腈及其相应胺的制造方法_2

文档序号:9299181阅读:来源:国知局
下进行较短的反应时间, 而在第二步骤中完全停止氨源的供应,因此可以大大降低因氨源供应等导致的反应物料损 失(夹带),根据腈产品种类的不同,本发明可以获得75%以上、80%以上、90%以上、95% 以上、甚至98%以上或更高的腈收率。
[0035] 根据本发明的腈制造方法,反应条件温和,副反应较少发生,由此可以获得高纯度 的腈产品(比如97%以上)。
[0036] 根据本发明的腈制造方法,可以通过羧酸氨化法制造出结构更为复杂的腈(比如 含有各种杂原子、不饱和键或环结构的(多元)腈或者(杂)芳香族(多元)腈),这在本 领域中是第一次实现的,从而极大地拓展了羧酸氨化法的应用范围。
[0037] 根据本发明的胺制造方法,由于使用了根据本发明制造的高纯度腈为原料,因此 表现出副反应少、产品胺纯度相应高、生产成本低的优点。
【具体实施方式】
[0038] 下面对本发明的【具体实施方式】进行详细说明,但是需要指出的是,本发明的保护 范围并不受这些【具体实施方式】的限制,而是由附录的权利要求书来确定。
[0039] 本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都引于此供参考。 除非另有定义,本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本发明所属领域内一般技术人 员常理解的相同意思。在有冲突的情况下,包括定义在内,以本说明书为准。
[0040] 当本说明书以"本领域技术人员已知的"或者"本领域常规已知的"或类似用语来 描述材料、方法、部件、装置或设备时,该术语表示本说明书包括提出本申请时本领域常规 使用的那些,但也包括目前还不常用,但将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。
[0041] 此外,本说明书提到的各种范围均包括它们的端点在内,除非另有明确说明。此 外,当对量、浓度或其它值或参数给出范围、一个或多个优选范围或很多优选上限值与优选 下限值时,应把它理解为具体公开了由任意对任意范围上限值或优选值与任意范围下限值 或优选值所形成的所有范围,不论是否一一公开了这些数值对。
[0042] 在本说明书的上下文中,除非另有明确定义,或者该含义超出了本领域技术人员 的理解范围,3个碳原子以上的烃或烃衍生物基团(比如丙基、丙氧基、丁基、丁烷、丁烯、丁 烯基、己烷等)在未冠以词头"正"时均具有与冠以词头"正"时相同的含义。比如,丙基一 般理解为正丙基,而丁基一般理解为正丁基。
[0043] 在本说明书的上下文中,术语"氨源"指的是可以在本发明的腈制造方法(第一步 骤)中作为氨气来源(即提供氨)的任何物质,包括氨的各种形态制品比如液态氨、气态 氨、汽化的氨水和氨水等,还包括在第一步骤的反应条件下(比如通过水解或热分解等分 解反应)能够产生氨气的物质(以下称为产氨物质),比如可以举出尿素、氰酸和无机酸的 铵盐(比如碳酸铵和碳酸氢铵)等。根据本发明的腈制造方法,反应历程简单,副反应较少, 氨化反应受杂质影响较小,由此该制造方法对氨源的纯度要求较低。鉴于此,在本说明书的 上下文中,术语"氨源"还包括含有氨或含有前述产氨物质的工业废料或工业副产品,包括 气态、液态或固态形式的各种工业废料或工业副产品,比如含氨尾气(比如来自合成氨工 艺)、废氨气、废氨水(比如来自现有技术的腈制造方法)、废尿素水、废碳铵水等。一般而 言,只要该工业废料或副产品中除氨和水以外的杂质的种类或含量对本发明的腈制造方法 不产生显著影响(比如使腈收率的降低不超过5%)即可直接使用,而无需对其进行预先的 纯化处理。这类杂质对于本发明的腈制造方法而言一般是化学惰性的,比如可以举出氢气、 氮气、空气、水蒸气或液态水等,有时被视为该制造方法的惰性稀释剂。当然,本领域技术人 员通过简单的试验(比如通过测定腈收率的降低程度),就能够确认某一工业废料或工业 副产品是否含有或者过量地含有对本发明的腈制造方法产生显著影响的杂质,由此确认其 是否可以直接应用于本发明的腈制造方法。另外,根据需要,本领域技术人员也可以通过常 规已知的技术手段,将某一工业废料或工业副产品中含有的这类杂质降低至不显著影响本 发明的腈制造方法实施的水平,以及根据需要,将某一工业废料或工业副产品中氨的浓度 浓缩至更适宜本发明的腈制造方法实施的水平(比如将氨或产氨物质的浓度浓缩至占该 工业废料或工业副产品,总量的l〇_95wt%,优选25-95wt% )。
