發(fā)明的腈制造方法,反應(yīng)條件溫和,副反應(yīng)較少發(fā)生,由此可以獲得高純度 的腈產(chǎn)品(比如97%以上)。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的腈制造方法,可以通過(guò)羧酸氨化法制造出結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的腈(比如 含有各種雜原子、不飽和鍵或環(huán)結(jié)構(gòu)的(多元)腈或者(雜)芳香族(多元)腈),這在本 領(lǐng)域中是第一次實(shí)現(xiàn)的,從而極大地拓展了羧酸氨化法的應(yīng)用范圍。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的胺制造方法,由于使用了根據(jù)本發(fā)明制造的高純度腈為原料,因此 表現(xiàn)出副反應(yīng)少、產(chǎn)品胺純度相應(yīng)高、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,但是需要指出的是,本發(fā)明的保護(hù) 范圍并不受這些【具體實(shí)施方式】的限制,而是由附錄的權(quán)利要求書(shū)來(lái)確定。
[0038] 本說(shuō)明書(shū)提到的所有出版物、專利申請(qǐng)、專利和其它參考文獻(xiàn)全都引于此供參考。 除非另有定義,本說(shuō)明書(shū)所用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)都具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)一般技術(shù)人 員常理解的相同意思。在有沖突的情況下,包括定義在內(nèi),以本說(shuō)明書(shū)為準(zhǔn)。
[0039] 當(dāng)本說(shuō)明書(shū)以"本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的"或者"本領(lǐng)域常規(guī)已知的"或類(lèi)似用語(yǔ)來(lái) 描述材料、方法、部件、裝置或設(shè)備時(shí),該術(shù)語(yǔ)表示本說(shuō)明書(shū)包括提出本申請(qǐng)時(shí)本領(lǐng)域常規(guī) 使用的那些,但也包括目前還不常用,但將變成本領(lǐng)域公認(rèn)為適用于類(lèi)似目的的那些。
[0040] 此外,本說(shuō)明書(shū)提到的各種范圍均包括它們的端點(diǎn)在內(nèi),除非另有明確說(shuō)明。此 外,當(dāng)對(duì)量、濃度或其它值或參數(shù)給出范圍、一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選范圍或很多優(yōu)選上限值與優(yōu)選 下限值時(shí),應(yīng)把它理解為具體公開(kāi)了由任意對(duì)任意范圍上限值或優(yōu)選值與任意范圍下限值 或優(yōu)選值所形成的所有范圍,不論是否一一公開(kāi)了這些數(shù)值對(duì)。
[0041] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,除非另有明確定義,或者該含義超出了本領(lǐng)域技術(shù)人員 的理解范圍,3個(gè)碳原子以上的烴或烴衍生物基團(tuán)(比如丙基、丙氧基、丁基、丁烷、丁烯、丁 烯基、己烷等)在未冠以詞頭"正"時(shí)均具有與冠以詞頭"正"時(shí)相同的含義。比如,丙基一 般理解為正丙基,而丁基一般理解為正丁基。
