[發明專利]催化劑穩定性增強的乙酸制備方法

有效

• 申請號: 201280062337.4
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN104080764A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: C·M·勒貝爾;D·H·恩古彥;P·G·塞爾普;P·J·卡爾克;G·P·托倫斯
• 申請（專利權）人: 國際人造絲公司
• 主分類號: C07C51/12
• 分類號: C07C51/12
• 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: 汪宇偉

優先權

本發明要求2011年12月16日提交的美國臨時申請61/576,514的優先權，其整體通過引用并入本文。

技術領域

本發明一般涉及甲醇羰基化制備乙酸，且尤其涉及在該方法中用一種或多種不對稱鏻鹽提高催化劑的穩定性。

背景技術

一種廣泛使用且成功商業化的乙酸合成方法涉及甲醇與一氧化碳催化羰基化。該催化劑包含銠和/或銥和鹵素助催化劑，典型地為甲基碘。該反應是通過在溶有催化劑的液體反應介質中連續鼓入一氧化碳實現的。反應介質包含乙酸、乙酸甲酯、水、甲基碘和催化劑。傳統的甲醇羰基化商業化方法包括美國專利3,769,329、5,001,259、5,026,908和5,144,068中描述的那些，其整體通過引用并入本文。另外一種傳統的甲醇羰基化方法包括在Jones，J.H.(2002)，“The?Cativa^TM?Process?for?the?Manufacture?of?Acetic?Acid，”Platinum?Metals?Review，44(3)：94-105中討論的Cativa^TM方法，其整體通過引用并入本文。

文獻資料描述了向羰基化反應介質中加入各種組分以在反應步驟期間提高催化劑穩定性和/或避免催化劑損失。例如，歐洲專利0153834，其整體通過引用并入本文，公開了一種在包含銠催化劑、碘或溴組分、咪唑穩定化合物、水和乙酸的液體反應介質中通過甲醇原料羰基化制備乙酸的方法。合適的咪唑穩定化合物具有通式：

其中R₁、R₂、R₃和R₄各自獨立為氫、烷基、芳基、環烷基或烷芳基烴基基團。

美國專利5,442,107，其整體通過引用并入本文，公開了一種在液體反應介質中，在銠催化劑存在下一氧化碳與醇反應制備羧酸的方法，該液體反應介質包括：(a)量為至少大約0.1-15％重量的水；(b)催化劑穩定劑，其為選自2-乙基-4-甲基咪唑、4-甲基咪唑、4-特丁基吡啶、2-羥基吡啶、3-羥基吡啶和4-羥基吡啶的雜環氮化物的碘化季鹽；(c)醇相應的碘化物衍生物，(d)羧酸和醇的酯；(e)銠催化劑，以及(f)羧酸。

美國專利7,115,774，其整體通過引用并入本文，公開了一種在液相中用一氧化碳使醇羰基化的方法，其中該方法包含在至少一種非水性離子液體中的鹵化助催化劑，該非水性離子液體包含至少一種式Q⁺A^-的鹽，其中Q⁺表示季銨和/或季鏻陽離子，A^-為在90℃以下能夠形成液體鹽的陰離子。合適的季銨和/或季鏻陽離子包括N-丁基吡啶六氟磷酸鹽、N-乙基吡啶四氟硼酸鹽、吡啶氟磺酸鹽、3-丁基-1-甲基咪唑四氟硼酸鹽、3-丁基-1-甲基咪唑六氟銻酸鹽、3-丁基-1-甲基咪唑六氟磷酸鹽、3-丁基-1-甲基咪唑三氟甲磺酸鹽、3-丁基-1-甲基咪唑雙(三氟甲基磺酰基)酰胺、三甲基苯銨六氟磷酸鹽和四氟硼酸四丁基鏻。

美國專利7,582,792，其整體通過引用并入本文，公開了一種通過在羰基化壓力和溫度條件下，在反應區內組合包含烷醇、包含銠(Rh)、銥(Ir)、或其化合物的第VIII族金屬羰基化催化劑的羰基化反應原料化合物；包含碘化1，3-二烷基咪唑或碘化N-烷基吡啶的鎓鹽化合物；以及一氧化碳來制備羧酸的羰基化方法，其中不向反應區加入或供應羰基化方法外生或外來的碘化氫或烷基碘化物。

美國專利5,144,068，其整體通過引用并入本文，公開一種制備乙酸的方法，通過使甲醇與一氧化碳在包含銠(Rh)催化劑并包含水、乙酸、碘甲烷，和乙酸甲酯的液體反應介質中反應，其中該反應中催化劑的穩定性是通過在所述反應期間在所述反應介質中，維持大約0.1wt％-少于14wt％的水，以及(a)在大約2wt％-20wt％范圍內的有效量的催化劑穩定劑，選自在反應溫度下以有效濃度溶于所述反應介質中的碘化物鹽，(b)大約5wt％-20wt％的碘甲烷，以及(c)大約0.5wt％-30wt％的乙酸甲酯來維持的。合適的碘化物鹽可以為碘化季鹽，或選自周期表第IA族和第IIA族的金屬的碘化物鹽。