(57)【要約】      （修正有）【課題】ニトリル化合物とカルシウム化合物からの工業的で実用的なカルボン酸カルシウム塩を直接生成させるための方法の提供。【解決手段】約９０℃〜約２５０℃の温度で、十分な圧力で、そして十分な時間、ニトリル化合物と、水酸化カルシウム、酸化カルシウム又はそれらの混合物から選択されるカルシウム化合物と、そして水とを接触させて、カルボン酸カルシウム塩を含んでなる反応混合物を生成する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルボン酸カルシウム塩を生成する方法であって、約９０℃〜約２５０℃の温度で、十分な圧力で、そして十分な時間、ニトリル化合物と、水酸化カルシウム、酸化カルシウム又はそれらの混合物から選択されるカルシウム化合物と、そして水とを接触させて、カルボン酸カルシウム塩を含んでなる反応混合物を生成することを含んでなる方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記ニトリル化合物が、式Ｒ−ＣＮ（Ｒは、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基又はヘテロ環炭化水素基から選択され、Ｒは、場合によって置換される）によって表される方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法であって、前記Ｒが脂肪族炭化水素基である方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法であって、前記ニトリルがプロピオニトリルである方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、カルシウム化合物のニトリル化合物へのモル比が約０．５：１〜約０．７５：１である方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法であって、カルシウム化合物のニトリル化合物へのモル比が、０．５：１より大きく約０．６：１までである方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法であって、水のニトリル化合物へのモル比が約５：１〜約３０：１である方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法であって、水のニトリル化合物へのモル比が約１２：１〜約１５：１である方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法であって、更に、前記反応混合物からアンモニアを除くことを含んでなる方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法であって、更に、前記カルボン酸カルシウム塩を取り出すことを含んでなる方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法であって、前記温度が約１６０℃〜約２２０℃である方法。
【請求項１２】
請求項１記載の方法であって、更に、前記反応混合物からアンモニアを除いて、その後に該カルボン酸カルシウム塩を取り出すことを含んでなる方法。
【請求項１３】
カルボン酸カルシウム塩を生成するための方法であって、
（ａ）反応容器中で、約９０℃〜約２５０℃の温度で、十分な圧力で、そして十分な時間、ニトリル化合物と、水酸化カルシウム、酸化カルシウム又はそれらの混合物から選択されるカルシウム化合物と、そして水とを接触させて、カルボン酸カルシウム塩、前記ニトリル化合物に対応するアミド、水及びアンモニアを含んでなる第一反応混合物を生成し；
（ｂ）場合によって、該第一反応混合物を冷却し；
（ｃ）該反応容器を通気してアンモニアを除き、そして第二反応混合物を生成し；
（ｄ）場合によって、該第二反応混合物に水を更に加え；
（ｅ）前記第二反応混合物を適する温度に加熱してアンモニアを更に除き、場合によって、該第二反応混合物から水を除き、そして前記アミドの少なくとも一部を加水分解して、カルボン酸カルシウム塩を更に生成し；そして
（ｆ）該カルボン酸カルシウム塩を取り出すことを含んでなる方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法であって、前記ニトリル化合物が、式Ｒ−ＣＮ（Ｒは、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基又はヘテロ環炭化水素基から選択され、Ｒは、場合によって置換される）によって表される方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法であって、前記Ｒが脂肪族炭化水素基である方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法であって、前記ニトリルがプロピオニトリルである方法。
【請求項１７】
請求項１３記載の方法であって、カルシウム化合物のニトリル化合物へのモル比が約０．５：１〜約０．７５：１である方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法であって、カルシウム化合物のニトリル化合物へのモル比が、０．５：１より大きく約０．６：１までである方法。
【請求項１９】
請求項１３記載の方法であって、工程（ａ）において加えられる、水のニトリル化合物へのモル比が、約５：１〜約３０：１である方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法であって、工程（ａ）において加えられる、水のニトリル化合物へのモル比が、約１２：１〜約１５：１である方法。
【請求項２１】
請求項１３記載の方法であって、前記温度が約１６０℃から約２２０℃である方法。
【請求項２２】
請求項１３記載の方法であって、前記カルボン酸カルシウム塩が、（i）工程（ｅ）の生成物の濃度を調整し、（ii）濾過して不溶性の未反応カルシウム化合物を除き、（iii）該ニトリル化合物に対応するカルボン酸を加えてあらゆる可溶性カルシウム化合物を中和して、そして中和された生成物を生成し、そして、（iv）場合によって、該中和された生成物を濾過して不溶物を除いて、そして中和された溶液生成物を生成することによって取り出される方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法であって、更に、該中和された溶液生成物を乾燥して固体カルボン酸カルシウム塩を生成することを含んでなる方法。
【請求項２４】
