ES2337101T3 - Procedimiento para la obtencion de cetonas ciclicas. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la obtención de una cetona cíclica con 7 hasta 16 átomos de carbono, que comprende al menos las etapas de (a) la oxidación de una composición (I), que contiene, al menos, una olefina cíclica con 7 hasta 16 átomos de carbono con, al menos, un doble enlace C-C, por medio de monóxido de dinitrógeno, obteniéndose una composición (A), (b) el tratamiento de la composición (A) con, al menos, una base, obteniéndose una composición (B).
Description
Procedimiento para la obtención de cetonas
cíclicas.
\global\parskip0.880000\baselineskip
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la obtención de una cetona cíclica con 7 hasta 16
átomos de carbono, que comprende, al menos, la oxidación de una
composición (I), que contiene, al menos, una olefina cíclica con 7
hasta 16 átomos de carbono con, al menos, un doble enlace
C-C, por medio de monóxido de dinitrógeno,
obteniéndose una composición (A), y el tratamiento de la composición
(A) con, al menos, una base, obteniéndose una composición (B).
La oxidación de un compuesto olefínico para dar
un aldehído o una cetona por medio de monóxido de dinitrógeno ha
sido descrita, por ejemplo, en la publicación GB 649,680 o en su
equivalente US 2, 636, 898. En ambas publicaciones se divulga de
una manera muy general que la oxidación puede llevarse a cabo, en
principio, en presencia de un catalizador de oxidación
adecuado.
De la misma manera, en los artículos científicos
recientes de G. I. Panov et al.,
"Non-Catalytic Liquid Phase Oxidation of Olefines
with Nitrous Oxide. 1. Oxidation of Cyclohexene to
Cyclohexanone", React. Kinet. Catal. Lett. Vol. 76, No. 2 (2002)
páginas 401-405, y K. A. Dubkov et al.,
"Non-Catalytic Liquid Phase Oxidation of Olefines
with Nitrous Oxide. 2. Oxidation of Cyclopentene to
Cyclopentanone", React. Kinet. Catal. Lett. Vol. 77, No. 1
(2002) páginas 197-205 se describen oxidaciones de
compuestos olefínicos con monóxido de dinitrógeno. Así mismo un
artículo científico "Liquid Phase Oxidation of Olefines with
Nitrous Oxide to Carbonyl Compounds" de E. V. Starokon et
al. en Adv. Synth. Catal. 2004, 346, 268-274
contiene un estudio sobre el mecanismo de la oxidación de las
olefinas con monóxido de dinitrógeno en fase líquida.
De la misma manera, se ha descrito en diversas
solicitudes de patente internacionales la síntesis de compuestos de
carbonilo a partir de olefinas con monóxido de dinitrógeno. De este
modo, la publicación WO 03/078370 divulga un procedimiento para la
obtención de compuestos de carbonilo a partir de olefinas alifáticas
con monóxido de dinitrógeno. La reacción se lleva a cabo a
temperaturas situadas en el intervalo comprendido entre 20 y 350ºC
y a presiones comprendidas entre 0,01 y 100 atm. La publicación WO
03/078374 divulga un procedimiento correspondiente para la
obtención de ciclohexanona. De conformidad con la publicación WO
03/078372 se preparan cetonas cíclicas con 4 hasta 5 átomos de
carbono. De conformidad con la publicación WO 03/078375 se preparan
bajo estas condiciones del procedimiento cetonas cíclicas a partir
de olefinas cíclicas con 7 hasta 20 átomos de carbono. La
publicación WO 03/078371 divulga un procedimiento para la obtención
de cetonas substituidas a partir de olefinas substituidas. La
publicación WO 04/000777 divulga un procedimiento para la reacción
de diolefinas y de poliolefinas con monóxido de dinitrógeno para
dar los correspondientes compuestos de carbonilo.
Se describen en las publicaciones WO 2005/030690
y WO 2005/030689 procedimientos para la obtención de
ciclododecanona, llevándose a cabo en una etapa del procedimiento
una oxidación con monóxido de dinitrógeno. En la publicación WO
2005/030690 se describe un procedimiento para la obtención de
ciclododecanona por medio de la oxidación de
1,5,9-ciclododecatrieno (CDT) con N_{2}O para dar
ciclododeca-4,8-dienona y a
continuación hidrogenación de la
ciclododeca-4,8-dienona para dar
ciclododecanona.
Todos los procedimientos tienen en común que la
pureza de los productos en bruto, sin purificación adicional, no es
suficiente para algunas aplicaciones. De manera especial, los
compuestos orgánicos con grupos que contienen oxígeno están
contenidos frecuentemente todavía en grandes cantidades en los
productos obtenidos.
En el caso de la oxidación de olefinas por medio
de monóxido de dinitrógeno pueden formarse, por ejemplo, aldehídos
a título de productos secundarios tal como se ha descrito, por
ejemplo, en la publicación de Panov et al., Adv. Synth.
Catal. (2004) 346, 268-274.
Esto es problemático en tanto en cuanto se
requiere una elevada pureza de las cetonas cíclicas para diversas
aplicaciones. De este modo, la ciclododecanona es, por ejemplo, un
producto intermedio importante para la obtención de, por ejemplo,
la laurinlactama, el ácido dodecanodicarboxílico y las poliamidas
derivadas del mismo tal como, por ejemplo, el Nylon 12 o el Nylon
6.12. En este caso sólo pueden eliminarse con dificultad las
impurezas que están contenidas en las cetonas cíclicas, tales como
los aldehídos, por medio de los procedimientos tradicionales de
purificación tales como la destilación, la extracción o la
recristalización dado que los grupos funcionales y el número de los
átomos de carbono son similares. Por consiguiente, en estos casos se
requiere una purificación muy engorrosa, por ejemplo por medio de
una destilación en varias etapas y/o cristalización en varias
etapas. Por este motivo, estos procedimientos de purificación son
engorrosos y requieren un coste elevado.
Por consiguiente, la presente invención tenía
como tarea proporcionar un procedimiento con el cual pudiesen ser
obtenidas cetonas cíclicas de manera sencilla y con un bajo coste
con elevada pureza.
De conformidad con la invención, esta tarea se
resuelve por medio de un procedimiento para la obtención de una
cetona cíclica con 7 hasta 16 átomos de carbono, que comprende, al
menos, las etapas de
- (a)
- la oxidación de una composición (I), que contiene, al menos, una olefina cíclica con 7 hasta 16 átomos de carbono con, al menos, un doble enlace C-C, por medio de monóxido de dinitrógeno, obteniéndose una composición (A),
\global\parskip1.000000\baselineskip
- (b)
- el tratamiento de la composición (A) con, al menos, una base, obteniéndose una composición (B).
\vskip1.000000\baselineskip
Se ha encontrado, de manera sorprendente, que
pueden empobrecerse de manera selectiva, especialmente los productos
secundarios tales como los aldehídos cíclicos y de cadena abierta
en general, a partir de una mezcla con cetonas cíclicas con el
mismo número de átomos de carbono o con un número de átomos de
carbono similar, por medio del tratamiento de la mezcla con una
base, por ejemplo con una base a temperatura elevada. En el ámbito
de la presente invención se entenderá por el concepto de
"empobrecimiento" que se reduce la cantidad del aldehído en
relación con la cetona cíclica y que, de manera especial, no es
esencialmente atacada la cetona cíclica.
En el ámbito de la presente solicitud se
entenderá por el concepto de "tratamiento" una puesta en
contacto de la composición con, al menos, una base.
Por medio del procedimiento, de conformidad con
la invención, pueden ser obtenidas cetonas cíclicas con una pureza
de, por ejemplo, > 99,5%. En este caso puede combinarse
fácilmente el procedimiento de conformidad con la invención con
instalaciones ya existentes de tal manera, que no se requieren
transformaciones generadoras de elevados costes. Por otra parte, el
procedimiento de conformidad con la invención representa una
posibilidad de mejorar los rendimientos en cetonas cíclicas en el
caso de las oxidaciones de olefinas con monóxido de dinitrógeno
puesto que el tratamiento con bases es, en general, muy selectivo y,
por consiguiente, sólo se pierde una pequeña cantidad de
producto.
La reacción de conformidad con la etapa (a)
puede llevarse a cabo, en general, de conformidad con todas las
realizaciones de los procedimientos en las cuales reaccionen entre
sí la olefina y el monóxido de dinitrógeno.
De conformidad con la etapa (a) del
procedimiento de acuerdo con la invención, se oxida la olefina
cíclica por medio de una reacción con monóxido de dinitrógeno. En
este caso puede ser empleado al menos un disolvente adecuado o un
diluyente adecuado para la reacción de la olefina cíclica con el
monóxido de dinitrógeno. A título de tales disolventes pueden
citarse, entre otros, los alcanos cíclicos, por ejemplo el
ciclododecano o la ciclododecanona o los hidrocarburos alifáticos
saturados o aromáticos, en caso dado substituidos por alquilo,
siendo adecuados esencialmente todos los disolventes y/o los
diluyentes usuales a condición de que no presenten un doble enlace
C-C ni un triple enlace C-C ni un
grupo aldehído.
En general no se requiere la adición de un
disolvente o de un diluyente para la reacción de la olefina cíclica
con el monóxido de dinitrógeno.
Las temperaturas en la reacción de la olefina
cíclica con el monóxido de dinitrógeno se encuentran situadas
preferentemente en el intervalo comprendido entre 140 y 350ºC, de
una manera más preferente se encuentran situadas en el intervalo
comprendido entre 180 y 320ºC y, de manera especialmente preferente,
se encuentran situadas en el intervalo comprendido entre 200 y
300ºC.
