[發(fā)明專利]對苯二甲酸及其衍生物的生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380022705.7
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN104302613A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 延斯·克拉邦德;海因茨·施特魯茨;吉多·D·弗雷
• 申請（專利權(quán)）人: Oxea有限責(zé)任公司
• 主分類號: C07C67/08
• 分類號: C07C67/08;C07C2/76;C07C5/41;C07C51/265;C12P5/02
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 謝順星;張晶

本發(fā)明涉及優(yōu)選從可再生原料來源生產(chǎn)對苯二甲酸和對苯二甲酸衍生物的方法。

對苯二甲酸及其衍生物是在化學(xué)中有大量應(yīng)用的重要工業(yè)化合物。一種重要應(yīng)用為例如用作增塑劑，其也可以作為鄰苯二甲酸衍生物的替代物。對于生產(chǎn)例如作為鄰苯二甲酸酯的替代品的對苯二甲酸酯，需要對苯二甲酸成分具有高異構(gòu)純度。在轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酯類后，尤其是相關(guān)的鄰苯二甲酸酯污染(relevante?Phthalat-Verunreinigung)將不會(huì)被終端用戶接受。

已知用于生產(chǎn)對苯二甲酸及其衍生物的方法已有一段時(shí)間，且尤其描述于Baerns?et.al.Technische?Chemie(工業(yè)化學(xué)),1st?edition,Wiley-VCH,Weinheim,2006。通常是以對二甲苯開始，然后氧化為對苯二甲酸并任選地進(jìn)行進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。二甲苯本身例如在精煉廠中由石油生產(chǎn)，然而在精煉過程中通常會(huì)形成同分異構(gòu)體，需要花精力將其分離。作為替代，可以考慮以二異丁烯開始的二聚化工藝，在該工藝中重要的是二異丁烯的高異構(gòu)純度，因?yàn)榉駝t的話也會(huì)形成二甲苯的同分異構(gòu)體。由于對苯二甲酸及其衍生物對工業(yè)化學(xué)有極為重要的作用，因此持續(xù)尋找對用于生產(chǎn)對苯二甲酸及其衍生物的替代方法和替代原料來源的進(jìn)一步改進(jìn)。

使用可再生原料作為工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)有機(jī)化學(xué)制品的起始物料變得越來越重要。一方面，應(yīng)保留基于石油、天然氣和煤炭的資源，另一方面，使用可再生原料，可將二氧化碳?xì)w于工業(yè)可用碳源，其主要在于便宜并可大量提供。使用可再生原料進(jìn)行有機(jī)化學(xué)制品工業(yè)生產(chǎn)的例子包括生產(chǎn)檸檬酸、1,3-丙二醇、L-賴氨酸、丁二酸、乳酸和亞甲基丁二酸。

可再生資源還沒有被用于生產(chǎn)對苯二甲酸衍生物。因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供優(yōu)選從可再生原料資源生產(chǎn)對苯二甲酸衍生物的可替代的改進(jìn)方法。本文中對于生產(chǎn)和使用對苯二甲酸衍生物尤其重要的是，優(yōu)選使用無同分異構(gòu)體的異丁烯來生產(chǎn)對苯二甲酸衍生物。

通過生產(chǎn)對苯二甲酸及衍生物的方法來實(shí)現(xiàn)該目的，所述方法包括以下步驟：

a)發(fā)酵制備異丁烯；

b)將異丁烯轉(zhuǎn)化為對二甲苯；

c)將對二甲苯氧化為對苯二甲酸；以及

d)將對苯二甲酸轉(zhuǎn)化為對苯二甲酸衍生物。

意外地發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵生成的異丁烯具有高純度的線型丁烯同分異構(gòu)體，這使得之后轉(zhuǎn)化得到高純度和高收率的對二甲苯。這進(jìn)而使得步驟c)中也獲得高純度的對苯二甲酸，由此最終可以得到高異構(gòu)純度的對苯二甲酸衍生物。

在現(xiàn)有技術(shù)方法中，已知在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模上通過生化方法形成高純度異丁烯。因此，Gogerty,D.S.和Bobik，T.A.(Gogerty,D.S.and?Bobik,T.A.,2010，Applied?and?Environmental?Microbiology，pages8004-8010)，探究從直接前驅(qū)體3-羥基異戊酸酯(3-羥基-3-丁酸甲酯)開始通過發(fā)酵酶法合成異丁烯，其中根據(jù)GC，在有價(jià)值的產(chǎn)物中顯示沒有大量正丁烯同分異構(gòu)體。

發(fā)酵過程中形成的副產(chǎn)物二氧化碳和其它任選的惰性氣體可以通過常規(guī)方式用適當(dāng)?shù)姆蛛x技術(shù)任選地除去。在本發(fā)明的大部分實(shí)施方案中，甚至在先前沒有進(jìn)一步純化異丁烯的情況下進(jìn)行異丁烯到對二甲苯的轉(zhuǎn)化，因而這代表了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。在本發(fā)明的該實(shí)施方案中，本發(fā)明的發(fā)酵過程利用了對作為C₄-烯烴的異丁烯的高選擇性。另一方面，二氧化碳和其它惰性氣體不會(huì)干擾作為從異丁烯合成對二甲苯的中間步驟的異丁烯到二異丁烯的二聚化。然而在特殊情況下，首先將二氧化碳和其它惰性氣體與異丁烯分離是有利的。

術(shù)語“發(fā)酵制備”異丁烯特別指異丁烯來源于：

-借助于微生物，優(yōu)選來源于可再生原料；和/或

-通過無細(xì)胞酶法，也優(yōu)選來源于可再生原料。