PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCION DE CETONAS CICLICAS.

Procedimiento para la obtención de una cetona cíclica con 7 a 16 átomos de carbono,

que comprende al menos las etapas:

(a) oxidación de una composición (I), que contiene al menos un alqueno cíclico con 7 a 16 átomos de carbono con al menos dos dobles enlaces C-C, por medio de monóxido de dinitrógeno, bajo obtención de una composición (A),

(b) tratamiento de la composición (A) con al menos una base, bajo obtención de una composición (B),

(c) hidrogenado de la composición (B) en presencia de al menos un catalizador, bajo obtención de una composición (C),

(d) purificación de la composición (C), que comprende al menos los pasos:

(di) tratamiento térmico de la composición (C) con al menos un ácido, o al menos un catalizador, que contiene al menos un metal de transición,

(dii) purificación adicional mediante un procedimiento seleccionado a partir del grupo constituido por destilación, extracción y cristalización

Procedimiento para la obtención de cetonas cíclicas.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de una cetona cíclica con 7 a 16 átomos de carbono, que comprende al menos la oxidación de una composición (I), que contiene al menos un alqueno cíclico con 7 a 16 átomos de carbono con al menos dos dobles enlaces C-C por medio de monóxido de dinitrógeno bajo obtención de una composición (A), el tratamiento de la composición (A) con al menos una base bajo obtención de una composición (B), el hidrogenado de la composición (B) en presencia de al menos un catalizador, bajo obtención de una composición (C), y la purificación de la composición (C), que comprende al menos un tratamiento térmico de la composición (C) con al menos un ácido, o al menos un catalizador, que contiene al menos un metal de transición, así como una purificación adicional mediante un procedimiento seleccionado a partir del grupo constituido por destilación, extracción y cristalización.

La oxidación de un compuesto olefínico para dar un aldehído o una cetona por medio de monóxido de dinitrógeno se describe, a modo de ejemplo, en la GB 649 680, o la equivalente US 2 636 898. En ambos documentos se da a conocer muy generalmente que la oxidación se puede efectuar en principio en presencia de un catalizador de oxidación apropiado.

En los artículos científicos más 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 igualmente oxidaciones de compuestos olefínicos con monóxido de dinitrógeno. También en el artículo científico "Liquid Phase Oxidation of Olefines with Nitrous Oxide to Carbonyl Compounds" de E. V. Starokon et al. en Adv. Synth. Cata. 2004, 346, 268-274, comprende un estudio mecanístico de la oxidación de olefinas con monóxido de dinitrógeno en fase líquida.

La síntesis de compuestos carbonílicos a partir de olefinas con monóxido de dinitrógeno se describe también en diversas solicitudes de patente internacionales. De este modo, la WO 03/078370 da a conocer un procedimiento para la obtención de compuestos carbonílicos a partir de olefinas alifáticas con monóxido de dinitrógeno. La reacción se lleva a cabo a temperaturas en el intervalo de 20 a 350ºC y a presiones de 0,01 a 100 atm. La WO 03/078374 da a conocer un procedimiento correspondiente para la obtención de ciclohexanona. Según la WO 03/078372 se obtienen cetonas cíclicas con 4 a 5 átomos de carbono. Según la WO 03/078375 se obtienen cetonas cíclicas a partir de olefinas cíclicas con 7 a 20 átomos de carbono bajo estas condiciones de procedimiento. La WO 03/078371 da a conocer un procedimiento para la obtención de cetonas substituidas a partir de olefinas substituidas. La WO 04/000777 da a conocer un procedimiento para la reacción de di- y poli-olefinas con monóxido de dinitrógeno para dar los correspondientes compuestos carbonílicos.