Es posible llevar a cabo la reacción de la
olefina cíclica con el monóxido de dinitrógeno en dos o varias
temperaturas o bien en dos o varios intervalos de temperatura que se
encuentren respectivamente dentro de los límites que han sido
indicados precedentemente. Las modificaciones de la temperatura en
el transcurso de la reacción pueden llevarse a cabo de manera
continua o incluso de manera discontinua.
Las presiones en la reacción de la olefina
cíclica con el monóxido de dinitrógeno se encuentran, de manera
preferente, a un valor mayor que el de la presión autógena de la
mezcla del educto o bien que la mezcla del producto a la
temperatura elegida para la reacción o a las temperaturas elegidas
para la reacción. Las presiones se encuentran situadas
preferentemente en el intervalo comprendido entre 1 y 1.000 bares,
de una manera más preferente se encuentran situadas en el intervalo
comprendido entre 40 y 300 bares y, de manera especialmente
preferente, se encuentran situadas en el intervalo comprendido entre
50 y 200 bares.
La presión en el recipiente de la reacción,
preferentemente al menos en un reactor tubular, se encuentra situada
en general en valores que son mayores o iguales, preferentemente
que son mayores que la presión autógena de la mezcla del educto o
bien de la mezcla del producto a la temperatura elegida para la
reacción o a las temperaturas elegidas para la reacción en el
recipiente de la reacción. En general, las presiones de la reacción
se encuentran situadas en el intervalo comprendido entre 1 y 14.000
bares, de manera preferente se encuentran situadas en el intervalo
comprendido entre la presión autógena y 3.000 bares, de manera
especialmente preferente se encuentran situadas en el intervalo
comprendido entre la presión autógena y 1.000 bares y, de forma
particularmente preferente, se encuentran situadas en el intervalo
comprendido entre la presión autógena y 325 bares, por ejemplo entre
50 y 200 bares.
Es posible llevar a cabo la reacción de la
olefina cíclica con el monóxido de dinitrógeno en dos o varias
presiones, o bien en dos o varios intervalos de presión que se
encuentran respectivamente dentro de los límites que han sido
indicados precedentemente. Las variaciones de la presión en el
transcurso de la reacción pueden llevarse a cabo de manera continua
o incluso de manera discontinua.
En lo que respecta a los reactores que pueden
ser empleados para la reacción de la olefina cíclica con el
monóxido de dinitrógeno no existen limitaciones especiales. De
manera especial, la reacción puede llevarse a cabo según una forma
de trabajo por tandas o según una forma de trabajo continua. Por
consiguiente pueden ser empleados, por ejemplo, a título de
reactores al menos un CSTR (reactor en tanque con agitación continua
-Continuous Stirred Tank Reactor-) con, al menos, un intercambiador
de calor interno y/o con, al menos, un intercambiador de calor
externo, al menos un reactor tubular, al menos un reactor de haces
tubulares o, al menos, un reactor de burbujas con recirculación en
bucles. De la misma manera es posible configurar al menos uno de
estos reactores de tal manera, que al menos presenten dos zonas
diferentes. Tales zonas pueden diferenciarse por ejemplo con
respecto a las condiciones de la reacción tal como, por ejemplo, la
temperatura o la presión y/o con respecto a la geometría de las
zonas tal como por ejemplo el volumen o la sección transversal.
Cuando la reacción se lleve a cabo en dos o en varios reactores,
pueden ser empleados dos o varios reactores del mismo tipo o, al
menos, dos tipos diferentes de reactores.
De manera preferente la reacción de la olefina
cíclica con el monóxido de dinitrógeno se lleva a cabo en un solo
reactor. A título de ejemplo, es preferente llevar a cabo la
reacción según una forma de trabajo en continuo.
El tiempo de residencia del producto de la
reacción en el reactor, al menos único, en el caso de la reacción
de la olefina cíclica con el monóxido de dinitrógeno se encuentra,
en general, en el intervalo de hasta 20 horas inclusive, de manera
preferente está situado en el intervalo comprendido entre 0,1 y 20
horas, de una manera más preferente se encuentra situado en el
intervalo comprendido entre 0,2 y 15 horas y, de manera
especialmente preferente, se encuentra situado en el intervalo
comprendido entre 0,25 y 10 horas.
En la alimentación, que es aportada a la
reacción del monóxido de dinitrógeno con la olefina cíclica, la
relación molar entre el monóxido de dinitrógeno y la olefina
cíclica se encuentra situada, en general, en el intervalo
comprendido entre 0,05 y 4, de manera preferente se encuentra
situada en el intervalo comprendido entre 0,06 y 1, de una manera
más preferente se encuentra situada en el intervalo comprendido
entre 0,07 y 0,5 y, de manera especialmente preferente, se
encuentra situada en el intervalo comprendido entre 0,1 y 0,4.
La reacción de la olefina cíclica con el
monóxido de dinitrógeno puede llevarse a cabo de tal manera, que se
alcance, con una selectividad muy elevada en lo que respecta a la
cetona cíclica, una conversión de la olefina cíclica en un
intervalo de hasta un 50% inclusive, de manera preferente situada en
el intervalo comprendido entre un 5 y un 30% y, de manera
especialmente preferente, situada en el intervalo comprendido entre
un 10 y un 20%. En este caso la selectividad, con relación a la
cetona cíclica, es, en general, al menos de un 90%, de manera
preferente es, al menos, de un 92,5% y, de manera especialmente
preferente, es, al menos, de un 93%.
Básicamente puede hacerse reaccionar de
conformidad con la invención cualquier olefina cíclica con 7 hasta
16 átomos de carbono o cualquier mezcla constituida por dos o por
varias olefinas cíclicas diferentes con 7 hasta 16 átomos de
carbono con monóxido de dinitrógeno. Las olefinas adecuadas son, por
ejemplo, las olefinas cíclicas con uno o con varios dobles enlaces
C-C. Son todavía más preferentes las olefinas
cíclicas con uno o con varios dobles enlaces C-C
tales como, por ejemplo, el ciclohepteno, el cicloocteno, el
ciclodeceno, el cicloundeceno, el ciclododeceno, el
1,5-ciclooctadieno, el
1,5-ciclododecadieno o el
1,5,9-ciclododecatrieno.
Como olefina especialmente preferente se emplea
el ciclododeceno o el 1,5,9-ciclododecatrieno. En
este caso deben citarse a título de ejemplo, entre otros, los
1,5,9-ciclododecatrienos, por ejemplo el
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno
o el
cis,cis,trans-1,5,9-ciclododecatrieno
o
todo-trans-1,5,9-ciclododecatrieno.
A título de ciclododecatrieno se emplea de
manera preferente el
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno.
Por consiguiente, la presente invención se
refiere en una forma preferente de realización a un procedimiento
para la obtención de una cetona tal como se ha descrito
precedentemente, eligiéndose la olefina entre el grupo constituido
por el ciclododeceno y el ciclododecatrieno, de manera especial el
1,5,9-ciclododecatrieno.
La reacción de la olefina cíclica con el
monóxido de dinitrógeno puede llevarse a cabo básicamente en
presencia de un catalizador, sin embargo también puede llevarse a
cabo sin el aporte de un catalizador.
En el ámbito de la presente invención puede ser
empleado el monóxido de dinitrógeno en forma pura o en forma de una
mezcla gaseosa que contenga monóxido de dinitrógeno.
Básicamente, en la etapa (a) del procedimiento
de conformidad con la invención puede emplearse cualquier mezcla
gaseosa que contenga monóxido de dinitrógeno. De conformidad con la
invención es posible, así mismo, purificar o concentrar la mezcla
gaseosa que contiene el monóxido de dinitrógeno como paso previo a
su utilización en la reacción de conformidad con la etapa (a). Un
procedimiento de purificación adecuado comprende, por ejemplo, la
absorción de la mezcla gaseosa en un disolvente orgánico o en agua,
la desorción de la mezcla gaseosa a partir del disolvente orgánico
cargado o a partir del agua cargada y el ajuste del contenido en
óxidos de nitrógeno NO_{x} en la mezcla gaseosa hasta un máximo
comprendido entre un 0,01 y un 0,001% en volumen, referido al
volumen total de la mezcla gaseosa. Un procedimiento de este tipo
está descrito, por ejemplo, en la publicación DE 10 2004 046 167.8,
cuyo contenido respectivo queda recogido en su totalidad en el
contexto de la presente solicitud.
En este caso, la mezcla gaseosa empleada, que
contiene monóxido de dinitrógeno, puede proceder básicamente de
cualquier fuente arbitraria. De manera especial es posible que sea
utilizada como fuente de monóxido de dinitrógeno los gases de
escape de un procedimiento como el que se ha descrito en la
publicación DE 10 2004 046 167.8.
El concepto de "mezcla gaseosa", tal como
es empleado en el ámbito de la presente invención, designa una
mezcla constituida por dos o varios compuestos, que se encuentran
en estado gaseoso a la presión ambiente y a la temperatura
ambiente. Cuando se modifica la temperatura o cuando se modifica la
presión, la mezcla gaseosa puede presentarse también en otro estado
de agregación, por ejemplo en estado líquido, y sigue designándose
como mezcla gaseosa en el ámbito de la presente invención.
De conformidad con la invención, puede emplearse
también una mezcla de diversos gases residuales.
De conformidad con otra forma preferente de
realización de la presente invención, los gases de escape, que
contienen, al menos, un monóxido de dinitrógeno, proceden de una
instalación para la obtención de ácido adípico, de una instalación
para la obtención de ácido dodecanodioico, de una instalación para
la obtención de hidroxilamina y/o de una instalación para la
obtención de ácido nítrico, haciéndose trabajar esta última a su vez
de manera preferente con, al menos, un gas de escape de una
instalación para la obtención de ácido adípico, de una instalación
para la obtención de ácido dodecanodioico o de una instalación para
la obtención de hidroxilamina.
