制備二乙烯基芳烴二氧化物的方法技術

一種制備二乙烯基芳烴二氧化物的方法，包括將(a)至少一種二乙烯基芳烴；(b)至少一種氧化劑，其中所述至少一種氧化劑是部分中和的硫單過氧酸例如部分中和的過一硫酸溶液；(c)至少一種堿性化合物；(d)任選至少一種溶劑；和(e)任選至少一種催化劑進行反應；其中所述方法在形成二乙烯基芳烴二氧化物產物的條件下進行。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】專利技術背景專利
本專利技術涉及制備二乙烯基芳烴二氧化物、特別是源自于二乙烯基苯的二乙烯基芳烴二氧化物的方法。更具體地說，本專利技術涉及通過利用雙環氧乙烷來環氧化二乙烯基芳烴，從而。背景和相關技術描述二乙烯基芳烴二氧化物、特別是二乙烯基苯二氧化物(DVBDO)和源自于二乙烯基苯(DVB)的其他二乙烯基芳烴二氧化物是一類二環氧化物，其可以用作活性稀釋劑或用作環氧樹脂熱固性材料制劑中的主要環氧樹脂基質。DVBDO本身具有非常低的液體粘度(例如小于約20厘泊，使得DVBDO尤其可用于制備低粘度環氧樹脂制劑。由DVBDO制造的環氧樹脂制劑在各種其他產品的生產中可用作中間體。例如，由DVBDO制造的環氧 樹脂制劑適合用于涂料、復合材料和模制組合物的領域。以前已知的制備DVBDO的方法包括例如在反應過程中使用過氧化氫(H2O2)作為氧化劑。然而，這些以前已知的現有技術方法都不能經濟有效地以高收率生產DVBDO (例如收率大于 30 百分比(％ ))。例如，在 Inoue et al，Bull. Chem. Soc. Jap.，1991，64，3442 中描述的方法，采用鑰催化劑和硝酸鈉或硫酸鈉添加劑，由于產物不穩定性和催化劑失活，提供的DVBDO收率低于10%。Worzakowska M, J. Appl. Polym. Sci. , 2007,103,462 公開了在乙臆中使用氧化續催化劑來制備DVBD0。在Worzakowska的方法中還共同產生了等摩爾量的乙酰胺，一種不希望有的副產物。在Worzakowska參考文獻中沒有提到DVBDO的分離收率；只提到了 DVB的單和二環氧化物衍生物的比率，該比率是5。已知還有使用不包括H2O2的其它反應劑制備DVBDO的方法。例如，美國專利No. 2，982，752中描述了使用過乙酸制備DVBDO的方法。美國專利No. 2，982，752中公開的環氧化方法產生乙酸副產物，由于二乙烯基芳烴氧化物和二氧化物顯示出高度酸敏感性，所以能夠引起嚴重的收率損失。Hopff 等，Helvetica Chimica Acta, (1957)，40，274 ;和德國專利 No. DE 1079614描述了通過用氫化鋰鋁還原氯乙酰苯，并隨后從氯醇中去除HC1，以32%的收率制備了DVBDO。Corey 等，J. Am. Chem. Soc, 1962,84(5), pp. 867-868 描述了從擬基化合物制備環氧化物的锍內鎗鹽。锍內鎗鹽和羰基化合物的反應被成功用于在堿性介質中從甲醛和間-(亞苯基二亞甲基)-二甲基溴化锍合成m-DVBDO，提供的收率是70%。然而，以上方法的實際應用受到長達四天的溴化锍生產的阻礙，如美國專利No. 3，455，967所述。美國專利No. 5, 962, 547 公開了利用 Oxone (Ε· I. du Pont de Nemoursand Company的商標)在沒有催化劑的丙酮-水反應混合物中制備DVBDO。美國專利No. 5，962，547中描述的方法以定量的收率產生DVBD0。除了活性組分2mol KHSO5外，Oxone (過硫酸氫鉀制劑)含有Imol KHSO4和Imol K2SO4。在美國專利No. 5，962，547中，教示了每摩爾DVB使用兩摩爾過量的Oxone，這意味著每摩爾DVB使用四摩爾KHSO5，導致產生大量源自于過量氧化劑和所述氧化劑中伴有的硫酸鹽的硫酸鹽副產物。以上現有技術中已知的方法全都具有從氧化劑生成殘余產物的缺點。