烯烃的环氧化制造技术

本发明专利技术提供了将烯烃环氧化的方法的一种以上的实施方案。对于所述实施方案，所述方法包括将所述烯烃与过氧化氢溶液在预定的pH，在催化剂和溶剂的存在下，在预定的反应温度下反应，条件是所述烯烃不是丙烯。通过将所述过氧化氢溶液与负载型碱接触以从过氧化氢溶液中除去酸性物种，将过氧化氢溶液的pH调节至预定的pH。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于环氧化烯烃以生产环氧化物的方法。
技术介绍
环氧化物可利用多种技术生产。一种工业生产环氧化物的技术包括将烯烃与过氧化氢和一种以上催化剂在质子性介质中反应。但是，在质子性介质中的环氧化可能降低环氧化反应的选择性。除了降低选择性，当环氧化物与质子性介质反应时以及当环氧化物低聚和/或聚合时，在环氧化中形成的副产物的量可能提高。这种选择性的降低也提高了生产成本，因为环氧化物的收率更低，而且需要将副产物与环氧化物分离的步骤。、同样，为了提高环氧化方法的选择性，已经进行了努力。这些努力包括，使用预处理的催化剂和均匀的有机或无机化合物以改变反应混合物的pH。然而，尽管在这些以前的方法中环氧化反应的选择性可以增加，但是过氧化氢利用率、过氧化氢转化率以及催化剂的寿命可能同时降低。这些缺点降低了生产效率，在材料用量下产出较少的环氧化物。
技术实现思路
本专利技术提供了一种以上的烯烃的环氧化方法的实施方案。对于所述实施方案，烯烃的环氧化包括将烯烃与过氧化氢溶液在预定PH，在催化剂和溶剂的存在下于预定的反应温度反应，条件是烯烃不是丙烯。通过将过氧化氢溶液与负载型碱接触以从过氧化氢溶液中除去酸性物种，将过氧化氢溶液的pH调节至预定pH。对于所述实施方案，与在没有用于将过氧化氢的pH调节至预定pH的负载型碱的情况下的烯烃环氧化相比，在不降低过氧化氢利用率或过氧化氢转化率的情况下，烯烃的环氧化的选择性增加。此外，本专利技术提供了使用在此描述的方法获得的环氧化物。本专利技术的实施方案还包括制备表氯醇的方法。对于这些实施方案，制备表氯醇的方法包括将烯丙基氯与过氧化氢溶液在预定的pH，在催化剂和溶剂的存在下反应。通过将过氧化氢溶液与负载型碱接触以从过氧化氢溶液中除去酸性物种，将过氧化氢溶液的PH调节至预定pH。对于所述实施方案，与没有用于将过氧化氢的pH调节至预定pH的负载型碱的情况下的烯丙基氯环氧化相比，烯丙基氯的环氧化的选择性在不降低过氧化氢利用率或过氧化氢转化率的情况下增加。附图说明图I说明了在烯丙基氯的环氧化中形成的表氯醇的量。具体实施方式“环氧化物”是指其中氧原子直接连接在碳链或碳环体系中的两个相邻的或不相邻的碳原子上的化合物。表氯醇(epi)是一个环氧化物的例子，并且它通过烯丙基氯的环氧化形成。“选择性”是指相对于形成的环氧化物加所有副产物而言所形成的环氧化物的量。“副产物”是指除所述环氧化物之外所有通过烯烃的环氧化形成的物质。例如，对于烯丙基氯的环氧化，副产物可以包括水、I-氯-3-甲氧-2-丙醇(CMP)、一氯代醇(MCH)和更高分子量的副产物。“更高分子量的副产物”是指通过烯丙基氯的环氧化形成的、在气相色谱分析中在MCH之后洗提的副产物。“过氧化氢转化率”是指相对于加入反应混合物的过氧化氢的量而言在烯烃的环氧化中反应的过氧化氢的量。“过氧化氢利用率”是指相对于在烯烃的环氧化中反应的过氧化氢的量而言转化成环氧化物的过氧化氢的量。 “负载型碱”是指具有中性荷电性的含碱性官能团的不溶性的载体。“中性荷电性”是指物质不含有离子，故而所述物质既不带正电荷也不带负电荷。“稳定剂”是指包含酸性物种的物质，特别是酸，其被加入过氧化氢溶液中以降低分解率。“酸性物种”是指能够提供质子的物质。“反应混合物”是指烯烃、处于预定pH的过氧化氢溶液、催化剂和溶剂的混合物。所述反应混合物还包括附加的试剂，包括但不限于本文中更加充分地探讨的助溶剂。