Método para la producción de un compuesto amida.

Un proceso para producir un compuesto amida por medio del reordenamiento de Beckmann de un compuesto oxima utilizando cloruro de tionilo como un catalizador del reordenamiento,

el proceso que comprende

una etapa de pre-preparación en la cual una parte del compuesto oxima y el cloruro de tionilo se mezclan y se hacen reaccionar, en donde la relación molar del compuesto oxima con el cloruro de tionilo (compuesto oxima/cloruro de tionilo) es 0.5 o más; y una etapa de reacción de reordenamiento en la que se mezclan la solución del compuesto oxima restante y el reactante en la etapa de pre-preparación y el compuesto oxima experimenta reordenamiento a una temperatura más alta que en la etapa de pre-preparación.

Método para la producción de un compuesto amida.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un proceso para producir un compuesto amida por medio del reordenamiento de Beckmann de un compuesto oxima. 5

Antecedentes de la técnica

Un proceso industrial común para la producción de un compuesto amida implica el reordenamiento de Beckmann de un compuesto oxima correspondiente, utilizando ácido sulfúrico concentrado y óleum en una escala industrial. Sin embargo, tal ácido fuerte debe ser utilizado en cantidades estequiométricas o más, lo que provoca la generación de una gran cantidad de sulfato de amonio como un subproducto durante la neutralización. Por lo tanto, el proceso 10 requiere de unas instalaciones para la producción de ácido sulfúrico concentrado y óleum y para el tratamiento de sulfato de amonio, que es un proceso con carga significativa del medio ambiente y el coste instalación (Documento de Patente No. 1, Documento de Patente No. 2) .

Recientemente, se ha investigado intensamente el reordenamiento de Beckmann que no requiere ácido sulfúrico u óleum en una gran cantidad. Se han descrito procesos utilizando como catalizador un ácido fuerte tal como una 15 mezcla de una sal de amonio de peróxido de renio y ácido trifluorometanosulfónico (Referencia No-patente No. 1) , triflato de indio (Referencia No-patente No. 2) o triflato de iterbio (Referencia No-patente No. 3) . Se han descrito otros procesos que utilizan una combinación de un ácido y un agente deshidratante, incluyendo un proceso donde se lleva a cabo la reacción de reordenamiento utilizando un compuesto amida N, N-disustituida como solvente, pentóxido de fósforo o un compuesto fosfórico condensado y un anhídrido sulfónico que no contiene flúor o 20 anhídrido sulfocarboxílico (Documento de Patente Nos. 3 y 4) y un proceso que utiliza un catalizador de zeolita pretratado con una solución acuosa que contiene ácido (Documento de Patente No.5) . Como un proceso sin un ácido, se ha descrito un proceso para llevar a cabo la reacción de reordenamiento en presencia de un compuesto heterocíclico que contiene nitrógeno (WO 2007125002, JP 2009-185005 and JP 2009-298706) , una combinación de un compuesto de renio y un compuesto heterocíclico que contiene nitrógeno (Documento de Patente Nos. 6 y 7) y 25 un procedimiento que comprende el uso de óxido de zinc (Documento de Patente No. 8) . JP 2009-298706 describe además reacciones de reordenamiento en presencia de compuestos fosfaceno, compuestos de éster fosfórico, compuestos imida, compuestos sulfonilo, compuestos sulfinilo, compuestos de silano o compuestos silazano cíclicos. El Documento de Patente No. 9 describe un proceso en el cual utilizando cloruro cianúrico (también conocido como triclorotriazina) como un agente deshidratante en un solvente ácido carboxílico, se hace reaccionar 30 una oxima con un ácido carboxílico para producir un éster, que luego se reordena. El Documento de Patente No. 10 describe un proceso en el cual un hidrocloruro de una oxima experimenta reordenamiento utilizando, por ejemplo, como iniciador cloruro cianúrico (también conocido como triclorotriazina) . Aunque algunos procesos que utilizan un catalizador, tales como los descritos anteriormente pueden dar un alto rendimiento de reordenamiento, los procesos emplean un catalizador o solvente particular para el cual no se ha descrito de manera explícita un método 35 recuperación o de reciclaje y por lo tanto son deficientes como un proceso industrial.

El Documento de Patente No. 11 describe un proceso en el cual un compuesto oxima se somete a reordenamiento de Beckmann en un solvente polar, utilizando, como catalizador del reordenamiento, un compuesto que contiene un anillo aromático, que contiene (1) , como un miembro de anillo aromático, al menos un átomo de carbono que tiene un grupo saliente y (2) como miembros de anillo aromático, al menos tres heteroátomos y/o átomos de carbono que 40 tienen un grupo aceptor de electrones y en el cual (3) dos de los heteroátomos y/o átomos de carbono que tienen un grupo aceptor de electrones están en posición orto o para con respecto al átomo de carbono que tiene un grupo saliente. El Documento No. 4 también describe un enfoque similar.

Además, el Documento No-Patente No. 5 ha descrito que un fosfato que tiene una estructura heterocíclica similar a la de un catalizador descrito en el Documento de Patente No. 11 es activo como un catalizador para el 45 reordenamiento de Beckmann. El Documento de Patente No. 12 se ha descrito que el reordenamiento de Beckmann se puede realizar en un solvente no polar, utilizando un catalizador revelado en el Documento de Patente No. 11 y Documento No-Patente No. 4. Los Documentos de Patente Nos. 13 y 14 han descrito un proceso para reordenamiento de Beckmann de un compuesto oxima utilizando un compuesto análogo a un catalizador descrito en el Documento de Patente No. 11. 50

Los Documentos de Patente Nos. 15 y 16 describen el reordenamiento de Beckmann de un compuesto oxima utilizando cloruro de tionilo como catalizador.