De conformidad con la invención, la mezcla
gaseosa puede ser empleada en estado gaseoso. Sin embargo es posible
también llevar a cabo un tratamiento de la mezcla gaseosa, que
contiene el monóxido de dinitrógeno, en primer lugar de tal manera,
que la mezcla gaseosa se presente en forma líquida o supercrítica y
emplearla a continuación. La mezcla gaseosa o bien el monóxido de
dinitrógeno pueden ser licuados por medio de la elección adecuada
de la presión o de la temperatura. De igual manera, es posible en el
ámbito de la presente invención disolver la mezcla gaseosa en un
disolvente.
De conformidad con la invención, la composición
(I) contiene la olefina cíclica usualmente en una cantidad mayor
que un 80% en peso, de manera preferente comprendida entre un 85 y
un 99,999% en peso, de manera especial comprendida entre un 90 y un
99,99% en peso, de manera especialmente preferente comprendida entre
un 92 y un 99,9% en peso, por ejemplo comprendida entre un 95 y un
99,8% en peso. La composición (I) puede contener, además de la
olefina cíclica, de manera usual otros compuestos, de manera
especial compuestos orgánicos.
La composición (I) puede contener a título de
compuestos orgánicos, por ejemplo, el vinilciclohexeno, el
ciclooctadieno y, por ejemplo, los isómeros bicíclicos del
1,5,9-ciclododecatrieno. Por otra parte es posible
que estén contenidas trazas de componentes con 16 átomos de
carbono, de componentes con 24 átomos de carbono o de oligómeros
superiores.
Con ocasión de la reacción, de conformidad con
la etapa (a) del procedimiento según la invención, se oxida la
olefina cíclica, que está contenida en la composición (I), por medio
de monóxido de dinitrógeno. En este caso se obtiene una composición
(A) que contiene, al menos, una cetona cíclica.
La composición (A) contiene, en el ámbito de la
presente invención, al menos una cetona cíclica con 7 hasta 16
átomos de carbono. De conformidad con la invención, la composición
(A) contiene a la cetona cíclica en una cantidad mayor que un 5% en
peso, de manera preferente mayor que un 10% en peso, preferentemente
comprendida entre un 10 y un 90% en peso, de manera especial
comprendida entre un 11 y un 50% en peso, de manera especialmente
preferente comprendida entre un 12 y un 40% en peso, de manera
particularmente preferente comprendida entre un 13 y un 30% en peso,
por ejemplo comprendida entre un 14 y un 20% en peso o entre un 15 y
un 18% en peso. La composición (A) contiene, además de la olefina
cíclica, otros compuestos usuales, de manera especial compuestos
orgánicos, por ejemplo el educto no convertido o compuestos
orgánicos con grupos que contienen oxígeno, por ejemplo alcoholes,
aldehídos o epóxidos. En este caso, los compuestos orgánicos pueden
presentar, de manera especial, el mismo número de átomos de carbono
que la cetona cíclica, que está contenida en la composición
(A).
La composición (A) puede ser directamente
empleada en la etapa (b) del procedimiento de conformidad con la
invención. Sin embargo es posible también someter a la composición
(A) a un tratamiento intermedio como paso previo a la etapa (b). A
título de ejemplo puede separarse de la composición (A) el educto no
convertido. De igual modo, es posible separar el producto
secundario de la oxidación, por ejemplo la dicetona. De conformidad
con la invención, pueden separarse de manera preferente el educto no
convertido y la dicetona. La separación puede llevarse a cabo por
ejemplo por destilación, llevándose a cabo la destilación en una o
en varias columnas, de manera preferente al menos en dos
columnas.
De conformidad con la invención, la composición
(A) se trata, de acuerdo con la etapa (b), con al menos una base.
En este caso, las condiciones del procedimiento para el tratamiento
pueden variar dentro de amplios límites en tanto en cuanto se
garantice que se reduzca la concentración de, al menos, un
componente secundario molesto, especialmente al menos de un
aldehído.
De conformidad con la invención, se reduce en
este caso la cantidad del aldehído sin que sea atacada esencialmente
la cetona cíclica. En este caso se degradan, de conformidad con la
invención, los aldehídos de cadena abierta preferentemente en una
proporción mayor el 90%, de manera especial mayor que el 95% y, de
manera especialmente preferente, mayor que el 99,99%. Los aldehídos
cíclicos con grupos aldehído exocíclicos son degradados
preferentemente en hasta un 30% inclusive, de manera especial en
hasta un 35% inclusive y, de manera especialmente preferente, en
hasta un 40% inclusive. De conformidad con la invención, la cetona
cíclica es degradada únicamente en un 0,5 hasta un 2,0%, de manera
preferente en un 0,75 hasta un 1,75%, de manera especial en un 1,0
hasta un 1,5%.
Por regla general se prosigue el tratamiento con
la base hasta que se haya convertido al menos el 90%, de manera
preferente al menos el 95% de los componentes secundarios molestos,
especialmente del aldehído, al menos único, de manera preferente
del aldehído de cadena abierta, al menos único.
De conformidad con la invención, el tratamiento
con al menos una base de conformidad con la etapa (b) se lleva a
cabo, de manera preferente, durante un período de tiempo comprendido
entre 1 minuto y 10 horas, de manera especial comprendido entre 5
minutos y 5 horas, de manera especialmente preferente comprendido
entre 10 y 60 minutos, de una manera más preferente comprendido
entre 20 y 50 minutos.
En este caso puede llevarse a cabo el
tratamiento en el ámbito del procedimiento de conformidad con la
invención de manera especial a una temperatura comprendida entre
100 y 250ºC, preferentemente comprendida entre 110 y 220ºC, de
manera especialmente preferente comprendida entre 120 y 200ºC, de
una manera más preferente comprendida entre 150 y 190ºC.
Por consiguiente, la presente invención se
refiere según otra forma de realización también a un procedimiento,
tal como el que ha sido descrito precedentemente, para la obtención
de una cetona cíclica con 7 hasta 16 átomos de carbono, llevándose
a cabo el tratamiento de conformidad con la etapa (b) a una
temperatura comprendida entre 100 y 250ºC y durante un período de
tiempo comprendido entre 1 minuto y 10 horas.
Para el tratamiento con la base son adecuados
todos los tipos posibles de reactor. Para una conducción en
continuo de la reacción son empleados, de manera preferente, los
reactores con una característica tubular, tal como por ejemplo los
reactores tubulares, las cascadas de las cubas con agitación o los
reactores comparables. Para una conducción en discontinuo de la
reacción (procedimiento por tandas) son perfectamente adecuadas
simples cubas con agitación. De manera preferente, la reacción
transcurre de manera esencialmente homogénea en la fase
líquida.
De manera preferente, el tratamiento de
conformidad con la etapa (b) comprende dos etapas parciales (b1) y
(b2), tratándose la composición (A), de conformidad con la etapa
(b1) con, al menos, una base y separándose la base de conformidad
con la etapa (b2).
Por consiguiente, la presente invención se
refiere de conformidad con otra forma de realización, también, a un
procedimiento, tal como el que ha sido descrito precedentemente,
para la obtención de una cetona cíclica con 7 hasta 16 átomos de
carbono, abarcando la etapa (b) las etapas parciales (b1) y
(b2):
- (b1)
- el tratamiento de la composición (A) con, al menos, una base,
- (b2)
- la separación de la base.
\vskip1.000000\baselineskip
La separación de la base, de conformidad con
(b2) puede llevarse a cabo de conformidad con todos los
procedimientos usuales en general, por ejemplo por medio de una
destilación. De manera especial, a título de bases se emplean el
NaOH o el KOH, llevándose a cabo la separación de manera preferente
por medio de una evaporación, por ejemplo en forma de un evaporador
de película descendente, de un evaporador de película barrida
(wiped) o en forma de un evaporador tubular en forma de serpentín,
o por medio de una extracción de la base, por ejemplo con agua.
En el ámbito de la presente invención pueden ser
empleadas, en principio, todas las bases usuales. De manera
preferente, son empleadas bases orgánicas o bases inorgánicas, cuyos
ácidos conjugados tengan un pK_{a} relativo con respecto al agua
> 9. En el ámbito de la presente invención son preferentes, por
ejemplo, las trialquilaminas, los alcoholatos alcalinos o los
alcoholatos alcalinotérreos y los hidróxidos de tetraalquilamonio,
los hidróxidos alcalinos y los hidróxidos alcalinotérreos. El
hidróxido de sodio y el hidróxido de potasio son muy especialmente
preferentes.
Por consiguiente, la presente invención se
refiere, de conformidad con otra forma de realización, así mismo a
un procedimiento, tal como el que ha sido descrito precedentemente,
para la obtención de una cetona cíclica con 7 hasta 16 átomos de
carbono, eligiéndose la base entre el hidróxido de sodio y el
hidróxido de potasio.
De conformidad con la invención, la base puede
ser empleada bien en forma de substancia pura o bien en forma de
solución. Las bases líquidas son empleadas de manera preferente sin
el aporte de un disolvente. Las bases sólidas son empleadas de
manera preferente en forma de solución. A título de disolvente se
emplea de manera preferente el ácido conjugado. Las bases
especialmente preferentes constituidas por el NaOH y por el KOH son
empleadas de manera preferente en forma de solución acuosa
concentrada. De manera preferente, una base empleada en forma de
solución presenta una concentración de un 25% en peso como mínimo,
de manera especial de un 40% en peso como mínimo, de manera
especialmente preferente de un 50% en peso aproximadamente.
La cantidad de la base empleada de conformidad
con la etapa (b) puede variar dentro de amplios límites. Pueden ser
empleadas entre 0,01 y 5 moles de base/mol de aldehído. De manera
preferente, son empleadas entre 0,05 y 2 moles de base/mol de
aldehído. De manera especialmente preferente son empleadas entre 0,1
y 1 mol de base/mol de aldehído.
