TH53111A

TH53111A - Process for carbonization of pentene nitrile

Info

Publication number: TH53111A
Application number: TH101000906A
Authority: TH
Inventors: เวบ เจเกอร์ นายวิลเลม; เดร็นท์ นายไอท์
Original assignee: นางสาวปรับโยชน์ ศรีกิจจาภรณ์; นายจักรพรรดิ์ มงคลสิทธิ์; นายต่อพงศ์ โทณะวณิก; นายบุญมา เตชะวณิช
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2002-09-19

Abstract

DC60 (31/05/44) กรรมวิธีเพื่อในการเตรียมกรด 5-ไซยาโนวาเลอริกหรือเอสเตอร์ของมันโดยการทำคาร์บอนิเล ชั่นของเพนทีนไนทริล โดยที่ เพนทีนไนทริลได้ทำปฏิกิริยากับคาร์บอนมอนอกไซด์และน้ำหรือ แอลกอฮอล์ก็ได้โดยการมีส่วนร่วมของระบบตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งประกอบรวมด้วย : (a) โลหะหมู่ VIII หรือสารประกอบของโลหะดังกล่าวเหล่านั้น และ (b) ไบเดนเทท ฟอสฟีน, อาร์ซีน และ/หรือสทีบีน ลิแกนด์ โดย ที่ไบเดนเทท ลิแกนด์ดังกล่าว มีสูตรทั่วไป (I) ดังนี้ : R1R2-M1-R-M2-R3R4 I โดยที่ M1 และ M2 ต่างก็เป็นอิสระซึ่งกันและกันที่เป็น P, As หรือ Sb, R คือหมู่ชนิดสาร อินทรีย์ที่มีสองวาเลนซี่ที่ เชื่อมโยงเข้าหากัน โดยที่หมู่ที่เชื่อมโยงเข้าหากันประกอบ ด้วยแขนโซ่ โมเลกุลที่มี 3 ถึง 5 อะตอมเชื่อมต่อกันโดยตรง กับฟอสฟอรัส 2 อะตอม, ซึ่งแขนโซ่โมเลกุลนั้น ประกอบด้วย คาร์บอนอะตอมและในบางกรณีก็ประกอบด้วยไนโตรเจนอะตอม, ออกซิเจนอะตอม หรือซัลเฟอร์อะตอม หรือหมู่ซิลาโน หรือ หมู่ไดอัลคิลซิลิคอน โดยที่หมู่อัลคิลโดยเป็นอิสระต่อกัน นั้น ประกอบด้วยคาร์บอนตั้งแต่ 1 ถึง 4 อะตอม และ R1-R4 อาจ หมายถึงหมู่ที่เหมือนหรือแตกต่างกันก็ได้ ซึ่งในบางกรณีก็ แทนที่ได้ด้วยหมู่เทอร์เชียรี อัลคิล (c) กรดที่มีค่า pKa น้อยกว่า 3 ซึ่งได้วัดที่อุณหภูมิ 18 องศาเซลเซียสในสารละลายชนิดน้ำ กรรมวิธีเพื่อในการเตรียมกรด 5-ไซยาโนวาเลอริกหรือเอส เตอร์ของมันนั้นสามารถที่จะถูกใช้ ในกรรมวิธีในการเตรียม เอปวิลอน-คาโปรแลคทั่มได้ซึ่งประกอบรวมด้วย : (i) การทำคาร์บอนิเลชั่นให้กับเพนทีนไนทริลเพื่อให้ได้ เป็นกรด 5-ไซยาโนวาเลอริก หรือ เอสเตอร์ของมันตามข้อถือ สิทธิข้อใดข้อหนึ่งของข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ถึงข้อที่ 11; (ii) การทำรีดักชั่นของกรด 5-ไซยาโนวาเลอริกหรือเอสเตอร์ ของมันดังที่ทำได้มาในขั้นตอน (i) นั้นให้ไปเป็นกรด 6-อะมิ โนคาโปรอิกหรือเอสเตอร์ของมัน (iii) การทำไซคลิสเซชั่นให้กับกรด 6-อะมิโนคาโปรอิกหรือ เอสเตอร์ของมันเพื่อให้ได้เป็น เอปวิลอน- คาโปรแลคทั่ม กรรมวิธีเพื่อในการเตรียมกรด 5-ไซยาโนวาเลอริกหรือเอสเตอร์ของมันโดยการทำคาร์บอนิเล ชั่นของเพนทีนไนทริล โดยที่ เพนทีนไนทริลได้ทำปฏิกิริยากับคาร์บอนมอนอกไซด์และน้ำหรือ แอลกอฮอล์ก็ได้โดยการมีส่วนร่วมของระบบตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งประกอบรวมด้วย : (a) โลหะหมู่ VIII หรือสารประกอบของโลหะดังกล่าวเหล่านั้น และ (b) ไบเคนเทท ฟอสฟีน, อาร์ซีน และ/หรือสทีบีน ลิแกนด์ โดย ที่ไบเคนเทท ลิแกนด์ดังกล่าว มีสูตรทั่วไป (I) ดังนี้ : R1R2-M1-R-M2-R3R4 I โดยที่ M1 และ M2 ต่างก็เป็นอิสระซึ่งกันและกันที่เป็น P, As หรือ Sb, R คือหมู่ชนิดสาร อินทรีย์ที่มีสองวาเลนซี่ที่ เชื่อมโยงเข้าหากัน โดยที่หมู่ที่เชื่อมโยงเข้าหากันประกอบ ด้วยแขนโซ่ โมเลกุลที่มี 3 ถึง 5 อะตอมเชื่อมต่อกันโดยตรง กับฟอสฟอรัส 2 อะตอม, ซึ่งแขนโซ่โมเลกุลนั้น ประกอบด้วย คาร์บอนอะตอมและในบางกรณีก็ประกอบด้วยไนโตรเจนอะตอม, ออกซิเจนอะตอม หรือซัลเฟอร์อะตอม หรือหมู่ซิลาโน หรือ หมู่ไดอัลคิลซิลิคอน โดยที่หมู่อัลคิลโดยเป็นอิสระต่อกัน นั้น ประกอบด้วยคาร์บอนตั้งแต่ 1 ถึง 4 อะตอม และ R1-R4 อาจ หมายถึงหมู่ที่เหมือนหรือแตกต่างกันก็ได้ ซึ่งในบางกรณีก็ แทนที่ได้ด้วยหมู่เทอร์เชียรี อัลคิล (c) กรดที่มีค่า pKa น้อยกว่า 3 ซึ่งได้วัดที่อุณหภูมิ 18 องศาเซลเซียสในสารละลายชนิดน้ำ กรรมวิธีเพื่อในการเตรียมกรด 5-ไซยาโนวาเลอริกหรือเอส เตอร์ของมันนั้นสามารถที่จะถูกใช้ ในกรรมวิธีในการเตรียม -(เอฟซิลอน)คาโปรแลคทั่มได้ซึ่งประกอบรวมด้วย : (i) การทำคาร์บอนิเลชั่นให้กับเพนทีนไนทริลเพื่อให้ได้ เป็นกรด 5-ไซยาโนวาเลอริก หรือ เอสเตอร์ของมันตามข้อถือ สิทธิข้อใดข้อหนึ่งของข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ถึงข้อที่ 11; (ii) การทำรีดักชั่นของกรด 5-ไซยาโนวาเลอริกหรือเอสเตอร์ ของมันดังที่ทำได้มาในขั้นตอน (i) นั้นให้ไปเป็นกรด 6-อะมิ โนคาโปรอิกหรือเอสเตอร์ของมัน (iii) การทำไซคลิสเซชั่นให้กับกรด 6-อะมิโนคาโปรอิกหรือ เอสเตอร์ของมันเพื่อให้ได้เป็น (เอฟซิลอน)- คาโปรแลคทั่มDC60 (31/05/44) A procedure for the preparation of 5-cyanovaleric acid or its esters by carbonylation of pentene nitril, where pentene nitril reacts with carbon monoxide and water or alcohol with the participation of a catalytic system consisting of: (a) Group VIII metals or compounds of such metals, and (b) bindentate phosphine, arsine, and/or stebine ligands, where the bindentate ligand has the general formula (I) as follows: R1R2-M1-R-M2-R3R4 I, where M1 and M2 are independent P, As, or Sb, R is an organic group with two valences linked together. where the linked groups consist of molecular chains of 3 to 5 atoms directly connected to 2 phosphorus atoms, where the molecular chains consist of carbon atoms and in some cases also include nitrogen atoms, oxygen atoms or sulfur atoms, or silano groups or dialkyl silicon groups, where the independent alkyl groups consist of 1 to 4 carbon atoms and R1-R4 may refer to identical or different groups, which in some cases are replaced by tertiary alkyl groups (c) acids with a pKa less than 3, measured at 18 °C in aqueous solution. The procedure for the preparation of 5-cyanovaleric acid or its esters can be used in the evelon-caprolactum procedure, which includes: (i) carbonylation of pentene nitril to obtain 5-cyanovaleric acid or its esters according to the assumptions (ii) Reduction of 5-cyanovaleric acid or its ester as obtained in step (i) to 6-aminocaproic acid or its ester; (iii) Cyclization of 6-aminocaproic acid or its ester to obtain avelon-caprolactum. A procedure for the preparation of 5-cyanovaleric acid or its ester by carbonylation of pentene nitril, where pentene nitril reacts with carbon monoxide and water or alcohol with the participation of a catalytic system. This consists of: (a) Group VIII metals or compounds of such metals and (b) bichentate phosphine, arsine and/or stebine ligands, where the bichentate ligand has the general formula (I) as follows: R1R2-M1-R-M2-R3R4 I where M1 and M2 are independent of each other and are P, As or Sb, R is a bivalve organic group linked by a molecular chain of 3 to 5 atoms directly connected to 2 phosphorus atoms, which is composed of a carbon atom and in some cases a nitrogen atom, oxygen atom or sulfur atom, or a silano group or a dialkyl silicon group, where the independent alkyl groups consist of 1 to 4 carbon atoms, and R1-R4 may refer to identical or different groups, in some cases Substituted by tertiary alkyl groups (c), acids with a pKa less than 3, measured at 18 °C in aqueous solution. The procedure for the preparation of 5-cyanovaleric acid or its esters can be used in the preparation of -(epsilon)caprolactum, which includes: (i) carbonylation of pentene nitril to obtain 5-cyanovaleric acid or its esters under any of the claims of claims 1 through 11; (ii) reduction of 5-cyanovaleric acid or its esters as obtained in step (i) to 6-aminocaproic acid or its esters; (iii) cyclization of 6-aminocaproic acid or its esters to obtain (epsilon)-caprolactum.

