專利名稱：一種酸解芳香族氫過氧化物的催化劑以及用它制備芳香族羥基化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有微量積垢的用于芳香族氫過氧化物酸解的催化劑，以及一種應(yīng)用所述催化劑來制備芳香族羥基化合物的方法。
背景技術(shù)：
芳香族羥基化合物，比如二羥基苯，是通過酸解二(氫過氧基烷基)苯，比如二 (2-氫過氧基-2-丙基)苯制備得到的。在酸解二(2-氫過氧基-2-丙基)苯的過程中，硫 酸酐被用作該酸解的催化劑。硫酸酐具有44. 8°C的沸點(diǎn)和16. 8°C的凝固點(diǎn)，并且其使用量 非常小，因此，操作起來是很困難的。傳統(tǒng)的做法是，將硫酸酐溶解于丙酮得到濃度為0. 01 至10. 0重量％的硫酸酐丙酮溶液，然后再將該溶液作為酸解的催化劑加入到反應(yīng)器中(比 如 JP9-143111A)。盡管沒有對制備硫酸酐丙酮溶液的方法進(jìn)行過詳細(xì)的描述，但是將常溫下為液 體的硫酸酐滴入或加入到丙酮溶劑中是很容易操作的，所以，通常都是使用這種方法。然 而，按照上述方法制備的催化劑中會有積垢。這樣一來，在制備裝置的穩(wěn)定操作方面就會 出現(xiàn)問題，因?yàn)檫@樣的話就必須隨時去除制備容器里產(chǎn)生的積垢，以及經(jīng)常清洗催化劑進(jìn) 料泵的過濾網(wǎng)，該進(jìn)料泵用于將作為催化劑的硫酸酐丙酮溶液供應(yīng)給酸解二(2-氫過氧 基-2-丙基)苯的反應(yīng)器，否則通向反應(yīng)器的進(jìn)料管線就會因積垢而被阻塞。

發(fā)明內(nèi)容
作為對有關(guān)積垢產(chǎn)生原因的研究結(jié)果，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)在制備催化劑時由于液態(tài) 硫酸酐和酮類溶劑的接觸層局部受熱，經(jīng)過熱反應(yīng)就生成了某些縮合產(chǎn)物及其類似物，據(jù) 推測，該熱反應(yīng)是因?yàn)橥惾軇┑姆纸夂涂s合而發(fā)生的。進(jìn)一步，本發(fā)明者們深入研究了如 何解決上述提到的問題，最后發(fā)現(xiàn)可以制備產(chǎn)生少量積垢的催化劑，從而完成本發(fā)明。本發(fā)明的目的之一是提供一種酸解芳香族氫過氧化物的催化劑，它包含少量的硫 酸酐和酮類溶劑中的微量積垢，以及提供一種使用該催化劑可以進(jìn)行穩(wěn)定操作而得到芳香 族羥基化合物的制備方法。也就是說，本發(fā)明提供一種酸解芳香族氫過氧化物的催化劑，它通過以下方法制 備，該方法包括氣化液態(tài)硫酸酐以及將該氣化硫酸酐溶解于酮類溶劑中。進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種制備芳香族羥基化合物的方法，它包括將一種芳香族氫 過氧化物在上述催化劑存在下進(jìn)行酸解。
具體實(shí)施例方式作為用于溶解氣化硫酸酐的酮類溶劑，可以列舉丙酮，甲基乙基酮和甲基異丁基 酮等等，優(yōu)選丙酮和甲基異丁基酮，最優(yōu)選的是丙酮。酮類溶劑可以單獨(dú)使用或者以兩種或 以上的混合物形式使用。氣化液態(tài)硫酸酐的方法，比如，按照下面的描述進(jìn)行。利用流量表和控制閥控制液態(tài)硫酸酐的流速從而得到硫酸酐濃度為約0. 01至約 10重量％的稀釋液，然后，將液態(tài)硫酸酐通過泵或類似的裝置傳送到加熱器(包括，熱交換 器)，在那里加熱從而氣化液態(tài)硫酸酐。