\newpage
El tratamiento con la base se lleva a cabo en el
intervalo de temperaturas comprendido entre 100 y 250ºC. De manera
preferente, la reacción se lleva a cabo entre 110 y 220ºC. De manera
especialmente preferente, la reacción se lleva a cabo entre 150 y
190ºC. La duración del tratamiento está determinada por la
temperatura elegida, el tipo y la cantidad de la base y por el
grado de empobrecimiento deseado de los aldehídos. En este caso se
eligen de manera preferente las condiciones de tal manera, que la
duración del tratamiento esté comprendida entre 1 minuto y 10
horas, por ejemplo comprendida entre 10 minutos y 5 horas, de manera
preferente comprendida entre 20 minutos y 2 horas, de manera
especial comprendida entre 30 minutos y 1,5 horas, de manera
especialmente preferente comprendida entre 40 minutos y 1 hora.
De conformidad con una forma preferente de
realización, el tratamiento se lleva a cabo con la base a una
temperatura comprendida entre 160 y 185ºC durante un tiempo
comprendido entre 30 y 40 minutos. De manera preferente, el
tratamiento se lleva a cabo con un 0,1 hasta un 0,15% en peso de
hidróxido de sodio, referido al conjunto de la composición. De
conformidad con una forma especialmente preferente de realización,
el tratamiento se lleva a cabo con la base a una temperatura
comprendida entre 160 y 185ºC durante un tiempo comprendido entre
30 y 40 minutos con un 0,1 hasta un 0,15% en peso de hidróxido de
sodio, referido al conjunto de la composición.
De conformidad con la invención, la composición
(B) contiene, al menos, una cetona cíclica. En este caso la
composición (B) contiene a la cetona cíclica usualmente en una
cantidad mayor que un 40% en peso, de manera preferente comprendida
entre un 50 y un 99,9% en peso, de manera especial comprendida entre
un 55 y un 99% en peso, de manera especialmente preferente
comprendida entre un 60 y un 95% en peso.
La composición (B) puede contener por ejemplo
también otros compuestos orgánicos, por ejemplo el
1,5,9-ciclododecatrieno, el
1,2-epoxiciclododeca-5,9-dieno,
el cicloundecadiencarbaldehído, dicetonas con 12 átomos de carbono o
trazas de compuestos oligómeros. La composición (B) puede contener,
por ejemplo, al 1,5,9-ciclododecatrieno en
cantidades comprendidas entre un 0,2 y un 0,6% en peso, al
1,2-epoxiciclododeca-5,9-dieno
en cantidades comprendidas entre un 0,01 y un 0,1% en peso, al
cicloundecadiencarbaldehído en cantidades comprendidas entre un 0,5
y un 1,2% en peso, a las dicetonas con 12 átomos de carbono en
cantidades comprendidas entre un 0,5 y un 3,0% en peso o trazas de
compuestos oligómeros.
Después de la separación de, al menos, una parte
de la base, la composición puede ser sometida a otros tratamientos
intermedios.
De manera preferente, la olefina cíclica
presenta en el ámbito de la presente invención, al menos, dos dobles
enlaces C-C, es decir por ejemplo 2, 3, 4 o 5.
Por consiguiente, la presente invención se
refiere, de conformidad con otra forma de realización, también a un
procedimiento, tal como el que ha sido descrito precedentemente,
para la obtención de una cetona cíclica con 7 hasta 16 átomos de
carbono, presentando la olefina cíclica al menos dos dobles enlaces
C-C.
En tanto en cuanto la olefina cíclica presente
más de un doble enlace C-C, se oxidará
preferentemente tan sólo uno de los dobles enlaces
C-C con ocasión de la oxidación de conformidad con
la etapa (a) del procedimiento de acuerdo con la invención.
En este caso se lleva a cabo de conformidad con
la invención la oxidación de acuerdo con la etapa (a) de tal
manera, que durante la reacción se presente el menor remezclado
posible, de manera especial que no se presente ningún remezclado
dentro de lo posible.
En tanto en cuanto, de conformidad con la etapa
(a), se oxide únicamente uno de los dobles enlaces
C-C de la olefina cíclica, contenida en la
composición (I), es posible, en el ámbito de la presente invención,
hacer reaccionar en otra etapa de la reacción al doble enlace
C-C remanente, al menos único, de la cetona cíclica,
que está contenida en la composición (A) o en la composición (B)
después de la etapa (b). De manera preferente se hidrogena en el
ámbito de la presente invención el doble enlace C-C
remanente, al menos único.
De conformidad con la invención, la composición
(B), obtenida en la etapa (b), puede ser hidrogenada de acuerdo con
la etapa (c).
En el caso de la hidrogenación de conformidad
con la etapa (c) se hidrogena la cetona cíclica, que está contenida
en la composición (B). En este caso se obtiene una composición (C)
que contiene una cetona cíclica, no presentando ya esta cetona
cíclica, de manera preferente, ningún doble enlace
C-C.
Por consiguiente, la presente invención se
refiere, de conformidad con otra forma de realización, también a un
procedimiento, tal como ha sido descrito precedentemente, para la
obtención de una cetona cíclica con 7 hasta 16 átomos de carbono,
presentando el procedimiento, de manera adicional, la etapa (c):
- (c)
- la hidrogenación de la composición (B) en presencia de, al menos, un catalizador obteniéndose una composición (C).
\newpage
En este caso, la composición (C) contiene la
cetona cíclica usualmente en una cantidad mayor que un 80% en peso,
de manera preferente comprendida entre un 85 y un 99,9% en peso, de
manera especial comprendida entre un 88 y un 99,9% en peso, de
manera especialmente preferente comprendida entre un 90 y un 99,6%
en peso, de una manera aún más preferente comprendida entre un 92 y
un 99,0% en peso. La composición (C) contiene, además de la cetona
cíclica, de manera usual otros compuestos, de manera especial
compuestos orgánicos, de manera preferente aquellos con grupos que
contienen oxígeno, por ejemplo los alcoholes, los aldehídos o los
epóxidos. En este caso, los compuestos orgánicos pueden presentar,
de manera especial, el mismo número de átomos de carbono que la
cetona cíclica, que está contenida en la composición (C).
Los componentes secundarios están contenidos en
la composición (C), de manera especial, en una proporción menor que
un 20% en peso, de manera especial menor que un 15% en peso, de
forma especialmente preferente menor que un 12% en peso. De manera
ejemplificativa, los componentes secundarios están contenidos en una
cantidad comprendida entre un 0,001 y un 10% en peso, de manera
especial comprendida entre un 0,1 y un 9% en peso, de manera
preferente comprendida entre un 0,5 y un 5% en peso, de manera
especialmente preferente comprendida entre un 1 y un 4% en
peso.
De conformidad con la presente invención, la
composición (B) puede ser empleada directamente en la etapa (c).
Sin embargo también es posible en el ámbito de la presente invención
que la composición (B) sea tratada en primer lugar y se empleada a
continuación en la etapa (c).
Para la hidrogenación de conformidad con la
etapa (c) pueden emplearse todos los catalizadores adecuados. De
manera especial, puede ser empleado al menos un catalizador
homogéneo o, al menos, un catalizador heterogéneo, o pueden ser
empleados tanto, al menos, un catalizador homogéneo y, al menos, un
catalizador heterogéneo.
De manera preferente, los catalizadores que
pueden ser empleados contienen, al menos, un metal del grupo
secundario séptimo, del grupo secundario octavo, del grupo
secundario noveno, del grupo secundario décimo o del grupo
secundario décimo primero del Sistema Periódico de los Elementos. De
una manera más preferente, los catalizadores que pueden ser
empleados de conformidad con la invención contienen, al menos, un
elemento elegido entre el grupo constituido por Re, Fe, Ru, Co, Rh,
Ir, Ni, Pd, Pt, Cu y Au. De una manera especialmente preferente,
los catalizadores que pueden ser empleados de conformidad con la
invención contienen, al menos, un elemento elegido entre el grupo
constituido por Fe, Ni, Pd, Pt y Cu. De una manera especialmente
preferente los catalizadores que pueden ser empleados de
conformidad con la invención contienen Pd, Pt, Ru o Ni.
A título de ejemplo son adecuados los
catalizadores homogéneos que contengan, al menos, un elemento de los
grupos secundarios octavo, noveno o décimo. Son más preferentes los
catalizadores homogéneos que contengan Ru, Rh, Ir y/o Ni. A título
de ejemplo deben ser citados en este caso, por ejemplo, el
RhCl(TTP)_{3} o el
R_{U4}H_{4}(CO)_{12}. Son especialmente
preferentes aquellos catalizadores homogéneos que contengan Ru. A
título de ejemplo son empleados catalizadores homogéneos como los
que han sido descritos en las publicaciones US 5,180,870, US
5,321,176, US 5,177,278, US 3,804,914, US 5,210,349 US 5,128,296, US
B 316,917 y en la publicación de D.R. Fahey en J. Org. Chem. 38
(1973) páginas 80-87, cuya divulgación
correspondiente se incluye por completo en el contexto de la
presente solicitud. Tales catalizadores son, por ejemplo,
(TPP)_{2}(CO)_{3}Ru,
[Ru(CO)_{4}]_{3},
(TPP)_{2}Ru(CO)_{2}Cl_{2},
(TPP)_{3}(CO)RuH_{2},
(TPP)_{2}(CO)_{2}RuH_{2},
(TPP)_{2}(CO)_{2}RuCH o
TPP)_{3}(CO)RuCl_{2}.
