,其特征在于所述催化剂,是从胺类化合物、芳香族胺类化合物、碱金属化合物、金属醇盐化合物、以及碱土金属化合物所组成的群之中所选的化合物。9.根据权利要求18中任意一项所述的制备方法,其特征在于相对于所述氰化氢1摩尔,在0.0010.1摩尔的所述催化剂存在的状态下,进行流动反应。10.一种α-羟基酯化合物的制备方法,其特征在于包括将由权利要求19中任意一项所述的制备方法所制备的羟腈化合物加水分解,而进行酯化的步骤。11.一种用来由氰化氢和重氢化物之外的羰基化合物制备羟腈化合物的制备装置,其特征在于具备了管式反应器,其将所述羰基化合物与所述氰化氢,在催化剂存在的状态下进行流动反应;第1导入器,其将所述羰基化合物导入所述管式反应器中;和第2导入器,其将所述氰化氢导入所述管式反应器中。12.—种制备装置,其特征在于所述羰基化合物,是通式(1)所示的醛类化合物,(化学式2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中,R1表示芳基或碳原子数110的烃基,并且R1中可以有取代基,结构中可以有碳原子之外的原子。全文摘要本发明所涉及的羟腈化合物的制备方法中,羰基化合物与氰化氢在催化剂存在的状态下进行流动反应,因此能够缩短停留时间。由此,能够缩短生成的羟腈化合物暴露在未反应的羰基化合物中的时间。其结果能够防止生成的羟腈化合物与未反应的羰基化合物发生反应,因此能够高收率地制备羟腈化合物。也就是说,本发明由所涉及的羟腈化合物,提供了由羰基化合物和氰化氢高收率地制备羟腈化合物的方法。文档编号C07C255/36GK101827810SQ20088011227公开日2010年9月8日申请日期2008年10月21日优先权日2007年10月23日发明者中川和也,木下雄一朗,绿川晃二,藤原直树申请人:日宝化学株式会社
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