专利名称：将氨基-羧酸废料再循环为酰氨基-羧酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种将选自氨基-羧酸低聚物或聚合物和酰氨基-羧酸低聚物或聚合物的废料再循环为酰氨基-羧酸的方法。
背景技术：
酰氨基-羧酸是用来制备许多商用化学品的工业化学中间体。酰氨基-羧酸是由内酰胺与羧酸反应制成的。酰氨基-羧酸也可以由羧酸、羧酸氯化物、羧酸酐或羧酸酯与氨基-羧酸反应制成。这些形成酰氨基-羧酸的方法称为酰胺化反应。
在水解促进剂如盐酸的存在下通过水解将内酰胺转化为相应的氨基-羧酸是已知的。然而，纯氨基-羧酸是不能直接得到的。在以盐酸作为促进剂的情况下，得到的是氨基-羧酸氢氯化物，而分离出游离的氨基-羧酸既麻烦又昂贵。
美国专利2,453,234公开了一种制备氨基-羧酸的方法，该方法以每摩尔内酰胺至少用10摩尔水的量使内酰胺水解而制成氨基-羧酸。英国专利648,889公开了一种在水的存在下通过加热脂族或环脂族内酰胺制备氨基-羧酸的方法，其中每摩尔内酰胺使用20摩尔以上的水。美国专利2,956,068公开了一种在催化量的水的存在下使内酰胺与游离羧酸反应制备酰氨基-羧酸的方法。所得反应产物是一种固体结晶状物，接着将该产物悬浮在水中并中和。该反应产物含有大量由羧酸链和两个或多个氨基-羧酸重复单元构成的低聚酰氨基-羧酸。这些低聚酰氨基-羧酸是许多应用中所不希望的。
美国专利申请08/228,611公开了一种制备酰氨基-羧酸的水成法，其中内酰胺水解、羧酸酯水解和酰胺化反应同时进行。该方法包括将水、内酰胺或氨基-羧酸、和羧酸或羧酸酯加热而形成一种反应混合物，将该混合物冷却以得到一种含有水相和有机相的两相体系。将含有酰氨基-羧酸的有机相与水相分离。该反应产物含有大量由羧酸链和两个或多个氨基-羧酸重复单元构成的低聚酰氨基-羧酸。这些低聚酰氨基-羧酸是许多应用中所不希望的。
当氨基-羧酸单体聚合时也产生废料。例如，生产尼龙6聚合物(聚己酰胺)时约产生8-10％的低分子量低聚物(可提取的)废料。生产尼龙6纤维时约产生5-20％的固体废料。根据Indian Journal of Fibre &Textile Research第16卷(1991年3月)46-51页的记载，印度每年约产生7000-8000公吨的固体废料(尼龙6)。因此，由于经济及环境方面的原因，希望将这些可提取物和固体废料再循环。
美国专利4,605,762公开了一种使缩聚物解聚的方法。该方法包括使缩聚物废料在水解区域水解，从低于聚合物废料加入量的位置将高压蒸汽引入水解区域中，并从水解区域的上面一部分提取水解反应产物的水溶液。
美国专利5,169,870公开了一种从尼龙6地毯回收己内酰胺的方法。该方法包括将地毯破碎成含有尼龙6和尼龙6基材的碎片。将这些碎片送入解聚反应器，在此处这些碎片经解聚催化剂、至少达到尼龙6熔点的温度和过热蒸汽的作用而产生含有己内酰胺的馏分。将馏分中的己内酰胺与其他挥发物分离。
发明概述本发明包括将低聚的或聚合的氨基-羧酸和酰氨基-羧酸废料再循环为酰氨基-羧酸的方法，所述方法包括以下步骤(A)在一容器中使下述混合物于150℃-300℃反应0.1-10小时，以形成含有酰氨基-羧酸的反应混合物，所述混合物含有(1)低聚的或聚合的废料，选自具有一个或多个内酰胺或氨基-羧酸重复单元的氨基-羧酸低聚物或聚合物、具有一个或多个内酰胺或氨基-羧酸重复单元的酰氨基-羧酸低聚物或聚合物、及它们的混合物；(2)羧酸化合物，其含量以低聚的或聚合的氨基-羧酸废料中所含的每当量重的氨基-羧酸计为0.25-10当量，所述的羧酸化合物含有6-26个碳原子，选自羧酸、羧酸酯和它们的混合物；以及(3)水，其含量以低聚的或聚合的氨基-羧酸废料中所含的每当量重的氨基-羧酸计为0.001-50当量；以及(B)将步骤(A)中形成的反应混合物冷却到含有酰氨基-羧酸的有机相与水相发生相分离的温度；(C)将含有酰氨基-羧酸的有机相与水相分离；
