本发明涉及二氰基化合物的制造方法。
背景技术：
二氰基化合物是作为二羧酸、二胺、二酯、二酰胺等的中间原料有用的化合物。其中，1,6-二氰基己烷(1,6-Dicyanohexane)也被称为辛二腈(Suberonitrile)，是作为上述物质的中间原料有用的化合物。
截至目前，已知有使用四正丁基溴化铵的1,6-二氰基己烷的制造方法(例如参见专利文献1)。已知还有在该四正丁基溴化铵合成后直接作为催化剂使用来制造1,6-二氰基己烷的方法(例如参见专利文献2)。
另外，已知还有通过使卤化烷基化合物与氨水和碘化剂发生反应来制造1,6-二氰基己烷的方法(例如参见专利文献3)。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本专利第2104384号
专利文献2：日本专利第4571740号
专利文献3：日本专利第5136987号
技术实现要素：
【发明所要解决的课题】
但是，在专利文献1和专利文献3的制造方法中，反应收率最高为80％～90％，工业上不充分。另一方面，在专利文献2中，成功地以90％以上的收率进行了1,6-二氰基己烷的制造，但是在该方法中相对于1摩尔的1,6-二氯己烷添加了3.0摩尔以上的氰化钠，具有氰化废液(其有毒且对排水处理的负荷大)的量增大的问题。
另外，在添加氰化物时有时会放热，该放热使副反应进行，从而还具有会引起二氰基化合物的反应选择率降低的问题。例如，在使用1,5-二氯戊烷的情况下，预计会进行如下式这样的副反应。
【化1】
所得到的二氰基化合物的纯度在工业化上也不合适。在作为医药农药或功能性材料的中间体使用的情况下，少量的杂质会对最终制品整体的品质带来较大影响，因而制造高纯度的中间体是极为重要的。
根据上述情况，本发明的课题在于在不使用过量的氰化物的情况下以高收率制造高纯度的二氰基化合物。
【解决课题的手段】
本发明涉及以下技术内容。
1.下述通式(3)所表示的二氰基化合物的制造方法，在该制造方法中，在包含下述通式(1)所表示的鎓盐和下述通式(2)所表示的化合物的溶液中分2次以上添加氰化物和/或其水溶液。
A+X- (1)
(A+表示鎓离子，其在分子中包含具有孤电子对的元素，是通过配位键合进行了阳离子化的化合物。另外，X表示卤原子。)
Y-Z-Y (2)
(Z表示直链状的碳原子数为1～20的亚烷基、环状的碳原子数为3～20的亚烷基或支化的碳原子数为3～20的亚烷基。Y为卤原子、下述通式(4)所表示的基团或下述通式(5)所表示的基团，2个Y彼此可以相同、也可以不同。)
【化2】
(R1表示直链状或支化的碳原子数为1～5的烷基。)
【化3】
(R2表示直链状或支化的碳原子数为1～5的烷基、或者表示碳原子数为5～10的芳基。)
NC-Z-CN (3)
(Z表示直链状的碳原子数为1～20的亚烷基、环状的碳原子数为3～20的亚烷基或支化的碳原子数为3～20的亚烷基。)
2.如上述1中所述的二氰基化合物的制造方法，其中，鎓盐是下述通式(6)所表示的四烷基卤化铵。
【化4】
(R3表示碳原子数为1～10的烷基，它们相互可以相同、也可以不同。另外，X表示卤原子。)
3.如上述1或2中所述的二氰基化合物的制造方法，其中，该制造方法是通过将包含鎓盐、下述通式(2)所表示的化合物和氰化物的溶液升温至80℃～130℃来进行的。
Y-Z-Y (2)
(Z表示直链状的碳原子数为1～20的亚烷基、环状的碳原子数为3～20的亚烷基或支化的碳原子数为3～20的亚烷基。Y为卤原子、下述通式(4)所表示的基团或下述通式(5)所表示的基团，2个Y彼此可以相同、也可以不同。)
【化5】
(R1表示直链状或支化的碳原子数为1～5的烷基。)
【化6】
(R2表示直链状或支化的碳原子数为1～5的烷基、或者表示碳原子数为5～10的芳基。)
4.如上述1～3中任一项所述的二氰基化合物的制造方法，其中，在反应后，对所得到的反应液进行提纯，进一步对溶液进行蒸馏提纯。
5.如上述4中所述的二氰基化合物的制造方法，其中，反应后的蒸馏的压力设为0.1kPa～15kPa、温度设为100℃～280℃。
6.如上述1～5中任一项所述的二氰基化合物的制造方法，其中，通式(2)所表示的化合物为1,6-二氯己烷，通式(3)所表示的化合物为1,6-二氰基己烷。
7.如上述1～6中任一项所述的二氰基化合物的制造方法，其中，相对于通式(2)所表示的化合物1摩尔，鎓盐的用量为0.001摩尔～0.5摩尔。
8.如上述1～7中任一项所述的二氰基化合物的制造方法，其中，相对于通式(2)所表示的化合物1.0摩尔，氰化物的用量为2.0摩尔～4.0摩尔。
9.如上述1～8中任一项所述的二氰基化合物的制造方法，其中，氰化物和/或其水溶液的添加的次数为2次～5次。
10.如上述1～9中任一项所述的二氰基化合物的制造方法，其中，反应温度为70℃～150℃。
【发明的效果】
根据本发明，能够以90％以上的高反应收率合成二氰基化合物。另外，由于不必使用过量的氰化物，因而能够削减氰化物的排水量。此外，能够使用通常已知的设备制造高纯度的二氰基化合物。从而，能够提供杂质不会对最终制品品质带来不良影响的二氰基化合物、特别是1,6-二氰基己烷。
【具体实施方式】
对于本发明的二氰基化合物的制造方法进行叙述。本发明的制造方法由下式(I)表示。
【化7】
Y、Z和A+X-与上述含义相同。Q(CN)表示氰化物。作为Q，可以举出钠、钾、铯等碱金属；钙、镁、锶、钡等的碱土金属；铵等。
<鎓盐>
在本发明的制造方法中，使用下述通式(1)所表示的鎓盐。
A+X- (1)
式中，A+表示鎓离子，其在分子中包含具有孤电子对的元素，是通过配位键合进行了阳离子化的化合物。具体地说，可以举出铵离子(R为烷基时为R3N+)、膦鎓离子(R4P+)、氧鎓离子(R3O+)、锍离子(R3S+)等。A+优选为铵离子。
作为鎓盐，优选下述通式(6)所表示的四烷基卤化铵。
【化8】
R3表示碳原子数为1～10的烷基，它们相互可以相同、也可以不同。另外，X表示卤原子。
R3可以为直链状、支化、环状的任一种，但优选为直链状。另外，R3优选碳原子数为3～8的烷基，更优选碳原子数为3～5的烷基。此外，R3相互可以相同、也可以不同，但优选相同。
X表示卤原子，优选氯原子或溴原子，更优选溴原子。
基于上述内容，优选使用R3为正丁基的四正丁基溴化铵。在本发明的制造方法中，通过使用这样的四烷基卤化物，能够在工业上高效率地制造二氰基化合物。该四正丁基溴化铵被认为可作为相转移催化剂发挥功能。