請求項１３記載の方法であって、前記カルボン酸カルシウム塩が、（i）工程（ｅ）の生成物の濃度を調整し、（ii）該ニトリル化合物に対応するカルボン酸を加えて、残存しているカルシウム化合物を中和して、そして中和された生成物を生成し、そして、（iii）場合によって、該中和された生成物を濾過して不溶物を除いて、そして中和された溶液生成物を生成することによって取り出される方法。
【請求項２５】
請求項２４記載の方法であって、更に、該中和された溶液生成物を乾燥して固体カルボン酸カルシウム塩を生成することを含んでなる方法。
【請求項２６】
請求項１３記載の方法であって、前記第一反応混合物が冷却された後に、工程（ｃ）における前記通気がされる方法。
【請求項２７】
プロピオン酸カルシウムを生成するための方法であって、約９０℃から約２５０℃の温度で、該望まれる温度を達成するために十分な圧力で、そして十分な時間、プロピオニトリルと、水酸化カルシウム、酸化カルシウム又はそれらの混合物から選択されるカルシウム化合物と、そして水とを接触させて、プロピオン酸カルシウムを含んでなる反応混合物を生成することを含んでなり；
カルシウム化合物のプロピオニトリルへのモル比が約０．５：１〜約０．７５：１であり、水のプロピオニトリルへのモル比が約５：１〜３０：１である方法。
【請求項２８】
請求項２７記載の方法であって、カルシウム化合物のプロピオニトリルへのモル比が０．５：１より大きく約０．６：１までである方法。
【請求項２９】
請求項２７記載の方法であって、水のニトリル化合物へのモル比が約１２：１〜約１５：１である方法。
【請求項３０】
請求項２７記載の方法であって、前記温度が約１６０℃〜約２２０℃である方法。
【請求項３１】
請求項２７記載の方法であって、更に、前記反応混合物からアンモニアを除くことを含んでなる方法。
【請求項３２】
請求項３１記載の方法であって、更に、前記プロピオン酸カルシウムを取り出すことを含んでなる方法。
【請求項３３】
請求項２７記載の方法であって、更に、前記反応混合物からアンモニアを除き、その後に該プロピオン酸カルシウムを取り出すことを含んでなる方法。
【請求項３４】
プロピオン酸カルシウムを生成するための方法であって、
（ａ）反応容器中で、約９０℃〜約２５０℃の温度で、十分な圧力で、そして十分な時間、プロピオニトリルと、水酸化カルシウム、酸化カルシウム又はそれらの混合物から選択されるカルシウム化合物と、そして水とを接触させて、プロピオン酸カルシウム、そのプロピオンアミド、水及びアンモニアを含んでなる第一反応混合物を生成し；
（ｂ）場合によって、該第一反応混合物を冷却し；
（ｃ）該反応容器を通気してアンモニアを除き、そして第二反応混合物を生成し；
（ｄ）場合によって、該第二反応混合物に水を更に加え；
（ｅ）前記第二反応混合物を適する温度に加熱してアンモニアを更に除き、場合によって、該第二反応混合物から水を除き、そして前記アミドの少なくとも一部を加水分解してプロピオン酸カルシウムを更に生成し；そして
（ｆ）該プロピオン酸カルシウムを取り出すことを含んでなり、
カルシウム化合物のプロピオニトリルへのモル比が約０．５：１〜約０．７５：１であり、水のプロピオニトリルへのモル比が約５：１〜約３０：１である方法。
【請求項３５】
請求項３４記載の方法であって、前記プロピオン酸カルシウムが、（i）工程（ｅ）の生成物の濃度を調整し、（ii）濾過して不溶性の未反応カルシウム化合物を除き、（iii）プロピオン酸を加えてあらゆる可溶性カルシウム化合物を中和して、中和された生成物を生成し、そして、（iv）場合によって、該中和された生成物を濾過して不溶物を除いて、そして中和された溶液生成物を生成することによって取り出される方法。
【請求項３６】
請求項３５記載の方法であって、更に、該中和された溶液生成物を乾燥して固体プロピオン酸カルシウムを生成することを含んでなる方法。
【請求項３７】
請求項３４記載の方法であって、前記プロピオン酸カルシウムが、（i）工程（ｅ）の生成物の濃度を調整し、（ii）プロピオン酸を加えて、残存しているカルシウム化合物を中和して、そして中和された生成物を生成し、そして、（iii）場合によって、該中和された生成物を濾過して不溶物を除いて、そして中和された溶液生成物を生成することによって取り出される方法。
【請求項３８】
請求項３７記載の方法であって、更に、該中和された溶液生成物を乾燥して固体プロピオン酸カルシウムを生成することを含んでなる方法。
【請求項３９】
請求項３４記載の方法であって、前記温度が約１６０℃〜約２２０℃である方法。
【請求項４０】
請求項３４記載の方法であって、前記第一反応混合物が冷却された後に、工程（ｃ）における前記通気がされる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水酸化カルシウム又は酸化カルシウムと水を用いて、ニトリル化合物からカルボン酸カルシウム塩を生成するための方法に関する。１つの側面においては、本発明は、プロピオニトリルと水酸化カルシウム又は酸化カルシウムからプロピオン酸カルシウムを生成するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の方法に従って生成されるカルボン酸カルシウム塩類は、対応するカルボン酸を生成するために用いられ得る。カルボン酸カルシウム塩類は、他の用途も有しうる。例えば、酢酸カルシウムは、ケーキバター、プディング、及びパイの具におけるもののような増粘剤として、種々の段階の加工処理中並びに完成品における食物のｐＨを制御する際の緩衝剤として、細菌増殖を防止するための保存料として、そしてペット製品中のカルシウム補充剤 (supplement) として用いられる。更に、プロピオン酸カルシウムは、食糧分野において、特に焼き (baked) 製品分野においてカビ及び他の微生物を抑制するための保存料として、そして動物食餌中の保存料及び栄養補充剤として大規模に用いられる。
【０００３】
カルボン酸カルシウム塩類は、典型的には、カルボン酸塩を合成するための慣用的な方法、例えば、炭酸塩、水酸化物又は酸化物を、濃厚な又は希薄なカルボン酸と反応させることによって調製されうる。プロピオン酸カルシウムは、典型的には、プロピオン酸と水酸化カルシウムから生成される。
【０００４】
米国特許第４，７００，０００号 (Merkel et al.) は、プロピオン酸からプロピオン酸カルシウムを生成するための慣用的な方法についての改良を開示している。Merkel et al. は、水酸化カルシウムとプロピオン酸の反応中に形成される水が、水とプロピオン酸の共沸混合物として除かれることを開示している。Merkel et al. は、水とプロピオン酸の蒸気混合物が、方法であって、この混合物が、プロピオン酸カルシウムと水酸化カルシウムを含有しプロピオン酸を有するか又は有しない水性混合液中に通じられ、その間に、水酸化カルシウムを更に加えることによってそのｐＨが５〜１０に調整され、そしてそのプロピオン酸カルシウムが結晶化によって単離される方法によって、プロピオン酸カルシウムを調製するために有利に用いられることを開示している。