(D)通过两级蒸馏从有机相中分离出酰氨基-羧酸单体，其中第一级蒸馏包括除去包含水、羧酸、氨基-羧酸和内酰胺在内的低沸点成分，第二级蒸馏包括除去酰氨基-羧酸单体，第二级蒸馏留下的是酰氨基-羧酸低聚物和聚合物残余物；以及(E)将步骤(D)第一级蒸馏收集到的低沸点成分以及得到的酰氨基-羧酸低聚物和聚合物残余物再循环入步骤(A)中。
发明详述本发明的方法涉及到将低聚的或聚合的氨基-羧酸和酰氨基-羧酸废料再循环为酰氨基-羧酸。对本发明来说，术语“再循环”是指为了更有效地转化未反应的成分并消耗不希望的反应副产物而将反应产物的一部分返回该方法中的第一步的做法。术语“再循环”也包括对本发明权利要求定义范围以外的方法所产生的废料或残渣的回收和重复利用。对本发明来说，术语“酰氨基-羧酸”是指至少具有一个氨基-羧酸重复单元和一个羧酸端基的化合物。
本发明的方法至少包括一步。步骤(A)中，将选自氨基-羧酸低聚物或聚合物或者酰氨基-羧酸低聚物或聚合物的低聚或聚合的废料、羧酸或羧酸酯、和水在一反应器中混合。该反应器必须能被加热并能容纳反应的压力。该反应器最好是一种压热器。步骤(A)中的反应包括下述同时发生的独立反应中的至多三个羧酸酯水解形成羧酸和醇，低聚的或聚合的氨基-羧酸废料水解形成氨基-羧酸，低聚的酰氨基-羧酸水解形成氨基-羧酸和羧酸，以及羧酸与氨基-羧酸发生酰胺化而形成酰氨基-羧酸。用本领域公知的方法如蒸馏法除去由羧酸酯水解产生的醇。
成分(1)是一种低聚的或聚合的废料，选自具有一个或多个内酰胺或氨基-羧酸重复单元的氨基-羧酸低聚物或聚合物，或者选自具有一个或多个内酰胺或氨基-羧酸重复单元的酰氨基-羧酸低聚物或聚合物。该废料可以包括氨基-羧酸和酰氨基-羧酸的结合物或混合物。氨基-羧酸重复单元的通式为NH2(CRR′)nCOOH，其特征在于碱性的氨基(NH2)和酸性的羧基(COOH)。式中的字母n是1-26，优选为1-10。R和R′独立地选自氢、未取代或取代的直链或支化的C1-C20烷基、未取代或取代的C3-C8环烷基、C3-C8链烯基、C3-C8炔基、和C6-C14芳基。
上述未取代或取代的C3-C8环烷基是指环上具有3-8个碳原子、优选5或6个碳原子的环脂族烃基，而且这些环脂族烃基被一个或两个C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、羟基或C1-C4烷酰氧基取代。
C3-C8链烯基、C3-C8炔基代表链上含有3-8个碳原子、并分别含有碳-碳双键或碳-碳三键的直链或支化烃基。
所用的术语“芳基”包括至多含有14个碳的碳环芳基，例如苯基和萘基以及那些被一个或两个选自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4烷酰氧基、C1-C4烷酰基氨基、卤素、氰基、C1-C4烷基磺酰基、C1-C4亚烷基-(OH)n、-O-C1-C4-亚烷基-(OH)n、-S-C1-C4-亚烷基-(OH)n、-SO2-C1-C4-亚烷基-(OH)n、-CO2-C1-C4-亚烷基-(OH)n、SO2N(R17)-C1-C4-亚烷基-(OH)n、SO2N(C1-C4-亚烷基-OH)2、-CON(R17)C1-C4-亚烷基-(OH)n、-CON(C1-C4-亚烷基-OH)2、-N(SO2-C1-C4-烷基)-亚烷基-(OH)n或-N(SO2苯基)-C1-C4-亚烷基-(OH)n的基团所取代的苯基或萘基，其中n是1或2。