该四烷基卤化铵可直接使用市售品，也可以使用将市售品进一步提纯得到的提纯品。另外，如上述专利文献2所记载，如下式(II)所述，也可以由三烷基胺和卤代烷生成四烷基卤化铵，并将其直接用于二氰基化合物的制造中。
【化9】
式中，R3、X与上述含义相同。
相对于上述通式(2)的化合物1摩尔，所使用的鎓盐优选为0.001摩尔～0.5摩尔、更优选为0.0025摩尔～0.2摩尔、进一步优选为0.005摩尔～0.1摩尔、更进一步优选为0.005摩尔～0.05摩尔。通过以该范围使用鎓盐，能够以工业上合适的反应速度制造二氰基化合物。
鎓盐可以直接使用粉末物，也可以制备成水溶液用于本发明的制造方法中。在制备成水溶液的情况下，制备成浓度优选为10重量％～70重量％、更优选为20重量％～50重量％，但浓度可酌情变更。在使用四正丁基溴化铵的情况下，也可以直接使用市售的四正丁基溴化铵的水溶液。
<底物(基質)>
本发明所使用的底物为下述通式(2)所表示的化合物。
Y-Z-Y (2)
上述通式(2)中，Z表示直链状的碳原子数为1～20的亚烷基、环状的碳原子数为3～20的亚烷基或支化的碳原子数为3～20的亚烷基，优选表示直链状、环状或支化的碳原子数为3～10的亚烷基，更优选表示直链状、环状或支化的碳原子数为4～7的亚烷基，进一步优选表示直链状、环状或支化的碳原子数为5～6的亚烷基，进而更优选表示五亚甲基或六亚甲基，特别优选表示六亚甲基。
另外，式中，Y为卤原子、下述通式(4)所表示的基团或下述通式(5)所表示的基。
【化10】
上述通式(4)中，R1表示直链状或支化的碳原子数为1～5的烷基，优选直链状的碳原子数为1～3的烷基，更优选甲基。R1为甲基时，通式(4)也称为硫酸甲基。需要说明的是，上述通式(4)中，波浪线表示键合部位。
【化11】
上述通式(5)中，R2表示直链状或支化的碳原子数为1～5的烷基、或者表示碳原子数为5～10的芳基。另外，烷基上的任意氢原子可以被氟原子取代，芳基上的氢原子可以被烷基取代。这些取代基中，R2优选碳原子数为1～3的烷基或碳原子数为5～7的芳基，更优选甲基、三氟甲基或4-甲基苯基。R2为甲基、三氟甲基、4-甲基苯基时，它们也分别依次被称为甲磺酸酯基、三氟甲磺酸酯基、甲苯磺酸酯基。需要说明的是，上述通式(5)中，波浪线表示键合部位。
Y优选为氯原子、溴原子、碘原子、硫酸甲基、甲磺酸酯基、三氟甲磺酸酯基或甲苯磺酸酯基，更优选为氯原子或溴原子，进一步优选为氯原子。
作为上述通式(2)所表示的化合物的优选具体例，可以举出下式(7)所表示的1,6-二氯己烷，可以由1,6-二氯己烷制造下式(8)所表示的1,6-二氰基己烷。
【化12】
基于上述内容，作为本发明的制造方法中使用的化合物，优选可以举出1,6-二氯己烷等。该1,6-二氯己烷可以使用市售品，也可以使用将其进一步提纯得到的提纯品。另外，还可以使用由1,6-己二醇等衍生得到的1,6-二氯己烷。
在本发明中使用的情况下，1,6-二氯己烷等底物可以单独使用，也可以将两种以上的上述通式(2)所表示的化合物混合使用。
<氰化物>
作为本发明所使用的氰化物，只要为具有氰化物离子的化合物就没有特别限定，具体地说，可以举出氰化钠、氰化钾、氰化铯等碱金属氰化物；氰化钙、氰化镁、氰化锶、氰化钡等碱土金属氰化物；氰化铵等，优选使用碱金属氰化物，更优选使用氰化钠。
相对于上述通式(2)所表示的化合物1.0摩尔，氰化物优选为2.0摩尔～4.0摩尔、更优选为2.0摩尔～3.0摩尔。通过使用该范围的氰化物，能够以工业上合适的收率和反应速度制造二氰基化合物。
另外，氰化物分成2次以上添加。如上所述，分成2次以上添加时，氰化物的合计添加量相对于上述通式(2)所表示的化合物1摩尔优选为2.0摩尔～4.0摩尔、更优选为2.0摩尔～3.0摩尔。另外，在将氰化物分成2次以上添加时，优选第1次的添加量为氰化物的合计添加量的一半以上。具体地说，第1次的添加量相对于上述通式(2)所表示的化合物1摩尔优选为1.0摩尔～2.0摩尔、更优选为1.2摩尔～1.8摩尔、进一步优选为1.2摩尔～1.6摩尔。
<氰化物的添加方法>
氰化物可以直接使用粉末物，也可以制备成水溶液使用。另外，还可以分别地添加粉末和水溶液。在制备成水溶液的情况下，制备成浓度优选为10重量％～70重量％、更优选为20重量％～50重量％，但浓度可酌情变更。需要说明的是，在氰化物不容易溶解于水中时，可以通过加热进行溶解。
在本发明中，将上述的氰化物和/或其水溶液分成2次以上添加到包含鎓盐和上述通式(2)所表示的化合物的溶液中。在该添加时，由于在氰化物与上述通式(2)所表示的化合物的反应中放热，因而将氰化物和/或其水溶液分成2次以上添加。通过分成2次以上添加、同时适当地调整添加速度，能够达到后述的温度范围。
关于添加的次数，只要溶液的温度为后述的温度范围就没有特别限制，为了使制造方法适合工业化，添加的次数优选为2次～5次、更优选为3次～4次。通过分成2次以上进行添加，能够使氰化物高效率地与上述通式(2)所表示的化合物发生反应、能够提高反应收率。另外，还能够削减氰化物的用量、削减氰基废液。在向包含鎓盐和氰化物的溶液中添加上述通式(2)所表示的化合物的情况下，也能够期待同样的效果。
另外，在各次添加之间可以进行过滤、提取、冷却、清洗操作等通常的后处理。该处理是为了除去反应所生成的无机盐或抑制反应溶液的温度上升等目的而进行的。在各次添加之间，优选在将反应溶液冷却后进行与水混合、利用水进行清洗·分离的操作。
<反应条件>
反应温度根据所使用的溶剂或浓度等适当地调节，优选为70℃～150℃、更优选为80℃～130℃、进一步优选为90℃～110℃。在反应温度小于70℃的情况下，反应时间可能延长。另外，反应温度若大于150℃，则副产物增加，因而二氰基化合物的收率和反应选择率可能会降低。
另外，合计反应时间根据上述通式(2)所表示的化合物的用量等适当地调节，优选为1小时～24小时、更优选为2小时～15小时、进一步优选为3小时～10小时。此处，合计反应时间表示的是向包含上述鎓盐和上述通式(2)所表示的化合物的溶液中添加氰化物和/或其水溶液来制造上述通式(3)所表示的二氰基化合物的合计时间，在分成2次以上添加氰化物和/或其水溶液、并在各次使反应停止的情况下，表示各次反应的合计时间。根据反应条件，由于反应液的冷却或稀释、氰化物的除去等使各次反应停止时的时间不包括在反应时间内。
更具体地说，优选以下的方式。
在氰化物和/或其水溶液的添加次数为2次的情况下，氰化物的合计添加量相对于上述通式(2)所表示的化合物1摩尔优选为2.5摩尔～3.0摩尔、更优选为2.6摩尔～2.8摩尔，合计反应时间优选为3小时～10小时、更优选为6小时～10小时。