[0042] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"氨源"指的是可以在本發(fā)明的腈制造方法(第一步 驟)中作為氨氣來(lái)源(即提供氨)的任何物質(zhì),包括氨的各種形態(tài)制品比如液態(tài)氨、氣態(tài) 氨、汽化的氨水和氨水等,還包括在第一步驟的反應(yīng)條件下(比如通過(guò)水解或熱分解等分 解反應(yīng))能夠產(chǎn)生氨氣的物質(zhì)(以下稱為產(chǎn)氨物質(zhì)),比如可以舉出尿素、氰酸和無(wú)機(jī)酸的 銨鹽(比如碳酸銨和碳酸氫銨)等。根據(jù)本發(fā)明的腈制造方法,反應(yīng)歷程簡(jiǎn)單,副反應(yīng)較少, 氨化反應(yīng)受雜質(zhì)影響較小,由此該制造方法對(duì)氨源的純度要求較低。鑒于此,在本說(shuō)明書(shū)的 上下文中,術(shù)語(yǔ)"氨源"還包括含有氨或含有前述產(chǎn)氨物質(zhì)的工業(yè)廢料或工業(yè)副產(chǎn)品,包括 氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)形式的各種工業(yè)廢料或工業(yè)副產(chǎn)品,比如含氨尾氣(比如來(lái)自合成氨工 藝)、廢氨氣、廢氨水(比如來(lái)自現(xiàn)有技術(shù)的腈制造方法)、廢尿素水、廢碳銨水等。一般而 言,只要該工業(yè)廢料或副產(chǎn)品中除氨和水以外的雜質(zhì)的種類(lèi)或含量對(duì)本發(fā)明的腈制造方法 不產(chǎn)生顯著影響(比如使腈收率的降低不超過(guò)5%)即可直接使用,而無(wú)需對(duì)其進(jìn)行預(yù)先的 純化處理。這類(lèi)雜質(zhì)對(duì)于本發(fā)明的腈制造方法而言一般是化學(xué)惰性的,比如可以舉出氫氣、 氮?dú)?、空氣、水蒸氣或液態(tài)水等,有時(shí)被視為該制造方法的惰性稀釋劑。當(dāng)然,本領(lǐng)域技術(shù)人 員通過(guò)簡(jiǎn)單的試驗(yàn)(比如通過(guò)測(cè)定腈收率的降低程度),就能夠確認(rèn)某一工業(yè)廢料或工業(yè) 副產(chǎn)品是否含有或者過(guò)量地含有對(duì)本發(fā)明的腈制造方法產(chǎn)生顯著影響的雜質(zhì),由此確認(rèn)其 是否可以直接應(yīng)用于本發(fā)明的腈制造方法。另外,根據(jù)需要,本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以通過(guò)常 規(guī)已知的技術(shù)手段,將某一工業(yè)廢料或工業(yè)副產(chǎn)品中含有的這類(lèi)雜質(zhì)降低至不顯著影響本 發(fā)明的腈制造方法實(shí)施的水平,以及根據(jù)需要,將某一工業(yè)廢料或工業(yè)副產(chǎn)品中氨的濃度 濃縮至更適宜本發(fā)明的腈制造方法實(shí)施的水平(比如將氨或產(chǎn)氨物質(zhì)的濃度濃縮至占該 工業(yè)廢料或工業(yè)副產(chǎn)品總量的l〇_95wt%,優(yōu)選25-95wt% )。
[0043] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"羧酸源"指的是可以在本發(fā)明的腈制造方法(第一 步驟)中作為羧酸來(lái)源(即提供羧酸)的任何物質(zhì),包括羧酸原料本身以及在第一步驟的 反應(yīng)條件下(比如通過(guò)水解或氨解等)能夠產(chǎn)生游離羧酸的物質(zhì)(以下稱為產(chǎn)羧酸物質(zhì)), 比如可以舉出羧酸酐和羧酸C1 4直鏈或支鏈烷基酯等。根據(jù)本發(fā)明的腈制造方法,反應(yīng)歷 程簡(jiǎn)單,副反應(yīng)較少,氨化反應(yīng)受雜質(zhì)影響較小,由此該制造方法對(duì)羧酸源的純度要求也較 低(比如純度最低可以為90% ),可以直接使用工業(yè)上的相應(yīng)粗產(chǎn)品,比如作為工業(yè)(比如 油脂工業(yè))副產(chǎn)品的(混合)多元羧酸產(chǎn)品等。