【０００５】
米国特許第３，８７６，６９１号 (Lincoln) は、ニトリルの加水分解であって、水酸化バリウムの水溶液で行って、そのニトリルに対応するカルボン酸のバリウム塩を生成する加水分解を開示している。しかしながら、 Lincoln は、酸化カルシウムは加水分解剤として効果的でなかったこと、及び水酸化バリウムは、ニトリルを加水分解するそれの能力の点で、その他の最も普通である水酸化アルカリ土類金属、即ち、水酸化カルシウムと比較して独特であることを開示している（Lincoln の実施例IIIを参照のこと）。
【０００６】
米国特許第５，７６３，６５２号 (Kawabe et al.) は、ニトリル化合物の加水分解であって、塩基性触媒で行われてカルボン酸の塩及び塩基を形成し、その塩基触媒が特に水酸化アルカリ金属である加水分解を開示している (３欄、４〜６行)。Kawabe et al. は、酸化マンガン触媒の存在下でニトリル化合物をその対応するアミドにする水和をも開示している。場合によって、そのニトリル化合物の水和は、その酸化マンガンと金属単体との、又はＩａ族元素（例えば、Ｎａ、Ｋ等）、ＩＩａ族元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ等）、ＩＩｂ族元素（例えば、Ｚｎ）、ＩＶａ族元素（例えば、Ｚｒ等）、ＩＶｂ族元素（例えば、Ｓｎ等）、及びＶａ族元素（例えば、Ｖ等）を含有する化合物との組み合わせ物の存在下で行われ得る（１２欄、２６〜６５行参照）。Kawabe et al. は、更に、そのニトリル化合物の水和によって形成されるアミド化合物が、無機塩基、例えば、水酸化アルカリ金属、炭酸アルカリ金属、炭酸水素アルカリ金属、水酸化アルカリ土類金属、及び炭酸アルカリ土類金属、好ましくは、水酸化アルカリ金属及び炭酸アルカリ金属によって加水分解されうることを開示している (１５欄、４７〜５７行、及び１６欄、１〜６行参照)。Kawabe et al. は、水酸化カルシウムでのニトリル化合物の加水分解も、カルシウム化合物単独でのニトリル化合物の水和も開示していない。
【０００７】
従って、プロピオニトリルからプロピオン酸カルシウムを生成するためには、当業者は、先ず、プロピオニトリルを酸加水分解又は苛性加水分解を介してフリー酸に転化するであろう。その酸加水分解は、多量の副生成物であるアンモニウム塩を生成するであろう。苛性ソーダ、即ち、水酸化ナトリウムでの典型的な塩基加水分解は、多量の水酸化ナトリウムを消費するか、又は水酸化ナトリウムを回収するために資本集約的な電気透析を必要とするであろう。その酸は、その後に水酸化カルシウム又は酸化カルシウムと反応されてプロピオン酸カルシウムを生成するだろう。また、当業者は、その Kawabe et al. の特許の教示に基づいて酸化マンガン触媒を用いてニトリル化合物を水和してその対応するアミドを生成し、次いで、そのアミド化合物を塩基、例えば、水酸化カルシウムを用いて加水分解するであろう。
【０００８】
ここで、ニトリル化合物とカルシウム化合物から直接カルボン酸カルシウム塩を生成するための工業的で実用的な方法が発見された。
【特許文献１】米国特許第４，７００，０００号
【特許文献２】米国特許第３，８７６，６９１号
【特許文献３】米国特許第５，７６３，６５２号
【関連する出願】
【０００９】
本出願は、参照により本明細書によって本出願中に取り込まれる、“カルボン酸カルシウム塩を生成するための方法”と題され、２００２年６月２７日に出願された先行する仮出願第６０／３９２，３２３号の優先権を主張する。
【発明の要旨】
【００１０】
本発明によると、カルボン酸カルシウム塩を生成するための方法であって、約９０℃〜約２５０℃の温度で、十分な圧力で、そして十分な時間、ニトリル化合物と、水酸化カルシウム、酸化カルシウム又はそれらの混合物から選択されるカルシウム化合物と、そして水とを接触させて、カルボン酸カルシウム塩を含んでなる反応混合物を生成することを含んでなる方法が提供される。
【００１１】
更に、本発明によると、アンモニアが該反応混合物から除かれて、そのカルボン酸カルシウム塩が取り出される。
更に、本発明によると、カルボン酸カルシウム塩を生成するための方法であって、（ａ）反応容器中で、約９０℃〜約２５０℃の温度で、十分な圧力で、そして十分な時間、ニトリル化合物と、水酸化カルシウム、酸化カルシウム又はそれらの混合物から選択されるカルシウム化合物と、そして水とを接触させて、カルボン酸カルシウム塩、該ニトリル化合物に対応するアミド、水酸化カルシウム、水及びアンモニアを含んでなる第一反応混合物を生成し；（ｂ）先に冷却してから又はしないままに、該反応容器を通気してアンモニアを除き、そして第二反応混合物を生成し；（ｃ）場合によって、該第二反応混合物に水を更に加え；（ｄ）該第二反応混合物を適する温度に加熱してアンモニアを更に除き、場合によって、該第二反応混合物から水を除き、そしてそのアミドの少なくとも一部を加水分解してカルボン酸カルシウム塩を更に生成し；そして、（ｅ）該カルボン酸カルシウム塩を取り出すことを含んでなる方法が提供される。
【発明の詳しい説明】
【００１２】
本発明は、水酸化カルシウム、酸化カルシウム及びそれらの混合物から選択されるカルシウム化合物を用いて、ニトリル化合物から直接カルボン酸カルシウム塩を生成するための方法を提供する。但し、そのカルシウム化合物でのニトリル化合物のその加水分解は、酸化マンガン触媒のような別異の触媒が存在しなくとも行われ得る。
【００１３】
本発明の第一の態様は、カルボン酸カルシウム塩を生成するための方法であって、約９０℃〜約２５０℃の温度で、十分な圧力で、即ち、その望まれる温度を達成するために十分な圧力で、そして十分な時間、ニトリル化合物と、水酸化カルシウム、酸化カルシウム又はそれらの混合物から選択されるカルシウム化合物と、そして水とを接触させて、カルボン酸カルシウム塩を含んでなる反応混合物を生成することを含んでなる方法に関する。
【００１４】
カルボン酸カルシウム塩を含んでなる反応混合物を形成した後、その反応混合物は、典型的には、更に、その反応混合物からアンモニアを除くために加工処理されて、そのカルボン酸カルシウム塩が取り出される。
【００１５】