De manera especial es adecuado un catalizador
heterogéneo, pudiéndose emplear al menos uno de los metales que han
sido citados precedentemente en forma de metal como tal, en forma de
catalizador Raney y/o depositado sobre un soporte usual. Los
materiales de soporte preferentes son, por ejemplo, los carbones
activos o los óxidos tales como, por ejemplo, los óxidos de
aluminio, los óxidos de silicio, los óxidos de titanio o los óxidos
de circonio. De la misma manera deben citarse como materiales de
soporte, entre otros, a las bentonitas. Cuando sean utilizados dos
o varios metales, éstos podrán presentarse de manera independiente o
en forma de aleación. En este caso es posible emplear un metal como
tal y, al menos, otro metal en forma de catalizador Raney o es
posible emplear, al menos, un metal como tal y, al menos, otro metal
depositado sobre, al menos, un soporte, o es posible emplear, al
menos, un metal como catalizador Raney y, al menos, otro metal
depositado sobre, al menos, un soporte, o es posible emplear, al
menos, un metal como tal y, al menos, otro metal como catalizador
Raney y, al menos, otro metal depositado sobre, al menos, un
soporte.
Los catalizadores empleados pueden ser así mismo
los denominados catalizadores de precipitación. Tales catalizadores
pueden ser preparados llevándose a cabo la precipitación de sus
componentes catalíticamente activos a partir de sus soluciones
salinas, de manera especial a partir de las soluciones de sus
nitratos y/o de sus acetatos, por ejemplo por medio del aporte de
soluciones de hidróxidos y/o de carbonatos de metales alcalinos y/o
de metales alcalinotérreos en solución, por ejemplo de hidróxidos
difícilmente solubles, de hidratos de óxidos, de sales básicas o de
carbonatos, que sometiéndose a los precipitados obtenidos a
continuación a un secado y llevándose a cabo por calcinación en
general entre 300 y 700ºC, de manera especial entre 400 y 600ºC en
los óxidos, los óxidos mixtos y/o los óxidos de valencia mixta
correspondientes, que son reducidos por medio de un tratamiento con
hidrógeno o con gases que contengan hidrógeno, en un intervalo
comprendido en general entre 50 y 700ºC, de manera especial
comprendido entre 100 y 400ºC, para dar los correspondientes metales
y/o los correspondientes compuestos de tipo óxido con un nivel de
oxidación más bajo y se transforman en la forma catalíticamente
activa propiamente dicha. En este caso se lleva a cabo la reducción
por regla general hasta que ya no se forme agua. En la obtención de
los catalizadores de precipitación, que contienen un material de
soporte, puede llevarse a cabo la precipitación de los componentes
catalíticamente activos en presencia del correspondiente material
de soporte. De manera ventajosa, los componentes catalíticamente
activos pueden ser precipitados simultáneamente con el material de
soporte a partir de las correspondientes soluciones salinas.
De manera preferente, son empleados aquellos
catalizadores de hidrogenación que contengan depositados sobre un
material de soporte los metales o los compuestos metálicos que
catalizan la hidrogenación.
Además de los catalizadores de precipitación,
que han sido citados precedentemente, que contienen junto a los
componentes catalíticamente activos además un material de soporte,
son adecuados para el procedimiento de conformidad con la
invención, en general, aquellos materiales de soporte en los que se
haya depositado el componente con actividad catalíticamente
hidrogenante, por ejemplo, por medio de una impregnación, sobre un
material de soporte.
El tipo de la aplicación del metal
catalíticamente activo sobre el soporte no es crítico por regla
general y puede llevarse a cabo de diversas formas y maneras. Los
metales catalíticamente activos pueden ser aplicados sobre estos
materiales de soporte por ejemplo por medio de una impregnación con
soluciones o con suspensiones de las sales o de los óxidos de los
elementos correspondientes, secado y subsiguiente reducción de los
compuestos metálicos para dar los correspondientes metales o
compuestos con un nivel de oxidación menor, por medio de un agente
reductor, de manera preferente con hidrógeno o con hidruros
complejos. Otra posibilidad para llevar a cabo la aplicación de los
metales catalíticamente activos sobre estos soportes consiste en
impregnar los soportes con soluciones de sales que pueden ser
fácilmente descompuestas por vía térmica, por ejemplo con nitratos
o con compuestos complejos que puedan ser fácilmente descompuestos
por vía térmica, por ejemplo los complejos de carbonilo o los
complejos de hidruro de los metales catalíticamente activos y
calentar el soporte, impregnado de este modo, para llevar a cabo la
descomposición térmica de los compuestos metálicos adsorbidos, a
temperaturas situadas en el intervalo comprendido entre 300 y 600ºC.
Esta descomposición térmica se lleva a cabo, de manera preferente,
bajo una atmósfera de gas protector. Los gases protectores adecuados
son, por ejemplo, el nitrógeno, el dióxido de carbono, el hidrógeno
o los gases nobles. Por otra parte, los metales catalíticamente
activos pueden ser depositados sobre el soporte del catalizador por
medio de una metalización por evaporación o por medio de una
proyección a la llama. El contenido de estos catalizadores
soportados en metales catalíticamente activos no es crítico, en
principio, para la consecución del procedimiento de conformidad con
la invención. En general, mayores contenidos en metales
catalíticamente activos de estos catalizadores soportados conducen
a mayores conversiones espacio-tiempo, que en el
caso de bajos contenidos. En general, son utilizados catalizadores
soportados cuyo contenido en metales catalíticamente activos se
encuentre situado en el intervalo comprendido entre un 0,1 y un 90%
en peso, preferentemente en el intervalo comprendido entre un 0,5 y
un 40% en peso referido al peso total del catalizador. Puesto que
estas indicaciones cuantitativas se refieren al conjunto del
catalizador con inclusión del material de soporte, teniendo sin
embargo los diversos materiales de soporte pesos específicos muy
diversos y superficies específicas muy diversas, puede imaginarse
también que puedan no llegarse a o que puedan sobrepasarse estas
indicaciones, sin que esto tenga un efecto negativo sobre el
resultado del procedimiento de conformidad con la invención.
Evidentemente, pueden ser aplicados también varios metales
catalíticamente activos sobre el material de soporte
correspondiente. Por otra parte, los metales catalíticamente
activos pueden ser aplicados sobre el soporte por ejemplo de
conformidad con los procedimientos de las publicaciones
DE-OS 25 19 817, EP 1 477 219 A1 o EP 0 285 420 A1.
Los metales catalíticamente activos se presentan en los
catalizadores de conformidad con las publicaciones, que han sido
citadas precedentemente, en forma de aleaciones, que se forman por
medio de un tratamiento térmico y/o de una reducción por ejemplo
por medio de una impregnación del material de soporte con una sal o
con un complejo de los metales que han sido citados
precedentemente.
Tanto la activación de los catalizadores de
precipitación así como, también, la de los catalizadores soportados
puede llevarse a cabo también in situ al inicio de la
reacción debido a la presencia de hidrógeno. De manera preferente,
estos catalizadores son activados por separado como paso previo a su
utilización.
Como materiales de soporte pueden ser empleados,
en general, los óxidos del aluminio y del titanio, el dióxido de
circonio, el dióxido de silicio, las arcillas tales como por ejemplo
las montmorillonitas, los silicatos tales como por ejemplo los
silicatos de magnesio o de aluminio, las zeolitas tales como, por
ejemplo, los tipos estructurales ZSM-5 o
ZSM-10, o los carbones activos. Los materiales de
soporte preferentes son los óxidos de aluminio los dióxidos de
titanio, el dióxido de silicio, el dióxido de circonio o los
carbones activos. Evidentemente pueden servir también mezclas de
diversos materiales de soporte a título de soporte para los
catalizadores que pueden ser empleados en el procedimiento de
conformidad con la invención.
De conformidad con la invención, los
catalizadores muy especialmente preferentes son aquellos que
contienen Ni, Pt y/o Pd y que están depositados sobre un soporte.
Los soportes muy especialmente preferentes son o contienen carbones
activos, óxido de aluminio, dióxido de titanio y/o dióxido de
silicio.
El catalizador heterogéneo, al menos único,
puede ser empleado, por ejemplo, en forma de catalizador en
suspensión y/o en forma de catalizador en lecho fijo.
Cuando se lleve a cabo, por ejemplo, en el
ámbito del procedimiento de conformidad con la invención, la
hidrogenación de acuerdo con la etapa (c) con, al menos, un
catalizador en suspensión, se llevará a cabo la hidrogenación de
manera preferente al menos en un reactor con agitación o al menos en
una columna de burbujas o al menos en una columna de burbujas
empaquetada o al menos en una combinación constituida por dos o por
varios reactores iguales o diferentes.
El concepto de "reactores diferentes" se
refiere de manera preferente tanto a tipos diferentes de reactores
así como, también, a reactores del mismo tipo, que se diferencien,
por ejemplo, por su geometría tal como por ejemplo por su volumen
y/o por su sección transversal y/o por las condiciones de
hidrogenación en los reactores.
Cuando se lleve a cabo la hidrogenación, por
ejemplo en el ámbito del procedimiento de conformidad con la
invención, de acuerdo con la etapa (c) con, al menos, un catalizador
dispuesto de forma fija, se utilizará de manera preferente al menos
un reactor tubular tal como por ejemplo, al menos, un reactor de
cuba y/o al menos un reactor de haces tubulares, pudiéndose hacer
trabajar los reactores individuales según una forma de trabajo por
inundación o de lluvia fina. Cuando se utilicen dos o varios
reactores, podrá hacerse trabajar, al menos a uno de ellos, según
la forma de trabajo por inundación y podrá hacerse trabajar, al
menos a uno de ellos, según una forma de trabajo con una lluvia
fina.
