PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCION DE CETONAS CICLICAS.

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)

Procedimiento para la obtención de cetonas cíclicas.

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 N₂O 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

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...

1. Procedimiento para la obtención de una cetona cíclica con 7 hasta 16 átomos de carbono, que comprende al menos las etapas de

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa (b) abarca las etapas parciales (b1) y (b2) de:

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):

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.