[发明专利]在水性流体中水解杂环芳香腈的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压条件下在水性流体中水解式 

的化合物的方法， 

其中，R是氢或C_1-20-烷基。 

背景技术

式I或II的杂环芳香腈，尤其是烟腈(NN)，是重要的中间体，特别是制备“烟酸盐”如烟酰胺(NAM)和烟酸(NAC)的中间体。例如，NAM和NAC作为维生素加入到食品中或者作为结构单元用于制备药学活性化合物。 

已知式I至III的化合物可以经由式 

的酰胺逐步被水解，其中R如上所定义，以制得式 

的酸，其中R如上所定义。 

然而，在已知的从NN制备NAM和NAC的方法中，生产循环中形成了高盐负荷，从而不断增加地遇到验收问题。由于高盐负荷的废水的处置(如通过燃烧或倾倒)变得日益昂贵，一段时间以来，在生产循环中降低盐负荷的需求逐渐增加。而且，生产循环产生的盐只能以高昂的费用从产物中去除，该产物同样部分地以盐的形式存在。NAM和NAC作为食品添加剂或动物饲料添加剂使用时，这种盐负荷尤其是有问题的。在相对高的温度的下，水解率大幅提高，但是NAM和NAC在相对高的温度下分解，并形成相应的吡啶，吡啶由于有不良的气味，限制了制备的酸和酰胺的使用，并限制了其用于动物饲料工业。 

根据美国专利US 5756750，在NAM中，低氢氧化钠浓度(14份碱：100份NN)条件下，以及，在NAC中，等摩尔氢氧化钠浓度的条件下，NN的水解可以终止。用HCl中和后，每2份NAC得约1 份NaCl(其为废产物)。从NN制备NAC的另一种可能性为酶水解法。酶水解法使用的腈水解酶很大程度上需要复合培养基组合物。此外，这些酶生产NAC的时空产率低，且需要加盐分离NAC并由此生成了一定量的盐(Process Biochemistry，2006，41(9)，2078-2081，和日本专利JP 2005176639)。此外，酶水解法中，常可以检测到酶活性的丧失(Journal of Molecular Catalysis B：Enzymatic，2006，39(1-4)，55-58)。 

因此，本发明的目的是开发一种方法，其特点为显著降低的盐负荷和高时空产率。此外，产物应基本不含吡啶衍生物。 

发明内容

依照权利要求1可以达到上述目地。 

本发明主张水解式 

的化合物以在水性流体中制得相应的酰胺和/或酸的方法， 

其中，R是氢或C_1-20-烷基， 

该反应在至少为100℃，优选为至少150℃，特别地优选为至少200℃的温度下，且在至少为10MPa，优选为至少15MPa，特别地优选为至少20MPa的压力下，如果适合，在酸性或碱性催化剂存在下进行。 

取决于执行的反应路线，可以获得含有不同组成的混合物。 

第一阶段，于本发明的条件下发生腈的水解，其快于第二阶段(酰胺的水解)。进行适当的反应控制，水解可以主要被停止在式IV至VI的酰胺阶段或者可以持续至式VII至IX的相应的酸的下一阶段。在下面提及的实施例中，据显示通过选择适当的参数(温度、压强、催化剂的类型和数量)，可以将产物组合物控制在很大的范围内。这对于化合物NAM和NAC特别地有利，NAM和NAC也可以作为混合物用于食品和动物饲料领域，且去除选择性使用的溶剂和催化剂后含有NAM和NAC的产物可以直接再使用。 

在本发明的优选的制备式IV至VI的化合物方法中，建议不超过的温度为最高280℃，优选为最高270℃，特别优选为最高250℃。温度高于400℃，式VII至IX的酸几乎定量脱羧为相应的吡啶衍生物。 

在另一种优选的方法中，该反应连续地在具有至少一个反应区连续式反应器中进行。 

合适的反应器是，例如，连续式反应器(有或没有静态混合器)或耐压微型反应器(有或没有独立混合区)。当引入均质混合物时，可以免除使用专门的混合装置。当起始材料和水相分别引入时，混合装置是有益的。在微型反应器中，金属型微型反应器(其可以快速、精确调节至恰当的温度)尤其合适。如果恰当的话，合适的连续式反应器包含额外的进口，用来沿着反应区添加催化剂。这些额外的添加特别有利于在碱性条件下进行反应时气态氨的引入。 

适当时，合适的连续式反应器具有一个或多个后续的反应区。