Cuando se utilice como catalizador en la
hidrogenación, por ejemplo, un catalizador heterogéneo a modo de
catalizador en suspensión, éste será separado en el ámbito de la
presente invención de manera preferente por medio de, al menos, una
etapa de filtración. El catalizador separado de este modo puede ser
reciclado a la hidrogenación o puede ser alimentado al menos a
cualquier otro procedimiento. De igual modo es posible reprocesar
el catalizador con objeto de recuperar el metal que está contenido
en el catalizador.
Cuando sea utilizado en la hidrogenación de
conformidad con la etapa (c) como catalizador, por ejemplo un
catalizador homogéneo, éste es separado en el ámbito de la presente
invención de manera preferente por medio de, al menos, una etapa de
destilación. En el ámbito de esta destilación pueden ser empleadas
una o dos o varias columnas de destilación. El catalizador,
separado de este modo, puede ser reciclado a la hidrogenación o, al
menos, puede ser alimentado a cualquier otro procedimiento. De igual
modo es posible reprocesar al catalizador con objeto de recuperar,
por ejemplo, el metal que está contenido en catalizador.
Como paso previo al empleo en un procedimiento
cualquiera tal como por ejemplo como paso previo al reciclo hasta
el procedimiento de conformidad con la invención, puede ser
regenerado tanto el catalizador homogéneo, al menos único, así como
también el catalizador heterogéneo, al menos único, cuando esto sea
necesario, por medio de, al menos, un procedimiento adecuado.
En el reactor, que es empleado de conformidad
con la invención, puede ser disipado el calor de manera interna,
por ejemplo por medio de instalaciones de refrigeración y/o puede
ser disipado de manera externa, por ejemplo por medio de, al menos,
un intercambiador de calor. Cuando sea utilizado por ejemplo de
manera preferente al menos un reactor tubular para la
hidrogenación, se llevará a cabo preferentemente la reacción por
medio de una recirculación externa, en la que está integrada la
disipación del calor.
Cuando la hidrogenación se lleve a cabo de
manera continua, de conformidad con una forma preferente de
realización del procedimiento de acuerdo con la invención, serán
empleados, de una manera más preferente, al menos dos reactores, de
una manera más preferente al menos dos reactores tubulares, de una
manera más preferente al menos dos reactores tubulares conectados
en serie y, de manera especialmente preferente, se emplean
exactamente dos reactores tubulares conectados en serie. Las
condiciones de la hidrogenación en los reactores empleados pueden
ser respectivamente iguales o diferentes y se encuentran situadas
respectivamente en los intervalos que han sido descritos
precedentemente.
Cuando la hidrogenación de conformidad con la
etapa (c) se lleve a cabo sobre, al menos, un catalizador
suspendido, el tiempo de residencia se encuentra situado en general
en el intervalo comprendido entre 0,05 y 50 horas, por ejemplo se
encuentra situado en el intervalo comprendido entre 0,5 y 50 horas,
de manera preferente se encuentra situado en el intervalo
comprendido entre 1 y 30 horas y, de manera especialmente
preferente, se encuentra situado en el intervalo comprendido entre
1,5 y 25 horas, de forma muy especialmente preferente se encuentra
situado en el intervalo comprendido entre 1,5 y 10 horas. En este
caso carece de importancia el que sean utilizados de conformidad
con la invención un reactor principal y un reactor secundario o,
adicionalmente, otros reactores. Para el conjunto de estas formas
de realización, el tiempo de residencia total se encuentra situado
dentro de los intervalos que han sido citados precedentemente.
Cuando se lleve a cabo la hidrogenación, en el
ámbito del procedimiento de conformidad con la invención, según una
forma de trabajo en continuo sobre al menos un catalizador dispuesto
de forma fija, la carga del catalizador (kg de alimentación/litro
de catalizador x h) se encontrará situada, en general, en el
intervalo comprendido entre 0,03 y 20, de manera preferente en el
intervalo comprendido entre 0,05 y 5 y, de manera especialmente
preferente, en el intervalo comprendido entre 0,1 y 2. En este caso
carece de importancia el que sean empleados de conformidad con la
invención un reactor principal y un reactor secundario o,
adicionalmente, varios reactores. Para el conjunto de estas formas
de realización la carga total se encuentra situada dentro de los
intervalos que han sido citados precedentemente.
En general, la temperatura para la hidrogenación
en el reactor principal está situada en el intervalo comprendido
entre 0 y 350ºC, de manera preferente está situada en el intervalo
comprendido entre 20 y 300ºC, de una manera más preferente está
situada en el intervalo comprendido entre 50 y 250ºC y, de manera
especialmente preferente, está situada en el intervalo comprendido
entre 80 y 220ºC.
\newpage
La presión de hidrógeno está situada en el caso
de la hidrogenación de conformidad con la invención en el reactor
principal, en general, en el intervalo comprendido entre 1 y 325
bares, de manera preferente está situada en el intervalo
comprendido entre 5 y 300 bares, de una manera más preferente está
situada en el intervalo comprendido entre 10 y 250 bares y, de
manera especialmente preferente, está situada en el intervalo
comprendido entre 15 y 150 bares.
En el ámbito de la hidrogenación, de conformidad
con la invención, de acuerdo con la etapa (c) puede ser empleado al
menos un disolvente adecuado o un diluyente adecuado. Como tales
deben citarse básicamente todos los disolventes y todos los
diluyentes que no se hidrogenen bajo las condiciones de la
hidrogenación o que no se transformen de otro modo, por ejemplo los
alcoholes, los éteres, los hidrocarburos, el agua, los hidrocarburos
aromáticos o las cetonas, de manera especial el tolueno o el
ciclododecano.
De conformidad con una forma preferente de
realización del procedimiento de conformidad con la invención, la
hidrogenación se lleva a cabo de acuerdo con la etapa (c) sin
adición de un disolvente ni de un diluyente.
En el ámbito de la presente invención es posible
que se lleve a cabo al menos un tratamiento intermedio entre las
etapas (a) y (b) o entre las etapas (b) y (c) o entre las etapas (a)
y (b) y entre las etapas (b) y (c). En este caso es posible, por
ejemplo, que sea retirado total o parcialmente en el ámbito del
tratamiento intermedio el educto no convertido o que sean retirados
total o parcialmente los productos secundarios. En tanto en cuanto
se lleve a cabo después de la etapa (a) un tratamiento intermedio de
la composición (A), se obtendrá de conformidad con la invención una
composición (A'), que se utiliza entonces en la etapa (b). De igual
modo es posible, de conformidad con la invención, que a la salida
de la etapa (b) se lleve a cabo un tratamiento intermedio de la
composición (B), obteniéndose entonces, de conformidad con la
invención, una composición (B'), que se emplea a continuación en la
etapa (c).
Por consiguiente la presente invención se
refiere, de conformidad con otra forma de realización, así mismo a
un procedimiento, como el que ha sido descrito precedentemente, para
la obtención de una cetona cíclica con 7 hasta 16 átomos de
carbono, retirándose el educto no transformado o retirándose los
productos secundarios de la composición (A) después de la etapa (a)
y como paso previo a la etapa (b), obteniéndose una composición
(A').
De la misma manera es posible, en el ámbito de
la presente invención, que un tratamiento intermedio abarque varias
etapas diferentes, que pueden ser iguales o diferentes.
A título de otros tratamientos intermedios
posibles pueden citarse, por ejemplo:
- \bullet
- el calentamiento del producto de la reacción;
- \bullet
- la modificación de la presión, bajo la cual se encuentra el producto de la reacción. En este contexto es preferente, por ejemplo, el aumento de la presión por medio de, por ejemplo, al menos una bomba y/o de, al menos, un compresor;
- \bullet
- la dosificación de, al menos, un educto. De manera especial puede dosificarse disolvente.
- \bullet
- la separación del producto formado por medio de, al menos, una medida adecuada tal como por ejemplo, de manera preferente, por medio de, al menos, una etapa de destilación.
- \bullet
- la separación del educto no transformado por medio de, al menos, una medida adecuada tal como por ejemplo, de manera preferente, por medio de, al menos, una etapa de destilación.
\vskip1.000000\baselineskip
En el ámbito de la presente invención, el
procedimiento de conformidad con la invención puede abarcar otras
etapas después de la etapa (c), por ejemplo puede abarcar etapas de
purificación o etapas destinadas a la separación de los productos
secundarios no deseados.
En este caso puede llevarse a cabo después de la
etapa (c), por ejemplo, el tratamiento térmico de la composición
(C) con, al menos, un ácido o con, al menos, un catalizador que
contenga, al menos, un metal de transición o puede llevarse a cabo
una purificación adicional por medio de un procedimiento elegido
entre el grupo constituido por una destilación, una extracción o
una cristalización.
Sin embargo, de conformidad con la invención, no
se lleva a cabo después de la hidrogenación de conformidad con la
etapa (c) ningún tipo de tratamiento de la composición (c) obtenida,
que comprenda las etapas
- (i)
- el tratamiento térmico de la composición (C) con, al menos, un ácido o con, al menos, un catalizador que contenga, al menos, un metal de transición, y
- (ii)
- otra purificación por medio de un procedimiento elegido entre el grupo constituido por una destilación, una extracción y una cristalización.
\newpage
De conformidad con una forma preferente de
realización de la presente invención, después de la etapa (c) se
lleva a cabo una purificación por destilación de la composición
(C).
Por consiguiente, la presente invención se
refiere, de conformidad con otra forma de realización, así mismo a
un procedimiento, tal como el que ha sido descrito precedentemente,
para la obtención de una cetona cíclica con 7 hasta 16 átomos de
carbono, abarcando el procedimiento después de la etapa (c) además
una purificación por destilación.
En el ámbito de una forma preferente de
realización de la presente invención se emplea el ciclododecatrieno,
de manera preferente se emplea el
1,5,9-ciclododecatrieno a título de olefina cíclica
que está contenida en la composición (I).