[0044] 在本说明书的上下文中,术语"羧酸源"指的是可以在本发明的腈制造方法(第一 步骤)中作为羧酸来源(即提供羧酸)的任何物质,包括羧酸原料本身以及在第一步骤的 反应条件下(比如通过水解或氨解等)能够产生游离羧酸的物质(以下称为产羧酸物质), 比如可以举出羧酸酐和羧酸C1 4直链或支链烷基酯等。根据本发明的腈制造方法,反应历 程简单,副反应较少,氨化反应受杂质影响较小,由此该制造方法对羧酸源的纯度要求也较 低(比如纯度最低可以为90% ),可以直接使用工业上的相应粗产品,比如作为工业(比如 油脂工业)副产品的(混合)多元羧酸产品等。
[0045] 在本发明的上下文中,术语"羧酸"使用其最广泛的定义,指的是含游离羧基 (即-C00H)的化合物。
[0046] 在本说明书的上下文中,术语"多元羧酸"指的是含有多个(比如2至10个,优选 2至5个,更优选2至4个,进一步优选2或3个)游离羧基的化合物。
[0047] 在本说明书的上下文中,术语"脂肪族多元羧酸"指的是与该多元羧酸的每一个游 离羧基直接键合的碳原子均是脂肪族烃链上的碳原子,而不是环(比如芳香族或脂环族的 环)上的碳原子。
[0048] 在本说明书的上下文中,术语"脂环族多元羧酸"指的是与该多元羧酸的至少一个 游离羧基直接键合的碳原子是脂环族环(包括环烷烃环、环烯烃环和杂环)上的碳原子, 但该多元羧酸的每一个游离羧基均不与芳香族环(包括芳环和杂芳环)上的碳原子直接键 合。
[0049] 在本说明书的上下文中,术语"芳香族多元羧酸"指的是与该多元羧酸的至少一个 游离羧基直接键合的碳原子是芳香族环(包括芳环和杂芳环)上的碳原子。
[0050] 在本说明书的上下文中,术语"开放式反应体系"指的是该反应体系自始至终向外 界大气开放(使用开放式反应器),此时该反应体系中的反应在(近似)外界大气的压力 (环境压力)下进行。
[0051] 在本说明书的上下文中,术语"封闭式反应体系"指的是该反应体系自始至终与外 界大气隔绝(使用密闭式反应器),此时该反应体系中的反应在比环境压力高的压力(比如 该反应体系的自生压力;只要是在生产上安全的压力,就没有特别的限定)下进行,但并不 排除根据需要(比如泄压或排出一部分副产物等),该反应体系在整个反应过程中向外界 大气短时间(比如持续0. 05-5分钟、0. 1-4分钟、0. 3-3分钟、0. 5-2分钟或者0. 6-1. 5分钟 等)开放一次或多次(比如1-20次、1-10次、1-5次、1-3次、1-2次或1次等)。
[0052] 在本说明书的上下文中,术语"卤素"指的是氟、氯、溴和碘,优选氯和溴。
[0053] 在本说明书的上下文中,表述"任选取代的"指的是任选被一个或多个(比如1至5个、i至4个、1至3个、1至2个或者1个)选自卤素、羟基、巯基、氨基、氨基羰基、硝基、 氧代、硫代、氰基、C1 6直链或支链(卤代)烷(氧、硫、氨、羰)基、C2 6直链或支链(卤代) 稀(氧、硫、氨、撰)基、C2 6直链或支链(卤代)块(氧、硫、氨<、撰)基、C3 2。环烷基、C3 2。 环烷(氧、硫、氨)基、C3 2。环烷基C1 6直链或支链(卤代)烷(氧、硫、氨、羰)基、C3 2。环 烷基C2 6直链或支链(卤代)烯(氧、硫、氨、羰)基、C3 2。环烷基C2 6直链或支链(卤代) 炔(氧、硫、氨、羰)基、C3 2。环烯基、C3 2。环烯(氧、硫、氨)基、C3 2。环烯基C1 6直链或支链 (卤代)烷(氧、硫、氨、羰)基、C32。环烯基C26直链或支链(卤代)烯(氧、硫、氨、羰)基、 C3 2。环烯基C2 6直链或支链(卤代)炔(氧、硫、氨、羰)基、C6 2。芳基、C6 2。芳(氧、硫、氨) 基、C6 2。芳基C1 6直链或支链(卤代)烷(氧、硫、氨、羰)基、C6 2。