[0044] 在本發(fā)明的上下文中,術(shù)語(yǔ)"羧酸"使用其最廣泛的定義,指的是含游離羧基 (即-C00H)的化合物。
[0045] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"多元羧酸"指的是含有多個(gè)(比如2至10個(gè),優(yōu)選 2至5個(gè),更優(yōu)選2至4個(gè),進(jìn)一步優(yōu)選2或3個(gè))游離羧基的化合物。
[0046] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"脂肪族多元羧酸"指的是與該多元羧酸的每一個(gè)游 離羧基直接鍵合的碳原子均是脂肪族烴鏈上的碳原子,而不是環(huán)(比如芳香族或脂環(huán)族的 環(huán))上的碳原子。
[0047] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"脂環(huán)族多元羧酸"指的是與該多元羧酸的至少一個(gè) 游離羧基直接鍵合的碳原子是脂環(huán)族環(huán)(包括環(huán)烷烴環(huán)、環(huán)烯烴環(huán)和雜環(huán))上的碳原子, 但該多元羧酸的每一個(gè)游離羧基均不與芳香族環(huán)(包括芳環(huán)和雜芳環(huán))上的碳原子直接鍵 合。
[0048] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"芳香族多元羧酸"指的是與該多元羧酸的至少一個(gè) 游離羧基直接鍵合的碳原子是芳香族環(huán)(包括芳環(huán)和雜芳環(huán))上的碳原子。
[0049] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"開(kāi)放式反應(yīng)體系"指的是該反應(yīng)體系自始至終向外 界大氣開(kāi)放(使用開(kāi)放式反應(yīng)器),此時(shí)該反應(yīng)體系中的反應(yīng)在(近似)外界大氣的壓力 (環(huán)境壓力)下進(jìn)行。
[0050] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"封閉式反應(yīng)體系"指的是該反應(yīng)體系自始至終與外 界大氣隔絕(使用密閉式反應(yīng)器),此時(shí)該反應(yīng)體系中的反應(yīng)在比環(huán)境壓力高的壓力(比如 該反應(yīng)體系的自生壓力;只要是在生產(chǎn)上安全的壓力,就沒(méi)有特別的限定)下進(jìn)行,但并不 排除根據(jù)需要(比如泄壓或排出一部分副產(chǎn)物等),該反應(yīng)體系在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中向外界 大氣短時(shí)間(比如持續(xù)0. 05-5分鐘、0. 1-4分鐘、0. 3-3分鐘、0. 5-2分鐘或者0. 6-1. 5分鐘 等)開(kāi)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)。
[0051] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"鹵素"指的是氟、氯、溴和碘,優(yōu)選氯和溴。