Entre los catalizadores para el reordenamiento de Beckmann descritos en los documentos de la técnica anterior, los que son relativamente económicos y fácilmente disponibles como productos químicos industriales incluyen cloruro cianúrico, tricloruro de fósforo, pentacloruro de fósforo, cloruro de tionilo y cloruro de sulfurilo. Entre estos, el cloruro cianúrico, el tricloruro de fósforo y el pentacloruro de fósforo se convierten, cuando se inactivan, en compuestos insolubles en un solvente orgánico tal como el ácido cianúrico y ácido fosfórico, y por lo tanto cuando se utilizan en una gran cantidad, causan el bloqueo de la tubería o la transferencia pobre de calor en un proceso industrial, y por lo tanto son indeseables. Además, el tricloruro de fósforo y el pentacloruro de fósforo son indeseables para el medio 5 ambiente debido a su grave toxicidad.

En contraste, el cloruro de tionilo es un catalizador apropiado para la aplicación industrial, ya que se descompone para proporcionar cloruro de hidrógeno y dióxido de azufre sin precipitación sólida. Los Documentos de Patente Nos. 15 y 16 describen un procedimiento en el que se mezclan y se calientan el cloruro de tionilo y un compuesto oxima, y se ha encontrado que en el proceso, el rendimiento varía dependiendo de algunos factores tales como una 10 velocidad del incremento de la temperatura y el rendimiento por sí mismo es bajo. Además, el reordenamiento de Beckmann es tan exotérmica que no puede ser controlada por el proceso descrito en los Documentos de Patente Nos. 15 y 16, que, por lo tanto no se puede aplicar a una escala industrial grande. También se ha encontrado el problema que no se puede producir un compuesto amida deseado con un alto rendimiento mediante el procedimiento en el cual se adiciona cloruro de tionilo a una solución de un compuesto oxima calentado a una 15 temperatura predeterminada.

Documentos de Patente

Documento de Patente No. 1: Japanese Examined Patent Publication No. 1977-033118.

Documento de Patente No. 2: Japanese Laid-open Patent Publication No. 1993-4964.

Documento de Patente No. 3: Japanese Laid-open Patent Publication No. 2001-302602. 20

Documento de Patente No. 4: Japanese Laid-open Patent Publication No. 2001-302603.

Documento de Patente No. 5: Japanese Laid-open Patent Publication No. 2001-072658.

Documento de Patente No. 6: Japanese Laid-open Patent Publication No. 1997-301951.

Documento de Patente No. 7: Japanese Laid-open Patent Publication No. 1997-301952.

Documento de Patente No. 8: Japanese Laid-open Patent Publication No. 2001-019670. 25

Documento de Patente No. 9: Japanese Laid-open Patent Publication No. 1971-23740.

Documento de Patente No. 10: Japanese Laid-open Patent Publication No. 1972-18114.

Documento de Patente No. 11: Japanese Laid-open Patent Publication No. 2006-219470.

Documento de Patente No. 12: International Publication WO 07/125002.

Documento de Patente No. 13: Japanese Laid-open Patent Publication No. 2008-156277. 30

Documento de Patente No. 14: Japanese Laid-open Patent Publication No. 2008-162935.

Documento de Patente No. 15: Japanese Laid-open Patent Publication No. 1976-041376.

Documento de Patente No. 16: Japanese Examined Patent Publication No. 1977-012198.

Documento de Patente No. 17: Japanese Laid-open Patent Publication No. 1987-215558.

Documentos No-Patentes 35

Documento No-Patente No. 1: K. Narasaka, et. al., Chemistr y Letter, pp. 489-492 (1993) .

Documento No-Patente No. 2: J. S. Sandhu, et. al., Indian Journal of Chemistr y , pp. 154-156 (2002) .

1. Un proceso para producir un compuesto amida por medio del reordenamiento de Beckmann de un compuesto oxima utilizando cloruro de tionilo como un catalizador del reordenamiento, el proceso que comprende

una etapa de pre-preparación en la cual una parte del compuesto oxima y el cloruro de tionilo se mezclan y se hacen reaccionar, en donde la relación molar del compuesto oxima con el cloruro de tionilo (compuesto oxima/cloruro de 5 tionilo) es 0.5 o más; y una etapa de reacción de reordenamiento en la que se mezclan la solución del compuesto oxima restante y el reactante en la etapa de pre-preparación y el compuesto oxima experimenta reordenamiento a una temperatura más alta que en la etapa de pre-preparación.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la etapa de reacción de reordenamiento se lleva a cabo en presencia de un ácido de Lewis. 10

3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el ácido de Lewis es uno o más haluros de un metal seleccionado del grupo que consiste de zinc, cobalto, antimonio, estaño y bismuto.

4. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la etapa de pre-preparación se realiza a una Temperatura de 50 º C o menos y la etapa de reacción de reordenamiento se lleva a cabo a una temperatura de 60 º C a 160 º C. 15

5. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el compuesto oxima es la oxima de la ciclododecanona.