[發明專利]用于制備己內酰胺的方法

有效

• 申請號: 200680008722.5
• 申請日: 2006-03-15
• 公開（公告）號: CN101142179A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發明（設計）人: 蘇拉夫·K·森古普塔;約翰·J·奧斯特麥爾;格雷戈里·S·柯比
• 申請（專利權）人: 因溫斯特技術公司
• 主分類號: C07D201/08
• 分類號: C07D201/08;C07D223/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 陳平

技術領域

本發明涉及由氨基腈制備內酰胺的領域，并且特別是涉及通過6-氨基己腈的氣相水解環化制備ε-己內酰胺。

發明背景

ε-己內酰胺是用于制備尼龍-6的前體。在1899年，第一次通過加熱6-氨基己酸制備出尼龍-6。在1938年，Paul?Schlack在I.G.Farbenindustrie發現了由ε-己內酰胺(CL)的商業上可行的合成?，F在，全世界約95％的ε-己內酰胺由環己酮肟通過貝克曼重排而制備。環己酮的原料可以是環己烷、苯酚或苯。通過一系列還原和/或氧化，生成環己酮。然后使后者與羥胺鹽，通常為硫酸鹽反應，以生成肟和硫酸銨。肟在濃硫酸中重排，并且得到的內酰胺硫酸鹽用氨中和，以生成ε-己內酰胺和另外的硫酸銨。隨后，通過多個分離和純化步驟獲得純的ε-己內酰胺。當前的方法是極其資本密集的，并且產生大量廢物。

己內酰胺在經濟上有吸引力的制備方法使用6-氨基己腈作為前體。美國專利2,301,964(E.I.Du?Pont?de?Nemours&Company)公開了由氨基腈和水制備內酰胺的液相法。當氨基腈在稀的(weak)水溶液中反應時，水解和同時發生的內酰胺的形成迅速進行。使用約200℃至約375℃的溫度。將氨基腈和水在這種反應溫度保持不長于1小時。優選使用硫化氫催化該反應。

美國專利2,357,484(E.I.Du?Pont?de?Nemours&Company)公開了用于制備N-取代的酰胺的氣相催化方法，該方法包括在典型為150℃至500℃的溫度，使水和含有至少一個氨基腈部分的脂族氨基腈的汽化混合物在脫水型催化劑上通過，歷時不長于1分鐘。當使用其中氨基和腈基被處于連接關系的至少兩個碳原子隔開的開鏈脂族氨基腈時，獲得產物是內酰胺。

美國專利6,353,101(BASF)公開了使用金屬氧化物催化劑，在氣相中將氨基腈，特別是6-氨基己腈水解環化成內酰胺，特別是ε-己內酰胺。公開了在加入反應物或惰性氣體的情況下使用單級床(single?bed)或分為幾個塔盤的單級床。另外，提出使用一個或多個反應室，如多管式反應器。

美國專利6,069,246(Rhodia)公開了由6-氨基己腈和水通過氣相水解環化制備己內酰胺，隨后通過蒸餾純化己內酰胺的方法。為了防止在該方法的蒸餾步驟中形成低聚物，將6-氨基己腈和水反應的產物冷卻至低于約150℃的溫度，并且如果必要，則在將它蒸餾之前保持貯存。冷卻和貯存均增加該方法的投資和操作成本。

因此，需要有一種由6-氨基己腈制備己內酰胺的方法，其中在蒸餾之前不需要冷卻或貯存。本發明提供這種方法。

發明概述

根據本發明，在多個連續的絕熱固定床反應區中，通過氨基腈，特別是6-氨基己腈在氣相中的水解環化制備內酰胺，特別是ε-己內酰胺，其中在各個連續的反應區之間移除該放熱反應的熱量的至少一部分。以這種方式進行反應對于反應器需要更低的成本。還發現可以將從這種反應體系中排出的產物直接供給到蒸餾單元中，而無需額外的冷卻或貯存。因此，本發明是通過6-氨基己腈在氣相中的水解環化制備ε-己內酰胺的方法，所述方法包括使6-氨基己腈蒸氣和水蒸汽的過熱混合物與催化劑在多個連續的絕熱反應區中接觸，其中將過熱的蒸氣混合物供給到第一反應區中，并且從最終反應區中移除包含己內酰胺的最終反應產物，其中還將中間反應產物從最終反應區之前的各個反應區中移除，冷卻，然后供給到下一個反應區中；和通過蒸餾從最終反應產物中分離出己內酰胺。

發明詳述

本發明涉及通過脂族氨基腈與水在固體酸催化劑的存在下的反應制備內酰胺并且將其分離，所述脂族氨基腈具有通式(I)：

N＝C-R-NH₂(I)

其中R是含3至12個碳原子的亞烷基。式(I)的優選化合物是制備ε-己內酰胺(CPL)的6-氨基己腈(ACN)，所述ε-己內酰胺的聚合導致尼龍-6的合成。