專利名稱：制備酚酞化合物的催化方法
制備酚酞化合物的催化方法背景本發(fā)明涉及制造酚酞化合物的方法，特別是涉及使用金屬氧化物催化劑制造酚酞化合物的方法。酚酞化合物可有用地作為制備大量產(chǎn)品的原料。例如，酚酞化合物是合成3，3-雙 (4-羥苯基)苯并[C]吡咯酮和2-烴基-3，3-雙(4-羥芳基)苯并[C]吡咯酮，特別是 2-苯基-3，3-雙(4-羥苯基)苯并[C]吡咯酮(PPPBP)的重要原料。這些苯并[C]吡咯酮化合物可用于制造均聚碳酸酯和共聚碳酸酯。在均相法中制造了酚酞，其中在催化劑氯化鋅(ZnCl2)存在下，使鄰苯二甲酸酐和苯酚反應(yīng)。在美國(guó)專利2，522，939中，Gamrath披露了通過(guò)添加氯代磺酸作為氯化鋅的活化劑(也稱為促進(jìn)劑)改進(jìn)該廣泛使用的方法。由于獲得高的純度、選擇性和產(chǎn)率，該方法在工業(yè)上廣為應(yīng)用。目前可用的制造酚酞的方法耗時(shí)且需要大量能量和化學(xué)品，以及復(fù)雜的設(shè)備。美國(guó)專利申請(qǐng)11/6 ，671披露了需要很少資源、在工業(yè)規(guī)模上生產(chǎn)和純化酚酞化合物的改進(jìn)方法。特別是，在使鄰苯二甲酸酐化合物和苯酚化合物在催化劑和促進(jìn)劑存在下反應(yīng)，形成包含酚酞化合物的反應(yīng)混合物之后，用溶劑體系處理該反應(yīng)混合物，形成漿料。然后可以過(guò)濾該漿料，得到固態(tài)材料，在高溫在水中洗滌之后，該固態(tài)材料包含高純度的酚酞化合物。然而，該工業(yè)方法仍使用氯化鋅和氯代磺酸來(lái)催化反應(yīng)。存在與使用氯化鋅制造酚酞的方法有關(guān)的幾個(gè)重要挑戰(zhàn)。在工業(yè)實(shí)踐中，使用相對(duì)大量的氯化鋅，即每摩爾鄰苯二甲酸酐0.6摩爾氯化鋅。在淬滅反應(yīng)后，所用的催化劑必須和反應(yīng)混合物分離。該以漿料形式使用的催化劑的分離難度由于漿料經(jīng)時(shí)變得非常粘稠而增加。重要的是，大量使用的催化劑不能再利用且必須安全處置。期望發(fā)展制備酚酞化合物的方法，其中催化劑更容易與反應(yīng)混合物分離。還期望降低廢物產(chǎn)生的制備酚酞化合物的方法，例如通過(guò)使催化劑再利用來(lái)降低廢物產(chǎn)生。還期望這些方法提供高純度的酚酞化合物。發(fā)明簡(jiǎn)述上述不足之處中的一些或全部通過(guò)以下制備酚酞化合物的方法得以解決，該方法包括使下式的酚類化合物與下式的鄰苯二甲酸酐化合物在非均相催化劑和促進(jìn)劑存在下反應(yīng)，形成包含下式的酚酞化合物的反應(yīng)混合物
權(quán)利要求
1.制備酚酞化合物的方法，包括使下式的酚類化合物與下式的鄰苯二甲酸酐化合物在非均相催化劑和促進(jìn)劑存在下反應(yīng)，形成包含下式的酚酞化合物的反應(yīng)混合物
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述金屬氧化物是氧化鎢或氧化鉬。
3.權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)的方法，其中所述多孔載體是氧化鋯、氧化鈦、氧化鈰、氧化硅、 氧化鋁、氧化鎂、氧化鈮、氧化錫、鋁硅酸鹽，或包含至少一種前述多孔載體的組合。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法，其中所述非均相催化劑是氧化鎢和氧化鋯的組合，氧化鎢和氧化鈰的組合，氧化鎢和氧化鋯-氧化鈰的組合，或氧化鉬和氧化硅的組合。
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的方法，其中所述非均相催化劑包括金屬氧化物或混合金屬氧化物催化劑，含量為5 30wt. %，基于所述多孔載體的重量。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法，其中所述非均相催化劑為氧化鎢，含量為10 20wt. %，基于所述多孔載體的重量。
7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的方法，其中所述非均相催化劑和多孔載體的總量為10 30wt. %，基于反應(yīng)物的重量。
8.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的方法，其中所述促進(jìn)劑是氯代磺酸、C1-C12烷基磺酸、C6-C12芳基磺酸W1-C12烷基C6-C12芳基磺酸、鹵代C1-C12烷基磺酸、鹵代C6-C12芳基磺酸、鹵代C1-C12 烷基C6-C12芳基磺酸、三氯乙酸、三氟甲磺酸、三氟化硼，或包含至少一種前述促進(jìn)劑的組I=I O
9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)的方法，其中所述促進(jìn)劑是氯代磺酸。