芳基C2 6直链或支链(卤 代)烯(氧、硫、氨、羰)基、C6 2。芳基C2 6直链或支链(卤代)炔(氧、硫、氨、羰)基、C4 2。 杂芳基、C4 2。杂芳(氧、硫、氨)基、C4 2。杂芳基C1 6直链或支链(卤代)烷(氧、硫、氨、羰) 基、C4 2。杂芳基C2 6直链或支链(卤代)烯(氧、硫、氨、羰)基、C4 2。杂芳基C2 6直链或支 链(卤代)炔(氧、硫、氨、羰)基、C2 2。杂环基、C2 2。杂环(氧、硫、氨)基、C2 2。杂环基C1 6直链或支链(卤代)烷(氧、硫、氨、羰)基、C2 2。杂环基C2 6直链或支链(卤代)烯(氧、 硫、氨、羰)基和C2 2。杂环基C2 6直链或支链(卤代)炔(氧、硫、氨、羰)基的取代基(在 可行的位置处)取代。这些取代基在存在多个时,相邻的两个取代基之间(比如两个取代 基的分子链末端)可以彼此键合而形成二价的取代基结构。比如,相邻的两个C16直链或 支链烷基可以彼此键合而形成相应的亚烷基结构。或者,相邻的两个C16直链或支链烷氧 基比如可以形成相应的亚烷基二氧基结构,相邻的两个C16直链或支链烷氨基比如可以形 成相应的亚烷基二氨基结构,相邻的两个C1 5直链或支链烷硫基比如可以形成相应的亚烷 基-硫基结构,等等。作为优选的取代基,比如可以举出卤素、羟基、疏基、氨<基、硫代、氧代 或者C16直链或支链(卤代)烷(氧、硫、氨、羰)基等。
[0054] 在本说明书的上下文中,表述"(卤代)烷(氧、硫、氨、羰)基"的含义是:烷基、卤 代烷基、烷氧基、烧硫基、烧氨1基、烷基撰基、卤代烷氧基、卤代烧硫基、卤代烧氨1基或者卤代 烷基撰基,表述"(卤代)稀(氧、硫、氨1、撰)基"的含义是:烯基、卤代烯基、稀氧基、稀硫 基、稀氨1基、烯基撰基、卤代稀氧基、卤代稀硫基、卤代稀氨1基或者卤代烯基撰基,表述"(齒 代)块(氧、硫、氨1、撰)基"的含义是:炔基、卤代炔基、块氧基、块硫基、块氨1基、炔基撰基、 卤代块氧基、卤代块硫基、卤代块氨基或者卤代炔基撰基,表述"(氧、硫、氨<)基"的含义是, 氧基、硫基或者氨基。在此,所述卤代包括一卤代、二卤代、三卤代或者全卤代等。
[0055] 在本说明书的上下文中,术语"脂肪族烃链"指的是直链或支链状的饱和或不饱和 烃,包括烷烃链、烯烃链和炔烃链。
[0056] 在本说明书的上下文中,术语"η价"或其类似用语指的是从该术语所限定的结构 (比如基团、烃链或化合物环等)中的η个不同的碳原子上各除去一个(碳上)氢原子后 获得的基团。比如,术语"2价"指的是从该术语所限定的结构(比如基团、烃链或化合物环 等)中的2个不同的碳原子上各除去一个(碳上)氢原子后获得的基团。具体比如,2价脂 肪族烃链指的是脂肪族亚烃基或者脂肪族烃二基。
[0057] 在本说明书的上下文中,术语"C3 2。环烷烃环"指的是具有3-20个环上碳原子的 单环、双环或多环环烷烃环。作为所述C3 2。环烷烃环,比如可以举出环丙烷环、环己烷环 和环戊烷环等单环环烷烃环,以及双环戊环、十氢化萘环、金刚烷环、螺[2.4]庚烷环、螺
[4. 5]癸烷环、二环[3. 2. 1]辛烷环、三环[2. 2. I. 02'6]辛烷环、降冰片烷环.

等螺环、桥环或稠环式双环或多环环烷烃环。作为所述C3 2。环烷烃环,更优选 〇5 15环烧煙环。
[0058] 在本说明书的上下文中,术语"C3 2。环烯烃环"指的是前述的C3 2。环烷烃环的至 少一个环上碳碳单键(C-C)被碳碳双键(C = C)代替后的基团。作为所述C32。环烯烃 环,比如可以举出环丁烯环、环戊烯环、环戊二烯环、环己烯环、环己二烯环、环庚烯环、环 庚二烯环、环辛四烯环等单环环烯烃环,以及二环戊二烯环、降冰片烯环、降冰片二烯环、
等螺环、桥环或稠环式双环或多环 环烯烃环。作为所述C3 2。环烯烃环,更优选C3 15环烯烃环。
[0059] 在本说明书的上下文中,术语"C62。芳环"指的是具有6-20个环上碳原子的芳香族 烃环。作为所述C6 2。芳环,比如可以举出苯环、联苯和三
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