這些不需要的殘余產物，例如當過酸是氧化劑時的酸或當使用锍鹽時的硫化物，必須與需要的DVBDO產物分離。在乙腈H2O2/體系中，產生等量的乙酰胺。當用堿處理氯醇時或當使用Oxone時，鹽是所形成的副產物。另外，這些不同的已知制備通常提供低收率的DVBD0。上面Corey等人公開的方法描述了 70%的DVBDO收率；然而，如前所述，該方法基于甲醛和锍鹽，這樣的方法需要不方便的長反應時間，例如多達四天。以上方法的這些缺點使得這樣的方法不適合工業規模制備二乙烯基芳烴二氧化物。因此，需要開發一種使用氧化劑成功制備二乙烯基芳烴二氧化物并最小化共同產生的不希望的副產物的方法；并提供一種經濟有效的方法，其中在該經濟有效的方法中以高收 率產生二乙烯基芳烴二氧化物。專利技術概沭本專利技術有利地提供了一種成功，所述方法具有高收率(例如大于約60% )、高選擇性形成環氧化物，和比以前已知的方法相對降低的成本，同時沒有現有技術方法的問題，例如共同產生不希望有的酸性副產物或過量鹽。本專利技術的一種實施方式涉及可，包括將(a)至少一種二乙烯基芳烴；(b)部分中和的硫單過氧酸(sulfuromonoperoxoic acid)作為氧化劑；(C)至少一種堿性化合物；(d)任選至少一種溶劑；和(e)任選的催化劑，在形成二乙烯基芳烴二氧化物產物的條件下進行反應。生產二乙烯基芳烴二氧化物的本專利技術方法使用適合于獲得高收率的二乙烯基芳烴二氧化物的氧化劑，例如部分中和的硫單過氧酸，例如過一硫酸(Carc/ s acid)，采用本專利技術的方法并生成最少量的鹽廢物。本專利技術的方法特別適合于從二乙烯基苯(DVB)制備二乙烯基苯二氧化物(DVBDO)，一種粘度非常低的液體環氧樹脂。有利地，本專利技術的方法在使得最小化共同生產不希望的副產物的條件下進行。另外，本專利技術的方法有利地以高收率生產二乙烯基芳烴二氧化物，例如，以大于約60 %的收率。附圖簡述為了說明本專利技術，以下的圖顯示了目前優選的本專利技術形式。然而，應該理解，本專利技術不局限于圖中所示的精確排列和設備。在附圖中，同樣的參考數字在幾個附圖中用來表示同樣的部件。圖I是方塊流程圖，顯示了本專利技術全過程的一種實施方式，利用有機溶劑萃取操作將二乙烯基芳烴二氧化物產物與反應流出物分離。圖2是方塊流程圖，顯示了本專利技術全過程的另一種實施方式，利用相分離操作將二乙烯基芳烴二氧化物產物與反應流出物分離。專利技術詳述本專利技術涉及制備二乙烯基芳烴二氧化物的經濟上有利的方法。在堿性化合物存在下，任選在溶劑存在下，并任選在催化劑存在下，將二乙烯基芳烴與部分中和的硫單過氧酸或過一硫酸反應，制備本專利技術的二乙烯基芳烴二氧化物，其中選擇試劑以及摩爾比以最小化從氧化劑產生的鹽廢物的量。例如，在本專利技術的一種實施方式中，可以通過將二乙烯基芳烴例如二乙烯基苯(DVB)溶解在酮以外的溶劑中，將溶液與堿性含水緩沖液混合，以及使用部分中和的過一硫酸(H2SO5)作為氧化劑，來制備二乙烯基芳烴二氧化物，例如二乙烯基苯二氧化物(DVBDO)。在另一種實施方式中，通過將二乙烯基芳烴例如DVB溶解在丙酮中，將溶液與堿性含水緩沖液混合，并使用部分中和的過一硫酸作為氧化劑，可以制備二乙烯基芳烴二氧化物例如DVBD0。在這種實施方式中，丙酮也可以作為催化劑。然后可以在約0°C至約80°C之間的溫度下進行反應。在該環氧化步驟完成之后，可以從反應混合物中除去生成的產物；并且如果需要的話，所生成的產物可以通過已知的手段例如蒸餾進行純化。在本專利技術的經濟上有利的方法中，從氧化劑形成的副產物量被最小化。在與本申請同一日期提交的序號為61/315，200的美國專利申請中，Oxone被描述成環氧化二乙烯基芳烴的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：G·古爾雅爾，A·R·布哈拉德瓦杰，M·J·納爾，
申請(專利權)人：陶氏環球技術有限責任公司，
類型：
國別省市：