[发明专利]单腈的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种单腈的制备方法。

背景技术

Tolman等人在Adv.cat.33,1-46(1985)中已经给出镍催化的烯烃氢氰化的综合评价。美国专利3496215、3496217、3496218公开了镍（0）催化剂用于氢氰化的催化剂，这类催化剂能够催化丁二烯氢氰化反应。美国专利3846461公开了用氯化镍盐与配体共存下，加入还原剂还原氯化镍制备Ni（0）催化剂的方法。美国专利4810815公布了镍（0）催化剂催化环添加酚促进氢氰化环己二烯方法。美国专利4240976公开了无机盐催化丁二烯氢氰化的方法。美国专利3773809公开了萃取方法分离催化剂，但对于沸点并不是很高的碳链最长为6的单腈没必要采用萃取分离催化剂，采用真空蒸馏在工程上是可行的。中国专利1914160A、1914161虽然公开了丁二烯氢氰化工艺方法，且增加了积聚的顺-2-丁烯的连续排除系统的方法，能够有效循环丁二烯，但是对再生方法没有提及，也没有提及反应液中少量的HCN的循环，也缺乏必要的再生过程，这会影响工业化后的工程安全性和成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种单腈的制备方法，该方法实现氢氰酸、烯烃和催化剂的循环利用，降低了成本。

本发明所述的单腈的制备方法，包括以下步骤：

（1）在催化剂和溶剂存在下，使烯烃与氢氰酸发生加成反应，获得含催化剂、催化剂降解物、单腈和未反应的烯烃、氢氰酸的料流1；

（2）分离料流1，得到催化剂降解物和单腈的料流2，以及含有催化剂、单腈和未反应的烯烃、氢氰酸的料流3；蒸馏料流2得到单腈；

（3）闪蒸料流3，得到含有烯烃和氢氰酸的料流4，该料流最终返回（1）继续反应，同时得到催化剂和单腈的料流5；

（4）蒸馏料流5，得到单腈、富含催化剂的料流6和富含单腈同分异构体的料流7；料流6送至（1）循环使用。

步骤（1）中所述的催化剂为均相溶解的金属与磷配体配合物，催化剂化学式如MP(OR¹)₃P(OR²)₃P(OR³)₃P(OR⁴)₃；M为Ni或Pd，R¹～R⁴为2-11个碳的烃基，它们可以相同或不同，R¹～R⁴优选苯基、甲苯基、乙苯基、丙基苯基，更优选苯基、甲苯基。

所述的催化剂优选镍（0）催化剂，催化剂的制备方法如US3496215、US3496217，可以是环辛二烯镍混入脱氧的配体，或者是采用镍盐、溶剂、还原性金属粉末如锌粉、配体加热至100℃制备。

步骤（1）中所述的加成反应中催化剂：氢氰酸：烯烃的摩尔配比是1：10～200：10～200。

步骤（1）中所述的加成反应中催化剂和溶剂的质量比是1:5-20。

所述的单腈为3-戊烯腈和2-甲基-3丁烯腈。

所述的料流2过滤得到催化剂降解物。

所述的加成反应中反应器优选带搅拌器的反应釜，需要带有移走反应热的装置为散热盘管、散热夹套等，反应器可以是1个或多个串联；反应的温度是30～140℃，优选50～120℃，更优选60～110℃；反应的压力是0.1～20MPa，优选0.3～10MPa，更优选0.9～2Mpa；控制压力可以用二氧化碳、氩气、氮气加压，也可以自生压力；反应的时间是0.1～3天，优选0.2～10小时，更优选0.5～5小时。

所述的加成反应需要把至少一种催化剂和烯烃引入，HCN可以通入反应液面下或是液面上，烯烃与氢氰酸可以是液体形式加入也可以气体形式计量加入。

步骤（1）中所述的催化剂降解物是二价镍的固体悬浮物。

步骤（1）中所述的溶剂是烃、腈类或配体中的一种或几种，所述溶剂对催化剂无害，与反应物不发生化学反应且在反应状态下为液体。

步骤（1）中所述的烯烃是指单烯烃、二烯烃，其中有一个“C=C”双键处于端位，其总碳原子为2-6，优选丙烯、乙烯、1-丁烯、1-戊烯或丁二烯中的一种。

步骤（2）中所述的分离过程是过滤、沉降或者离心沉降中的一种。

步骤（4）中所述的单腈同分异构体是指烯烃、氢氰酸进行马氏加成反应或反马氏加成反应所产生的同分异构体以及顺反式异构体。