[發明專利]一種對乙烯基環氧環己烷的制備方法

無效

• 申請號: 200610134944.3
• 申請日: 2006-12-22
• 公開（公告）號: CN101205221A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 高爽;張恒耘;奚祖威
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07D303/04
• 分類號: C07D303/04;C07D301/12
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司
• 代理人: 張晨

技術領域

本發明涉及催化環氧化反應，具體地說是提供了一個對乙烯基環己烯用反應控制相轉移催化劑催化環氧化制取對乙烯基環氧環己烷的新反應過程。

背景技術

對乙烯基環氧環己烷是近年來用于制備高效光固化劑的一種重要中間體。隨著其用途的不斷開發，對之的需求也將與日俱增。

目前，還沒有一條適宜的生產對乙烯基環氧環己烷的工藝路線，傳統用于合成環氧化合物的過酸法，由于對乙烯基環氧環己烷極易水解，所以不能適用于它的生產。而且由于過氧酸自身價格昂貴，同時存在安全隱患，很難有工業化的價值。另外，用氯醇法合成對乙烯基環氧環己烷的選擇性低，同時氯醇法本身就存在很多急待解決的問題，如設備腐蝕嚴重，生產過程復雜，環境污染嚴重等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對乙烯基環己烯用反應控制相轉移催化劑催化環氧化制取對乙烯基環氧環己烷的方法及其環氧化反應過程，該類催化劑在反應過程中完全表現出均相催化劑的特點，催化活性高，對乙烯基環己烯對過氧化氫的轉化率為96％，對乙烯基環氧環己烷對乙烯基環己烯的選擇性為98％；而當整個反應結束后，催化劑的分離則與多相催化劑相似，并且回收后的催化劑可以循環使用，循環使用的效果與原催化劑的反應效果相當。該方法催化劑回收容易，反應體系簡單，反應后處理容易，產品為單一的對乙烯基環氧環己烷，生產成本低，安全無隱患，對環境比較友好。

本發明具體提供了一種對乙烯基環氧環己烷的制備方法，其特征在于：以具有反應控制相轉移催化作用的金屬化合物為催化劑，以過氧化氫水溶液為氧源，在有機溶劑中，使對乙烯基環己烯選擇性地催化環氧化制取對乙烯基環氧環己烷；

所述催化劑為具有反應控制相轉移特點的雜多酸類化合物的混合物，總包組成為Q_mH_nXM_pO_4+3p，M是中心金屬原子，是Mo、W或V金屬原子；Q是陽離子部分，用[R₁R₂R₃R₄N⁺]表示，其中R₁、R₂、R₃、R₄是H-、碳數不超過18的直鏈或支鏈的烷基、環烷基、芐基，或R₁R₂R₃N是吡啶及其同系物；X是雜原子，是P或As；2≤m≤7，n＝0或1；p＝1～12；

反應條件為：底物與氧源的摩爾比例為3∶1～1∶3，氧源與催化劑的摩爾比例為100∶1～500∶1，反應的溫度在30至70℃。

本發明對乙烯基環氧環己烷的制備方法中，所述反應控制相轉移催化劑經過分離回收循環使用。

本發明對乙烯基環氧環己烷的制備方法中，所使用的有機溶劑包括烷烴類溶劑，芳烴類溶劑，鹵代烴類溶劑，酯類溶劑，醇類溶劑質一種或多種的混合。烷烴類溶劑，是直鏈烷烴、支鏈烷烴或環烷烴。芳烴類溶劑，是苯、甲苯、乙苯，或其它單取代或多取代烷基苯。鹵代烴類溶劑，是鹵代烷烴，或鹵代芳烴。酯類溶劑，是脂肪酸酯、芳香酸酯，或磷酸三烷基酯。醇類溶劑，是甲醇、乙醇，或叔丁醇。

本發明所使用的氧源是濃度為25％～70％的過氧化氫(H₂O₂)水溶液。

本發明對乙烯基環氧環己烷的制備方法中，所使用的催化劑本身不溶于反應介質中，但在過氧化氫的作用下，能夠形成可溶于反應介質中的活性物種，進而與對乙烯基環己烯作用，使其選擇性地進行環氧化反應；而當過氧化氫被消耗完，催化劑便從反應體系中析出。通過簡單的分離，催化劑就可以回收，回收后的催化劑可以循環使用，循環使用的效果與原催化劑的反應效果相當。

本發明在環氧化反應中的反應條件溫和，環氧化反應過程簡單易行，可以高效率、高選擇性地制備對乙烯基環氧環己烷，催化劑可以方便地分離和回收，并可循環使用，整個過程中所消耗的只是對乙烯基環己烯、過氧化氫，成本低廉，產品為單一的對乙烯基環氧環己烷，沒有聯產品，后處理簡單，對環境比較友好，能夠滿足技術經濟的要求，是一條適合于大規模工業生產對乙烯基環氧環己烷的新途徑。

反應式如下：

具體實施方式

下面通過實例對本發明給予進一步的說明。

實施例1