本発明の第二の態様は、カルボン酸カルシウム塩を生成するための好ましい方法であって、（ａ）反応容器中で、約９０℃〜約２５０℃の温度で、十分な圧力で、即ち、その望まれる温度を達成するために十分な圧力で、そして十分な時間、ニトリル化合物と、水酸化カルシウム、酸化カルシウム又はそれらの混合物から選択されるカルシウム化合物と、そして水とを接触させて、カルボン酸カルシウム塩、そのニトリル化合物に対応するアミド、水酸化カルシウム、水及びアンモニアを含んでなる第一反応混合物を生成し；（ｂ）場合によってその第一反応混合物を冷却し；（ｃ）その反応容器を通気してアンモニアを除き、そして第二反応混合物を生成し；（ｄ）場合によって、その第二反応混合物に水を更に加え；（ｅ）その第二反応混合物を適する温度に加熱してアンモニアを更に除き、場合によって、その第二反応混合物から水を除き、そしてそのアミドの少なくとも一部を加水分解してカルボン酸カルシウム塩を更に生成し；そして、（ｆ）カルボン酸カルシウム塩を取り出すことを含んでなる方法に関する。
【００１６】
本発明により使用され得るニトリル化合物には、式Ｒ−ＣＮ（Ｒは、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基又はヘテロ環炭化水素基から選択され、Ｒは、場合によって置換される）によって表されるニトリル化合物が含まれる。
【００１７】
その脂肪族炭化水素基には、約１〜１２炭素原子、好ましくは約１〜６炭素原子を有する飽和炭化水素基、又は約２〜１２炭素原子、好ましくは約２〜６炭素原子を有する不飽和炭化水素基が含まれるがそれらに限定されない。適する飽和脂肪族炭化水素基の例には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル等が含まれる。適する不飽和脂肪族炭化水素基の例には、ビニル、アリル、１−プロペニル、イソプロペニル、２−ブテニル、エチニル、２−プロピニル等が含まれる。
【００１８】
その脂環式炭化水素基には、約３〜１０炭素原子を有するシクロアルキル及びシクロアルケン基が含まれるがそれらに限定されない。適する脂環式炭化水素基の例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル、及びこれらシクロアルキル基に対応するシクロアルキレン基が含まれる。
【００１９】
その芳香族炭化水素基には、約６〜１４炭素原子を有するアリール基、及び約７〜１５炭素を有するアルカリール (alkaryl) 及びアラルキル基が含まれるがそれらに限定されない。適する芳香族炭化水素基の例には、フェニル、ナフチル、ベンジル、フェネチル、トリル、キシリル等が含まれる。
【００２０】
そのヘテロ環基には、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子から選択される少なくとも１原子をヘテロ原子として各々が有するヘテロ環基が含まれ、それは、芳香族ヘテロ環基、非芳香族へテロ環基又は縮合へテロ環基のいずれでもありうる。適するヘテロ環基の例には、フリル、チエニル、ピロリル、イミダゾリル、ピロリジニル、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、インドリル、ピリダジニル、ピペリジノ、モルホリノ、モルホリニル、キノリル等が含まれる。
【００２１】
Ｒによって表されるこれら基は、場合によって置換され得る。適する置換基の例には、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル及び他のＣ1〜5アルキル基）、アリール基（例えば、フェニル、トリル、キシリル、クロロフェニル、メトキシフェニル、ナフチル及び他のＣ6〜14アリール基）、エーテル基、アルコキシ基（例えば、メトキシ、エトキシ及び他のＣ1〜5アルコキシ基）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ及び他のＣ6〜14アリールオキシ基）、メルカプト基、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ、エチルチオ及び他のＣ1〜5アルキルチオ基）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ及び他のＣ6〜14アリールチオ基）、カルボキシル基、エステル基（例えば、メトキシカルボニル及び他のＣ1〜6アルコキシ−カルボニル基）；アセトキシ及び他のＣ2〜12アシルオキシ基、アシル基（例えば、アセチル、ベンゾイル及び他のＣ2〜12アシル基）、モノ又はジ置換アミノ基（例えば、メチルアミノ、ジメチルアミノ及び他のモノ又はジＣ1〜5アルキルアミノ基）を包含するアミノ基、ニトロ基等が含まれる。表されたＲ基上に置換されるべきそのような置換基の数は、約１〜４である。
【００２２】
適する脂肪族ニトリルの例には、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、イソバレロニトリル、カプロニトリル、及び他の飽和モノニトリル；マロニトリル (malonitrile) 、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、α−アミノプロピオニトリル、α−アミノメチルチオブチロニトリル、α−アミノブチロニトリル、アミノアセトニトリル；ラクトニトリル、ヒドロキシアセトニトリル、α−ヒドロキシイソブチロニトリル（アセトシアノヒドリン）、α−ヒドロキシ−γ−メチルチオブチロニトリル（４−メチルチオ−２−ヒドロキシブチロニトリル）；シアノ酢酸；アミノ−３−プロピオニトリル及び、不飽和ニトリル（例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アリルシアニド、クロトニトリル）等が含まれる。
【００２３】
適する脂環式ニトリルの例には、シクロペンタンカルボニトリル、シクロヘキサンカルボニトリル等が含まれる。
適する芳香族ニトリルの例には、ベンゾニトリル、ｏ−、ｍ−及びｐ−クロロベンゾニトリル、ｏ−、ｍ−及びｐ−フルオロベンゾニトリル、ｏ−、ｍ−及びｐ−ニトロベンゾニトリル、ｐ−アミノベンゾニトリル、４−シアノフェノール、ｏ−、ｍ−及びｐ−トルニトリル、２，４−ジクロロベンゾニトリル、２，６−ジクロロベンゾニトリル、２，６−ジフルオロベンゾニトリル、アニソニトリル、α−ナフトニトリル、β−ナフトニトリル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、テレフタロニトリル、ベンジルシアニド、シンナモイルニトリル、フェニルアセトニトリル、マンデロニトリル、ｐ−ヒドロキシフェニルアセトニトリル、ｐ−ヒドロキシフェニルプロピオニトリル、ｐ−メトキシフェニルアセトニトリル等が含まれる。
