[發(fā)明專利]用于利用氧化劑對烯烴化合物進行液相環(huán)氧化的連續(xù)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410840925.7
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN104693146A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 巴蘇德比·薩哈;克日什托夫·安布羅齊亞克;大衛(wèi)·C·謝林頓;勒內(nèi)·姆貝萊克
• 申請（專利權(quán)）人: 南岸大學(xué)企業(yè)有限公司
• 主分類號: C07D301/19
• 分類號: C07D301/19;C07D303/06;B07B1/46;B01J19/32;B01D3/00
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 吳小瑛;張福根

本申請為以下申請的分案申請：申請日為2010年7月30日，申請?zhí)枮?01080044175.2，其發(fā)明名稱為用于利用氧化劑對烯烴化合物進行液相環(huán)氧化的連續(xù)工藝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于烯烴化合物的連續(xù)環(huán)氧化的工藝以及在該工藝中使用的裝置。

背景技術(shù)

環(huán)氧化物是多用途的且為有機合成中有用的中間體。烯烴化合物的環(huán)氧化是工業(yè)操作上公知的工藝。例如，已知在用烷基氫過氧化物將丙烯環(huán)氧化成環(huán)氧丙烷中使用可溶性鉬催化劑或非均相鈦/硅石催化劑。

使用Mo(IV)絡(luò)合物的工業(yè)性實例是Halcon法，其使用可溶性Mo絡(luò)合物來催化由丙烯在液相中于373K高度選擇性地形成丙烯氧化物。該工藝描述于US3,351,635。

目前，許多環(huán)氧化反應(yīng)僅能使用分批反應(yīng)來進行，這會限制該反應(yīng)的范圍。與較小的基于實驗室的反應(yīng)相比，與大規(guī)模分批反應(yīng)相關(guān)的問題包括效率降低、使用大量溶劑、溫度控制問題、高單元成本和使用大量可能易爆的氧化劑，例如過酸氧化劑，其不僅可能是危險的，也可能是對環(huán)境有害的。

US5,420,313描述了在過氧化物存在下聚合物支持的鉬、鎢、釩和鈦絡(luò)合物在烯烴化合物至其環(huán)氧化物的轉(zhuǎn)化中的使用。

本說明書中對貌似為在先公布的文獻的列舉或討論不應(yīng)當被必然認為是承認該文獻是現(xiàn)有技術(shù)的一部分或者是普遍公知的。

然而，盡管固定催化劑在小規(guī)模環(huán)氧化反應(yīng)中取得了成功，還沒有使用該技術(shù)以提供中等至大規(guī)模生產(chǎn)的重大嘗試。其原因包括以下?lián)鷳n：在連續(xù)工藝中，貌似長壽的非均相催化劑可能被證明是不穩(wěn)定的，甚至伴隨著低水平的造成金屬浸出的問題。

因此，需要不導(dǎo)致聚合物支持的催化劑變得不穩(wěn)定的環(huán)氧化工藝。

此外，仍然需要提供另外的環(huán)氧化工藝，其能夠以大規(guī)模進行，且避免一種或多種與大規(guī)模分批反應(yīng)相關(guān)的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決這些問題中的一種或多種。

本發(fā)明提供用于烯烴(例如烯烴和萜烯)的環(huán)氧化的連續(xù)工藝。在該工藝中，使烯烴化合物在聚合物支持的催化劑存在下與氧化劑在反應(yīng)蒸餾塔中反應(yīng)。

更具體地，本發(fā)明提供用于利用氧化劑對烯烴化合物進行環(huán)氧化的連續(xù)工藝，該工藝包括使烯烴化合物在催化劑存在下與氧化劑在裝置中反應(yīng)，所述裝置包括：

反應(yīng)蒸餾塔，該塔包括：

(i)反應(yīng)段，其包含催化劑；

(ii)精餾段，其位于反應(yīng)段上方，并適合于從產(chǎn)物分離試劑和/或副產(chǎn)物；

(iii)汽提段，其位于反應(yīng)段下方，并適合于從試劑和/或副產(chǎn)物分離產(chǎn)物；

(iv)塔器(vessel)，其位于汽提段下方，并適合于為塔提供熱源，且在其中能夠發(fā)生一種或多種試劑的初步蒸發(fā)，

其中，反應(yīng)段(i)中的溫度是烯烴化合物與氧化劑之間發(fā)生反應(yīng)的溫度，且汽提段(iii)中的溫度高于精餾段(ii)中的溫度。

本發(fā)明還提供一種裝置，在該裝置中能夠使烯烴化合物與氧化劑進行連續(xù)液相環(huán)氧化反應(yīng)。該裝置包括：

反應(yīng)蒸餾塔，該塔包括：

(i)反應(yīng)段，其適合于含有催化劑；

(ii)精餾段，其位于反應(yīng)段上方，并適合于從產(chǎn)物分離試劑和/或副產(chǎn)物；

(v)汽提段，其位于反應(yīng)段下方，并適合于從試劑和/或副產(chǎn)物分離產(chǎn)物；

(vi)塔器，其位于汽提段下方，并適合于為塔提供熱源，且在其中能夠發(fā)生一種或多種試劑的初步蒸發(fā)。

在本文中，“產(chǎn)物”所指的是期望的反應(yīng)產(chǎn)物。不期望的產(chǎn)物被稱為“副產(chǎn)物”。

本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)蒸餾塔中使用聚合物支持的鉬催化劑能夠提供烯烴化合物(例如烯烴和萜烯)的高效的和選擇性的環(huán)氧化。

適用于本發(fā)明的工藝的催化劑組合物包括那些包含一種或多種經(jīng)由配體(例如基于氮的配體分子，如咪唑配體)中介體(intermediacy)與有機或無機支持物絡(luò)合的金屬的催化劑組合物。適當?shù)拇呋瘎┌切┖锈仭⑩C、鉬、鎢、錳、鐵、釕和銅中至少一種的催化劑。優(yōu)選地，催化劑組合物包含鉬、鈦、釩和/或鎢中的至少一種。最優(yōu)選地，催化劑包含鉬。催化劑組合物中可存在超過一種金屬。

適當?shù)拇呋瘎┌║S5420313中描述的那些。