Método de producción continua de 2,5-dihidrofurano.

Un método de producción continua de 2,5-dihidrofurano, que comprende someter cis-2-buten-1,

4-diol a una reacción de deshidratación-ciclación en fase líquida en presencia de alúmina, caracterizado por que la suma de la concentración de los compuestos de carbonilo presentes en el sistema de reacción y la concentración de los compuestos de acetal presentes en el sistema de reacción se controla para que esté en un intervalo de 0,1 a 2 mol/l, siempre que la concentración de los compuestos de acetal se calcule en términos de grupos de acetal, determinándose las concentraciones basándose en la cantidad total de la mezcla de reacción, en el que la reacción se lleva a cabo de modo continuo durante 80 horas o más.

Método de producción continua de 2,5-dihidrofurano Campo técnico

La presente invención se refiere a un método de producción continua de 2,5-dihidrofurano, que es útil como materia prima o producto intermedio para la producción de productos farmacéuticos, agroquímicos, materias primas de polímeros, etc.

Antecedentes de la técnica

Se conocen métodos para la producción de éteres cíclicos como, por ejemplo, un método de producción de 2,5- dihidrofurano a través de la deshidratación-ciclación de c/s-2-buten-1,4-diol en presencia de una sal de hidrogenosulfato o en presencia de ácido sulfúrico y una base (véase el documento de patente 1); un método de producción de 2,5-dihidrofurano que incluye hacer pasar c/s-2-buten-1,4-diol vaporizado a través de un tubo que contiene catalizador de alúmina con helio e hidrógeno (véase el documento no de patente 1); un método de producción continua de 2,5-dihidrofurano mediante la alimentación de c/s-2-buten-1,4-diol en un reactor en presencia de un catalizador de óxido de aluminio para someter el diol a una reacción de deshidratación-ciclación a presión ambiente y una temperatura de 17 a 22 2C (véase el documento de patente 2); y un método de producción de un éter cíclico que incluye someter un oc,co-diol saturado a una reacción de deshidratación-ciclación en presencia de un óxido de aluminio que ha recibido un tratamiento específico (véase el documento de patente 3).

Documento no de patente 1: Industrial Eng. Chem. Product Res.& Dev., 1973, Vol. 12, N2 3, pág. 184-189; Documento de patente 1: solicitud de patente japonesa abierta a inspección pública (kokai) N2 1997-1185; Documento de patente 2: patente alemana N21.211.219;

Documento de patente 3: solicitud de patente japonesa abierta a inspección pública (kokai) N2 1981-738. Divulgación de la invención Problemas por resolver mediante la invención

El método desvelado en el documento de patente 1 tiene el problema de que se debe emplear un reactor hecho de un material caro tal como Hastelloy (marca registrada) con el fin de evitar la corrosión que, de otra manera, se produce en los reactores generalmente empleados hechos de hierro o de acero inoxidable. Además, cuando los presentes inventores llevaron a cabo previamente el método desvelado en el documento de patente 1, aumentaron los subproductos derivados de c/s-2-buten-1,4-diol en la producción continua durante un largo período de tiempo, reduciendo considerablemente la actividad catalítica y dificultando la producción continua a largo plazo. En el método desvelado en el documento no de patente 1, se debe emplear el costoso gas de helio, elevando el coste de producción. Por lo tanto, es preferible no usar este método en la producción a escala industrial. Además, el documento no de patente 1 no describe los efectos de los compuestos de carbonilo ni los compuestos de acetal que se generan como subproductos en el transcurso de la reacción. A través del método desvelado en el documento de patente 2, se pueden obtener buenos resultados de reacción, que son de una selectividad del 95 % o superior. Sin embargo, el documento de patente 2 solo desvela los resultados obtenidos desde el inicio de la reacción hasta 1 horas después del mismo. Por lo tanto, los presentes inventores llevan a cabo realmente la misma producción basándose en el método desvelado en el documento de patente 2. Como resultado de ello, aunque se obtuvieron buenos resultados de reacción durante un período de reacción corto, la actividad catalítica disminuyó en la producción continua durante 8 horas o más (véase, por ejemplo, el Ejemplo comparativo 1 de la presente memoria descriptiva). El documento de patente 3 no desvela que los subproductos formados durante la reacción en la que se emplea a,co-diol insaturado como material de partida afecten adversamente a la reacción cuando esta se realiza de modo continuo durante un largo período de tiempo. Además, el documento de patente 3 no desvela la resolución del problema.

Por lo tanto, para resolver los problemas anteriormente mencionados, es un objetivo de la presente invención proporcionar un método de producción continua de 2,5-dihidrofurano durante un largo período de tiempo y de una manera industrialmente ventajosa. Medios para resolver los problemas

De acuerdo con la presente invención, el objetivo mencionado anteriormente se puede lograr mediante lo siguiente:

[1] Un método de producción continua de 2,5-dihidrofurano que comprende someter c/'s-2-buten-1,4-diol a una reacción de deshidratación-ciclación en fase líquida en presencia de alúmina, caracterizado por que la suma de la concentración de los compuestos de carbonilo presentes en el sistema de reacción y la concentración de los compuestos de acetal presentes en el sistema de reacción se controla para que esté en un intervalo de ,1 a 2 mol/l, siempre que la concentración de los compuestos de acetal se calcule en términos de grupos de acetal, determinándose las concentraciones basándose en la cantidad total de la mezcla de reacción.