所用的术语“芳基”也包括杂环芳基如含有一个氧原子、和/或一个硫原子、和/或至多三个氮原子的5节或6节杂芳环，所述的杂芳环任选地与一个或两个苯环或者其他5节或6节杂芳环稠合。这种环状系统的例子包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、异噁唑基、三唑基、噻二唑基、噁二唑基、四唑基、噻三唑基、噁三唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、噻嗪基、噁嗪基、三嗪基、噻二嗪基、噁二嗪基、二噻嗪基、二噁嗪基、噁噻嗪基、四嗪基、噻三嗪基、噁三嗪基、二噻二嗪基、咪唑啉基、二氢嘧啶基、四氢嘧啶基、四吡咯-[1，5-b]哒嗪基和嘌呤基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、吲哚基等以及那些被一个或多个在以上术语“芳基”的定义中列出的取代基取代的环。
此外，术语“芳基”包括亚芳基。术语“亚芳基”用来表示至多含有14个碳的二价碳环芳烃部分，例如邻-、间-和对-亚苯基，以及那些被一个或两个选自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或卤素的基团取代的邻-、间-和对-亚苯基。低聚的或聚合的废料最好选自生产聚己酰胺期间产生的低聚物或是聚己酰胺本身。
成分(2)是一种羧酸化合物。该羧酸化合物是羧酸或羧酸酯或是它们的混合物，该羧酸化合物含有直链或支化的的脂族基、环脂族基、或氢化芳族基。羧酸或羧酸酯具有6-26个碳原子，优选具有8-20个碳原子，更优选具有8-10个碳原子。这些基团可以通过芳基连接到羧基上。羧酸和羧酸酯可以是直链或支化的脂肪酸，这些脂肪酸来源于天然的或合成的，可以是饱和性或不饱和性的。羧酸和羧酸酯可以含有多于一个的羧酸基或羧酸酯基。羧酸的酯包括(但不限于)羧酸的甲酯、乙酯、丙酯、和丁酯。羧酸和羧酸酯可以单独使用或以其混合物(如可由市场上购得的)的形式使用。
羧酸和羧酸酯的例子是辛酸、辛酸甲酯、壬酸、壬酸甲酯、癸酸、癸酸甲酯、癸酸异丙酯、十一酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、山嵛酸、对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、萘-2，6-二羧酸、环己烷二羧酸、环己烷二乙酸、二苯基-4，4′-二羧酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等。优选的羧酸是癸酸、壬酸和辛酸。优选的羧酸酯是癸酸甲酯、壬酸甲酯和辛酸甲酯。
成分(3)是水，可以是任何来源的水并且包括自来水、蒸馏水、和反应混合物的任何其他成分中存在的水。蒸馏水是优选的，因为自来水可能含有金属盐，这些金属盐与羧酸结合会形成表面活性剂并阻碍产物的分离。用作成分(3)的水可以存在于低聚的或聚合的废料的水悬浮液中。此外，用作成分(3)的水可以存在于羧酸化合物中。重要的是注意到在羧酸与氨基-羧酸间的酰胺化反应中生成水，这部分水也包含在成分(3)内。
