腈-酯/酸和二酯/二酸的联合合成制造技术

技术编号:12143602 阅读:136 留言:0更新日期:2015-10-03 01:16
本发明专利技术涉及用于联合合成单不饱和腈-酯(酸)(III)和双官能羰基化合物(V)的方法,特征在于它包括以下步骤:-包含使不饱和脂肪酸/酯化合物(I)与不饱和腈化合物(II)交叉复分解mc1的步骤,其中实施mc1至部分转化,以便分别获得并且回收至少以下产物:单不饱和腈-酸/酯(III)和对称化合物(IV),对称化合物(IV)为分别包含双键的二酯或者二酸,该双键位于化合物(IV)分子链的中间,然后-包括使化合物(IV)的双键氧化裂解cp2的步骤,以便形成具有式R2-(CH2)n-COR'的单一类型羰基化合物(V),其中R'是H或者OH,取决于所选择用于氧化裂解cp2的操作条件。本发明专利技术还涉及从化合物III和IV和V中至少一种制备用于聚合物工业的单体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】腈-酯/酸和二酯/二酸的联合合成 获得本专利技术的研宄工作在76nie Programme Cadre (FP7/2007-2013)框架中以项目 编号No. 241718 EUR0BI0REF接受了来自欧盟的财政支持。 专利
本专利技术涉及用于从天然来源的不饱和脂肪酸/酯联合合成高纯度的腈-酸/酯和 二酸/二酯(或者其衍生物)的方法,所述方法包括至少一个交叉复分解步骤和氧化裂解 步骤。本专利技术尤其涉及同时合成ω-氨基酸/酯和二酸/二酯,其是两种用于合成聚合物 (如具有特性的聚酰胺(PA))的单体的有价值的产品。 技术背景 聚酰胺工业使用整个系列单体,主要为内酰胺,ω -氨基酸和"二胺-二酸"对,其 通过在该聚酰胺的重复单元中包含的每个酰胺的碳数目表示。例如可以提到以下聚酰胺: ΡΑ6、ΡΑ6· 6、ΡΑ6· 10、ΡΑ7、ΡΑ8、ΡΑ9、ΡΑ11、ΡΑ12、ΡΑ13〇 这些单体例如经由化学合成途径,特别地通过使用C2至C4烯烃、环烷烃或者苯, 以及蓖麻油(PA11)、芥酸油或者雷斯克勒(lesqu6rolique)油(PA13)作为原材料进行制 备。 关于环境方面的当前发展(在能量和化学领域中)导致优先使用来源于可再生来 源的天然原材料。这是为什么已经再恢复某些研宄以在工业上开发使用脂肪酸/酯作为用 于制备这些单体的原料的方法的原因。 这种类型的方法仅具有少数工业实例。使用脂肪酸作为原材料的工业方法的少有 的实例之一是从蓖麻油提取的蓖麻油酸制备Il-氨基十一酸的方法,该11-氨基十一酸是 用于合成商标名称Rilsan?的聚酰胺11的基料。这种方法描述在A. Chauvel等的出版物 中:"Ζ<95· '住I Editions TECHNIP (1986)出版。11-氨基十一烧 酸在多个步骤中获得:蓖麻油的甲醇分解,将蓖麻油酸甲酯热解以获得十一碳烯酸甲酯,其 进行水解,和该形成的酸经受溴氢化作用以提供ω -溴化酸,其经由胺化得到11-氨基十一 烷酸。 主要的研宄工作已涉及从天然来源的油酸合成9-氨基壬酸,其是ΡΑ9的前体。 关于这种特别单体,可以提到作品 "M"7,由 J. Wiley and Sons 出版,其第 2· 9 章(第 381_389 页)致力于聚酰 胺9。该文章总结了成果和在这个主题上进行的研宄。在第381页中提到由前苏联开发的 方法,其引起Pelargon?的商品化。在其中还在384页上提到在日本开发的方法,其使用来 源于大豆油的油酸作为原材料。相应的描述参考A. Ravve的作品" CXeffii1Stry 〃(1967) Marcel Dekker,Inc.,其第15 部分致力于聚醜胺,并且在 279 页上提到存在这种方法。 为了关于该方面的现有技术的完全描述,应该提到由E. H. Pryde等在1962 至 1975 年发表在 Journal of the American Oil Chemists Society 中的许多文章: " Aldehydic Materials by the Ozonization of Vegetable Oils",卷第紛 展 uPilot Run, Plant Design and Cost Analysis for Reductive Ozonolysis of Methyl "第 49 卷第 643-648 页和 R. B. Perkins 等"你/0/7-9 />·〇? Derivatives·. Preparation and Characterizationv^hQCS,% Α:??>-Α:Π 注意的是,这些文章的第一篇在498页上参考了由日本人:H. Otsuki和H. Funahashi进 行的在前研宄。 