En la WO 2005/030690 y la WO 2005/030689 se describen procedimientos para la obtención de ciclododecanona, efectuándose una oxidación con monóxido de dinitrógeno en un paso del procedimiento. En la WO 2005/030690 se describe un procedimiento para la obtención de ciclododecanona mediante oxidación de 1,5,9-ciclododecatrieno (CDT) con N₂O para dar ciclododeca-4,8-dienona, y subsiguiente hidrogenado de ciclododeca-4,8-dienona para dar ciclododecanona.

Alternativamente se obtiene, a modo de ejemplo, ciclododecanona, por ejemplo mediante oxidación al aire de ciclododecano en presencia de ácido bórico para dar borato de ciclododecilo, hidrólisis de borato para dar ciclododecanol, y subsiguiente deshidrogenado de ciclododecanol. El propio ciclododecano se obtiene además mediante hidrogenado completo de ciclododecatrieno. Se encuentra una descripción de este procedimiento técnico para la síntesis de ciclododecanona, entre otros, en T. Schiffer, G. Oenbrink, "Cyclododecanol, Cyclododecanona y Laurolactama" en Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6ª edición, 2000, Electronic Release, Wiley VCH.

Otro procedimiento parte de la epoxidación de ciclododecatrieno, obteniéndose ciclododecanona a partir del epóxido tras hidrogenado y transposición. Tal procedimiento se describe, a modo de ejemplo, en la EP 1 018 498 A2.

En la DE 103 44 595 A y la DE 103 44 594 A se describen procedimientos para la obtención de ciclododecanona, efectuándose una oxidación con monóxido de dinitrógeno en un paso del procedimiento.

A todos los procedimientos es común que la pureza de productos crudos no es suficiente para algunas aplicaciones sin purificación adicional. En especial compuestos orgánicos con grupos oxigenados están contenidos frecuentemente en cantidades demasiado elevadas en los productos obtenidos.

En la oxidación de olefinas por medio de monóxido de dinitrógeno se pueden formar, a modo de ejemplo, aldehídos como productos secundarios, como se describe, a modo de ejemplo, en Panov et al., Adv. Synth. Catal. (2004) 346, 268-274.

Esto es problemático en tanto se requieran como cetonas cíclicas para diversas aplicaciones en pureza elevada. A modo de ejemplo, ciclododecanona es un producto intermedio importante para la obtención, a modo de ejemplo, de laurillactama, ácido dodecanodicarboxílico, y poliamidas derivadas del mismo, como por ejemplo Nylon 12 o Nylon 6.12. En este caso, las impurezas contenidas en las cetonas cíclicas, como aldehídos, se pueden eliminar sólo con dificultad mediante procedimientos de purificación convencionales, como destilación, extracción o recristalización, ya que los grupos funcionales y el número de átomos de carbono son similares. Por lo tanto, en estos casos es necesaria una purificación muy costosa, a modo de ejemplo mediante destilación de muchas etapas y/o cristalización. Estos procedimientos de purificación son complicados y requieren muchos costes por este motivo.

Por lo tanto, la presente invención tomaba como base la tarea de poner a disposición un procedimiento con el que se pudieran obtener cetonas cíclicas de manera sencilla y con gasto reducido, en pureza elevada.

Otra tarea de la presente invención consistía en poner a disposición un procedimiento de purificación con el que se pudieran separar en especial compuestos orgánicos oxigenados de las cetonas cíclicas.

Según la invención, este problema se soluciona mediante un procedimiento para la obtención de una cetona cíclica con 7 a 16 átomos de carbono, que comprende al menos las etapas:

(a) oxidación de una composición (I), que contiene al menos un alqueno cíclico con 7 a 16 átomos de carbono con al menos dos dobles enlaces C-C, por medio de monóxido de dinitrógeno, bajo obtención de una composición (A),

(b) tratamiento de la composición (A) con al menos una base, bajo obtención de una composición (B),

(c) hidrogenado de la composición (B) en presencia de al menos un catalizador, bajo obtención de una composición (C),

(d) purificación de la composición (C), que comprende al menos los pasos:

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