另外，在氰化物和/或其水溶液的添加次数为3次的情况下，氰化物的合计添加量相对于上述通式(2)所表示的化合物1摩尔优选为2.0摩尔～2.8摩尔、更优选为2.0摩尔～2.5摩尔，合计反应时间优选为1小时～10小时、更优选为2小时～5小时。
对反应气氛没有特别限定，例如可以举出氮、氦和氩等惰性气体；氧和臭氧等氧化性气体等。它们之中，优选使用氮、氧、氮与氧的混合物(例如空气)。
本发明的反应中的压力优选为大气压～50MPa、更优选为大气压～10MPa、进一步优选为大气压～1MPa。通过使压力为该范围，能够在维持工业上合适的反应速度的情况下收率良好地制造二氰基化合物。
在需要溶剂的情况下，作为所使用的反应溶剂，例如使用水；庚烷、己烷、环己烷、苯、甲苯等烃类；二乙醚、二异丙醚、四氢呋喃、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚等醚类；二甲基亚砜等亚砜类；乙腈和丙腈等腈类等。另外，作为产物的二氰基化合物为溶剂时，也可以将二氰基化合物本身作为溶剂。这些反应溶剂可以单独使用、也可以将两种以上混合使用。从氰化物的溶解性等观点出发，优选使用水。
另外，在使用反应溶剂的情况下，相对于1g的上述通式(2)所表示的化合物的质量的总量，上述反应溶剂的用量优选为0.1g～100g、更优选为0.1g～20g。
<提纯方法>
通过本实施方式的反应得到的二氰基化合物在反应终止后可以通过例如过滤、提取、蒸馏、升华、重结晶、柱色谱等通常的方法进行分离·提纯。提纯方法根据所使用的溶剂或底物等适当地调节。
在上述提纯后得到的溶液中包含溶剂的情况下，可以减压蒸馏除去(Evaporation under reduced pressure)溶剂。此外，在减压蒸馏后可以进行蒸馏提纯。蒸馏中可以为连续方式、半间歇式、间歇式(分批式)中的任一种方法，优选为间歇式。另外，蒸馏装置可以为简单蒸馏装置、具有精馏段的蒸馏装置中的任一种装置，从能够高效率地提纯氰化物这样的方面考虑，优选具有精馏段的蒸馏装置。在使用具有精馏段的蒸馏装置的情况下，对于其精馏段的塔板数没有限制，从高效率地提纯氰化物、提高回收率的方面考虑，优选精馏段为1块～10块塔板。另外，在精馏的情况下，回流比(表示回流量除以馏出量得到的值)可酌情调节，优选为0.1～30、更优选为0.3～15。
蒸馏温度根据粗产物的成分酌情确定，优选为50℃～300℃、更优选为100℃～280℃、进一步优选为150℃～250℃。通过使蒸馏温度为该范围，能够在不增加杂质的情况下高效率地进行氰化物与杂质的分离。
蒸馏压力依赖于温度、所混入的低沸点和高沸点杂质的量，因而没有特别限制，例如优选为0.1kPa～70kPa、更优选为0.1kPa～15kPa、进一步优选为0.1kPa～3kPa。通过使蒸馏压力为该范围，能够高效率地进行二氰基化合物与杂质的分离。
蒸馏次数依赖于所混入的低沸点和高沸点杂质的种类或量，因而没有特别限制，但通过多次蒸馏能够提高氰化物的纯度。
在第1次蒸溜中，在从反应溶液中分离出沸点同等程度的物质时，从沸点低侧起依次为轻沸成分、初馏分、主馏分、后馏分，将蒸馏后残留在反应容器中的液体作为蒸馏余液。通常可通过测定反应容器中的压力的变化或凝结前的气体的温度等来进行轻沸成分、初馏分、主馏分等的切换。
关于轻沸成分，由于水分多、此外还大量包含沸点低于二氰基化合物的杂质，因而优选废弃。
在初馏分中，例如在制造1,6-二氰基己烷的情况下，作为杂质可能包含1,5-二氰基戊烷等。因而为了除去初馏分中的杂质，可通过再次蒸馏得到杂质被去除的二氰基化合物，可以提高二氰基化合物的收率。再次蒸馏时的压力或温度等条件与上述相同。需要说明的是，还能够将1,6-二氰基己烷和1,5-二氰基戊烷分馏。分馏条件也与上述条件相同。
在主馏分中包含高纯度的二氰基化合物，因而不需要进行其以上的蒸馏。在混入杂质的情况下，可以进行再次蒸馏。
在后馏分中有时包含沸点高于二氰基化合物的高沸点杂质。从而，为了除去后馏分中的杂质，可以通过再次蒸馏得到杂质被去除的二氰基化合物，还可以提高收率。再次蒸馏时的压力、温度等条件与上述相同。另外，也可以将上述初馏分与后馏分混合进行再次蒸馏。
另外，在蒸馏余液中有时也包含大量的二氰基化合物，因而可以进行再次蒸馏。再次蒸馏时的压力、温度等条件与上述相同。将蒸馏余液再次蒸溜时，可以将蒸馏余液混在反应溶液中与第1次的蒸馏同时进行，也可以与初馏分混合进行再蒸馏，优选将蒸馏余液混在反应溶液中与第1次的蒸馏同时进行。
根据杂质的残存量、精馏塔板数等，酌情调节再蒸馏的有无、蒸馏的条件等。再蒸馏的次数也可以为2次以上。
所得到的高纯度二氰基化合物的纯度可以使用气相色谱(GC)通过氢火焰离子化检测法在下述条件下进行测定。
<GC的测定>
将0.2μL所得到的二氰基化合物由气相色谱的试样导入口注入，由此来进行测定。
[测定条件]
只要不特别声明，反应产物的确定和生成量的测定使用气相色谱(GC)进行测定。测定条件如下所述。
装置：岛津制作所制气相色谱法GC-2014
检测器：氢火焰离子化检测法(FID)
试样导入法：分流进样法
柱：CP-Sil 8 CB(内径：0.25mm、长度：30m、膜厚：0.5μm)
载气：氦130kPa
升温条件：在120℃保持30分钟后，以15℃/分钟升温至300℃，在300℃保持18分钟。
二氰基化合物的纯度以GC面积％值计可以优选为95.0面积％以上、更优选为98.0面积％以上、进一步优选为99.0面积％以上。
通过以上的提纯能够制造高纯度的二氰基化合物。需要说明的是，以上的提纯方法根据所制造的二氰基化合物的沸点等物性适当地变更，在进行二氰基化合物中的1,6-二氰基己烷(也称为辛二腈)的提纯时，以上的提纯特别适合使用。
<二氰基化合物>
通过本发明得到的二氰基化合物为下述通式(3)所表示的化合物。
NC-Z-CN (3)
上述通式(3)中，Z表示直链状的碳原子数为1～20的亚烷基、环状的碳原子数为3～20的亚烷基或支化的碳原子数为3～20的亚烷基，优选表示直链状、环状或支化的碳原子数为3～10的亚烷基，更优选表示直链状、环状或支化的碳原子数为4～7的亚烷基，进一步优选表示直链状、环状或支化的碳原子数为5～6的亚烷基，更进一步优选表示五亚甲基或六亚甲基，特别优选表示六亚甲基。
