[發明專利]一種脂肪族環氧化合物的合成方法

有效

• 申請號: 201911072337.2
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110698436B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 解淑民;馬敏;鄭虓
• 申請（專利權）人: 北京水木濱華科技有限公司
• 主分類號: C07D301/19
• 分類號: C07D301/19;C07D303/44;C08G59/24
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

本發明提供了一種脂肪族環氧化合物的合成方法，所述方法包括如下步驟：將脂肪族烯烴、含鉬的固態環氧化催化劑和氧化劑混合，反應，制備所述脂肪族環氧化合物；其中，在反應過程中不斷移除副產物，所述副產物至少包括來自氧化劑的副產物；所述氧化劑選自有機氫過氧化物，所述脂肪族烯烴的沸點高于來自氧化劑的副產物的沸點。所述方法具有原材料易得、操作簡便靈活、設備簡單、成本低、無需添加額外溶劑、反應速率高、產品品質高、轉化率高等特點，制備得到的產品可滿足高端環氧樹脂的要求，可以解決現有工藝中反應溶劑用量大、催化劑價格昂貴、環氧鍵易開環、產品質量差、轉化率低等問題。

技術領域

本發明屬于脂肪族環氧化合物技術領域，具體涉及一種脂肪族環氧化合物的合成方法。

背景技術

脂肪族環氧化合物可以用于制備環氧樹脂，與傳統的雙酚A型環氧樹脂相比較，由于不含有殘余氯和芳香基，具有熱穩定性好，耐候性高，電絕源性能優異等特點，因此脂肪族環氧化合物制備得到的環氧樹脂被廣泛地應用于涂料，包裝，電子，汽車等領域。

目前已商業化生產的脂肪族雙環氧化合物主要是3,4-環氧環己基甲基-3,4-環氧環已基甲酸酯和雙((3,4-環氧環己基)甲基)己二酸酯，工業上多采用美國聯碳化學公司的過酸法(參見美國專利文獻US2716123)合成上述兩種脂肪族雙環氧化合物，但該方法中需要采用高濃度的過氧乙酸，容易爆炸，存在極大的安全隱患。

中國專利文獻CN101250169A中公開了一種脂肪族環氧化合物的制備方法，其是以雙氧水為氧源的氧化體系，以雜多酸為催化劑催化環氧化脂肪族烯烴制備脂肪族環氧化合物。但是，由于脂肪族環氧化合物對酸和水均很敏感，上述方法存在產物的易水解和開環等問題，并且所述方法中使用的催化劑價格昂貴，且難與高沸點的產物分離，不利于工業化生產。

中國專利文獻CN102596924A中公開了一種叔丁基過氧化氫分別氧化環己烯和苧烯制備對應的環氧化合物的方法，其是采用裝填樹脂負載鉬催化劑的反應精餾塔反應，可提高反應的選擇性。但是，此反應裝置僅適用于含有不超過14個碳原子的烯烴環氧化，且對于高沸點的烯烴環氧化的轉化率會明顯降低，裝置操作不穩定；并且烯烴與過氧化物的摩爾比過高，造成后續產物分離困難和產品的環氧值降低等問題。

另外，脂肪族環氧化合物作為環氧樹脂的前體，對環氧當量和粘度都有特定的要求。因此在制備過程中不但要保證高轉化率，還要保持高環氧當量(即需防止產物進一步水解和聚合)，對于脂肪族雙環氧化合物而言還需要高選擇性。因為脂肪族環氧化合物和其前體脂肪族烯烴一般都是高沸點化合物，不能為了控制水解反應而使用大大過量的脂肪族烯烴，通常只能通過稀釋體系來減少水與環氧產物的接觸幾率而抑制水解。這樣就帶來了體系大，效率低，產物的分離困難(特別是沸點較髙的雙環氧產物)等問題，有必要開發出一種高效的、安全的高沸點烯烴的環氧化方法。

發明內容

為了改善現有技術的不足，本發明的目的是提供一種脂肪族環氧化合物的合成方法，所述方法具有原材料易得、操作簡便靈活、設備簡單、成本低、無需添加額外溶劑、反應速率高、產品品質高、轉化率高等特點，制備得到的產品可滿足高端環氧樹脂的要求，可以解決現有工藝中反應溶劑用量大、催化劑價格昂貴、反應過程難以控制、環氧鍵易開環、產品質量差、轉化率低等問題。

本發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種脂肪族環氧化合物的合成方法，所述方法包括如下步驟：

將脂肪族烯烴、含鉬的固態環氧化催化劑和氧化劑混合，反應，制備所述脂肪族環氧化合物；

其中，在反應過程中不斷移除副產物，所述副產物至少包括來自氧化劑的副產物；所述氧化劑選自有機氫過氧化物；所述脂肪族烯烴的沸點高于來自氧化劑的副產物的沸點。

根據本發明，所述有機氫過氧化物選自叔丁基過氧化物，例如選自叔丁基過氧化氫。