Purificación de ciclododecanona mediante tratamiento térmico.

Procedimiento para la obtención de ciclododecanona, que comprende al menos los pasos (a) obtención de una composición (I') que contiene al menos ciclododecanona,

que comprende al menos las etapas (a-1) trimerización de butadieno para dar ciclododecatrieno,

(a-2) oxidación de ciclododecatrieno para dar ciclododecadienona, (a-3) hidrogenado de ciclododecadienona para dar ciclododecanona,

(b) purificación de la composición (I'), que comprende al menos las etapas (i) tratamiento térmico de la composición (I') con al menos un catalizador heterogéneo, aplicado sobre un soporte, que contiene al menos un metal de transición del 8º grupo secundario del sistema periódico de los elementos,

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

no efectuándose entre las etapas (a-2) y (a-3) un tratamiento de la composición obtenida en la etapa (a-2) con al menos una base.

Purificación de ciclododecanona mediante tratamiento térmico La presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de ciclododecanona, que comprende la obtención de una composición (I') que contiene al menos ciclododecanona y una purificación, que comprende un tratamiento térmico de la composición (I') con al menos un catalizador heterogéneo, aplicado sobre un soporte, que contiene al menos un metal de transición del 8º grupo secundario del sistema periódico de los elementos, y purificación subsiguiente mediante un procedimiento seleccionado a partir del grupo constituido por destilación, extracción y cristalización.

Para diversas aplicaciones se requieren cetonas cíclicas en pureza elevada. En este caso, debido al procedimiento de obtención, las cetonas cíclicas contienen frecuentemente impurezas, a modo de ejemplo aquellas con grupos que contienen oxígeno, que son difíciles de eliminar mediante procedimientos de purificación convencionales, como destilación o cristalización. Por este motivo, los procedimientos de purificación convencionales para tales problemas de separación son complejos y requieren muchos costes.

A modo de ejemplo, ciclododecanona es un producto intermedio importante para la obtención, a modo de ejemplo,

de laurinlactama, ácido dodecanodicarboxílico y poliamidas derivadas del mismo, como por ejemplo Nylon 12 o Nylon 6.12.

Ciclododecanona se obtiene, a modo de ejemplo, mediante oxidación al aire de ciclododecano en presencia de ácido bórico para dar borato de ciclododecilo, hidrólisis del 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, Cyclododecanon and Laurolactama" en Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistr y , 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. Tales procedimientos se dan a conocer, 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 de procedimiento.

A todos los procedimientos es común que la pureza de los productos crudos sin purificación adicional no es suficiente para algunas aplicaciones. En especial los compuestos orgánicos con grupos que contienen oxígeno están contenidos aún en cantidades demasiado elevadas en los productos obtenidos. Por lo tanto, en estos casos es necesaria una purificación muy costosa, a modo de ejemplo mediante destilación y/o cristalización de varias etapas.

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

Según la invención, este problema se soluciona mediante un procedimiento para la obtención de ciclododecanona, 35 que comprende al menos los pasos (a) obtención de una composición (I') que contiene al menos ciclododecanona, que comprende al menos las etapas (a-1) trimerización de butadieno para dar ciclododecatrieno,

(a-2) oxidación de ciclododecatrieno para dar ciclododecadienona,

(a-3) hidrogenado de ciclododecadienona para dar ciclododecanona, no efectuándose entre las etapas (a-2) y (a-3) un tratamiento de la composición obtenida en la etapa (a-2) con al menos una base,

(b) purificación de la composición (I') , que comprende al menos las etapas (i) tratamiento térmico de la composición (I') con al menos un catalizador heterogéneo, aplicado 45 sobre un soporte, que contiene al menos un metal de transición del 8º grupo secundario del sistema periódico de los elementos,

(ii) purificación subsiguiente mediante un procedimiento seleccionado a partir del grupo constituido por destilación, extracción y cristalización.

Mediante el procedimiento según la invención se puede obtener ciclododecanona con una pureza, a modo de ejemplo, de > 99, 5 %. Además, el procedimiento según la invención representa una posibilidad de aumentar el rendimiento de ciclododecanona, ya que el tratamiento con al menos un catalizador heterogéneo, aplicado sobre un soporte, que contiene al menos un metal de transición del 8º grupo secundario del sistema periódico de los elementos, es generalmente muy selectivo, y por ello se pierde menos producto en la subsiguiente purificación por destilación o cristalización.

En el ámbito de la presente invención, se entiende por "tratamiento" una puesta en contacto de la composición (I') con al menos un catalizador heterogéneo, aplicado sobre un soporte, que contiene al menos un metal de transición. Según la invención, conforme a la etapa (i) , la composición se somete a tratamiento térmico con un catalizador heterogéneo, aplicado sobre un soporte, que contiene al menos un metal de transición del 8º grupo secundario del sistema periódico de los elementos.