作为本发明中得到的直链状二氰基化合物，例如可以举出二氰基甲烷(Dicyanomethane，也称为丙二腈(Malononitrile))、1,2-二氰基乙烷(1,2-Dicyanoethane，也称为琥珀腈(Succinonitrile))、1,3-二氰基丙烷(1,3-Dicyanopropane，也称为戊二腈(Glutaronitrile))、1,4-二氰基丁烷(1,4-Dicyanobutane，也称为己二腈(Adiponitrile))、1,5-二氰基戊烷(1,5-Dicyanopentane，也称为庚二腈(Pimelonitrile))、1,6-二氰基己烷(1,6-Dicyanohexane，也称为辛二腈(Suberonitrile))、1,7-二氰基庚烷(1,7-Dicyanoheptane，也称为壬二腈(Azelonitrile))、1,8-二氰基辛烷(1,8-Dicyanooctane，也称为癸二腈(Sebaconitrile))、1,9-二氰基壬烷(1,9-Dicyanononane，也称为十一烷二腈(Undecanedinitrile))、1,10-二氰基癸烷(1,10-Dicyanodecane，也称为十二烷二腈(Dodecanedinitrile))、1,11-二氰基十一烷(1,11-Dicyanoundecane，也称为十一烷二腈(Undecanedinitrile))、1,12-二氰基十二烷(1,12-Dicyanododecane，也称为十二烷二腈(Dodecanedinitrile))、1,13-二氰基十三烷(1,13-Dicyanotridecane，也称为十三烷二腈(Tridecanedinitrile))、1,14-二氰基十四烷(1,14-Dicyanotetradecane，也称为十四烷二腈(Tetradecanedinitrile))、1,15-二氰基十五烷(1,15-Dicyanopentadecane，也称为十五烷二腈(Pentadecanedinitrile))、1,16-二氰基十六烷(1,16-Dicyanohexadecane，也称为十六烷二腈(Hexadecanedinitrile))、1,17-二氰基十七烷(1,17-Dicyanoheptadecane，也称为十七烷二腈(Heptadecanedinitrile))、1,18-二氰基十八烷(1,18-Dicyanooctadecane，也称为十八烷二腈(Octadecandinitrile))、1,19-二氰基十九烷(1,19-Dicyanononadecane，也称为十九烷二腈(Nonadecanedinitrile))、1,20-二氰基二十碳烷(1,20-Dicyanoeicosane，也称为二十碳烷二腈(Eicosanedinitrile))等。
它们之中，优选1,4-二氰基丁烷、1,5-二氰基戊烷、1,6-二氰基己烷或1,7-二氰基庚烷，更优选1,5-二氰基戊烷或1,6-二氰基己烷，进一步优选1,6-二氰基己烷。
作为支化二氰基化合物，可以举出上述直链状二氰基化合物上的任意氢原子被烷基取代得到的化合物。另外，直链状二氰基化合物上的任意氢原子可以被不会妨碍反应的基团所取代。作为不会阻碍反应的基团，可以举出烷基、羟基、氨基、烷氧基等。
作为环状二氰基化合物，例如可以举出二氰基异佛尔酮(Dicyanoisophorone)、1,4-二氰基环己烷(1,4-Dicyanocyclohexane)、1,3-二氰基环戊烷(1,3-Dicyanocyclopentane)等。
<二胺化合物的制造方法>
可以使用本发明中得到的二氰基化合物通过以下的方法制造二胺化合物。
1.一种二胺化合物的制造方法，其特征在于，在包含镍的催化剂和碱性化合物存在下使下述通式(3)所表示的二氰基化合物与氢气发生反应来制造下述通式(9)所表示的二胺化合物的制造方法中，所得到的二胺化合物中所含有的下述通式(10)所表示的酰胺化合物的含量在通过气相色谱(GC)进行的测定中为0.5面积％以下。
NC-Z-CN (3)
(Z表示直链状的碳原子数为1～20的亚烷基、环状的碳原子数为3～20的亚烷基或支化的碳原子数为3～20的亚烷基。)
【化14】
(Z表示直链状的碳原子数为1～20的亚烷基、环状的碳原子数为3～20的亚烷基或支化的碳原子数为3～20的亚烷基。)
【化15】
(Z表示直链的碳原子数为1～20的亚烷基、环状的碳原子数为3～20的亚烷基或支化的碳原子数为3～20的亚烷基。)
2.如上述1中所述的二胺化合物的制造方法，其中，碱性化合物为碱金属的醇盐或碱土金属的醇盐。
3.如上述1或2中所述的二胺化合物的制造方法，其中，包含镍的催化剂为阮内镍(Raney nickel)。
4.如上述3中所述的二胺化合物的制造方法，其中，阮内镍是通过包含下述工序的制造方法得到的，所述工序为将镍-铝合金与碱水溶液混合，由水溶液制成有机溶剂溶液的工序，有机溶剂溶液的水含量设为1.0×104ppm以下。
5.如上述1～4中任一项所述的二胺化合物的制造方法，在该方法中，在醇中使二氰基化合物与氢(H2)发生反应。
6.如上述1～5中任一项所述的二胺化合物的制造方法，其中，使二氰基化合物与氢发生反应时的氢气的压力为0.1MPa～10MPa、反应温度为70℃～150℃。
7.如上述1～6中任一项所述的二胺化合物的制造方法，其中，通式(3)中，Z是碳原子数为6的直链状亚烷基，由上述式(8)的1,6-二氰基己烷制造下式(11)的1,8-二氨基辛烷。
【化16】
据认为，如下式(III)所示，上述的二氰基化合物与氢发生反应，经由部分还原体形成二胺化合物。但是，本发明人的研究结果表明，该部分还原体或二氰基化合物通过与水或碱性化合物发生反应生成酰胺化合物。
此外，由于上述通式(10)所表示的酰胺化合物本身难以与二胺化合物分离，因而需要降低反应时生成的酰胺化合物本身的生成量。因此，通过确定杂质的结构、控制碱性化合物或水含量等，能够利用高收率且工业上适宜的方法制造杂质含量被降低的高纯度二胺化合物。
利用该制造方法能够清楚使二氰基化合物与氢发生反应得到二胺化合物时所生成的杂质的结构。此外，能够利用高收率且工业上适宜的制造方法得到杂质量被降低的高纯度的二胺化合物。另外，由于能够使用氢气得到二胺化合物，因而能够利用比较简便的设备制造二胺化合物。
【化17】
在制造二胺化合物时，所得到的酰胺化合物由下述通式(10)表示，是上述式(3)中的一个氰基(-CN)变成氨基甲基(-CH2NH2)、另一个氰基变成酰胺基(-CONH2)的化合物。
【化18】
Z与上述含义相同。
