[发明专利]顺‑2‑戊烯腈异构化为3‑戊烯腈的方法

说明书

本发明涉及在作为催化剂的式I的叔胺的存在下，使顺-2-戊烯腈间歇或连续异构化为3-戊烯腈的改进方法。

WO-A-05/73176公开了借助于均匀溶解的胺作为催化剂使顺-2-戊烯腈异构化为3-戊烯腈的方法，所述均匀溶解的胺选自C₁至C₂₀单胺及C₁至C₂₀二胺。

US-A-5 070 202公开了在20至200℃的温度下，顺-2-戊烯腈与伯胺及仲胺形成Michael加合物。

这些异构化的一个缺陷在于Michael加合物由顺-2-戊烯腈与所提及的作为催化剂的胺形成。

WO 2011/124610也已经公开了使用叔胺作为催化剂以进行顺-2-戊烯腈向3-戊烯腈的异构化。WO 2011/124610教导了使用叔胺作为催化剂使顺-2-戊烯腈向3-戊烯腈的转化率仅为13％。

目的为提供可有助于同时实现3-戊烯腈的高收率和3-戊烯腈的高选择性的催化剂。

已经开发了一种用于使顺-2-戊烯腈异构化为3-戊烯腈的改进方法，其中利用1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷来异构化顺-2-戊烯腈。

因此，本发明还提供一种方法，其中所用催化剂为1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷。

1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷也被称为DABCO。在本发明的方法中DABCO可单独使用或与其他叔胺混合使用。其他合适的叔胺为，例如式I的那些。

在式I中，R₁和R₂可相同或不同。R₁和/或R₂可选自氢、具有1至5个碳原子的线性和/或支化的烷基、具有5至7个碳原子的环烷基，和/或羟乙基。优选其中R₁和R₂基团中仅有一个为氢原子的式I的叔胺。

本发明的方法可如下进行：

在80至200℃、优选90至150℃、更优选100至150℃的温度下以作为催化剂的式I的叔胺而使顺-2-戊烯腈异构化。

所选择的压力可为0.01至50巴、优选0.1至30巴、更优选0.5至20巴、尤其为标准压力(大气压力)。

可以间歇模式或连续模式进行异构化。优选连续地进行异构化。

顺-2-戊烯腈(沸点127℃/1013毫巴)的异构化得到目标产物反-3-戊烯腈(沸点143℃/1013毫巴)及顺-3-戊烯腈(沸点146℃/1013毫巴)，以及少量的4-戊烯腈(沸点146℃/1013毫巴)及反-2-戊烯腈(沸点144℃/1013毫巴)。反-3-戊烯腈、顺-3-戊烯腈及4-戊烯腈可在蒸馏移除后用于与氰化氢进行氢氰化反应而得到己二腈。顺-2-戊烯腈及反-2-戊烯腈可在蒸馏移除后再循环至异构化阶段。

优选选择式I的叔胺以使其沸点高于顺-3-戊烯腈的沸点。更具体而言，选择式I的叔胺以使其沸点高于顺-3-戊烯腈的沸点1至100℃、优选2至50℃且更优选3至30℃。

式I的叔胺与顺-2-戊烯腈的摩尔比可在宽范围内变化，且通常为0.1:1至1:1mol、优选0.1:1至0.5:1mol、更优选0.15:1至0.3:1mol。

异构化的反应产物可通过蒸馏进行后处理。未转化的顺-2-戊烯腈可作为顶部产物移除并再循环。在将沸点高于顺-3-戊烯腈的催化剂移除和再循环后，反-3-戊烯腈及顺-3-戊烯腈可用于戊烯腈的氢氰化。

合适的顺2-戊烯腈为纯顺-2-戊烯腈、包含顺-2-戊烯腈的混合物或来自1,3-丁二烯的氢氰化作用的副产物流，该副产物流包含顺-2-戊烯腈、优选地多于50重量％的顺-2-戊烯腈、更优选地多于70重量％的顺-2-戊烯腈。

适合用于异构化的催化剂为式I的叔胺或其混合物。该催化剂在下文中也被称为氮碱(nitrogen base)。

合适的式I的叔胺为，例如，N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、正丙基哌嗪、N-异丙基哌嗪、N-正丁基哌嗪、N-异丁基哌嗪、N-仲丁基哌嗪、N-叔丁基哌嗪、N,N-二甲基哌嗪、N,N-二乙基哌嗪、N-甲基-N-乙基哌嗪、N,N-二-正丙基哌嗪、N,N-二-异丙基哌嗪、N,N-二-正丁基哌嗪、N,N-二-异丁基哌嗪、N,N-二-仲丁基哌嗪、N,N-二-叔丁基哌嗪、N-乙基-N-环己基哌嗪、N-羟乙基哌嗪、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)或者这些式I的胺的混合物。