El procedimiento según la invención comprende las etapas (i) y (ii) . Según la etapa (i) , la composición (I') se somete a tratamiento térmico con un catalizador heterogéneo, aplicado sobre un soporte, que contiene al menos un metal de transición del 8º grupo secundario del sistema periódico de los elementos. Según la etapa (ii) , la composición (I') tratada de tal manera se purifica adicionalmente mediante destilación, extracción y/o cristalización. En este caso, la destilación, extracción y/o cristalización se puede llevar a cabo según todos los métodos habituales conocidos por el especialista.

Disolventes apropiados para la cristalización según la etapa (ii) son, a modo de ejemplo, alcoholes, éteres, hidrocarburos, hidrocarburos aromáticos, cetonas, preferentemente tolueno, xileno, metanol, etanol, propanol, butanol, acetona, dietilcetona o metil-terc-butiléter. Según la invención, es igualmente posible no emplear disolvente, sino llevar a cabo una cristalización por fusión.

La purificación por destilación se puede efectuar en una o varias columnas. En este caso se trabaja preferentemente a presiones entre 1 y 2000 mbar. Especialmente en el caso de cetonas cíclicas con más de 8 átomos de carbono son preferentes presiones entre 5 y 500 mbar, son especialmente preferentes 10 a 200 mbar. Las temperaturas (temperatura de cola) se sitúan en 100 a 300ºC. La temperatura en la purificación destilativa se sitúa preferentemente en 130 a 250ºC, de modo especialmente preferente en 150 a 220ºC.

Según una forma preferente de ejecución de la invención, la purificación por destilación se lleva a cabo a una presión de 1 a 2000 mbar, preferentemente 5 a 500 mbar, de modo especialmente preferente 10 a 200 mbar, y a una temperatura de cola de 100 a 300ºC, preferentemente 130 a 250ºC, de modo especialmente preferente 150 a 220ºC.

En tanto en la purificación por destilación se emplee sólo una columna, el producto de valor se obtiene preferentemente a través de una extracción lateral. En este caso, según la invención es posible obtener el producto deseado en forma líquida o gaseosa. A través de la cola se separan preferentemente productos de punto de ebullición elevado, a través de la cabeza se separan preferentemente productos de bajo punto de ebullición. Si se emplean dos columnas, el producto de valor, preferentemente junto con productos de punto de ebullición elevado, pasa a través de la cola a la segunda columna, a partir de la cual se puede obtener a través de la cabeza, o de nuevo como extracción lateral. Según la invención se pueden emplear también columnas de pared separadora.

En este caso, según la invención también es posible efectuar otros tratamientos entre los pasos aislados del procedimiento. En especial, según la invención es posible, tras la etapa (i) , separar el catalizador heterogéneo, aplicado sobre un soporte, que contiene al menos un metal de transición del 8º grupo secundario del sistema periódico de los elementos, en especial si el catalizador se presenta suspendido.

Antes de la destilación, extracción, o bien cristalización según la etapa (ii) puede ser ventajoso eliminar el catalizador de la composición (I') tratada. En el caso de catalizadores heterogéneos, esto se puede efectuar, a modo de ejemplo, mediante filtración. El catalizador se puede emplear ventajosamente de nuevo en la etapa (i) tras la separación. Según la invención también... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención de ciclododecanona, que comprende al menos los pasos (a) obtención de una composición (I') que contiene al menos ciclododecanona, que comprende al menos las etapas 5 (a-1) trimerización de butadieno para dar ciclododecatrieno,

(a-2) oxidación de ciclododecatrieno para dar ciclododecadienona, (a-3) hidrogenado de ciclododecadienona para dar ciclododecanona,

(b) purificación de la composición (I') , que comprende al menos las etapas (i) tratamiento térmico de la composición (I') con al menos un catalizador heterogéneo, aplicado sobre un soporte, que contiene al menos un metal de transición del 8º grupo secundario del sistema periódico de los elementos,

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

no efectuándose entre las etapas (a-2) y (a-3) un tratamiento de la composición obtenida en la etapa (a-2) con al 15 menos una base.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, llevándose a cabo el tratamiento según la etapa (i) a una temperatura de 60 a 350ºC.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 o 2, llevándose a cabo el tratamiento según la etapa (i) durante un tiempo de 0, 1 a 50 horas.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, conteniendo la composición (I') otro compuesto orgánico que contiene oxígeno, además de al menos una cetona cíclica.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, siendo el metal de transición, al menos uno, Ni, Pd, Ru, Ir, Pt, Co y/o Rh.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, siendo el metal de transición, al menos uno, Pd, Ru y/o 25 Pt.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, trabajándose a presiones entre 5 y 500 mbar en la purificación por destilación en (ii) , y situándose las temperaturas (temperatura de cola) en 100 a 300ºC.

8. Procedimiento según la reivindicación 2, llevándose a cabo el tratamiento según la etapa (i) a una temperatura de 130 a 260ºC.