上述二胺化合物中的酰胺化合物的含量可以通过气相色谱测定。需要说明的是，测定条件如二氰基化合物的制造方法中所说明。二胺化合物中的酰胺化合物的含量在利用气相色谱进行的面积％值的测定中优选为3面积％以下、更优选为1面积％以下、进一步优选为0.5面积％以下、进而更优选为0.1面积％以下、特别优选为0.05面积％以下。另外，利用本测定方法能够测定出二胺化合物中所含有的0.01面积％以上的酰胺化合物。若为该范围，则能够测定酰胺化合物的含量，所得到的二胺化合物为不会对最终制品的品质带来影响的程度的高纯度。
<二胺化合物的制造中使用的溶剂>
在二氰基化合物在室温或加热下为液体的情况下，在本发明中可以在不使用溶剂的情况下使二氰基化合物与氢发生反应，但从与后述的催化剂和碱性化合物高效率地发生反应的观点出发，优选使用溶剂。
作为所使用的溶剂，只要不阻碍反应就没有特别限定，例如可以举出甲醇、乙醇、异丙醇和叔丁醇等醇；己烷、庚烷、辛烷和环己烷等脂肪族烃；二氯甲烷和二氯乙烷等卤化脂肪族烃；二乙醚、二异丙醚、叔丁基甲醚、二甲氧基乙醚、四氢呋喃和二氧六环等醚。优选使用醚或醇，更优选使用四氢呋喃、甲醇或乙醇，进一步优选使用甲醇。另外，这些溶剂可以单独使用或将两种以上混合使用。
上述反应溶剂的用量相对于二氰基化合物质量的合计值1g优选使用0.1g～10g、更优选使用0.2g～5g、0.3g～3g。
<二胺化合物的制造中使用的碱性化合物>
二胺化合物的制造中使用的碱性化合物对于使反应高效率地进行、抑制上述酰胺化合物的生成是必要的。
作为碱性化合物，例如可以举出碱金属或碱土金属的氢氧化物(氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶等)、碱金属或碱土金属的碳酸盐(碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铷、碳酸铯、碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶)、碱金属或碱土金属的醇盐(甲醇锂、甲醇钠、甲醇钾、甲醇铷、甲醇铯、甲醇钙、甲醇镁等)、碱金属或碱土金属的羧酸盐(乙酸钠、乙酸钾、草酸钠、草酸钾等)、碱金属或碱土金属的磷酸盐(磷酸钠等)、碱性离子交换树脂、或者具有碱位点的沸石等。
它们之中，优选使用碱金属或碱土金属的氢氧化物或者碱金属或碱土金属的醇盐，更优选使用碱金属或碱土金属的醇盐，进一步优选使用甲醇钠。另外，这些碱性化合物可以单独使用，也可以将2种以上混合使用。
这些碱性化合物以单体基准计相对于二氰基化合物1mol优选使用0.001mol～1mol、更优选使用0.005mol～0.5mol、进一步优选使用0.01mol～0.1mol。通过使碱性化合物为该范围，能够在抑制副产物的生成的同时以工业上合适的反应速度制造二胺化合物。
<二胺化合物的制造中使用的催化剂>
二胺化合物的制造中使用的催化剂是适于通过二腈的氢化生成二胺的氢化催化剂。优选的催化剂为包含选自由铁、钴、镍、铑、钯、钌、金和铝组成的组中的至少一种金属的催化剂，更优选为包含选自由钴、镍和钯组成的组中的至少一种金属的催化剂，进一步优选为包含镍的催化剂。在包含镍的催化剂中，优选使用阮内镍。通过使用这些金属作为催化剂，能够使二氰基化合物与氢高效率地发生反应。另外，这些金属可以单独使用、也可以将两种以上混合使用，还可以添加通常已知的助催化剂等。
另外，作为催化剂使用的金属也可以负载至固体以固体催化剂的形式使用。作为载体，可根据反应条件或目的酌情选择，具体地说，可以举出氧化锌、氧化硅、氧化铝、氧化硅-氧化铝(氧化铝硅酸盐)、氧化铈、氧化镁、氧化钙、氧化钛、氧化硅氧化钛(钛硅酸盐)、氧化锆、活性炭、沸石、中孔体(中孔性氧化铝、中孔性氧化硅和中孔性碳)等。
这些无机化合物之中，可以举出活性炭、氧化硅、氧化铝、中孔体。无机化合物可以使用单独一种，也可以将两种以上混合使用。通过将催化剂金属负载至无机化合物，仅通过过滤就能够回收催化剂。另外，作为固体催化剂的制造方法没有特别限定，例如可以举出共沉法、析出沉淀法、渗入法、蒸干法、孔填充法以及离子交换法等。
这些金属以金属单质基准计相对于二氰基化合物1mol优选使用0.001mol～1mol、更优选使用0.005mol～0.5mol、进一步优选使用0.01mol～0.2mol。通过使金属为该范围，能够在抑制副产物的生成的同时以工业上合适的反应速度制造二胺化合物。
<二胺化合物的制造中使用的催化剂的制造方法>
在使用包含镍的催化剂的情况下，优选使用阮内镍。该阮内镍可通过公知的方法制造。公知的方法例如记载于修订3版化学便覧応用編(化学手册应用卷)日本化学会编667页、或者第4版実験化学講座(实验化学讲座)26有機合成(有机合成)VIII 253页等中。
阮内镍是通过将包含在酸或碱的水溶液中可溶的金属以及镍的合金与酸或碱的水溶液混合来除去镍以外的金属从而得到的镍催化剂。在制造该阮内镍催化剂时使用的合金有时也称为阮内合金。该阮内镍的制造方法只要不脱离上述的公知方法就没有特别限制，例如可以将镍-铝合金与碱水溶液混合，一边用水等进行清洗一边除去铝，从而得到多孔质的镍。需要说明的是，有时随着金属的溶解会产生放热、或者会产生氢气。
在该阮内镍的制造中所使用的合金只要可溶于酸或碱水溶液中就没有特别限制，优选使用铝。合金中的镍与铝的重量比优选为10:90～90:10、更优选为20:80～80:20、进一步优选为30:70～70:30、更进一步优选为40:60～60:40。通过使镍与铝的重量比为该范围，能够得到适于本发明的制造方法的多孔质的镍。
在阮内镍制造时，在除去铝等金属时使用酸或碱的水溶液。该酸或碱的水溶液只要能够除去镍以外的金属就没有特别限定，作为碱水溶液可以使用氢氧化锂水溶液、氢氧化钠水溶液、氢氧化镁水溶液、氢氧化钙水溶液等，可以将两种以上的水溶液混合使用。作为酸性水溶液，可以使用盐酸、硝酸、硫酸、磷酸等，可以将两种以上的水溶液混合使用。其中，优选可以使用碱金属的氢氧化物，更优选可以使用氢氧化钠水溶液。
将阮内合金与碱水溶液混合后，在室温下镍以外的金属不会发生溶解的情况下，也可以进行加热。在进行加热的情况下，可以加热至60℃～100℃并进行放置或搅拌，直至铝等镍以外的金属溶解。
在铝等溶解后，优选通过倾滗除去碱水溶液，将包含镍的固体用水清洗，再次通过倾滗除去，除去包含镍的固体中的碱成分。碱成分只要除去到不会阻碍反应的程度即可，优选反复进行上述的利用水的清洗和倾滗直至pH优选为7～10、更优选为7～9。具体地说，利用水的清洗和倾滗的操作根据水的用量酌情调整，可以对包含镍的固体清洗5次～10次左右，直至达到适宜的pH。另外，所使用的水可以使用蒸馏水、纯净水、去离子水等。由此能够制造阮内镍。
