[发明专利]包括置换步骤的用于制备饱和氨基酸或者饱和氨基酯类的方法

说明书

本发明涉及用于从单不饱和脂肪酸或者酯合成长链α,ω-氨基链烷酸或者酯的包括至少一个置换步骤的方法。

聚酰胺工业，无论是否用于制备合成纤维或者热固性树脂，使用整个系列的由二胺、二酸组成的单体，特别地长链ω-氨基酸。后者通常被称为Nylon ，其通过分隔两个酰胺官能团-CO-NH-的亚甲基链(-CH₂-)_n的长度进行定义。由此的是，Nylon 6、Nylon 6-6、Nylon 6-10、Nylon 7、Nylon 8、Nylon 9、Nylon 11、Nylon 13等是已知的。

这些单体通常通过化学合成途径进行制备，该途径特别地使用，作为原材料，C2至C4烯烃，环烷烃或者苯，产生自化石来源的烃，而且在一些特定的情况中，使用蓖麻油(Nylon 11)或者芥酸油(Nylon 13/13)或者lesquerolic油(Nylon 13)。

在能量和化学领域中进行在环境方面的当前发展引起优先使用来源于可再生来源的天然原材料。这是为什么已经进行一些研究以在工业规模上开发使用脂肪酸/酯作为制备这些单体的原材料的方法的原因。

这类方法只有少数工业实例。使用脂肪酸作为原材料的工业方法的稀有实例之一是使用从蓖麻油提取的蓖麻油酸制备11-氨基十一酸的工业方法，该11-氨基十一酸是合成Rilsan11^?的基料。这种方法描述在A. Chauvel等的作品《Les Procédés de Pétrochimie》中，其出现在Editions Technip(1986)中。11-氨基十一酸在多个步骤中获得。第一步骤包括蓖麻油在碱性介质中的甲醇分解作用，制备蓖麻油酸甲酯，其随后经受热解以便一方面获得庚醛和在另一方面获得十一碳烯酸甲酯。后者通过水解被转化为酸形式。随后，形成的酸经受溴氢化作用以得到ω-溴化酸，其通过胺化被转化为11-氨基十一酸。

在这种“生物”途径中，主要的研究工作已涉及从天然来源的油酸合成9-氨基壬酸，其是Nylon 9的前体。

关于这种特别的单体，可以提到作品《n-Nylons，Their Synthesis，Structure and Properties》，1997，J. Wiley and Sons出版，其第2.9章(第381-389页)专门涉及Nylon 9。该作品总结了关于该主题进行的制备和研究。在第381页上其提到由前苏联开发的方法，其已经引起Pelargon^?的商业化。在其中还提到，在第384页上，由日本开发的方法，其使用来源于豆油的油酸作为原材料。相应的描述参考A. Ravve的作品《Organic Chemistry of Macromolecules》(1967) Marcel Dekker，Inc.，其第15部分专门涉及聚酰胺并且其在第279页上提到这类方法的存在。

本申请人公司本身已经在该领域中进行研究。在以编号FR2912741公开的法国专利申请中，它已经描述了用于从天然的长链脂肪酸/酯通过使其经受与包含腈官能团的不饱和化合物的催化交叉置换反应、然后氢化反应合成整个系列这种类型氨基酸/酯的方法。在2008年11月17日以编号FR0857780提交的法国专利申请中，还描述了用于从天然的不饱和长链脂肪酸经过ω-不饱和腈类型中间化合物合成ω-氨基链烷酸或者它们的酯的方法，其变型之一在最终步骤中使用ω-不饱和腈与丙烯酸酯类型化合物的交叉置换。最后，在2009年1月5日以编号FR0950704提交的法国专利申请中，它描述了上述方法的变型，其中中间化合物是不饱和的二腈类型。所有这些方法引起腈官能团和双键的最后氢化步骤。

本发明方法的目的是改善在最后步骤中先后使用交叉置换和氢化的方法的性能。事实上，重要的是能具有对这两个连续反应有效的催化同时使操作数目减到最少，其自然地具有在最终成本方面的效果。

腈官能团的氢化(以得到伯胺)通常在工业规模上使用高度还原性多相催化剂，如阮内钴或者镍进行实施。在氢化中使用其它因为其催化活性而已知的金属还已经被设想为多相状态。可以提到，例如铂、钯、钌或者铱，单独的或组合方式。作为说明，可以提到专利UK1177154，其描述了不同的催化剂(阮内镍、钯或者铂)用于氢化11-氰基十一烷酸的腈官能团，和专利UK1273874，其描述了在二氧化硅上沉积的钌催化剂用于相同反应的用途，产生12-氨基十二酸。然而，在载体(如二氧化硅)上沉积的镍是最通常采用的催化剂。