[发明专利]己内酰胺的制备

说明书

本发明涉及一种在催化剂存在下通过6-氨基己腈和水反应制备己内酰胺的改进方法。

在加热和室温储存时，6-氨基己腈形成一种结构式为                  的棕色四氢吖庚因衍生物(THA衍生物I)。

THA衍生物I也应该包括其互变异构形式            

EP-A497，333描述了由6-氨基己腈开始直接聚合聚己内酰胺的聚合反应。在所述方法中将要解决的问题是在聚合反应步骤之前除去四氢吖庚因(“THA”)，因为四氢吖庚因导致在四氢吖庚因存在下聚合己内酰胺时所得到聚合物的变色。

EP-A497，333提出借助于使用碱性化合物例如碱金属的氢氧化物或碱金属的醇盐的处理来解决该问题。在处理之后，可以便利地通过蒸馏从反应混合物中分离出6-氨基己腈，如果没有这种处理该分离是不可能的。

EP-A502，439在6-氨基己腈的存在下通过用氢硼化钠的处理除去THA来解决该问题。这里，在处理之后也可以容易地通过蒸馏从反应混合物中分离出6-氨基己腈。

DE-B2542396和DE-B-2542397描述了γ-氨基丁腈转化为包括2-(N-γ-氰基丙基)氨基-δ¹-吡咯啉(“CAP”)和2-氨基-δ¹-吡咯啉(“AP”)的混合物，以及在无催化剂存在下离析出的CAP进一步水解为2-吡咯烷酮。这两篇文献都没有表明在多相催化剂存在下在液相中相应的THA衍生物I是否能以类似的方式转化为己内酰胺。另外，在引用的DE文献中在水解CAP之前，它首先以纯物质形式被分离出。因此，人们以为使用包含THA衍生物I的混合物将促进所不希望的副产物的形成。同样已知五员环比七员环更容易形成(参见Rompp Chemie Lexikon，第9版，编辑Falbe和Regitz，GeorgThieme出版社，纽约)。因此根据在使用THA方面的经验，以为在6-氨基己腈的环化中THA衍生物I将导致产生变色的己内酰胺和在6-氨基己腈直接转化为聚己内酰胺中将导致产生变色的聚己内酰胺，除非将其在环化之前和在聚合步骤之前进行分离。

另外还以为THA衍生物I将降低在聚合反应中所使用的催化剂的寿命，因为由US5162567已知加热THA产生高沸点化合物，即与6-氨基己腈相比具有较高沸点的化合物或混合物(相应地使分离出6-氨基己腈变得更容易)。然而，高沸点化合物易于形成聚合物或低聚物的分解产物，该产物可以在催化剂的表面沉积，这样不仅降低了催化剂的寿命而且降低了催化剂的活性。

本发明的目的是提供一种将6-氨基己腈环化为己内酰胺的方法，其中THA衍生物I既不会降低环化反应催化剂的寿命也不会降低该催化剂的活性，也不会产生这样的含己内酰胺的反应混合物，该混合物的UV值等于或大于在环化反应步骤之前的UV值。优选地，环化反应后的UV值应该赖于环化之前THA衍生物I的含量而小于环化反应前的UV值。另外，用于6-氨基己腈的直接聚合反应的反应混合物中存在的任何THA衍生物I应该易于除去或应该可以以这样的方式进行反应，即THA衍生物I被除去。

我们发现可以通过一种在催化剂的存在下通过6-氨基己腈与水反应来制备己内酰胺的方法实现该目的，该方法包括使用一种6-氨基己腈和结构式为            的四氢吖庚因I的原料混合物，并在多相催化剂的存在下在液相中进行该反应。

本发明也提供四氢吖庚因衍生物I，制备它的方法和THA衍生物I制备己内酰胺的用途。

本发明的反应一般在140～320℃、优选160～280℃的温度下，在多相催化剂的存在下，在液相中进行；压力通常是1～250巴，优选5～150巴，需要注意确保在所使用的条件下反应混合物主要呈液态(也就是说除了以固态存在的催化剂之外，是液态的)。通常停留时间是1～120、优选1～90和特别优选1～60分钟。在一些情况下，1～10分钟的停留时间证明是完全足够的。

一般，每摩尔的THA衍生物I使用至少0.01摩尔、优选0.1～20和特别是1～5摩尔的水。