优选在制造上述的阮内镍之后将水溶液制成有机溶剂溶液。通过制成有机溶剂溶液，在二氰基化合物与氢发生反应时，二氰基化合物或其部分还原体与水的反应被抑制，能够降低上述通式(10)所表示的酰胺化合物的生成量。从而，从降低酰胺化合物的生成这样的观点出发，由水溶液制成有机溶剂溶液之后，溶液中的水含量优选为3.0×104ppm以下、更优选为1.0×104ppm以下、进一步优选为5.0×103ppm以下、进而更优选为2.0×103ppm以下。另外，溶液中的水含量可以采取一部分溶液利用电量滴定法卡尔费休水分计进行测定。需要说明的是，利用本测定方法可以测定出溶液中的1ppm以上的水含量。
制造阮内镍时使用的有机溶剂只要不会阻碍二氰基化合物与氢的反应就没有特别限制，从与上述的催化剂和碱性化合物高效率地发生反应的观点出发，例如可以举出甲醇、乙醇、异丙醇和叔丁醇等醇；己烷、庚烷、辛烷和环己烷等脂肪族烃；二氯甲烷和二氯乙烷等卤化脂肪族烃；二乙醚、二异丙醚、叔丁基甲醚、二甲氧基乙醚、四氢呋喃和二氧六环等醚。优选使用醚或醇，更优选使用四氢呋喃、甲醇或乙醇，进一步优选使用甲醇。另外，这些溶剂可以单独使用或将两种以上混合使用。
作为由水溶液制成有机溶剂溶液的方法没有特别限制，例如可以举出反复进行如下操作：将包含水和阮内镍的浆料与有机溶剂混合，充分搅拌后进行倾滗。另外，也可以通过反复进行将包含水和阮内镍的浆料与有机溶剂混合并进行减压浓缩的操作将水溶液制成有机溶剂溶液。
<二胺化合物的制造的反应条件·装置>
二胺化合物制造的反应温度根据所使用的溶剂、反应压力适当地变更，优选为25℃～200℃、更优选为50℃～180℃、进一步优选为70℃～150℃。通过使反应温度为该范围，能够在维持工业上合适的反应速度的同时提高转化率、并且能够抑制连串反应物(consective resultant)或分解物的增加。
将上述的金属催化剂、溶剂以及二氰基化合物装入到反应容器中之后，从降低酰胺化合物的生成这样的观点出发，反应溶液中的水含量优选为1.0×104ppm以下、更优选为5.0×103ppm以下、进一步优选为2.0×103ppm以下、进而更优选为1.0×103ppm以下。另外，溶液中的水含量可以采取一部分溶液利用电量滴定法卡尔费休水分计进行测定。需要说明的是，利用本测定方法可以测定出溶液中的1ppm以上的水含量。
反应时间根据反应温度、反应压力、底物浓度、含铜催化剂的用量或反应装置等的不同而不同，因而没有特别限制。但是，从提高转化率、并且抑制连串反应物、分解物的增加的观点出发，本发明的反应优选进行0.5小时～20小时、更优选进行1小时～10小时。
二胺化合物的制造中的氢压力根据所使用的溶剂、反应温度适当地变更，优选为大气压～20MPa、更优选为大气压～10MPa、进一步优选为大气压～7MPa。通过使氢压力为该范围，能够在维持工业上合适的反应速度的情况下收率良好地制造二胺化合物。
氢(H2)通常使用工业等级的纯度。另外，氢也可以以与例如氮气、氦气、氖气、氩气或二氧化碳的混合物的形式使用。氢含量优选为90重量％以上、更优选为95重量％以上、进一步优选为99重量％以上，通过使用该范围的氢，能够与二氰基化合物高效率地进行反应。
二胺化合物的制造可以利用连续式或间歇式(分批式)中的任一种方式进行，优选利用分批式进行。另外，反应形式(反应方式)可以利用液相悬浮反应或固定床流动反应中的任一种反应形式进行。
反应器可以为搅拌罐反应器、也可以为管型反应器。反应器例如为高压搅拌罐反应器、高压釜、固定床反应器、流化床反应器、移动床、循环型流化床、连续的搅拌罐、鼓泡反应器、循环反应器(例如喷射环流反应器等)，分别使用适于所期望的反应条件(例如温度、压力和停留时间)的反应器。反应器可以以单反应器(Single reactor)的形式、单反应器的连续形式和/或2个以上的平行反应器的形式使用。
<提纯方法>
通过本实施方式的反应得到的二胺化合物在反应终止后可以通过基于例如过滤、提取、蒸馏、升华、重结晶、柱色谱等的通常方法进行分离·提纯。提纯方法根据所使用的溶剂或底物等适当地调节，例如可以通过提取清洗以及蒸馏进行提纯。
对于通过上述反应得到的包含二胺化合物的溶液，为了除去阮内镍等，优选进行过滤。在过滤时，可以利用所使用的有机溶剂对过滤物进行清洗。
【实施例】
接下来，通过实施例和比较例说明本发明的具体方式，但本发明的范围并不受这些实施例的限定。
[实施例1：1,6-二氰基己烷(辛二腈)的合成]
【化19】
<反应第1阶段>
在附带有机械搅拌器、冷凝器的1L四口可拆式烧瓶中投入1,6-二氯己烷420g(通过上述GC测定的GC面积％值为97.8面积％)、四正丁基溴化铵50重量％水溶液17.5g(将四正丁基溴化铵8.75g事先用水8.75g制成水溶液。四正丁基溴化铵投料量相对于1,6-二氯己烷相当于1mol％)，在搅拌下将反应液升温至80℃～90℃。
另一方面，另外准备30重量％氰化钠水溶液530.9g(将相对于1,6-二氯己烷为1.2mol倍量的氰化钠159.3g事先溶解在水371.7g中而得到)。
将所制备的30重量％氰化钠水溶液滴加到升温至80℃～90℃的1,6-二氯己烷溶液中并注意不引起温度的过度上升。滴加结束后，将反应液保持在100℃～105℃进行1小时反应。
其后将反应液冷却至80℃，添加水141.9g，通过进行搅拌使反应中析出的氯化钠溶解。将反应液冷却至50℃～60℃后，停止搅拌，将下层的水层分液。所得到的水层为703.1g，上层的第1阶段的反应液为403.4g。
<反应第2阶段>
将所得到的第1阶段的反应液403.4g再次投入到反应器中之后，将反应液升温至80℃～90℃。另一方面，另外准备30重量％氰化钠水溶液265.5g(将相对于第1阶段投料时的1,6-二氯己烷为0.6mol倍量的氰化钠79.6g事先溶解在水185.8g中得到)。
将所制备的30重量％氰化钠水溶液滴加到升温至80℃～90℃的1,6-二氯己烷溶液中并注意不引起温度的过度上升。滴加结束后，将反应液保持在100℃～105℃进行1小时反应。其后冷却至80℃，投入水70.9g，使反应中析出的氯化钠溶解。将反应液冷却至50℃～60℃后，停止搅拌，将下层的水层分液。所得到的水层为344.2g，上层的第2阶段的反应液为393.2g。
<反应第3阶段>
