[发明专利]制备腈的方法

说明书

本发明涉及一种通过在气相中在氧气的存在下转化伯胺和/或仲胺以 制备腈或亚胺或烯胺的方法。

腈是在合成功能化合物例如药物、作物保护组合物、光稳定剂、其它 稳定剂或聚合物中的重要原料和中间体。例如，腈的氰基可以被转化成胺、 酰胺、羧酸、醛、醇或酮。另外，处于氰基的α位上的碳原子可以被烷基 化。影响氰基或处于氰基的α位上的碳原子的典型反应例如参见Ullmann (Ullmann Encyclopedia of Industrial Chemistry，“Nitriles”，第2.2章， Wiley-VCH-Verlag，Weinheim，2005)。

腈通常通过烯烃、醇或醛与氨反应来制备。另外，腈也可以从含氮的 前体例如胺、酰胺或甲酰胺通过脱氢反应或氧化反应来制备。其它合成路 线包括将氢氰酸加成到双键上。

尤其是，胺的脱氢反应或氧化反应能合成令人感兴趣的用于药物、作 物保护组合物、光稳定剂或其它稳定剂的中间体。

Feldhues等(U.Feldhues，H.J.Synthesis(1982)，145)描述了 在水溶液中使腈脱氢的电化学方法。

Mizuno等(K.Yamaguchi，N.Mizuno，Angew.Chem.Int.Ed.，42 (2003)，1480-1483)描述了在负载于氧化铝上的钌催化剂存在下用氧气将胺 氧化成腈或亚胺的方法。此方法是在溶剂三氟甲苯中进行的。

S.Uemura等(Y.Maeda，T.Nishimura，S.Uemura，Bull.Chem.Soc. Jpn.，76(2003)，2399-2403)描述了一种使用分子筛在铜催化剂上从胺制备 腈的方法。所用的溶剂是甲苯。

Kaneda等(K.Mori，K.Yamaguchi，T.Mizugaki，K.Ebitani，K. Kaneda，Chem.Comm.，(2001)，461-462)描述了在钌-羟基磷灰石催化剂上 用大气氧氧化胺来合成腈的方法。此反应是在质子惰性溶剂例如甲苯中进 行的。

US 3,983,161和US 3,940,429描述了不饱和胺与氧气在卤化铜存在下 在含有氮碱的溶液中反应得到相应的腈。

在有机溶剂存在下进行氧化反应导致潜在的爆炸危险，使得在以工业 规模实施这些工艺时必须采取高程度的安全措施。此外，反应产物通常必 须在复杂的处理步骤中从所用的溶剂除去。

所以，本发明的目的是提供一种从胺制备腈、亚胺和/或烯胺的改进方 法。具体而言，此方法应当具有足够短的平均停留时间，进而也能连续地 进行。此外，此方法应当能以技术可靠和经济可行的方式实施。另外应当 通过简单的操作步骤和/或反应物循环来确保高的工艺经济性。

已发现胺与氧气的反应可以在气相中进行。

因此，本发明提供通过在氧气和氧化催化剂的存在下转化伯胺和/或仲 胺以制备腈、亚胺和/或烯胺的方法，此方法包括将胺转化成气相并使其在 含氧气流中经过氧化催化剂。

本发明的方法可以间歇或优选连续地进行。

通常，此方法在固定床反应器中进行，在固定床反应器中，催化剂是 作为固定床排列在反应器中的。合适的固定床反应器的例子可以参见 Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry，“Fixed-Bed Reactors(固 定床反应器)”，Wiley-VCH-Verlag，Weinheim，2005。

此方法优选在管式反应器、管束式反应器或单料流装置中进行。在单 料流装置中，管式反应器包括多个(例如两个或三个)单独管式反应器的 系列连接。

此方法也可以在流化床反应器中进行，其中在流化床反应器中，催化 剂材料是向上和向下回旋移动的。

本发明的方法通常通过将反应物(胺)转化成气相并使它们在含氧气 流中经过氧化催化剂来进行。为了转化成气相，胺通常被蒸发。

蒸发一般通过蒸发器进行。在这种情况下，液体胺可以直接蒸发，或 者胺可以以水溶液的形式与水一起蒸发。