步骤(A)也可以包括含氮化合物-成分(4)，它选自内酰胺或氨基-羧酸。该含氮化合物可以作为在纯化酰氨基-羧酸产物期间的蒸馏或结晶步骤中收集到的低沸点成分而再循环入步骤(A)中。合适的内酰胺单体每分子至少含有3个碳原子，优选每分子含4-7个碳原子。合适的内酰胺单体包括丁内酰胺、戊内酰胺、ε-己内酰胺、β-丙醇酸内酰胺、δ-戊内酰胺、以及类似的内酰胺。这些内酰胺可以在氮原子上被含有如1-3个碳原子的低级烃基取代。例如，可以使用甲基己内酰胺。优选的己内酰胺单体是ε-己内酰胺及其被取代的衍生物。氨基-羧酸所具有的结构与所描述的成分(1)中氨基-羧酸重复单元的结构相同。
除了成分(2)的羧酸之外，步骤(A)也可以包括酸催化剂以提高反应速度。合适的催化剂包括羧酸如乙酸或无机酸如硫酸。少量的催化剂就足够了，如以反应混合物中反应物的重量计为O.0001％-1％。
步骤(A)的反应可以在很宽的温度和时间范围内进行。温度低于150℃不是优选的，因为水解速度会很低。另外温度高于300℃也不是优选的，因为单体材料会发生竞争性分解反应。因此150-300℃的温度是优选的。更优选地，步骤(A)在基本无氧的条件下于200-250℃的温度下进行。反应时间应当足以形成酰氨基-羧酸。优选地，步骤(A)的反应时间为0.1-10小时，更优选为1-4小时。然而，采用优选范围之外的时间和温度也属于本发明的范围。
以低聚或聚合的废料中每当量重的氨基-羧酸计，羧酸化合物的存在量为0.25-10当量，优选为1-5当量。更优选地，以低聚或聚合的废料中每当量重的氨基-羧酸计，羧酸化合物的存在量为2-4当量。羧酸量不足增加了低聚酰氨基-羧酸的百分率，同时降低了酰氨基-羧酸单体产物的百分率。尽管没有限定羧酸化合物用量的上限值，但事实上，在任何给定的情况中，人们不会使用比产生所希望的结果所确实需要的比例更高的比例，因为从回收到纯净产物的方面看，这样做会给该方法带来不必要的花费。
以低聚或聚合的废料中每当量重的氨基-羧酸计，水的存在量为0.001-50当量。在需要相分离的情况下，水的需求量应当超过在相分离温度下反应混合物有机相可溶解的量。以低聚或聚合的废料中每当量重的氨基-羧酸计，水的含量优选为20-40当量。水的加入使低聚或聚合的氨基-羧酸通过水解而降低了废料中每当量重的氨基-羧酸中羧酸的当量比例。
水量不足引起单体材料聚合。尽管没有限定水量的上限值，但以低聚或聚合的废料中每当量重的氨基-羧酸计，使用50当量以上的水会导致从水相中分离出少量有机相越发困难，并且从回收到纯净产物的方面看，这样做会给该方法带来不必要的花费。如果使用不足量的水，有机相中水的溶解性阻碍了两相的形成。
如需要，则制备一种含有水相和有机相的两相体系-步骤(B)。将步骤(A)中产生的反应混合物冷却到高于反应混合物成分凝固点的温度。水相与有机相分离的温度取决于特定的反应物，然而，相分离的温度通常小于150℃。优选地将反应混合物冷却到小于100℃的温度，更优选为70-90℃。步骤(B)可以在与步骤(A)相同的容器中以分批法进行，或者步骤(B)可以在分开的容器中以分批法或连续法进行。通过本领域公知的方法如用水、冰或通过使用冷却套外冷却而进行冷却。可溶于水的氨基-羧酸在反应温度下变得可与有机相混溶。相比之下，不溶于水的羧酸在反应温度下变得与水相至少可部分混溶。各相的可混溶性使反应更容易进行。冷却时发生相分离。多数情况下，羧酸留在有机相中而氨基-羧酸和内酰胺留在水相中，然而，一些氨基-羧酸、内酰胺和水溶解在有机相中。
步骤(B)中产生的两相体系可以用本领域公知的方法如滗析法或聚结法分离。步骤(C)涉及从水相中分离有机相。步骤(C)可以在与步骤(A)和步骤(B)相同的容器中以分批法进行，或者步骤(C)可以在分开的容器中以分批法或连续法进行。