[0052] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,表述"任選取代的"指的是任選被一個(gè)或多個(gè)(比如1至5個(gè)、i至4個(gè)、1至3個(gè)、1至2個(gè)或者1個(gè))選自鹵素、羥基、巰基、氨基、氨基羰基、硝基、 氧代、硫代、氰基、C1 6直鏈或支鏈(鹵代)烷(氧、硫、氨、羰)基、C2 6直鏈或支鏈(鹵代) ?。ㄑ?、硫、氨、撰)基、C2 6直鏈或支鏈(鹵代)塊(氧、硫、氨<、撰)基、C3 2。環(huán)烷基、C3 2。 環(huán)烷(氧、硫、氨)基、C3 2。環(huán)烷基C1 6直鏈或支鏈(鹵代)烷(氧、硫、氨、羰)基、C3 2。環(huán) 烷基C2 6直鏈或支鏈(鹵代)烯(氧、硫、氨、羰)基、C3 2。環(huán)烷基C2 6直鏈或支鏈(鹵代) 炔(氧、硫、氨、羰)基、C3 2。環(huán)烯基、C3 2。環(huán)烯(氧、硫、氨)基、C3 2。環(huán)烯基C1 6直鏈或支鏈 (鹵代)烷(氧、硫、氨、羰)基、C32。環(huán)烯基C26直鏈或支鏈(鹵代)烯(氧、硫、氨、羰)基、 C3 2。環(huán)烯基C2 6直鏈或支鏈(鹵代)炔(氧、硫、氨、羰)基、C6 2。芳基、C6 2。芳(氧、硫、氨) 基、C6 2。芳基C1 6直鏈或支鏈(鹵代)烷(氧、硫、氨、羰)基、C6 2。芳基C2 6直鏈或支鏈(鹵 代)烯(氧、硫、氨、羰)基、C6 2。芳基C2 6直鏈或支鏈(鹵代)炔(氧、硫、氨、羰)基、C4 2。 雜芳基、C4 2。雜芳(氧、硫、氨)基、C4 2。雜芳基C1 6直鏈或支鏈(鹵代)烷(氧、硫、氨、羰) 基、C4 2。雜芳基C2 6直鏈或支鏈(鹵代)烯(氧、硫、氨、羰)基、C4 2。雜芳基C2 6直鏈或支 鏈(鹵代)炔(氧、硫、氨、羰)基、C2 2。雜環(huán)基、C2 2。雜環(huán)(氧、硫、氨)基、C2 2。雜環(huán)基C1 6直鏈或支鏈(鹵代)烷(氧、硫、氨、羰)基、C2 2。雜環(huán)基C2 6直鏈或支鏈(鹵代)烯(氧、 硫、氨、羰)基和C2 2。雜環(huán)基C2 6直鏈或支鏈(鹵代)炔(氧、硫、氨、羰)基的取代基(在 可行的位置處)取代。這些取代基在存在多個(gè)時(shí),相鄰的兩個(gè)取代基之間(比如兩個(gè)取代 基的分子鏈末端)可以彼此鍵合而形成二價(jià)的取代基結(jié)構(gòu)。比如,相鄰的兩個(gè)C16直鏈或 支鏈烷基可以彼此鍵合而形成相應(yīng)的亞烷基結(jié)構(gòu)?;蛘?,相鄰的兩個(gè)C16直鏈或支鏈烷氧 基比如可以形成相應(yīng)的亞烷基二氧基結(jié)構(gòu),相鄰的兩個(gè)C16直鏈或支鏈烷氨基比如可以形 成相應(yīng)的亞烷基二氨基結(jié)構(gòu),相鄰的兩個(gè)C1 5直鏈或支鏈烷硫基比如可以形成相應(yīng)的亞烷 基-硫基結(jié)構(gòu),等等。作為優(yōu)選的取代基,比如可以舉出鹵素、羥基、疏基、氨<基、硫代、氧代 或者C16直鏈或支鏈(鹵代)烷(氧、硫、氨、羰)基等。
[0053] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,表述"(鹵代)烷(氧、硫、氨、羰)基"的含義是:烷基、鹵 代烷基、烷氧基、燒硫基、燒氨1基、烷基撰基、鹵代烷氧基、鹵代燒硫基、鹵代燒氨1基或者鹵代 烷基撰基,表述"(鹵代)?。ㄑ酢⒘?、氨1、撰)基"的含義是:烯基、鹵代烯基、稀氧基、稀硫 基、稀氨1基、烯基撰基、鹵代稀氧基、鹵代稀硫基、鹵代稀氨1基或者鹵代烯基撰基,表述"(齒 代)塊(氧、硫、氨1、撰)基"的含義是:炔基、鹵代炔基、塊氧基、塊硫基、塊氨1基、炔基撰基、 鹵代塊氧基、鹵代塊硫基、鹵代塊氨基或者鹵代炔基撰基,表述"(氧、硫、氨<)基"的含義是, 氧基、硫基或者氨基。在此,所述鹵代包括一鹵代、二鹵代、三鹵代或者全鹵代等。
[0054] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"脂肪族烴鏈"指的是直鏈或支鏈狀的飽和或不飽和 烴,包括烷烴鏈、烯烴鏈和炔烴鏈。
[0055] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"η價(jià)"或其類(lèi)似用語(yǔ)指的是從該術(shù)語(yǔ)所限定的結(jié)構(gòu) (比如基團(tuán)、烴鏈或化合物環(huán)等)中的η個(gè)不同的碳原子上各除去一個(gè)(碳上)氫原子后 獲得的基團(tuán)。比如,術(shù)語(yǔ)"2價(jià)"指的是從該術(shù)語(yǔ)所限定的結(jié)構(gòu)(比如基團(tuán)、烴鏈或化合物環(huán) 等)中的2個(gè)不同的碳原子上各除去一個(gè)(碳上)氫原子后獲得的基團(tuán)。具體比如,2價(jià)脂 肪族烴鏈指的是脂肪族亞烴基或者脂肪族烴二基。