将所得到的第2阶段的反应液393.2g再次投入到反应器中之后，将反应液升温至80℃～90℃。另一方面，另外准备30重量％氰化钠水溶液177g(将相对于第1阶段投料时的1,6-二氯己烷为0.4mol倍量的氰化钠53.1g事先溶解在水123.9g中而成)。
将所制备的30重量％氰化钠水溶液滴加到升温至80℃～90℃的1,6-二氯己烷溶液中并注意不引起温度的过度上升。滴加结束后，将反应液保持在100℃～105℃进行1小时反应。接下来，从反应开始起经过2小时后，每1小时利用上述条件的气相色谱(GC)对反应液进行分析，将确认到了如下所示的计算结果为99.5以上的时刻作为终点。
<计算式>
1,6-二氰基己烷[辛二腈]GC面积％/(1,6-二氰基己烷GC面积％+7-氯庚腈[单氰化体]GC面积％)×100≧99.5
在本合成中，由于在反应3小时的时刻上述计算结果为99.74，因而在3小时终止反应。
其后将反应液冷却至80℃，投入水47.3g，使反应中析出的氯化钠溶解。将反应液冷却至50℃～60℃后，停止搅拌，将下层的水层分液。所得到的水层为226.5g，上层的第3阶段的反应液为388.5g。
根据反应终止后的GC分析，1,6-二氰基己烷(辛二腈)的GC面积％值为97.27面积％，反应收率为93.4％(以1,6-二氯己烷纯品基准计为95.5％)、反应选择率为95.5％、反应转化率为100％。
<蒸馏提纯>
利用具备真空夹套式塔板式奥尔德肖(6块塔板)蒸馏塔、回流比定时器的蒸馏装置由上述反应得到的1,6-二氰基己烷368.4g进行减压蒸馏(压力为0.1kPa～0.7kPa、内部温度为150℃～180℃)。采取轻沸成分10.0g、初馏分45.7g后，切换到主馏分，取得274.5g。蒸馏余液为21.9g。
所得到的1,6-二氰基己烷的GC面积％值为99.6面积％、收率为85.6％。
[实施例2：1,6-二氰基己烷(辛二腈)的合成]
【化20】
<反应第1阶段>
在附带有机械搅拌器、冷凝器的1L四口可拆式烧瓶中投入1,6-二氯己烷420g、四正丁基溴化铵50重量％水溶液17.5g(利用四正丁基溴化铵8.75g、水8.75g事先制成水溶液。四正丁基溴化铵投料量相对于1,6-二氯己烷相当于1mol％)，在搅拌下将反应液升温至80℃～90℃。
另一方面，另外准备35重量％氰化钠水溶液568.9g(将相对于1,6-二氯己烷为1.5mol倍量的氰化钠199.1g事先溶解在水369.8g中而成)。
将所制备的35重量％氰化钠水溶液滴加到升温至80℃～90℃的1,6-二氯己烷溶液中并注意不引起温度的过度上升。滴加结束后，将反应液保持在100℃～105℃进行2小时反应。
其后将反应液冷却至80℃，投入水273.0g，使反应中析出的氯化钠溶解。冷却至50℃～60℃后，停止搅拌，将下层的水层分液。所得到的水层为823.2g，上层的第1阶段的反应液为397.6g。
<反应第2阶段>
将所得到的第1阶段的反应液397.6g再次投入到反应器中之后，将反应液升温至80℃～90℃。另一方面，另外准备35重量％氰化钠水溶液424.8g(将相对于1,6-二氯己烷为1.12mol倍量的氰化钠148.7g事先溶解在水276.1g中而得到)。
将所制备的35重量％氰化钠水溶液滴加到升温至80℃～90℃的1,6-二氯己烷溶液中并注意不引起温度的过度上升。滴加结束后，将反应液保持在100℃～105℃进行4小时反应。
其后冷却至80℃，投入水70.9g，使反应中析出的氯化钠溶解。冷却至50℃～60℃后，停止搅拌，将下层的水层分液。所得到的水层为553.7g，上层的第1阶段的反应液为379.9g。根据反应液的GC分析，1,6-二氰基己烷(辛二腈)的GC面积％为95.7面积％。
综上所述，在实施例1中，分3次添加了相对于1,6-二氯己烷合计为2.2摩尔的氰化钠，反应后的1,6-二氰基己烷(辛二腈)的GC面积％为97.27面积％。
另一方面，在实施例2中，分2次添加了相对于1,6-二氯己烷合计为2.6摩尔的氰化钠，反应后的1,6-二氰基己烷(辛二腈)的GC面积％为95.7面积％。
如上所述，利用本发明，能够以90％以上的高反应收率合成二氰基化合物。此外，能够制造出高纯度的1,6-二氰基己烷化合物。
[实施例3：1,6-二氰基己烷(辛二腈)的合成]
【化21】
<反应第1阶段>
在附带有机械搅拌器、冷凝器的300mL三口可拆式烧瓶中投入1,6-二氯己烷50g、四正丁基溴化铵50重量％水溶液2.08g(利用四正丁基溴化铵1.04g、水1.04g事先制成水溶液。四正丁基溴化铵投料量相对于1,6-二氯己烷相当于1mol％)，在搅拌下将反应液升温至80℃～90℃。
另一方面，另外准备35重量％氰化钠水溶液72.24g(将相对于1,6-二氯己烷为1.6mol倍量的氰化钠25.28g事先溶解在水46.96g中而得到)。
将所制备的35重量％氰化钠水溶液滴加到升温至80℃～90℃的1,6-二氯己烷溶液中并注意不引起温度的过度上升。滴加结束后，将反应液保持在100℃～105℃进行3小时反应。
其后将反应液冷却至80℃，投入水38.1g，使反应中析出的氯化钠溶解。冷却至50℃～60℃后，停止搅拌，将下层的水层分液。所得到的水层为109.7g，上层的第1阶段的反应液为46.3g。
<反应第2阶段>
将所得到的第1阶段的反应液46.2g再次投入到反应器中之后，将反应液升温至80℃～90℃。另一方面，另外准备35重量％氰化钠水溶液54.18g(将相对于1,6-二氯己烷为1.2mol倍量的氰化钠18.96g事先溶解在水35.22g中而得到)。
将所制备的35重量％氰化钠水溶液滴加到升温至80℃～90℃的1,6-二氯己烷溶液中并注意不引起温度的过度上升。滴加结束后，将反应液保持在100℃～105℃进行3.5小时反应。
其后冷却至80℃，投入水18.1g，使反应中析出的氯化钠溶解。冷却至50℃～60℃后，停止搅拌，将下层的水层分液。所得到的水层为68.6g，上层的第1阶段的反应液为44.3g。根据反应液的GC分析，1,6-二氰基己烷(辛二腈)的GC面积％为96.76面积％。
[实施例4：1,6-二氰基己烷(辛二腈)的合成]
【化22】
<反应第1阶段>
在附带有机械搅拌器、冷凝器的300mL三口可拆式烧瓶中投入1,6-二氯己烷50g、四正丁基溴化铵50重量％水溶液1.04g(利用四正丁基溴化铵0.52g、水0.52g事先制成水溶液。四正丁基溴化铵投料量相对于1,6-二氯己烷相当于0.5mol％)，在搅拌下将反应液升温至80℃～90℃。