【００２４】
適するヘテロ環ニトリルの例には、５又は６員環を含有しかつ窒素原子、酸素原子又は硫黄原子から選択される少なくとも１原子をヘテロ原子として有するヘテロ環基を各々が有する、２−チオフェンカルボニトリル、２−フロニトリル、２−シアノピリジン、３−シアノピリジン、４−シアノピリジン、シアノピラジン、５−シアノインドール、シアノピペリジン、シアノピペラジン等のようなニトリル化合物が含まれる。
【００２５】
特に、Ｒによって表されるその脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基又はヘテロ環基が置換基を有するニトリル化合物には、アミノ−ニトリル化合物、シアノヒドリン化合物等が含まれる。それらアミノニトリル化合物の例には、アミノアセトニトリル、α−アミノプロピオニトリル、β−アミノブチロニトリル、３−アミノプロピオニトリル等が含まれる。それらシアノヒドリン化合物の例には、α−シアノヒドリン化合物、β−シアノヒドリン化合物、γ−シアノヒドリン化合物等が含まれる。そのようなシアノヒドリン化合物は、例えば、約２〜１８、好ましくは約３〜１２、そしてより好ましくは約３〜８炭原子を含有し得る。
【００２６】
適するα−シアノヒドリン化合物は、式：
【００２７】
【化１】
2005075775.tif 000002
【００２８】
〔式中、Ｒ1及びＲ2は、独立して水素原子又は炭化水素基（置換基を有してもよい）を表し、そしてＲ1及びＲ2は、隣接する炭素原子と共に環を形成してもよい。但し、Ｒ1及びＲ2は、同時に水素原子であることはない。〕
によって表され得る。
【００２９】
Ｒ1及びＲ2によって表される炭化水素基、及びその炭化水素基が有しうる置換基の例には、基Ｒについて上に記載された、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれら基が有しうる置換基が含まれる。
【００３０】
その隣接する炭素原子と共にＲ1及びＲ2で形成された環の例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロへキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル等が含まれる。
【００３１】
適するα−シアノヒドリン化合物の例には、ヒドロキシアセトニトリル、ラクトニトリル、アセトンシアノヒドリン、２−ヒドロキシブタンニトリル、２−ヒドロキシ−４−メチル−チオブタンニトリル、２−ヒドロキシ−２−メチルブタンニトリル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタンニトリル、２−ヒドロキシ−３−ブテンニトリル、２−ヒドロキシペンタンニトリル、２−ヒドロキシヘキサンニトリル、２−ヒドロキシオクタンニトリル及び他の脂肪族α−シアノヒドリン；２−ヒドロキシシクロヘキサンアセトニトリル、シクロペンタノンシアノヒドリン、シクロヘキサノンシアノヒドリン、マンデロニトリル、２−ヒドロキシ−３−フェニルブタンニトリル等が含まれる。
【００３２】
適するβ−シアノヒドリン化合物の例には、３−ヒドロキシプロパンニトリル、３−ヒドロキシブタンニトリル、３−ヒドロキシヘキサンニトリル、２−ヒドロキシシクロヘキサンカルボニトリル又は３−ヒドロキシ−３−フェニルプロパンニトリルが含まれる。
【００３３】
適するγ−シアノヒドリン化合物の例には、４−ヒドロキシブタンニトリル、４−ヒドロキシヘキサンニトリル、３−ヒドロキシヘキサンカルボニトリル、４−ヒドロキシ−４−フェニルブタンニトリル等が含まれる。
【００３４】
そのニトリル化合物は、好ましくは、その対応するカルボン酸の塩が水溶性である化合物である。目下好ましいニトリルは、アジポニトリル製造過程の副生物として得られ得るプロピオニトリルであると共に、好ましいカルボン酸カルシウム塩はプロピオン酸カルシウムである。
【００３５】
上に記載されたそれらニトリル化合物は、当業者に知られているいずれの慣用的方法によっても調製されうる。例えば、脂肪族ニトリルは、ハロゲン化アルキルをシアン化ナトリウム又は他のシアン化アルカリ金属と反応させることにより調製され得る。芳香族ニトリルは、例えば、アミンをジアゾ化して、生じた生成物をシアン化銅（Ｉ）と反応させることを含んでなる方法か、又は他のルートによって生成されうる。ベンゾニトリルは、例えば、金属触媒の存在下で安息香酸を尿素と反応させることによって生成され得る。そのようなニトリル化合物のうちのα−シアノヒドリン化合物は、例えば、シアン化物をアルデヒド又はケトンと反応させることを含んでなる方法、アルデヒド又はケトンと亜硫酸水素ナトリウムとから誘導された付加体を、シアン化カリウムのようなシアン化アルカリと反応させることを含んでなる方法又は他の方法によって調製され得る。そのβ−シアノヒドリン化合物は、例えば、エポキシドをシアン化水素と反応させることによって調製され得る。
【００３６】
本発明の方法により使用されうるカルシウム化合物は、水酸化カルシウム、酸化カルシウム又はそれらの混合物から選択され得る。酸化カルシウムが用いられる時には、その方法の条件は、用いられる酸化カルシウムの少なくとも一部を水酸化カルシウムへ加水分解することをもたらす。
【００３７】
本発明の方法において使用されるカルシウム化合物の量は、反応容器に充填される、カルシウム化合物のニトリル化合物へのモル比として都合よく表現され得る。広く、カルシウム化合物のニトリル化合物へのモル比は、約０．５：１〜約０．７５：１である。ニトリル化合物と比較して化学量論的に過剰のカルシウム化合物、即ち、０．５：１より大きいモル比により過剰のカルシウム化合物がもたらされるが、その過剰のカルシウム化合物を用いることが好ましい。例えば、０．７５：１のモル比は５０％のモル過剰率に対応する。カルシウム化合物のニトリル化合物へのモル比は、好ましくは０．５：１より大きく約０．６：１までであり（約２０％モル過剰率までの過剰のカルシウム化合物）、そして、最も好ましくは、約０．５０５：１〜約０．５５：１（約１％〜１０％のモル過剰率）である。
【００３８】
本発明の方法において使用される水の量は、本方法を行うのに必要な量、例えば、加水分解に必要とされる水、プラス反応溶媒／希釈液として機能するための水である。本発明の方法において使用される水の量は、反応容器に充填される、水のニトリル化合物へのモル比として、都合よく表現され得る。水のニトリル化合物へのそのモル比は、約５：１〜約３０：１であり、好ましくは約８：１〜約１８：１、そしてより好ましくは約１２：１〜約１５：１である。