用本领域公知的方法如蒸馏或结晶法对有机相进行纯化以回收酰氨基-羧酸产物。优选地，在步骤(D)中通过两级蒸馏回收酰氨基-羧酸产物。在第一级蒸馏中，与酰氨基-羧酸产物相比为低沸点化合物的水、羧酸和未反应的含氮化合物被从有机相中除去以提供富含酰氨基-羧酸的残余物。在第二级蒸馏中，温度升高、压力降低，并且酰氨基-羧酸被从第一级蒸馏中产生的富含酰氨基-羧酸的残余物中除去。当从含有大量高沸点低聚酰氨基-羧酸的富含酰氨基-羧酸的残余物中除去酰氨基-羧酸产物时，留下了高沸点材料。
本发明的方法也可以包括第五步-步骤(E)，该步骤中，步骤(D)中产生的高沸点低聚酰氨基-羧酸残余物作为废料再循环入步骤(A)中。来自其他过程的低聚或聚合废料可以与即将用于步骤(A)的由步骤(D)产生的残余物结合在一起。另外，步骤(D)中除去的低沸点化合物如水、羧酸和未反应的含氮化合物可以再循环入步骤(A)中。
本发明的方法将通过对以下实施例的研究而进一步说明，这些实施例被规定为本发明的范例。
实施例I在一个500加仑的搅拌压热器中使796磅辛酸、530磅癸酸、1500磅水、和290磅己内酰胺混合并加热至225℃-230℃搅拌2小时。将反应混合物冷却到60℃，在此温度下发生相分离。从压热器中清除出产物。通过滗析将含有产物的有机相与水相分离。
通过液-液相分离分离出有机相中的产物，从而产生1536磅或95％固体回收率的产物混合物。有机相的分析数据总结在表I中。
实施例I表明，辛酸、癸酸、和己内酰胺的混合物在水中反应形成了酰氨基-羧酸。
实施例II通过蒸馏将实施例I中制备的有机相分离成含有羧酸和未反应的含氮化合物的低沸点成分、酰氨基-羧酸单体产物、以及作为残余废料留在容器中的高沸点低聚酰氨基-羧酸。将酰氨基-羧酸产物的构成作为IIa列于表I中。将低聚酰氨基-羧酸残余物的构成作为IIb列于表I中。
实施例II表明酰氨基-羧酸单体产物可以从第一级蒸馏的残余物中分离出来。
实施例III将15.0克实施例II中得到的低聚酰氨基-羧酸残余物与84.4克含有60％辛酸和40％癸酸的混合物混合并加热至95℃。实验结果总结在表I中。
实施例IV在一个敞口烧杯中将15.0克实施例II中制备的低聚酰氨基-羧酸残余物与84.4克含有60％辛酸和40％癸酸的混合物混合并加热至210℃。使反应混合物冷却到室温。实验结果总结在表I中。
实施例IV表明，通过在不加水的情况下加热到210℃，实施例III中制备的反应混合物的分析结果没有显著的改变。
实施例V将15.0克实施例II中制备的低聚酰氨基-羧酸残余物与84.4克含有60％辛酸和40％癸酸的混合物以及100.7克蒸馏水混合。在一个摇摆式压热器中将所得混合物于230℃加热1小时。冷却至室温后，有机相分离出来。实验结果总结在表I中。
实施例V表明，与实施例III和IV相比，加入水并加热至230℃增加了有机相中所含的酰氨基-羧酸的产量。
实施例VI将15.0克实施例II中制备的低聚酰氨基-羧酸残余物与84.4克含有60％辛酸和40％癸酸的混合物以及100.7克蒸馏水混合。在一个摇摆式压热器中将所得混合物于230℃加热4小时。冷却至室温后，有机相通过滗析分离出来。实验结果总结在表I中。
与实施例V的1小时不同的是实施例VI具有4小时的反应时间。实施例V和VI得到了相似的分析结果。
实施例VII在一个300ml的摇摆式压热器中使18.7克尼龙6颗粒与84.4克壬酸和100.7克蒸馏水混合。将该混合物加热到230℃保持1小时。冷却后，有机相通过滗析分离出来。实验结果总结在表I中。