为了总结从植物油向这种类型的PA9合成的该部分现有技术,可以描述以下应用 于油酸酯(通过甲醇分解从油提取)的简化反应机理: 还原阜氣解: H3C- (CH2) 7-CH=CH- (CH2) 7-C00CH3+ (03, H2)令 H3C- (CH2) 7-CH0 + OHC- (CH2) 7-C00CH3 还原件胺化 OHC- (CH2) 7-C00CH3 + (NH3, H2)今 H2N- (CH2) 8-C00CH3 + H2O 然后是产生氨基酸的水解。 这种途径,其在反应方面是非常有吸引力的,然而具有大的经济缺点,该缺点由在 第一步期间制备壬醛组成,壬醛是非常难以增值,包括在聚酰胺工业中。 专利文件GB741739本身描述了从油酸但通过使用油腈途径合成这种相同的酸。 在上述的R. B. Perkins等的文章第475页中提到类似的途径。 这种方法的简化反应流程为如下。 H3C- (CH2) 7-CH=CH- (CH2) 7-C00H + NH3 φ H3C- (CH2) 7-CH=CH- (CH2) 7-CN + 2H20 H3C- (CH2) 7-CH=CH- (CH2) 7-CN + (O3 + H2O) Φ H3C- (CH2) 7-C00H + CN- (CH2) 7-C00H CN-(CH2)7-COOH + 2? ^H2N-(CH2)8-COOiL 这种合成产生壬酸(或者壬烷酸)H3C-(CH2) 7-COOH作为副产物。 申请人本身已经开发了用于制备这种ω-氨基酸单体的方法,其尤其使用复分解 反应。在这点上可以提到专利申请W008104722、W010055273和W010089512,其描述了其中 ω_氨基酸的末端胺官能团由腈官能团的氢化产生的方法,在经由ω-不饱和腈或者单不 饱和二腈进行实施的方法的背景中,该腈官能团通过与丙烯腈的交叉复分解(W008104722) 或者通过酸官能团的氨化(W010055273和W010089512)引入。 该二酸本身在工业上根据不同的方法获得,但是其全部具有某些缺点。这些方法 的一般概论在Encclop6die Kirk-Othmer第4版,Α8卷,第118-136页中给出。在这里可 以区分通过降解(如臭氧解或者氧化)植物不饱和脂肪酸的方法。 油酸、岩芹酸和芥酸的臭氧解允许分别地制备包含9、6和13个碳原子的二酸。 另一个实例是蓖麻油酸经由氢氧化钠的作用在高于180°C的温度的裂解。这种工 业上使用的方法允许获得包含10个碳原子的二酸。应用于雷斯克勒酸的相同方法导致形 成包含12个碳原子的二酸。 这种方法具有使用可再生原材料的优点,但是基本上限制于制备ClO二酸,这是 因为雷斯克勒酸仍然是较不普遍的,因此较少应用这种方法。 还可以从较小尺寸的分子通过使用是羰基化的变型技术获得二酸。 最后,可以提到石蜡的细菌发酵,其是熟知的并允许获得许多具有可变链长的二 酸的方法。然而,这种方法不允许获得具有高于16个碳原子链长的二酸,因为石蜡这时具 有过高的熔点而不能被转化。另一重要的缺点是细菌消耗一些石蜡以确保它们的生长,导 致低的收率和需要纯化该产品。 芥酸和油酸的臭氧解在工业上用于制备分别地包含13和9个碳原子的二酸。这 种技术具有数种缺点。特别地,在生产包含9个碳原子的二酸的情况下,该原材料是油酸。 它在性质上作为与硬脂酸(具有相同链长但本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从包含至少一个分别为酯或者酸的官能团的相同不饱和脂肪族化合物(I)联合合成单不饱和腈‑酯(酸)(III)和式R2‑(CH2)n‑COR'的双官能羰基化合物(V)的方法,其中R'是H或者OH,该不饱和脂肪族化合物(I)具有以下式:R1‑CH=CH‑[(CH2)q‑CH=CH]p‑(CH2)n‑R2 (I)其中R1是H或者包括1‑4个碳原子的烷基,R2是酯或者酸官能团;和n,p和q是整数,使得3≤n≤13;0≤p≤3;0≤q≤1,特征在于它包括:‑化合物(I)与不饱和腈化合物(II)的交叉复分解mc1步骤,该不饱和腈化合物选自丙烯腈、富马腈(fumaronitrile)、2‑丁烯腈、1‑丁烯腈、2‑戊烯腈、3‑戊烯腈、4‑戊烯腈和1‑戊烯腈,其中进行mc1至部分转化以便分别获得并且回收至少以下产物:单不饱和腈‑酸(酯)(III)和对称化合物(IV),对称化合物(IV)分别是包括位于式R2‑(CH2)n‑HC=CH‑(CH2)n‑R2的化合物(IV)的分子链中间的双键的二酯或者二酸,其中化合物(IV)由化合物(I)的自身复分解反应产生,然后‑分别为二酯或者二酸的化合物(IV)的双键的氧化裂解cp2步骤,以便形成式R2‑(CH2)n‑COR'的单一类型羰基化合物(V),其中根据所选择用于氧化裂解cp2的操作条件,R'是H或者OH。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:JL迪布瓦JL库蒂里耶M布兰德霍斯特
申请(专利权)人:阿肯马法国公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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