【００３９】
ニトリル化合物が水中で十分に可溶性でない場合には、そのニトリル化合物の溶解性を増大させて工程操作を改善するために共溶媒 (co-solvent) が用いられ得る。適する共溶媒には、アセトン及び他のケトンのような水溶性有機溶媒；メタノール、エタノール及び他のアルコール；及びエチレングリコール、グリセロール及び他のポリオール、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン及び他のエーテルが含まれる。ポリオールは、水酸化カルシウムの溶解性を増大させることによって反応も助力する。本発明の方法は、一般に、約９０℃〜約２５０℃、好ましくは約１２０℃〜約２５０℃、そしてより好ましくは約１６０℃〜約２２０℃の反応温度で行われ得る。本発明の方法は、望まれる反応温度及び反応混合物からアンモニアを除くために用いられる方法に依存して、あらゆる適する圧力で行われ得る。殆どの水とニトリル化合物を液相状態に維持するための反応温度に基づく自生 (autogenic) 圧力での圧力又はそれより上の圧力でその反応を行うことが、目下好ましい。そのような圧力は、過度の実験を伴うことなく、当業者に容易に明らかとなるであろう。例えば、プロピオニトリルがそのニトリル化合物として用いられてその反応温度が１７０℃である時には、その自生圧力は、約１１０〜１２０ｐｓｉａ（約７５８．４〜８２７．４ＫＰａ）である。アンモニアが、カルボン酸カルシウム塩の形成中に連続的にされるようにその反応の間に除かれるべきであるときは、その圧力は、好ましくは自生圧力であるか又はそれより上の圧力であるが、その自生圧力を下回る圧力が用いらてもよい。その自生圧力を下回る圧力が用いられるときは、本発明の方法の最適な操作のため、アンモニアと共に除かれたあらゆるニトリル化合物を回収してリサイクルすることが好ましい。その反応時間は、そのニトリル化合物のカルボン酸カルシウム塩への望まれる転化率を得るために適する時間である。一般に、その反応時間は、その反応温度及び用いられるニトリルを包含する工程パラメーターに依存して変動する。本発明の方法は、本方法の規模及び必要とされる資本投資に依存して、バッチ、セミ−バッチ又は連続工程として行われ得る。
【００４０】
最初の反応が完了することによってカルボン酸カルシウム塩を含んでなる反応混合物が得られた後に、その方法は、更に、工業的用途に適するカルボン酸カルシウム塩生成物を取り出して生成することを含んでなる。十分なアンモニアがその反応の間に除かれていないとき、即ち、第一反応混合物を生成するときには、取り出し工程の一部としてアンモニアを除くことが必要である。
【００４１】
アンモニア除去は、当業者に知られているいずれの慣用的な方法によっても行われ得る。アンモニア除去のための１つの選択肢は、反応容器蒸気スペースを通気して、その後にその第一反応混合物の形成を完了することである。この通気操作は、その第一反応の温度及び圧力に依存して、典型的には遊離アンモニアの大部分、即ち、５５〜９５％を除くと考えられる。第二の選択肢は、その第一反応混合物をその大気圧沸点を下回る温度、典型的には７０℃未満に冷却した後に、その反応容器のヘッドスペースを通気することである。この選択肢は、その第一反応に用いられる装置の配置がアンモニア除去に適していないときに好ましい。その通気工程が完了した後、残存しているアンモニアは、その第二反応混合物を、通気後の圧力、即ち、好ましくは、大気圧又はそれ近い圧力で加熱することによって除かれて、そのアンモニアは頭上で蒸留される。その第二反応混合物がそこまで加熱される温度は、望まれる量のアンモニアを除くのに効果的ないずれの適する温度でもありえ、そして、それは当業者に容易に明らかとなるであろう。典型的には、その温度は、約７０℃〜約１０５℃である。ストレートテイクオーバー (straight takeover) 蒸留が用いられるとき、即ち、蒸留が確認されないときは、そのアンモニアを非常に低いレベルまで除くために、かなりの量の水が頭上へ沸騰されることが必要となり得る。水が頭上で除かれるべきときは、目下、その通気工程の後でかつ蒸留の前にその反応混合物に水を加えることが好ましい。共溶媒が用いられて、その共溶媒の沸点が、その蒸留の間に共溶媒も除かれるようなものであるときは、その反応混合液に一定量の共溶媒を加え直すことも必要であり得る。アンモニアを除くためのこの蒸留が過剰のカルシウム化合物の存在下で行われると、ニトリル化合物に対応するあらゆる残余のアミドの加水分解が促進される。この蒸留のための時間サイクルは、その蒸留条件、及びそのカルボン酸生成物中のアミドの望まれるレベル及び残余のアンモニアに依存して設定されることができ、それは、当業者には容易に明らかとなるであろう。
【００４２】
アンモニア除去を完了した後に、そのカルボン酸カルシウム塩生成物の濃度を、アンモニアを除くための蒸留の間に除かれた水（そして、潜在的には共溶媒）の量に依存して調整することが必要であり得る。特に、不溶性で過剰のカルシウム化合物がその後に濾過によって除かれるべきであるときは、全てのカルボン酸カルシウム塩を確実に溶液状態にするために濃度調整が必要とされうる。更に、最終生成物が溶液であるべきときは、目下、濃度を調整することが本方法の好ましい点である。
【００４３】
アンモニアの除去と濃度調整が起こった後、その生成混合物は中和され、そして、場合によって、濾過／分離される。それら中和（ｐＨ調整）及び濾過／分離工程は、当業者によって知られているいずれの慣用的な技術によっても行われ得る。利用される具体的な中和及び濾過／分離工程は、使用される出発物質の品質、最終生成物中の不純物レベル、及び望まれる生成物の品質に依存する。三つの可能な選択肢が以下に記載される。
【００４４】
第一の選択肢は、最も高いカルボン酸カルシウム塩生成物の品質が望まれるときに、目下好ましいものである。この選択肢においては、その反応集団は、過剰の不溶性カルシウム化合物、並びに、その粒子表面上に吸着され得るあらゆる他の不純物、並びに、用いられたカルシウム化合物中に存在する不溶性マグネシウム塩、その反応中に形成されたポリマー等のようなあらゆる他の不溶性物質を除くために、アンモニア除去及び濃度調節工程の後に、慣用的な装置及び技術を使用して濾過／分離される。その濾過／分離工程の後に、そのｐＨがそのカルボン酸カルシウム塩に対応するカルボン酸で調整されて、可溶性カルシウム化合物を中和して（カルボン酸カルシウム塩をさらに形成する）、そして、その生成物についての望まれるｐＨに達する。
【００４５】
