[發明專利]羧基芳醛的催化氫化及其用于純化粗對苯二甲酸的應用

無效

• 申請號: 201080043504.1
• 申請日: 2010-09-20
• 公開（公告）號: CN102574764A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 菲利普·O·努貝爾;托馬斯·M·巴托斯;薩米爾·塔勒嘉;斯蒂芬·P·布魯格
• 申請（專利權）人: BP北美公司
• 主分類號: C07C51/265
• 分類號: C07C51/265;C07C51/367;C07C51/43;C07C51/487;C07C63/26;C07C63/24;C07C65/01
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 劉慧;楊青

技術領域

本發明涉及一種方法、催化劑和催化劑的應用，用于任選在芳香族羧酸存在時，利用包含銥或銠的催化劑將羧基芳醛選擇性氫化成羥烷基芳香族羧酸，并且在一些實施方式中將羧基苯甲醛轉化成包含羥甲基苯甲酸的產物。

背景技術

羥烷基芳基一元羧酸，例如對-和間-羥甲基苯甲酸(分別為pHMBA和mHMBA)，是用于合成相應的同聚物聚苯甲酸酯和聚(對亞甲基苯甲酸酯)以及用于與內酰胺共聚合的重要原料，如US4,528,361中。US?4,448,987公開了利用錸催化劑通過選擇性氫化芳基二元羧酸以產生羥甲基芳基一元羧酸。羥甲基苯甲酸也在二甲苯例如對-或間-二甲苯氧化成芳香族羧酸例如對-和間-苯二甲酸中作為副產物產生，對-和間-苯二甲酸是制造用于纖維、包裝和成型樹脂應用的聚對苯二甲酸乙二醇酯和共聚酯的原料。

US?3,584,039公開了pHMBA與對甲基苯甲酸(pTOL)一起在純化含有4-羧基苯甲醛(4CBA)的對苯二甲酸粗產物或不純產物時獲得，所述純化是通過在升高的溫度和壓力下存在第VIII族金屬催化劑時將所述粗產物或不純產物的水溶液與氫接觸。4CBA被氫化成pHMBA，pHMBA通過氫解被轉化成pTOL。US?4,933,492公開了將含有3-羧基苯甲醛(3CBA)的不純間苯二甲酸氫化成mHMBA和間甲基苯甲酸(mTOL)，所述不純間苯二甲酸例如是通過包含或源自間二甲苯的進料物質氧化而獲得的。

中國專利申請200710047875.7和2007100439350.2(公布號CN101428226A和CN?101347737A)公開了活性炭-或氧化鈦-負載的鈀和釕、鎳、鋅或銅作為催化劑用于通過4CBA選擇性氫化成HMBA來純化4CBA污染的對苯二甲酸，而氫消耗量減少。US?4,260,817描述了具有醛雜質例如4CBA的對苯二甲酸的純化，其利用含有鈀、鉑、銠、釕、鋨和銥中的兩種或更多種的碳負載型催化劑將醛取代基氫化成羥甲基基團并進而變成烷基基團(例如4CBA→pHMBA→pTOL)。據稱，所述催化劑推動羥甲基基團轉化成烷基基團。

用于生產羥烷基芳基一元羧酸的改良方法將是令人希望的，因為這樣的方法在純化芳香族羧酸中會具有適用性。

發明內容

本發明提供羥烷基芳香族一元羧酸的改良生產，其是在存在對醛取代基氫化成羥基基團具有選擇性的催化劑時進行羧基芳基醛的氫化。根據本發明方法的實施方式所生產的羥烷基芳基一元羧酸優選超過利用已知催化劑、其他各點都相同的情況下生產的羥烷基芳基一元羧酸，并且在實施方式中，羥烷基芳基一元羧酸產生超過烷基芳基一元羧酸。選擇性也可以使得不利于羧基部分轉化成烷基，因此持續進行羧基芳醛選擇性氫化成羥烷基芳基一元羧酸，并且即便存在芳香族羧酸的轉化，也不顯著。羥烷基芳基酸與其他物質種類例如相應的芳酸和烷基芳基一元羧酸在溶解度上的差異促進了羥烷基芳基一元羧酸從包括可能存在的氫化副產物和芳香族羧酸的反應混合物中分離。在存在芳香族羧酸的本發明實施方式中，氫化產物與芳香族羧酸例如對苯二甲酸或間苯二甲酸在共結晶上的差異也促使分離改善。

在一個實施方式中，本發明提供了用于生產羥烷基芳香族一元羧酸的方法，其包括在存在包含銥或銠的催化劑時，將包含羧基芳醛的進料與氫接觸，以形成包含羥烷基芳基一元羧酸的產物。在優選的實施方式中，催化劑還包含鈀和/或進料與氫在催化劑存在下的接觸是在芳香族羧酸存在下執行的。在其他各點都相同的情況下，與使用只含有鈀的催化劑的時候相比，其中催化劑包含鈀以及銥或銠的本發明實施方式對羥烷基芳香族一元羧酸提供了更高的選擇性。

在更具體的實施方式中，本發明提供了用于生產羥甲基苯甲酸的方法，所述方法包括在存在包含銥或銠、并優選除了銥或銠以外還包含鈀的催化劑下，將包含羧基苯甲醛的進料與氫接觸，以形成包含羥甲基苯甲酸的產物。在催化劑包含銥或銠和鈀的實施方式中，在其他各點都相同的情況下，對羥甲基苯甲酸的選擇性超過了單有鈀、銥或銠的催化劑的選擇性。

本發明的實施方式也提供了這樣的方法，其中在羧基芳醛與氫接觸期間存在芳香族羧酸。優選地，羧基芳醛是以這樣的方法轉化，即具有對羥烷基芳基一元羧酸的選擇性而沒有大量損失芳香族羧酸轉化成烷基芳香族或環氫化物質種類。芳香族羧酸可以作為用于該方法的含有羧基芳醛的進料的一部分存在，或來自其他來源。