[0056] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"C3 2。環(huán)烷烴環(huán)"指的是具有3-20個(gè)環(huán)上碳原子的 單環(huán)、雙環(huán)或多環(huán)環(huán)烷烴環(huán)。作為所述C3 2。環(huán)烷烴環(huán),比如可以舉出環(huán)丙烷環(huán)、環(huán)己烷環(huán) 和環(huán)戊烷環(huán)等單環(huán)環(huán)烷烴環(huán),以及雙環(huán)戊環(huán)、十氫化萘環(huán)、金剛烷環(huán)、螺[2.4]庚烷環(huán)、螺
[4. 5]癸烷環(huán)、二環(huán)[3. 2. 1]辛烷環(huán)、三環(huán)[2. 2. I. 02'6]辛烷環(huán)、降冰片烷環(huán).γ V _
等螺環(huán)、橋環(huán)或稠環(huán)式雙環(huán)或多環(huán)環(huán)烷烴環(huán)。作為所述C3 2。環(huán)烷烴環(huán),更優(yōu)選 15環(huán)燒煙環(huán)。
[0057] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"C3 2。環(huán)烯烴環(huán)"指的是前述的C3 2。環(huán)烷烴環(huán)的至 少一個(gè)環(huán)上碳碳單鍵(C-C)被碳碳雙鍵(C = C)代替后的基團(tuán)。作為所述C32。環(huán)烯烴 環(huán),比如可以舉出環(huán)丁烯環(huán)、環(huán)戊烯環(huán)、環(huán)戊二烯環(huán)、環(huán)己烯環(huán)、環(huán)己二烯環(huán)、環(huán)庚烯環(huán)、環(huán) 庚二烯環(huán)、環(huán)辛四烯環(huán)等單環(huán)環(huán)烯烴環(huán),以及二環(huán)戊二烯環(huán)、降冰片烯環(huán)、降冰片二烯環(huán)、
I等螺環(huán)、橋環(huán)或稠環(huán)式雙環(huán)或多環(huán) 環(huán)烯烴環(huán)。作為所述C3 2。環(huán)烯烴環(huán),更優(yōu)選C3 15環(huán)烯烴環(huán)。
[0058] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"C62。芳環(huán)"指的是具有6-20個(gè)環(huán)上碳原子的芳香族 烴環(huán)。作為所述C6 2。芳環(huán),比如可以舉出苯環(huán)、聯(lián)苯和三聯(lián)苯等兩個(gè)或多個(gè)苯環(huán)以單鍵直接 相連而成的基團(tuán)、以及萘環(huán)、蒽環(huán)、菲環(huán)等兩個(gè)或多個(gè)苯環(huán)稠合而成的基團(tuán)。作為所述C6 2。 芳環(huán),更優(yōu)選苯環(huán)和聯(lián)苯。
[0059] 在本說(shuō)明書(shū)的上下文中,術(shù)語(yǔ)"C4 2。雜芳環(huán)"指的是具有4-20個(gè)環(huán)上碳原子和1-3 個(gè)選自氧、硫和氮的環(huán)上雜原子的芳香族烴環(huán)。作為所述C42。雜芳環(huán),比如可以舉出呋喃 環(huán)、噻吩環(huán)、吡咯環(huán)、噻唑環(huán)、苯并噻唑環(huán)、噻二唑環(huán)、咪唑環(huán)、苯并咪唑環(huán)、三嗪環(huán)