第二の選択肢は、目下過剰のカルシウム化合物の原料価値を保持することが望まれるときに好ましいものである。この選択肢においては、存在する過剰のカルシウム化合物を中和するために、そのカルボン酸カルシウム塩に対応するカルボン酸での中和が行われる。しかしながら、この選択肢で、あらゆる吸着された不純物もその生成物中に再溶解され得る。次いで、中和された生成物の濾過／分離が行われて、残存している不溶物が除かれる。
【００４６】
固体最終生成物が生成されるベきであり、その生成物品質規格があまり厳しくないときは、第三の選択肢が実施できる。この選択肢においては、濾過／分離工程が行われない。存在する過剰のカルシウム化合物を中和するために、アンモニア除去及び濃度調整工程から生じた生成物が、そのカルボン酸カルシウム塩に対応するカルボン酸で中和される。
【００４７】
選択肢一及び二は目下好ましい選択肢である。
ひとたびいずれかの濾過／分離及び中和操作が行われると、その濾過されて中和されたカルボン酸カルシウム塩生成物は、望まれる最終生成物の形態、即ち、溶液生成物又は固体生成物に依存する最終生成物処理に付される。
【００４８】
溶液生成物のために、その濾過して中和されたカルボン酸カルシウム塩生成物は、場合によって、水又はカルボン酸カルシウム塩を加えることによって調整された濃度を有し、そして、ポリッシングフィルター (polishing filter) 又は等価な分離装置を用いる最終濾過が行われた後に、生成物の保存又は包装が行われる。
【００４９】
固体生成物のために、その濾過されて中和されたカルボン酸カルシウム塩生成物が取り出されて乾燥される。取り出しと乾燥は、当業者に知られているいずれの慣用的な方法を利用してなされてもよい。一つの選択肢は、スプレードライヤーを使用するか、又は流動床ドライヤー中の乾燥粒子上にスプレーすることによってその溶液を直接乾燥して粉末にすることである。第二の選択肢は、水を留去し、濾過又は遠心分離で集めて、そして、湿った固体を乾燥するために用いられるいずれかの慣用的固体ドライヤー中で最終乾燥することによって、そのカルボン酸カルシウム塩生成物を結晶化することである。その第二の選択肢は母液の流れをリサイクル又は処分することを必要とするので、その第二の選択肢が生成物品質仕様によって必要とならない限り、目下その第一の選択肢が好ましい。
【実施例】
【００５０】
実施例１
プロピオニトリル（２２ｇ；０．４ｍｏｌ、Aldrich Chemicalによって提供されたもの、最低値９７％）、水酸化カルシウム （２３．２ｇ、０．３１ｍｏｌ、Fisher Scientificによって提供されたもの、保証グレード）、及び、脱イオン水（８１．７ｇ、４．５４ｍｏｌ）が、３５０ｍＬ、３１６ステンレス鋼オートクレーブに充填された。そのオートクレーブが閉じられて、攪拌が始められ、その単位装置がヘリウムで１０６ｐｓｉｇ（７３０．８ＫＰａ）に加圧された。そのヘッドスペースを通る３０ｓｔｄ  ｃｍ3／分のヘリウム気流が確立された。そのオートクレーブの内容物は、電気マンテル (mantel) で０．５時間かけて１６１℃に加熱された。次いで、そのオートクレーブ温度は１６０〜１６１℃に制御され、その間、オートクレーブ圧は１２７〜１４２ｐｓｉｇ（９７９ＫＰａ）に維持された。１６１℃での１時間の後、湿ったｐＨ紙で、オートクレーブを離れるガス中にアンモニアが検出された。６．８時間後、その加熱が切られて、その時、そのオートクレーブを離れるガス中にまだアンモニアが検出された。そのオートクレーブが一晩冷却されて、その翌朝に開けられた。そのオートクレーブは、非常に強いアンモニア臭を有する白色のスラリーを含有した。その反応混合液のサンプルが採取され、脱イオン水で１：１７．３に希釈され、そして２５０×４．６０ ｍｍ  Ｈｙｐｅｒｓｉｌ５μＣ１８−ＢＤＳカラムを装備した熱分離ＨＰＬＣ (Thermo Separation HPLC) を用いて分析された。その移動相は、水中の０．２％リン酸の平衡を有する５％メタノールからなった。１ｍＬ／分の流速が１２分間用いられた。そのプロピオン酸カルシウムとプロピオンアミドは、２１５λで稼動するＵＶ検出器で定量され、プロピオニトリルは、屈折率検出器で定量された。その希釈されていない反応容器生成物は、２４．２％のプロピオン酸カルシウム、１１４ｐｐｍのプロピオンアミドを含有し、検出できるプロピオニトリルを含有しないことが分かった。
【００５１】
実施例２
プロピオニトリル（４１３ｇ、７．５ ｍｏｌ、Solutia Inc. によって提供されたもの、精製品：最低値９９．６％）が、１ガロンの３１６ステンレス鋼オートクレーブ中に漏斗を介して充填された。水酸化カルシウム（３０５．７ｇ，４．１３ ｍｏｌ，Mississippi Lime，CODEX Hydrated Limeによって提供されたもの）と、総脱イオン水充填量（総水量＝１８３５ｇ、１０１．９ｍｏｌ）の半分が混ぜられてスラリーが生成され、そして、それがその同じ漏斗を介してそのオートクレーブに充填された。残存した水が用いられて水酸化カルシウムスラリーのコンテナがリンスされて、そして、その漏斗を介してそのオートクレーブに充填された。その漏斗を介してそのオートクレーブに充填された。そのオートクレーブが閉じられて、窒素で５０〜６０ｐｓｉｇ（３４４.７〜４１３．７ＫＰａ）に加圧され、その圧力が軽減され、そしてこの工程が更に２回繰り返されて、その系から空気がパージされた。その圧力制御バルブは、１５０ｐｓｉｇ（１０３４.２ＫＰａ）にセットされ、そしてその反応器蒸気スペースを通る窒素気流（２００ｓｔｄ  ｃｍ3／分）が開始された。そのオートクレーブ攪拌機が始動されて、その内容物は、内部コイル中の圧縮された蒸気と水の混合物で１７０℃に加熱された。ひとたびそのオートクレーブの内部の温度が１７０℃に達すると、その反応液は１２.３３時間処理され、その後に、その蒸気が切られた。そのオートクレーブ内容物の温度が６０℃に下がった後、その圧力はゆっくりと排出されて大気圧にされた。次いで、その生成物のスラリーは、１ガロン瓶（２３８０．４ｇ）中に排出された。そのスラリーは実施例１中に記載されたＨＰＬＣ法により分析されて、３１．０％のプロピオン酸カルシウム（本分析の正確性の範囲内での定量的収率）、４３１ｐｐｍのプロピオンアミドを含有し、検出できるプロピオニトリルは含有しないことが分かった。
【００５２】