实施例VII表明，含有尼龙6的废料可以再循环为酰氨基-羧酸中。
实施例VIII在一个300ml的摇摆式压热器中使18.7克尼龙6颗粒与84.4克壬酸和100.7克蒸馏水混合。将该混合物加热到230℃保持4小时。冷却后，有机相通过滗析分离出来。实验结果总结在表I中。
实施例VIII表明，通过本发明的方法，于230℃的温度下采用4小时的反应时间就可以获得酰氨基-羧酸。
实施例IX在一个300ml的摇摆式压热器中使18.7克尼龙6颗粒与84.4克壬酸和100.7克蒸馏水混合。将该混合物加热到250℃保持4小时。冷却后，有机相通过滗析分离出来。实验结果总结在表I中。
实施例IX表明，通过本发明的方法，于250℃的温度下采用4小时的反应时间就可以获得酰氨基-羧酸。
实施例X在一个300ml的摇摆式压热器中使36.9克尼龙6颗粒与166.8克壬酸混合。将该混合物加热到250℃保持8小时，冷却，并分离成单一的有机相。所得产物的含水量以每当量重的聚合废料(尼龙6)计为0.045当量。实验结果总结在表I中。
实施例X表明，通过本发明的方法，不加入任何水就可以获得酰氨基-羧酸。
根据以上的详细说明，本领域熟练技术人员可以做出许多变化。所有这些明显的改进均属于附带权利要求的全部预计范围内。
表I实施例 IIIa/IIb III IV V VI VII VIII IX XOA 42.1ND/ND 53.052.348.649.2NA72.274.4 72.571.4DA 28.2ND/ND 32.833.935.035.8C8AC 11.7 69.4/17.02.8 3.2 6.0 6.3C9AC 13.015.4 14.112.9C10AC 6.4 33.0/15.72.4 2.8 3.2 3.3全部酰氨基-羧酸单体18.1 102.4/32.7 5.2 5.7 9.2 9.6 13.015.4 14.112.9低聚酰氨基-羧酸4.3 0.6/75.0 11.110.71.4 1.3 6.5 4.2 3.5 5.3CL 4.1 0.69/0.040.060.072.6 2.8 5.3 5.6 5.8 5.9OA＝辛酸AC＝酰氨基己酸DA＝癸酸CL＝己内酰胺NA＝壬酸ND＝未测
权利要求
1.一种将低聚的或聚合的氨基-羧酸和酰氨基-羧酸废料再循环为酰氨基-羧酸的方法，所述方法包括在一容器中以足够的温度和时间使下述混合物反应，从而形成含有酰氨基-羧酸的反应混合物，所述混合物含有(1)低聚的或聚合的废料，选自具有一个或多个内酰胺或氨基-羧酸重复单元的氨基-羧酸低聚物或聚合物、具有一个或多个内酰胺或氨基-羧酸重复单元的酰氨基-羧酸低聚物或聚合物、及它们的混合物；(2)羧酸化合物，其含量以低聚的或聚合的氨基-羧酸废料中所含的每当量重的氨基-羧酸计为0.25-10当量，所述的羧酸化合物含有6-26个碳原子，选自羧酸、羧酸酯和它们的混合物；以及(3)水，其含量以低聚的或聚合的氨基-羧酸废料中所含的每当量重的氨基-羧酸计为0.001-50当量。
2.一种将低聚的或聚合的氨基-羧酸和酰氨基-羧酸废料再循环为酰氨基-羧酸的方法，所述方法包括以下步骤(A)在一容器中以足够的温度和时间使下述混合物反应，从而形成含有酰氨基-羧酸的反应混合物，所述混合物含有(1)低聚的或聚合的废料，选自具有一个或多个内酰胺或氨基-羧酸重复单元的氨基-羧酸低聚物或聚合物、具有一个或多个内酰胺或氨基-羧酸重复单元的酰氨基-羧酸低聚物或聚合物、及它们的混合物；(2)羧酸化合物，其含量以低聚的或聚合的氨基-羧酸废料中所含的每当量重的氨基-羧酸计为0.25