另一方面，另外准备35重量％氰化钠水溶液72.24g(将相对于1,6-二氯己烷为1.6mol倍量的氰化钠25.28g事先溶解在水46.96g中而得到)。
将所制备的35重量％氰化钠水溶液滴加到升温至80℃～90℃的1,6-二氯己烷溶液中并注意不引起温度的过度上升。滴加结束后，将反应液保持在100℃～105℃进行3小时反应。
其后将反应液冷却至80℃，投入水38.1g，使反应中析出的氯化钠溶解。冷却至50℃～60℃后，停止搅拌，将下层的水层分液。所得到的水层为110.9g，上层的第1阶段的反应液为46.4g。
<反应第2阶段>
将所得到的第1阶段的反应液46.3g再次投入到反应器中之后，将反应液升温至80℃～90℃。另一方面，另外准备35重量％氰化钠水溶液54.18g(将相对于1,6-二氯己烷为1.2mol倍量的氰化钠18.96g事先溶解在水35.22g中而得到)。
将所制备的35重量％氰化钠水溶液滴加到升温至80℃～90℃的1,6-二氯己烷溶液中并注意不引起温度的过度上升。滴加结束后，将反应液保持在100℃～105℃进行6.5小时反应。
其后冷却至80℃，投入水18.1g，使反应中析出的氯化钠溶解。冷却至50℃～60℃后，停止搅拌，将下层的水层分液。所得到的水层为66.6g，上层的第1阶段的反应液为44.3g。根据反应液的GC分析，1,6-二氰基己烷(辛二腈)的GC面积％为96.43面积％。
[实施例5：1,6-二氰基己烷(辛二腈)的合成]
【化23】
<反应第1阶段>
在附带有机械搅拌器、冷凝器的300mL三口可拆式烧瓶中投入1,6-二氯己烷50g、四正丁基溴化铵50重量％水溶液0.52g(利用四正丁基溴化铵0.26g、水0.26g事先制成水溶液。四正丁基溴化铵投料量相对于1,6-二氯己烷相当于0.25mol％)，在搅拌下将反应液升温至80℃～90℃。
另一方面，另外准备35重量％氰化钠水溶液72.24g(将相对于1,6-二氯己烷为1.6mol倍量的氰化钠25.28g事先溶解在水46.96g中而得到)。
将所制备的35重量％氰化钠水溶液滴加到升温至80℃～90℃的1,6-二氯己烷溶液中并注意不引起温度的过度上升。滴加结束后，将反应液保持在100℃～105℃进行3小时反应。
其后将反应液冷却至80℃，投入水38.1g，使反应中析出的氯化钠溶解。冷却至50℃～60℃后，停止搅拌，将下层的水层分液。所得到的水层为110.3g，上层的第1阶段的反应液为46.4g。
<反应第2阶段>
将所得到的第1阶段的反应液46.3g再次投入到反应器中之后，将反应液升温至80℃～90℃。另一方面，另外准备35重量％氰化钠水溶液54.18g(将相对于1,6-二氯己烷为1.2mol倍量的氰化钠18.96g事先溶解在水35.22g中而得到)。
将所制备的35重量％氰化钠水溶液滴加到升温至80℃～90℃的1,6-二氯己烷溶液中并注意不引起温度的过度上升。滴加结束后，将反应液保持在100℃～105℃进行10小时反应。
其后冷却至80℃，投入水18.1g，使反应中析出的氯化钠溶解。冷却至50℃～60℃后，停止搅拌，将下层的水层分液。所得到的水层为67.0g，上层的第1阶段的反应液为43.5g。根据反应液的GC分析，1,6-二氰基己烷(辛二腈)的GC面积％为93.92面积％。
[参考例1：1,8-二氨基辛烷(1,8-辛二胺)的合成]
【化24】
本氢化反应采用下述的控制方法：在升压至所期望的压力后，在由于反应所致的氢消耗而减压到一定压力时，补给氢达到所望的压力。
<阮内镍的制造>
在1L烧瓶中加入28重量％氢氧化钠水溶液500g。在该氢氧化钠水溶液中分多次每次少量地加入镍-铝合金(也称为阮内合金。镍的含量为50重量％)14.0g并注意不会产生放热或产生氢。在对该加入了镍-铝合金的氢氧化钠水溶液进行搅拌的情况下加热至90℃。在确认不到氢气的产生后停止加热。反复进行将所得到的镍利用水清洗并进行倾滗的操作，确认水溶液为中性。反复进行6次向所得到的水溶液中加入甲醇30mL并进行减压浓缩的操作，将水溶液制成镍的甲醇溶液。如上所述，由于镍-铝合金中的镍的含量为50重量％，因而在该甲醇溶液中包含镍7.0g，该甲醇溶液被用于二胺化合物的制造方法。
<二胺化合物的制造>
在具备热电偶温度计、搅拌机(2片倾斜桨叶)、压力计、氢吹入管线的500mL高压釜中投入1,6-二氰基己烷175g、甲醇86.0g、28重量％甲醇钠-甲醇溶液2.0g(相对于甲醇为0.64重量％)、利用与上述同样的操作制造的镍催化剂10.5g(以镍单质基准计相对于1,6-二氰基己烷为6.0重量％)。此时溶液中的水含量利用卡尔费休水分计(平沼产业社制造)测定的结果为920ppm。投料后进行氢置换，其后升压至5MPa。升压后利用1小时左右的时间将内温升温至90℃。从70℃附近起确认到氢消耗。
从达到90℃起开始反应，在6小时左右确认到大致没有氢消耗。其后进一步反应2小时后，在冷却至室温后脱压，过滤反应液去除催化剂，利用100g的甲醇进行过滤物的清洗。所得到的1,8-二氨基辛烷的甲醇反应液的重量为377.4g。(1,8-二氨基辛烷的GC面积％(不包括甲醇)：94.3面积％、由定量值得到的1,8-二氨基辛烷反应收率：96.7％)
提纯利用塔板数为10块的塔板式奥尔德肖(Oldershaw)蒸馏塔、手动回流器的蒸馏装置进行。使用所得到的1,8-二氨基辛烷-甲醇溶液210.5g，回收以下馏分。
·甲醇(MeOH)回收
将压力由常压减压至13kPa，回收内部温度为85℃(塔顶温度为50℃～65℃)的馏分83.6g作为轻沸成分。
·初馏分回收
将压力保持在1.7kPa～2.2kPa，将内部温度为130℃～135℃(塔顶温度为110℃～120℃)的馏分作为初馏分，回收6.5g(投料的5重量％～6重量％)。
·主馏分回收
将压力由2.0kPa减压至0.7kPa，将内部温度由130℃升温至150℃。此处，将塔顶温度为110℃以下的馏分作为主馏分，回收89.8g回收した(主馏分回收率为84.6％)。蒸馏后的蒸馏余液为14.3g。
作为主馏分中的主成分包含1,8-二氨基辛烷，为无色透明的固体(室温下)，GC面积％为99.93面积％、酰胺化合物的GC面积％值为0.040面积％。
【工业实用性】
根据本发明，能够以高反应收率合成二氰基化合物。另外，由于不必使用过量的氰化物，因而能够削减氰化物的排水量。此外，能够使用通常已知的设备制造高纯度的二氰基化合物。从而，能够提供杂质不会对最终制品的品质带来不良影响的二氰基化合物、特别是1,6-二氰基己烷。