[2] El método de producción continua de 2,5-dihidrofurano descrito en [1] anterior, en el que la suma de la

concentración de los compuestos de carbonita presentes en el sistema de reacción y la concentración de los compuestos de acetal presentes en el sistema de reacción se controla para que esté en un intervalo de ,5 a 1,5 mol/l, determinándose las concentraciones basándose en la cantidad total de la mezcla de reacción.

[3] El método de producción continua de 2,5-dihidrofurano descrito en [1] o [2] anterior, en el que la reacción se lleva a cabo mientras se carga c/'s-2-buten-1,4-diol de forma continua o discontinua en el reactor, y se separan por destilación el 2,5-dihidrofurano formado, el agua y una parte de los subproductos.

[4] El método de producción continua de 2,5-dihidrofurano descrito en uno cualquiera de [1] a [3] anteriores, en el que la reacción se lleva a cabo de modo continuo durante 8 horas o más.

Efectos de la invención

De acuerdo con la presente invención, se puede producir 2,5-dihidrofurano, que es útil como materia prima o producto intermedio para la producción de productos farmacéuticos, agroquímicos, materias primas de polímeros, etc., sistemáticamente de una manera industrialmente ventajosa.

Mejores modos de llevar a cabo la invención

Un rasgo característico de la presente invención reside en que, cuando el c/s-2-buten-1,4-diol se somete a una reacción de deshidratación-ciclación en presencia de alúmina, la suma de la concentración de tas compuestos de carbonita presentes en el sistema de reacción y de la concentración de tas compuestos de acetal presentes en el sistema de reacción se controla para que esté en un intervalo de ,1 a 2 mol/l (en la presente memoria descriptiva, la concentración de los compuestos de acetal se calcula en términos de grupos acetal), determinándose las concentraciones basándose en la cantidad total de la mezcla de reacción. Como se usa en el presente documento, la expresión "mezcla de reacción" se refiere a una mezcla líquida que contiene c/s-2-buten-1,4-diol, todos los subproductos formados en el transcurso de la reacción y un disolvente opcionalmente añadido (es decir, la totalidad de la mezcla líquida contenida en el reactor). A menos que se especifique lo contrario, la "mezcla de reacción" contiene 2,5-dihidrofurano, que es un producto diana. La expresión "producción continua" se refiere a un modo de reacción en el que la reacción no se completa en un sota lote, sino que se realiza muchas veces sin cambiar el catalizador de alúmina, o un modo de reacción continuo.

Los ejemplos de compuestos de carbonita presentes en el sistema de reacción incluyen crotonaldehído y 4- hidroxibutanal.

Los ejemplos de compuestos de acetal presentes en el sistema de reacción incluyen un compuesto de c/s-2-buten- 1,4-diolacetal de crotonaldehído, 4-hidroxitetrahidrofurano y compuestos formados a través de una reacción adicional entre el crotonaldehído y el 4-hidroxibutanal, que están representados por las siguientes fórmulas estructurales:

Estos compuestos de carbonita y compuestos de acetal son subproductos generados en el transcurso de la reacción.

En la presente invención, además de tas compuestos de carbonita y tas compuestos de acetal anteriormente mencionados, también se producen compuestos de éter como subproductos. Los ejemplos de dichos compuestos de éter incluyen bis(4-hidroxi-2-buten)éter. Sin embargo, bastante sorprendentemente, la concentración de tas compuestos de éter (que se puede denominar de aquí en adelante "concentración de tas compuestos... [Seguir leyendo]

1. Un método de producción continua de 2,5-dihidrofurano, que comprende someter c/'s-2-buten-1,4-diol a una reacción de deshidratación-ciclación en fase líquida en presencia de alúmina, caracterizado por que la suma de la

concentración de los compuestos de carbonilo presentes en el sistema de reacción y la concentración de los compuestos de acetal presentes en el sistema de reacción se controla para que esté en un intervalo de ,1 a 2 mol/l, siempre que la concentración de los compuestos de acetal se calcule en términos de grupos de acetal, determinándose las concentraciones basándose en la cantidad total de la mezcla de reacción, en el que la reacción se lleva a cabo de modo continuo durante 8 horas o más.

2. El método de producción continua de 2,5-dihidrofurano de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la suma de la concentración de los compuestos de carbonilo presentes en el sistema de reacción y la concentración de los compuestos de acetal presentes en el sistema de reacción se controla para que esté en un intervalo de ,5 a 1,5 mol/l, determinándose las concentraciones basándose en la cantidad total de la mezcla de reacción.

3. El método de producción continua de 2,5-dihidrofurano de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que la reacción se lleva a cabo mientras se carga c/s-2-buten-1,4-diol de forma continua o discontinua en el reactor, y el

2,5-dihidrofurano formado, el agua y una parte de los subproductos se separan por destilación.