-10当量，所述的羧酸化合物含有6-26个碳原子，选自羧酸、羧酸酯和它们的混合物；以及(3)水，其含量以低聚的或聚合的氨基-羧酸废料中所含的每当量重的氨基-羧酸计为0.001-50当量；以及(B)将步骤(A)中形成的反应混合物冷却到含有酰氨基-羧酸的有机相与水相发生相分离的温度；(C)将含有酰氨基-羧酸的有机相与水相分离；以及(D)通过两级蒸馏从有机相中分离出酰氨基-羧酸单体，其中第一级蒸馏包括除去包含水、羧酸、氨基-羧酸和内酰胺在内的低沸点成分，第二级蒸馏包括除去酰氨基-羧酸单体。
3.一种将低聚的或聚合的氨基-羧酸和酰氨基-羧酸废料再循环为酰氨基-羧酸的方法，所述方法包括以下步骤(A)在一容器中使下述混合物于150℃-300℃反应0.1-10小时，以形成含有酰氨基-羧酸的反应混合物，所述混合物含有(1)低聚的或聚合的废料，选自具有一个或多个内酰胺或氨基-羧酸重复单元的氨基-羧酸低聚物或聚合物、具有一个或多个内酰胺或氨基-羧酸重复单元的酰氨基-羧酸低聚物或聚合物、及它们的混合物；(2)羧酸化合物，其含量以低聚的或聚合的氨基-羧酸废料中所含的每当量重的氨基-羧酸计为0.25-10当量，所述的羧酸化合物含有6-26个碳原子，选自羧酸、羧酸酯和它们的混合物；以及(3)水，其含量以低聚的或聚合的氨基-羧酸废料中所含的每当量重的氨基-羧酸计为0.001-50当量；以及(B)将步骤(A)中形成的反应混合物冷却到含有酰氨基-羧酸的有机相与水相发生相分离的温度；(C)将含有酰氨基-羧酸的有机相与水相分离；(D)通过两级蒸馏从有机相中分离出酰氨基-羧酸单体，其中第一级蒸馏包括除去包含水、羧酸、氨基-羧酸和内酰胺在内的低沸点成分，第二级蒸馏包括除去酰氨基-羧酸单体，第二级蒸馏留下的是酰氨基-羧酸低聚物和聚合物残余物；以及(E)将步骤(D)第一级蒸馏收集到的低沸点成分以及得到的酰氨基-羧酸低聚物和聚合物残余物再循环入步骤(A)中。
4.权利要求1的方法，其中步骤(A)在150-300℃的温度下进行0.1-10小时。
5.权利要求1的方法，其中成分(2)中的羧酸选自癸酸和辛酸。
6.权利要求1的方法，其中成分(2)中的羧酸酯选自辛酸甲酯、癸酸甲酯、壬酸甲酯、癸酸异丙酯、和对苯二甲酸二甲酯。
7.权利要求1的方法，其中成分(2)的羧酸化合物的存在量以低聚或聚合的废料中每当量重的氨基-羧酸计为1-5当量。
8.权利要求1的方法，其中水的存在量以低聚或聚合的废料中每当量重的氨基-羧酸计为20-40当量。
9.权利要求1的方法，可另外含有含氮化合物-成分(4)，它选自每分子含有3-7个碳原子的内酰胺以及氨基-羧酸，条件是氨基-羧酸的通式为NH2(CRR′)nCOOH，其中n是1-10，R和R′独立地选自氢、未取代或取代的C1-C20烷基、未取代或取代的C3-C8环烷基、C3-C8链烯基、C3-C8炔基、和C6-C14芳基。
全文摘要
本发明涉及一种将选自氨基-羧酸低聚物或聚合物以及酰氨基-羧酸低聚物或聚合物的废料再循环为酰氨基-羧酸的方法。加热一种含有水、低聚的或聚合的废料、和羧酸的混合物。冷却该混合物以得到含有分离的水相和有机相的两相体系。从有机相蒸馏出羧酸、未反应原料、和酰氨基-羧酸单体产物。剩余的由高沸点低聚氨基-羧酸组成的固体残余物再循环入步骤(A)中。
文档编号C07C231/02GK1168663SQ95196564
公开日1997年12月24日 申请日期1995年10月26日 优先权日1994年11月7日
发明者G·C·兹马, G·P·鲁兹, G·W·麦彻斯尼, T·H·威廉斯 申请人:伊斯曼化学公司