10.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)的方法，其中所述酚類化合物是苯酚、2-甲酚、3-甲酚、4-甲酚、2-氯苯酚、3-氯苯酚、4-氯苯酚、2-叔丁基苯酚、2，4_ 二甲基苯酚、2-乙基-6-甲基苯酚、2-溴苯酚、2-氟苯酚、2-苯氧基苯酚、3-甲氧基苯酚、2，3，6_三甲基苯酚、2，3，5，6_四甲基苯酚、2，6_ 二甲苯酚、2，6_ 二氯苯酚、3，5- 二乙基苯酚、2-芐基苯酚、2，6_ 二叔丁基苯酚、2-苯基苯酚、1-萘酚、2-萘酚，或包含至少一種前述酚類化合物的組合。
11.權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)的方法，其中所述鄰苯二甲酸酐化合物和酚類化合物的化學(xué)計(jì)量摩爾比為1 2. 1至1 10。
12.權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)的方法，其中反應(yīng)在90°C 175°C的溫度進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為 10 100小時(shí)。
13.權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的方法，其中在反應(yīng)之后，將所述非均相催化劑和所述反應(yīng)混合物分離，然后再生。
14.權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)的方法，其中在所述非均相催化劑在間歇工藝中用于總共 2 4次反應(yīng)循環(huán)。
15.權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)的方法，其中所述非均相承載催化劑通過(guò)在400 900°C煅燒再生。
16.權(quán)利要求1-15任一項(xiàng)的方法，其中所述非均相承載催化劑通過(guò)在30 60°C與非水極性有機(jī)溶劑接觸再生。
17.權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)的方法，其中上述方法進(jìn)一步包括使用溶解所述酚酞化合物的第一有機(jī)溶劑使包含酚酞化合物的反應(yīng)混合物淬滅反應(yīng)， 提供第一淬滅反應(yīng)混合物；過(guò)濾該第一淬滅反應(yīng)混合物，提供包含所述非均相催化劑的固體殘余物及包含所述有機(jī)溶劑和所述酚酞化合物的濾液。
18.權(quán)利要求17的方法，其進(jìn)一步包括再生在所述固體殘余物中的非均相催化劑。
19.權(quán)利要求17的方法，其進(jìn)一步包括從所述濾液中除去所述第一有機(jī)溶劑，提供包含所述酚酞化合物的殘余物； 和加熱所述殘余物和第二非極性有機(jī)溶劑，提供包含所述酚酞化合物的沉淀物，其中在所述沉淀物中酚酞化合物的純度大于或等于80wt%，基于所述沉淀物的重量，以及獲得所述酚酞化合物的收率大于或等于70mol%，基于所述鄰苯二甲酸酐化合物的摩爾數(shù)。
20.權(quán)利要求1-19任一項(xiàng)的方法，其進(jìn)一步包括將所述酚酞化合物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的苯并 [C]吡咯酮。
21.制備酚酞的方法，包括使下式的酚類化合物與下式的鄰苯二甲酸酐化合物在非均相催化劑和促進(jìn)劑存在下反應(yīng)，形成包含下式的酚酞化合物的反應(yīng)混合物
22.制備酚酞化合物的方法，包括使下式的酚類化合物與下式的鄰苯二甲酸酐化合物在非均相催化劑和促進(jìn)劑存在下反應(yīng)，形成包含下式的酚酞化合物的反應(yīng)混合物
23.權(quán)利要求1-22任一項(xiàng)的方法，其中所述鑭系金屬的氧化物是氧化鈰。其中R1為氫或C1-C12烴基;其中R2為氫、C1-C12烴基，或鹵素
全文摘要
制備酚酞的方法，包括使式(I)的酚類化合物與式(II)的鄰苯二甲酸酐化合物在非均相催化劑和促進(jìn)劑存在下反應(yīng)，形成包含式(III)的酚酞化合物的反應(yīng)混合物(I)，其中R1為氫或C1-C12烴基；(II)，其中R2為氫、C1-C12烴基，或鹵素；(III)，其中R1各自獨(dú)立地為氫或C1-C12烴基，R2為氫、C1-C12烴基，或鹵素；其中所述非均相催化劑包含金屬的氧化物組分和多孔載體的組合，所述金屬為鉬、鎢、或包含至少一種前述金屬的組合。
文檔編號(hào)C07D307/885GK102227415SQ200980147481
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月29日
發(fā)明者古拉姆·基斯?jié)h, 巴斯卡·維爾杜西, 希瓦帕·B·哈利古迪, 文卡塔·R·N·G·博特拉, 薩爾科德·P·馬利卡 申請(qǐng)人:沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限公司