Por consiguiente, la presente invención se
refiere, de conformidad con otra forma de realización así mismo a
un procedimiento, tal como el que ha sido descrito precedentemente,
para la obtención de una cetona cíclica con 7 hasta 16 átomos de
carbono, siendo la olefina cíclica el ciclododecatrieno.
En tanto en cuanto sea empleado el
ciclododecatrieno, es preferente en el ámbito de la presente
invención que el procedimiento de conformidad con la invención
abarque también la etapa (c).
De manera preferente se obtiene el
ciclododecatrieno por medio de una trimerización del butadieno.
Por consiguiente, la presente invención se
refiere de conformidad con otra forma de realización así mismo a un
procedimiento, tal como el que ha sido descrito precedentemente,
para la obtención de una cetona cíclica con 7 hasta 16 átomos de
carbono, siendo la olefina cíclica el ciclododecatrieno, que ha sido
obtenido por medio de una trimerización a partir del butadieno.
El 1,5,9-ciclododecatrieno puede
ser obtenido, por ejemplo, por medio de una trimerización del
1,3-butadieno puro, tal como se ha descrito por
ejemplo en la publicación T. Schiffer, G. Oenbrink,
"Cyclododecatriene, Cyclooctadiene, and
4-Vinylcyclohexene", Ullmann's Encyclopedia of
Industrial Chemistry, 6th Edition (2000), Electronic Release, Wiley
VCH. En el ámbito de este procedimiento se forma, por ejemplo, en el
caso de la trimerización en presencia de catalizadores de tipo
Ziegler el
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno,
el
cis,cis,trans-1,5,9-ciclododecatrieno
y el
todo-trans-1,5,9-ciclododecatrieno,
tal como se ha descrito, por ejemplo, en la publicación de H. Weber
et al. "Zur Bildungsweise von
cis,trans,trans-Cyclododecatrien-(1.5.9) mittels
titanhaltiger Katalysatoren" en: Liebigs Ann. Chem. 681 (1965)
páginas 10-20. El ciclododecatrieno puede ser
preparado por medio de la trimerización del
1,3-butadieno con empleo de un catalizador de
titanio.
Mientras que, básicamente pueden ser empleados
para la trimerización todos los catalizadores de titanio adecuados,
es especialmente adecuado el catalizador de tetracloruro de
titanio/sesquicloruro de etilaluminio que ha sido descrito en el
artículo de Weber et al.
El butadieno, que es empleado para la
trimerización, presenta, de manera especialmente preferente, un
grado de pureza, que está determinado por medio de cromatografía
gaseosa, del 99,6% como mínimo y, de una manera más preferente, del
99,65% como mínimo. De manera especialmente preferente el
1,3-butadieno empleado no contiene
1,2-butadieno ni 2-butino en el
ámbito de los límites de detección.
A partir de esta trimerización se obtienen, en
general, mezclas que contienen al menos un 95% en peso, de manera
preferente al menos un 96% en peso y, de manera aún más preferente,
al menos un 97% en peso de
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno.
La mezcla contiene de forma especialmente preferente, a título de
ejemplo,
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno
aproximadamente en un 98% en peso.
Esta mezcla, que contiene
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno,
puede ser empleada como tal en la reacción de conformidad con la
etapa (a). De igual modo es posible separar de la mezcla el
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno
por medio de, al menos, un método adecuado, por ejemplo de manera
preferente por medio de, al menos, una destilación, y puede ser
empleado en la reacción de conformidad con la etapa (a).
En el ámbito de la presente invención puede
hacerse reaccionar con monóxido de dinitrógeno de conformidad con
la etapa (a) básicamente cualquier ciclododecatrieno o cualquier
mezcla constituida por dos o por varios ciclododecatrienos
diferentes. Entre otros pueden citarse en este caso, por ejemplo,
los 1,5,9-ciclododecatrienos, por ejemplo el
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno
o el
cis,cis,trans-1,5,9-ciclododecatrieno
el
todo-trans-1,5,9-ciclododecatrieno.
De conformidad con una forma de realización muy
especialmente preferente del procedimiento de conformidad con la
invención, es utilizado el
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno
a título de ciclododecatrieno.
De conformidad con una forma de realización muy
especialmente preferente del procedimiento de conformidad con la
invención, es empleada a título de ciclododecatrieno una mezcla de
isómeros que contiene, preponderantemente, el
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno,
el
trans,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno
o el
cis,cis,trans-1,5,9-ciclododecatrieno.
De manera preferente se emplea una mezcla de isómeros que contiene
más de un 60% en peso, referido a la mezcla de los isómeros, de
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno,
de una manera más preferente contiene más de un 70% en peso, de
manera especial contiene más de un 80% en peso, de manera
especialmente preferente contiene más de un 90% en peso, por
ejemplo contiene más de un 91% en peso, más de un 92% en peso, más
de un 93% en peso, más de un 94% en peso, más de un 95% en peso, más
de un 96% en peso, más de un 97% en peso o más de un 98% en
peso.
En general resulta de la reacción, de
conformidad con la invención, del
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno
con el monóxido de dinitrógeno, de conformidad con la etapa (a),
una mezcla de isómeros de
ciclododeca-4,8-dienona, que
contiene al menos dos de los isómeros constituidos por la
cis,trans-ciclododeca-4,8-dienona,
la
trans,cis-ciclododeca-4,8-dienona
y la
trans,trans-ciclododeca-4,8-dienona.
De manera preferente, se obtiene de conformidad con la invención
una mezcla de isómeros en la que se forman aproximadamente en
cantidades iguales el isómero trans,cis y el isómero cis,trans y el
isómero trans,trans únicamente se forma en pequeñas cantidades en
comparación con los otros dos isómeros. Una mezcla típica de
isómeros, ejemplificativa, presenta, por consiguiente, los isómeros
en la relación molar aproximadamente de 1 : 1 : 0,08.
A partir de la reacción de conformidad con la
invención de la composición (I), que contiene ciclododecatrieno con
monóxido de dinitrógeno de conformidad con la etapa (a) se obtiene
en general a título de composición (A) una mezcla que contiene
ciclododecadienona, de manera preferente la
ciclododeca-4,8-dienona y, en caso
dado, el educto no convertido y/o en caso dado al menos un producto
secundario. De conformidad con la valorización ulterior y/o de
conformidad con el reprocesamiento ulterior, puede separarse de esta
mezcla la ciclododecadienona, preferentemente la
ciclododeca-4,8-dienona.
La
ciclododeca-4,8-dienona puede ser
separada de esta mezcla por medio de, al menos, un método adecuado.
En este caso es preferente la separación por destilación. La
destilación se lleva a cabo en este caso a una presión situada en
el intervalo comprendido, en general, entre 0,001 y 2 bares, de
manera preferente situada en el intervalo comprendido entre 0,01 y
1 bar y, de manera especialmente preferente, situada en el intervalo
comprendido entre 0,02 y 0,5 bares.
De conformidad con una forma de realización
especialmente preferente del procedimiento de conformidad con la
invención, se hidrogena una composición (B), de acuerdo con la etapa
(c), cuya composición contiene
ciclododeca-4,8-dienona, para dar
una composición (C), que contiene ciclododecanona.
De conformidad con otra forma preferente de
realización de la invención, se emplea, de acuerdo con la etapa
(a), una composición (I) que contiene ciclododeceno. En este caso,
el procedimiento de conformidad con la invención no comprende, de
manera preferente, una etapa (c).
A partir de la oxidación, de conformidad con la
invención, del ciclododeceno, de conformidad con la etapa (a)
resulta, en general, una mezcla de productos. De manera preferente
esta mezcla de productos contiene ciclododecanona en el intervalo
comprendido entre un 5 y un 95% en peso, de manera especialmente
preferente en el intervalo comprendido entre un 7 y un 80% en peso
y, de manera particularmente preferente, entre un 10 y un 75% en
peso, referido respectivamente al peso total de la mezcla de
productos después de la refrigeración hasta 20ºC y descompresión
hasta la presión normal.
El ciclododeceno, que es empleado como educto,
que puede ser empleado bien como isómero cis o bien como isómero
trans o como mezcla constituida por el isómero cis y por el isómero
trans, puede proceder básicamente de cualquier fuente
arbitraria.
De una manera muy especialmente preferente, se
prepara en el ámbito de la presente invención ciclododeceno por
medio de una hidrogenación parcial de, al menos, un
ciclododecatrieno, de manera preferente por medio de una
hidrogenación parcial de, al menos, un
1,5,9-ciclododecatrieno tal como por ejemplo el
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno
o el
cis,cis,trans-1,5,9-ciclododecatrieno
o el
todo-trans-1,5,9-ciclododecatrieno
y, de manera especial, a partir del
cis,trans,trans-1,5,9-ciclododecatrieno.
De conformidad con una forma de realización
especialmente preferente de la presente invención, las etapas (a) y
(b) y, en caso dado, también la etapa (c) del procedimiento de
conformidad con la invención, se combinan con varias etapas de
tratamiento intermedias.
A continuación se han indicado, a título de
ejemplo, formas preferentes de realización de la presente invención,
en las que el procedimiento de conformidad con la invención no está
limitado a las formas de realización indicadas.
Por consiguiente, de conformidad con una forma
preferente de realización del procedimiento según la invención, de
acuerdo con la etapa (a) se oxida con monóxido de dinitrógeno una
composición (I), que contiene
1,5,9-ciclododecatrieno, obteniéndose como
composición (A) una mezcla que contiene, además del
ciclododecatrieno no transformado también
ciclododeca-4,8-dienona como
producto principal y como productos secundarios contiene el
dodeca-4,8,11-trienal, el
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído y
ciclododecendionas.
