[發明專利]用于生產烷基苯氫過氧化物的方法

無效

• 申請號: 200980124987.5
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN102076648A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: J·M·達卡;S·朱希馬
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚化學專利公司
• 主分類號: C07C37/00
• 分類號: C07C37/00;C07C45/51;C07C407/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 寧家成

相關申請的交叉引用

本申請要求于2008年8月26日提交的在先的美國臨時申請序號61/091,850的權益，該申請通過引用全部結合到本文中。

領域

本發明涉及用于生產烷基苯氫過氧化物和任選地將生成的氫過氧化物轉化為苯酚的方法。

背景

苯酚是化學工業中重要的產品。例如，苯酚可用于酚醛樹脂、雙酚A、ε-己內酰胺、己二酸、烷基酚和增塑劑的生產。

目前，用于苯酚生產的最常用路線是Hock方法。這是一種三步方法，涉及將苯用丙烯烷基化以生產異丙基苯，隨后異丙基苯被氧化成相應的氫過氧化物，并且然后所述氫過氧化物被裂解以產生等摩爾量的苯酚和丙酮。然而，世界對苯酚的需求比對丙酮的需求增長更加迅速。另外，由于丙烯的開發短缺，丙烯的成本相對于丁烯的成本很可能增加。因此，使用丁烯代替丙烯或者與丙烯一起作為進料并且聯產甲乙酮的方法可能是生產苯酚的有吸引力的替代路線。

已知苯酚和甲乙酮可以通過Hock方法的變型來聯產，其中將仲丁基苯氧化以獲得仲丁基苯氫過氧化物，并且該氫過氧化物被分解為期望的苯酚和甲乙酮。這樣的方法的綜述被描述在標題為“苯酚”的Process?Economics?Report?No.22B的第113-122和261-263頁，由Stanford?Research?Institute于1977年12月出版。

還已知苯酚與不同量的甲乙酮和丙酮的混合物可以通過氧化包含異丙基苯和仲丁基苯的進料并且然后裂解所得到的氫過氧化物來生產。通過控制進料中異丙基苯與仲丁基苯的重量比，產物中丙酮與甲乙酮的比例可以改變，取決于市場情況。參見歐洲公開的申請號1,088,809和美國專利號7,282,613。

然而，采用仲丁基苯作為所述烷基苯前體或所述烷基苯前體的一種來生產苯酚伴隨著某些問題，這些問題對于基于異丙基苯的方法要么不存在，要么不那么嚴重。例如，與異丙基苯相比，仲丁基苯至相應氫過氧化物的氧化在沒有催化劑存在的情況下非常慢且對雜質的存在非常敏感。因此，美國專利號6,720,462和6,852,893已經建議使用環狀酰亞胺如N-羥基鄰苯二甲酰亞胺作為催化劑來促進烷基苯如仲丁基苯的氧化。

仲丁基苯可以通過用正丁烯在酸催化劑上將苯烷基化來生產。該化學反應非常類似于乙苯和異丙基苯的生產。然而，隨著烷基化劑的碳原子數增加，產物異構體的數目也增加。例如，乙苯有一種異構體，丙基苯有兩種異構體(異丙基苯和正丙基苯)，但是丁基苯有四種異構體(正-，異-，仲-和叔丁基苯)。這些副產物，特別是異丁基苯和叔丁基苯，具有與仲丁基苯非常相近的沸點，因此難以通過蒸餾與仲丁基苯分離(參見下表)。

此外，盡管在苯烷基化步驟中仲丁基苯的生產可以通過使用純的正丁烯進料來最大化，但是實踐中希望使用更經濟的丁烯進料，如萃余液-2。典型的萃余液-2含有0-1％的丁二烯和0-5％的異丁烯。由于進料中這種增加的異丁烯，更高的異丁基苯和叔丁基苯產量是不可避免的。然而，已知異丁基苯和叔丁基苯是仲丁基苯至相應氫過氧化物的氧化的抑制劑。過去，這是使用Hock方法由仲丁基苯生產苯酚的重大障礙。

在于2007年11月17日公開的我們的美國公開專利申請號2007/0265476中，我們已經顯示，當將下式的烷基苯原料：

其中R¹和R²各自獨立地代表具有1到4個碳原子的烷基，如仲丁基苯，在環狀酰亞胺催化劑如N-羥基鄰苯二甲酰亞胺存在下氧化時，氧化速率基本上不受異丁基苯和叔丁基苯雜質存在的影響，即使在高達3wt％仲丁基苯的水平下。盡管申請號2007/0265476指出所述烷基苯原料可以還包含異丙基苯，但是其教導異丙基苯僅應當以不超過原料的10％，優選不超過原料的8％，更優選不超過原料的5％的量存在。而且，在申請號2007/0265476中沒有提供關于異丙基苯的存在對仲丁基苯氧化步驟的影響的信息。

根據本發明，現在出乎意料地發現，當將異丙基苯和仲丁基苯的混合物在環狀酰亞胺催化劑如N-羥基鄰苯二甲酰亞胺存在下氧化時，最多20wt％的少量異丁基苯和/或叔丁基苯的存在顯著改善了異丙基苯和仲丁基苯的轉化速率和對希望的氫過氧化物的選擇性。

概述

在一個方面，本發明涉及一種生產烷基苯氫過氧化物的方法，該方法包括：使包含(i)仲丁基苯，(ii)量大于全部進料的10wt％的異丙基苯，和(iii)量最多為全部進料的20wt％的、異丁基苯和叔丁基苯中的至少一種的進料與含氧氣體在包含通式(I)的環狀酰亞胺的催化劑存在下接觸：

其中