对于所述实施方案，本专利技术所述的烯烃的环氧化的方法(也称之为“环氧化方法”)包括将烯烃与处于预定PH的过氧化氢溶液在催化剂和溶剂的存在下在预定的反应温度反应，条件是烯烃不是丙烯。对于所述实施方案，通过将过氧化氢溶液与负载型碱接触，以从过氧化氢溶液中除去酸性物种，从而将过氧化氢溶液的PH调节至预定pH。与在没有利用负载型碱将过氧化氢的PH调节至预定pH的情况下烯烃的环氧化相比，本专利技术所述方法在不降低过氧化氢利用率或过氧化氢转化率的同时提高了烯烃的环氧化的选择性。对于所述实施方案，环氧化方法包括将过氧化氢与烯烃反应。所述过氧化氢是一种水溶液，称之为过氧化氢溶液，其中，在过氧化氢溶液中的过氧化氢与烯烃反应生成环氧化物。所述过氧化氢溶液还能够含有其他物质，这些物质可以参与或不参与形成环氧化物的环氧化方法。例如，酸性物种可存在于过氧化氢溶液中，并在本文中更加充分地得到探讨。对于所述实施方案，用于所述方法中的烯烃可选自直链和/或支链无环或环状的脂肪族或芳香族烯烃构成的组，包括可含有多个双键的烯烃，条件烯烃不是丙烯。对于所述实施方案，所述烯烃优选为烯丙基氯。烯烃的其它的例子包括但不限于氯代丁二烯(chloride-butadiene)和其它直链二烯烃、环己烯和其它环状的烯烃和二烯烃、取代烯烃例如卤化烯烃、苯乙烯、二乙烯基苯、二环戊二烯、其它芳香族烯烃和它们的混合物。此外，丁烯、戊烯、己烯、辛烯庚烯-1，I-十三烯、基化氧、异戊二烯、环辛烷、环己烯或双环化合物如降冰片烯或菔烯也可用于所述方法。对于所述实施方案，在反应混合物中所用的烯烃的量基于反应混合物总重量可处于10重量百分比(重量％ )至90重量％范围内，更优选处于30重量％至70重量％范围内，更优选处于40重量％至65重量％范围内。对于所述实施方案，环氧化方法包括将烯烃与过氧化氢反应，此处过氧化氢为过氧化氢溶液形式。但是，本领域技术人员应意识到，其它有机和/或无机氢过氧化物可用于烯烃的环氧化。其它可使用的氢过氧化物的例子包括但不限于叔丁基氢过氧化物、乙苯氢过氧化物、过氧化乙酰、过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过氧化枯烯以及它们的组合。对于所述实施方案，在反应混合物中使用的过氧化氢溶液的量基于反应混合物总重量可以处于I重量％至35重量％范围内，更优选为I重量％至15 重量％范围内，更优选为I重量％至7重量％范围内。过氧化氢溶液的可用来源是通过水解过硫酸生产的，而更普遍地，通过在适当的溶剂体系中连续地对取代的烷基蒽醌进行氢化和氧化。两种方法生产的过氧化氢溶液均可能含有高量的杂质例如在过氧化氢溶液的生产过程中引入的固体和过渡金属离子。含有甚至痕量的杂质的过氧化氢溶液也在储藏和/或使用过程中产生分解的趋向。因此，向过氧化氢溶液中加入包括酸性物种的稳定剂以减少和/或防止分解。稳定剂的例子可以包括磷酸、硝酸、锡、锡酸盐、有机磷酸盐、或它们的混合物。对于所述实施方案，环氧化方法包括在将过氧化氢溶液与烯烃反应之前将过氧化氢溶液的pH调节至预定的pH。通过将过氧化氢溶液与负载型碱接触调节过氧化氢溶液的pH。所述负载型碱选自具有主要为中性的荷电性的且不参与离子交换的负载型碱。换言之，所述负载型碱不提供离子以交换其它离子，而是能够要么接受离子，要么提供离子，但不会二者兼有。对于所述实施方案，所述负载型碱可以起到“去稳定剂”的作用，并减少了可从过氧化氢溶液制备过程中出现的酸性物种和金属。所述负载型碱可通过接受离子而不是反过来提供离子，减少在过氧化氢溶液中存在的酸性物种。更确切地说，所述负载型碱能够接受质子。通过接受质子，负载型碱的主要为中性的荷电性将转变为正荷电性，同时过氧化氢溶液的pH被调节至预定的pH。对于所述实施方案，将过氧化氢溶液的pH调节至预定的pH所需的负载型碱的量将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉娜·L·克兰普顿，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：