A partir de esta mezcla se separa el
ciclododecatrieno, preferentemente por medio de una destilación,
obteniéndose una mezcla que está constituida esencialmente por la
ciclododeca-4,8-dienona con el
dodeca-4,8,11-trienal, el
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído y
las ciclododecendionas como componentes secundarios. De manera
preferente se empobrece el
dodeca-4,8,11-trienal por medio de
una destilación. A continuación, se separan preferentemente las
ciclododecendionas, preferentemente por medio de una destilación con
objeto de obtener como composición (A') una mezcla que contiene
esencialmente la
ciclododeca-4,8-dienona y el
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído
con pequeñas impurezas de
dodeca-4,8,11-trienal.
De conformidad con la etapa (b) del
procedimiento de acuerdo con la invención, se combina y se trata con
base entonces de manera preferente la composición (A'), obtenida de
este modo, hasta que se alcance el grado deseado de empobrecimiento
en aldehídos. Después del tratamiento se separa la base,
preferentemente por medio de una destilación. La destilación puede
llevarse a cabo por ejemplo por medio de una columna con pared
separadora.
La composición (B), obtenida en este caso, puede
hidrogenarse a continuación preferentemente de conformidad con la
etapa (c) para obtener una composición (C), que está constituida
esencialmente por la ciclododecanona. Después de la etapa (c) puede
llevarse a cabo otra purificación fina, por ejemplo por medio de una
destilación.
De manera preferente, se consigue por medio de
una destilación la separación de los productos secundarios a partir
de la composición (A) de conformidad con la forma de realización
preferente, que ha sido descrita precedentemente. En este caso se
separa por destilación de conformidad con una forma de realización
especialmente preferente del procedimiento, el ciclododecatrieno a
través de la cabeza en una primera columna y en la cola se obtiene
una mezcla que contiene la
ciclododeca-4,8-dienona, el
dodeca-4,8,11-trienal, el
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído y
las ciclododecendionas. En una segunda columna se separa el producto
de cola preferentemente en una fracción de cabeza, que contiene
fundamentalmente el
dodeca-4,8,11-trienal, y en una
fracción de cola, que contiene los otros componentes. Esta descarga
de la cola se somete a una separación adicional preferentemente en
una tercera columna, obteniéndose como producto de cabeza una
mezcla constituida esencialmente por la
ciclododeca-4,8-dienona y por el
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído y
como cola se obtienen esencialmente las ciclododecendionas. El
producto de cabeza de la última columna se trata con una base a
continuación de conformidad con la invención a título de
composición (A') de acuerdo con la etapa (b).
En otra forma preferente de realización del
procedimiento se lleva a cabo el tratamiento intermedio de tal
manera que se separa por destilación a través de la cabeza en una
primera columna el ciclododecatrieno y en la cola se obtiene una
mezcla que contiene la
ciclododeca-4,8-dienona, el
dodeca-4,8,11-trienal, el
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído y
las ciclododecendionas. En una segunda columna se separa el producto
de cola en una fracción de cabeza, que contiene esencialmente el
dodeca-4,8,11-trienal, una fracción
de cola, que contiene esencialmente las ciclododecendionas y en una
fracción de descarga lateral, que contiene esencialmente la
ciclododeca-4,8-dienona y el
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído. La
fracción de descarga lateral de la segunda columna se trata a
continuación con una base de conformidad con la invención, a título
de composición (A') de acuerdo con la etapa (b).
Sin embargo, también es posible, de conformidad
con la invención, llevar a cabo las etapas individuales del
tratamiento intermedio en un orden diferente o bien es posible no
llevar a cabo todas las etapas de separación que han sido citadas
precedentemente.
De manera especial el producto, obtenido de
conformidad con la etapa (a), puede ser tratado directamente con
una base de conformidad con la etapa (b).
A continuación se explica la presente invención
con mayor detalle por medio de ejemplos.
Se oxidó con N_{2}O y se reprocesó el
1,5,9-ciclododecatrieno de acuerdo con el ejemplo 7
de la publicación WO 2005/030690. La destilación se llevó a cabo de
tal manera que el producto de cabeza de la segunda columna de
destilación tenía la siguiente composición:
ciclododeca-4,8-dienona (98% en
peso), dodeca-4,8,11-trienal (0,2%
en peso) y
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído
(0,7% en peso).
Se calentaron 500 g del producto de cabeza en un
matraz con agitador y bajo una atmósfera de gas protector (N_{2})
a 160ºC. A continuación se aportaron con una jeringuilla 5,0 g de
una solución acuosa de NaOH al 25%. La mezcla de la reacción
permaneció clara y homogénea. A intervalos regulares se tomaron
muestras y se analizaron por medio de una cromatografía gaseosa GC.
Al cabo de 35 minutos, la solución contenía menos de 20 ppm en peso
de dodeca-4,8,11-trienal y
únicamente contenía aproximadamente un 0,2% en peso de
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído.
Al cabo de 95 minutos, la solución contenía menos de 10 ppm en peso
de dodeca- 4,8,11-trienal y 400 ppm en peso de
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído. El
contenido en ciclododeca-4,8-dienona
por el contrario apenas se modificó (97% en peso).
\vskip1.000000\baselineskip
Se oxidó el
1,5,9-ciclododecatrieno de acuerdo con el ejemplo 7
de la publicación WO 2005/030690 con N_{2}O y se separó, como se
ha descrito, en una primera columna el
1,5,9-ciclododecatrieno no convertido. La descarga
de la cola procedente de la primera columna tenía la siguiente
composición: ciclododeca-4,8-dienona
(90% en peso),
dodeca-4,8,11-trienal (2,2% en
peso),
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído
(0,9% en peso) y ciclododecendionas (2,1% en peso). Se dispusieron
550 g de esta mezcla en un matraz con agitación y se calentaron bajo
gas protector (N_{2}) a 160ºC. A continuación se aportaron con
una jeringuilla 2,75 g de una solución acuosa de NaOH al 25%. En
este caso, la mezcla de la reacción permaneció clara y homogénea. A
intervalos regulares se retiraron muestras y se analizaron por
medio de una cromatografía gaseosa GC. Al cabo de 35 minutos, la
solución contenía únicamente 150 ppm en peso aproximadamente de
dodeca-4,8,11-trienal y un 0,4% en
peso de
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído.
Al cabo de 95 minutos la solución contenía únicamente menos de 30
ppm en peso de dodeca-4,8,11-trienal
y 760 ppm en peso de
cicloundeca-3,7-diencarbaldehído. El
contenido en ciclododeca-4,8-dienona
apenas se modificó (88% en peso al cabo de 95 minutos).
En el cromatograma gaseoso habían desaparecido
casi por completo las señales correspondientes a las
ciclododecendionas. Con un tiempo de retención algo menos
aparecieron en el cromatograma nuevas señales, que se asocian a un
peso molecular de 176 g/mol.
\vskip1.000000\baselineskip
La mezcla, obtenida de conformidad con el
ejemplo 2, se liberó de los componentes de elevado punto de
ebullición en un evaporador de vía corta. Se obtuvieron
aproximadamente 500 g de destilado. Los 500 g del destilado se
hidrogenaron en un autoclave de 1 litro sobre 50 ml de un
catalizador de Pd/carbón activo al 5% aproximadamente a 120ºC y a
una presión de hidrógeno de 30 bares en el transcurso de 5 horas. El
catalizador se separó a continuación del producto de la
hidrogenación por medio de una filtración a 65ºC aproximadamente,
cuyo producto de la hidrogenación se sometió a continuación a una
destilación fraccionada a 10 mbares (absolutos) a través de una
columna de cuerpos de relleno de 1 metro con anillos de tela
metálica de 5 mm como cuerpos de relleno. Se obtuvo un 85% del
educto de destilación empleado en forma de ciclododecanona con una
pureza del 99,8%. Como componentes secundarios estaban contenidos
un 0,03% de cicloundecancarbaldehído y un 0,01% de dodecanol.
Claims (11)
1. Procedimiento para la obtención de una cetona
cíclica con 7 hasta 16 átomos de carbono, que comprende al menos
las etapas de
- (a)
- la oxidación de una composición (I), que contiene, al menos, una olefina cíclica con 7 hasta 16 átomos de carbono con, al menos, un doble enlace C-C, por medio de monóxido de dinitrógeno, obteniéndose una composición (A),
- (b)
- el tratamiento de la composición (A) con, al menos, una base, obteniéndose una composición (B).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la etapa (b) abarca las etapas parciales (b1) y (b2) de:
- (b1)
- el tratamiento de la composición (A) con, al menos, una base,
- (b2)
- la separación de la base.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 o 2, en el que la base se elige entre el
hidróxido de sodio y el hidróxido de potasio.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el tratamiento de conformidad con
la etapa (b) se lleva a cabo a una temperatura comprendida entre
100 y 250ºC y durante un período de tiempo comprendido entre 1
minuto y 10 horas.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que la olefina cíclica presenta, al
menos, dos dobles enlaces C-C.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que el procedimiento presenta
adicionalmente la etapa (c):
- (c)
- la hidrogenación de la composición (B) en presencia de, al menos, un catalizador obteniéndose una composición (C).
\vskip1.000000\baselineskip
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1a 6, en el que tras la etapa (a) y como paso
previo a la etapa (b) se separa el educto no convertido o se
separan los productos secundarios de la composición (A)
obteniéndose una composición (A').
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 o 7, en el que el procedimiento comprende después
de la etapa (c) además una purificación por destilación.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1a 8, en el que la olefina cíclica es el
ciclododecatrieno.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que la olefina cíclica es el
ciclododecatrieno, que ha sido preparado por medio de una
trimerización a partir de butadieno.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que la olefina cíclica es el
ciclododeceno.
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