Claims

1. A procedure for the preparation of 5-cyanovaleric acid or its esters by carbonylation of pentene nitril, where pentene nitril reacts with carbon monoxide and water or alcohol with the participation of a catalytic system consisting of: (a) a Group VIII metal or its compounds, and (b) bikentate phosphine, arsine, and/or sthebine ligands, where the bikentate ligand has the general formula (I) as follows: R1R2-M1-R-M2-R3R4 I, where M1 and M2 are independent of each other and are P, As, or Sb, R is a bivalent organic group linked by a 3 to 5 atom molecular arm directly connected to 2 phosphorus atoms, and this molecular arm consists of a carbon atom and, in some cases, a nitrogen atom, oxygen atom, or sulfur atom. or silano groups or dialkyl silicon groups, where the alkyl groups, independently of each other, consist of 1 to 4 carbon atoms and R1-R4 may refer to identical or different groups, which in some cases are replaced by tertiary alkyl groups (c) acids with a pKa less than 3, measured at 18 °C in aqueous solution.

2. The procedure as requested in claim 1, whereby the bichentate ligand with formula (I) is bisphosphine ligand and R1-R4 refer to identical tertiary alkyl groups.

3. The process as claimed in claim 1 or 2, where R1-R4 refer to the tertiary butyl group.

4. The process according to any one of the claims in claims 1 through 3, where R is an alkylene group with 3 to 5 carbon atoms.

5. The process as claimed in claim number 4, whereby the bicanate ligand is 1,3-bis(di-tert,butylphosphino)propane or 1,2-bis(di-tert,butylphosphinomethyl)benzene.

6. The process under any one of the claims in Claims 1 through 5, where Group VIII metals are palladium.

7. The process under any of the claims in Claims 1 through 6, where the molar ratio between the ligand in (b) and the metal in (a) is in the range of 1:1 to 5:1.

8. The process under any one of the claims in Claims 1 through 7, where the temperature is between 80 and 125 degrees Celsius.

9. The process under any of the claims in Claims 1 through 7, where the molar ratio between the acid compound in (c) and the metal in (a) is in the range of 1:1 to 5:1.

10. The procedure for the preparation of (epsilon)-caprolactum from pentene nitril shall consist of: (i) carbonylation of pentene nitril to obtain 5-cyanovaleric acid or its esters under any of the claims of claims 1 through 11; (ii) reduction of 5-cyanovaleric acid or its esters as obtained in step (i) to 6-aminocaproic acid or its esters; (iii) cyclization of 6-aminocaproic acid or its esters to obtain (epsilon)-caprolactum.

11. The procedure under claim 10, whereby the mixture of branched and straight chain molecular products obtained by carbonylation as obtained in step (i) is used in step (ii) and/or in step (iii).