[發明專利]一種二氧化雙環戊二烯的制備方法、系統

在審

• 申請號: 202011049877.1
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN114426548A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 金國杰;翁羽飛;汪超;高煥新;康陳軍;楊洪云;黃政;丁琳
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07D493/08
• 分類號: C07D493/08;C07C407/00;C07C409/16;C07C5/03;C07C15/085;C07C29/132;C07C33/20
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 馬營營

本發明公開了一種二氧化雙戊二烯的制備方法、系統及制備的二氧化雙環戊二烯，包括以下步驟：步驟1、利用過氧化氫異丙苯與雙環戊二烯為原料，在催化劑A存在下反應，得到混合物流A；步驟2、向所述混合物流A中加入單烯烴化合物，在催化劑B的存在下反應，得到混合物流B；步驟3、對所述混合物流B進行后處理，分別得到二氧化雙戊二烯、單環氧化合物和α,α?二甲基芐醇；在步驟1和步驟2中，所述催化劑A和催化劑B獨立地選自任何一種含鈦二氧化硅催化劑。本發明采用過氧化氫異丙苯替換現有技術采用的過氧乙酸，以過氧化氫異丙苯與環戊二烯反應制備二氧化雙環戊二烯，克服了有機酸腐蝕、不可回收的缺點。

技術領域

本發明涉及二氧化雙環戊二烯，尤其涉及二氧化雙環戊二烯的制備方法、系統。

背景技術

H.Wieland等人在1925年由過氧化苯甲酰氧化雙環戊二烯制得二氧化雙環戊二烯(DCPDDO)，獲得了一種脂環族環氧樹脂。Prileschajew發現了由過氧酸氧化不飽和雙鍵得到環氧樹脂的方法，Swern進一步拓展了其應用，用該方法制備出了多種脂環族環氧樹脂產品。

由于二氧化雙環戊二烯與酸酐固化物交聯密度大、剛性高，固化物在熱變形溫度300℃以上時，仍有較高強度，且不含Cl^-和Na⁺，在高溫下的電性能尤其優異。二氧化雙環戊二烯環氧樹脂適合用作戶外互感器澆注絕緣、微型電機轉子澆鑄料、耐高濕環氧樹脂塑封料、碳纖(或玻纖)纏線高壓容器、高彈性模量復合材料、樹脂合金模具、耐高溫層壓材料、高強度耐候性玻璃鋼、抗輻照涂料以及航空、航天、國防器械制造等。目前工業制備主要采用過氧乙酸法，工藝安全性不高，設備腐蝕嚴重且不可回收，“三廢”量大，制備規模小，產量難以提高，嚴重限制了它的使用范圍。

專利CN101704824A公開了一種采用磷鎢雜多酸季銨鹽催化制備二氧化雙環戊二烯的方法，該方法以H₂O₂為氧化劑，磷鎢雜多酸季銨鹽為催化劑，在60℃以下進行反應。由于磷鎢雜多酸季銨鹽催化劑在H₂O₂存在時為均相催化劑，而一旦H₂O₂消耗殆盡，它便以固體形式析出，在這期間催化劑無法完全可逆循環，催化劑多次使用后，活性迅速下降，磷鎢雜多酸季銨鹽損失嚴重，回收率低，且經常發生堵塞問題，裝置無法長周期運行。

專利CN109721609A、CN109721610A和CN109721612A公開了一種以H₂O₂為氧化劑，聚間(鄰、對)鹵代苯乙烯-二乙烯基苯季銨鹽型陰離子交換樹脂負載雜多酸或過氧雜多酸為催化劑的二氧化雙環戊二烯的制備方法。但該方法所使用的催化劑水熱穩定性差，容易發生溶脹導致催化劑破碎。另外負載的雜多酸或過氧雜多酸與載體結合不牢，溶液脫落，從而導致催化劑快速失活，穩定性差。

發明內容

為了克服現有技術中存在的問題，本發明采用過氧化氫異丙苯替換現有技術采用的過氧乙酸，以過氧化氫異丙苯與雙環戊二烯反應制備二氧化雙環戊二烯，克服了有機酸腐蝕、不可回收的缺點。

本發明目的之一在于提供一種二氧化雙戊二烯的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、利用過氧化氫異丙苯與雙環戊二烯為原料，在催化劑A存在下反應，得到混合物流A。

在一種優選的實施方式中，步驟1中所述過氧化氫異丙苯可以直接購買獲得也可以自行制備，優選地，在步驟1之前進行步驟1’：

步驟1’、以異丙苯為原料，在含氧氣氛下制備過氧化氫異丙苯。

在進一步優選的實施方式中，步驟1’于空氣或富氧空氣中進行。

其中，所述富氧空氣中氧氣含量為21～50％。

在更進一步優選的實施方式中，步驟1’于氧化反應器內進行，更優選地，控制氧化反應器尾氣中O₂的體積含量不大于6％。