その生成物は濾過してその不溶性の水酸化カルシウムを除かれて、重さが２２１１ｇである濾液を与えた。水流アスピレーターにより提供される真空及び６０℃のバス温度の下で、ロータリーエバポレーターで、大部分のアンモニアが除かれた。アンモニアを取り除いている間におよそ４００ｇの脱イオン水がその生成物に加えられて、そのプロピオン酸カルシウムを溶液状態に保った。最後の少量のアンモニアを除いて、殆どの残余のプロピオンアミドを加水分解するために、追加の３００ｇの脱イオン水と１．０ｇの水酸化カルシウムが加えられた。およそ３００ｇの水及びアンモニアが、１０３℃の最終ベース温度で常圧蒸留によって除かれた。水が加えられて、そのプロピオン酸カルシウムの全てが溶解された。この溶液が濾過されて、２９．３％のプロピオン酸カルシウム（本分析の正確性の範囲内での定量的収率）、１１２ｐｐｍのプロピオンアミドを含有し、検出できるアンモニアを含有しない２４６６ｇの溶液が得られた。その物質は、２つの追加の加水分解反応からの類似する物質と合わせられる。合わされた溶液のｐＨは、プロピオン酸（Aldrichによって提供されたもの、最低値９９％）で８．１に調整された。およそ２０％の水が常圧蒸留により除かれた。このことが、大部分の水がそこからロータリーエバポレーターで除かれたスラリーを生成した。その湿った固体は、６０℃及び１２５ｍｍＨｇで２４時間真空オーブン中で乾燥されて、乾燥白色固体が生成された。この物質は、プロピオン酸カルシウム９０．６％、水９．１％、そしてプロピオンアミド２００ｐｐｍと分析結果を示した。
【００５３】
実施例３
プロピオニトリル（３１１．５ｇ、５．６６ｍｏｌ，Solutia Inc. により提供されたもの、精製品：最低値９９．６％）が１ガロンの３１６ステンレス鋼オートクレーブ中に、漏斗を介して充填された。水酸化カルシウム（２２９．３ｇ，３．０９ｍｏｌ，Mississippi Lime，CODEX Hydrated Limeによって提供されたもの）と、脱イオン水（１００７．２ｇ、５５．９ｍｏｌ）が混ぜられてスラリーが生成され、そして、それがその同じ漏斗を介してそのオートクレーブに充填された。もう１部分の脱イオン水（３４５．１ｇ、１９．２ｍｏｌ）が用いられて、その水酸化カルシウムスラリーの容器がリンスされ、そして、その漏斗を介してそのオートクレーブに充填された。そのオートクレーブは、窒素で４５〜５５ｐｓｉｇ（３１０．３〜３７９．２ＫＰａ）に加圧され、その圧力が２５ｐｓｉｇ（１７２．４ＫＰａ）より下に軽減された。このサイクルが更に２回繰り返されて、その系から殆どの空気がパージされた。その圧力制御バルブは、２６０ｐｓｉｇ（１７９２．６ＫＰａ）にセットされ、そしてその反応器蒸気スペースを通る窒素気流（１００ｓｔｄ  ｃｍ3／分）が開始された。そのオートクレーブ攪拌機が始動されて、その内容物が、内部コイル中の圧縮された蒸気と水の混合物で２００℃に加熱された。そのオートクレーブの内容物が１時間２００℃にされた後、その窒素気流は２００ｃｍ3／分まで増大されて、そのオートクレーブ圧の制御を改善した。そのオートクレーブの内容物が合計で２時間２００℃にされた後、その蒸気が切られ、その反応器圧は、２００℃を超える温度に加熱された蒸気ラインを通じて４０分間に渡って開放された。そのオートクレーブから蒸発した水及びアンモニアは、４８６２．６ｇの氷水を含有するスクラバー中にそれを通じることによりトラップされた。その全てのオートクレーブ圧が開放された後、このスクラバー溶液は重さ５４１４．９ｇであった。オートクレーブ内容物が６０℃未満に冷えた後、それらは排出されて重さを量られた（９２５．１ｇ）。脱イオン水（２３７．２ｇ）が加えられて、そのプロピオン酸カルシウムの全てが溶解された。この希釈された生成物は、実施例１において記載されたＨＰＬＣ法によって分析され、２８．０％のプロピオン酸カルシウム（３２６ｇ、１．７５ｍｏｌ、６２％収率）、１１９ｐｐｍのプロピオンアミドを含有し、検出できるプロピオニトリルを含有しないことが分かった。そのスクラバー溶液は、０．３４％のプロピオン酸カルシウム、１．５８％のアンモニアを含有することが分かった。スクラバー中のプロピオン酸カルシウムの量から、およそ６６．４ｇの生成物がエントレインメントによってスクラバー中に運ばれ、４００ｇの水と８５．５ｇのアンモニアがそのオートクレーブから蒸発したと結論が出された。これは、オートクレーブに充填されたプロピオニトリルの完全な加水分解から予想されるアンモニアの９０％に相当する。生成物が排出された後に反応器中に残存しているプロピオン酸カルシウムの量を定量するための試みはされなかった。
【００５４】
実施例４
脱イオン水（１４８ｇ、８．２ｍｏｌ）中の水酸化カルシウム（２３．４ｇ、０．３１６ｍｏｌ、Mississippi Lime，CODEX Hydrated Limeによって提供されたもの）のスラリーが、水冷還流冷却管を装備した３００ｍＬのハステロイオートクレーブに充填された。そのオートクレーブは、窒素で２３５ｐｓｉｇ（１６２０．３ＫＰａ）に加圧され、その圧力が１０ｐｓｉｇ（６８．９ＫＰａ）に軽減された。このサイクルが更に２回繰り返されて、その系から殆どの空気がパージされた。次いで、そのオートクレーブは、２３５ｐｓｉｇ（１６２０．３ＫＰａ）に加圧されて、その還流冷却管の先端を横切る窒素の５０ｓｔ  ｄｃｍ3／分の安定した気流が確定された。そのオートクレーブの内容物が２００℃に加熱された後、プロピオニトリル（４３．３ｍＬ、３３．８ｇ、０．６１５ｍｏｌ、Solutia Inc. によって提供されたもの、精製品：最低値９９．６％）が、２時間に渡って、高圧シリンジポンプで注入された。その単位装置を離れるガスは、水スクラバーに通じられて、そのオートクレーブから逃れるあらゆるプロピオニトリル、アンモニア及び水がトラップされた。その反応器内容物のサンプルは、プロピオニトリルの添加が完了した後に、そして次いで、その１時間後及び２時間後に抜き取られた。各々のサンプルが抜き取られる時には、そのガススクラバー中の水も、排出して、重さを量って、新たな脱イオン水で置換された。その反応器の内容物及びスクラバーサンプルは、実施例１において記載されたＨＰＬＣ法によって、プロピオニトリル、プロピオンアミド及びプロピオン酸カルシウムについて分析された。プロピオン酸カルシウムもプロピオンアミドもそのスクラバーサンプル中に見出されなかったことは、オートクレーブの液体内容物のガス中へのエントレインメントが起きなかったことを示している。スクラバーサンプル中のアンモニアは、０．１ＮＨＣｌでの滴定によっても測定された。このデータから、次のプロピオニトリル、プロピオンアミド及びプロピオン酸カルシウムの重量パーセント、並びに、ガス中のオートクレーブを離れるプロピオニトリルとアンモニアのモル数の時間プロファイルが計算された。これら結果が、以下の表にされる：
【００５５】
【表１】
2005075775.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００５６】
なし
【外国語明細書】
2005075775000001.pdf