加熱溫度處于能使液態(tài)硫酸酐氣化的溫度比較有 利，適宜的是加熱至酮類溶劑的沸點(diǎn)或稍低。當(dāng)在丙酮中溶解時，通常適宜的是加熱到約 55°C。將氣化的硫酸酐與酮類溶劑相混合。對于混合的方法并無特別限制。比如，當(dāng)氣態(tài) 硫酸酐被通入到盛有酮類溶劑的制備裝置中進(jìn)行混合時，將氣體通入酮類溶劑鼓泡以進(jìn)行 混合，可以通過設(shè)定該通入硫酸酐氣體的進(jìn)料噴嘴位置或者是控制溶劑的液體表面使得進(jìn) 料噴嘴的位置處在溶劑中。在混合過程中，可以使用攪拌器進(jìn)一步提高與溶劑的接觸程度。 至于將硫酸酐通入到加熱器和制備容器，預(yù)計(jì)量的硫酸酐可以連續(xù)地通過前述的泵和流量 表傳送，作為替代的方式是，在利用流量計(jì)測量好硫酸酐的預(yù)計(jì)量之后，也可以繼續(xù)將其通 過泵或在惰性氣體比如氮?dú)獾臍鈮合峦ㄈ胫良訜崞骱椭苽淙萜髦小＿@樣就得到了含有微量積垢的用作酸解催化劑的硫酸酐酮類溶液。利用上述方法制備得到的硫酸酐稀釋溶液作為催化劑，可以將芳香族氫過氧化物 酸解而得到芳香族羥基化合物。芳香族氫過氧化物通常通過酸解轉(zhuǎn)化成為芳香族羥基化合物，例子包括單烷基氫 過氧基苯例如2-氫過氧基2-丙基苯(異丙基苯氫過氧化物)，和二(烷基氫過氧基)苯 例如二(2-氫過氧基-2-丙基)苯(包括1，3_，1，4-以及1，2- 二(2-氫過氧基2-丙基) 苯)，通過將這些化合物酸解，就可以得到羥基苯例如苯酚或者1，3-，1，4_和1，2_ 二羥基苯。更具體地，本發(fā)明的催化劑優(yōu)選用于二(烷基氫過氧基)苯的酸解反應(yīng)，更優(yōu)選用 于1，3-，1，4_和1，2_ 二 (2-氫過氧基-2-丙基)苯。芳香族氫過氧化物可以通過已知的烷基苯(比如異丙基苯，1，3_，1，4-和1，2_ 二 異丙基苯)氧化反應(yīng)得到。進(jìn)一步，酸解是通過向反應(yīng)器通入所述的催化劑酸解芳香族氫過氧化物而進(jìn)行 的。也就是說，芳香族氫過氧化物通過與催化劑接觸而酸解，從而得到芳香族羥基化合物。對于酸解的條件沒有特別的限制，已知的反應(yīng)條件都可以采用。優(yōu)選地，反應(yīng)溫度 為60至100°C，壓力為200至700托以及反應(yīng)時間為1至15分鐘。實(shí)施例通過下面的實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。實(shí)施例1通過流量表和控制閥控制液態(tài)硫酸酐的流速以保證得到0. 8重量％的硫酸酐丙 酮溶液，然后，通過泵將液態(tài)硫酸酐傳送到加熱器，在那里加熱至55°C以氣化液態(tài)硫酸酐。 將氣化的硫酸酐傳送至約15°C的盛有丙酮的制備容器中，控制液體表面以使通入硫酸酐氣 體的進(jìn)料噴嘴位于溶劑中，將氣態(tài)的硫酸酐鼓泡溶解于丙酮中。在制備容器中可觀察到微量積垢的形成。通過進(jìn)料泵將上述制備得到的硫酸酐丙酮溶液作為酸解催化劑連續(xù)地通入 到反應(yīng)器中，從而完成1，3_ 二(2-氫過氧基-2-丙基)苯的酸解。液態(tài)催化劑進(jìn)料泵的過 濾網(wǎng)顯示在酸解過程中沒有產(chǎn)生阻塞，并且能夠進(jìn)行多于1個月的穩(wěn)定操作。對比例1通過流量表和控制閥控制液態(tài)硫酸酐的流速以保證得到0. 8重量％的硫酸酐丙 酮溶液，將液態(tài)硫酸酐通過進(jìn)料泵傳送至約15°C的盛有丙酮的制備容器中，與丙酮混合?？?制液體表面使得硫酸酐氣體的進(jìn)料噴嘴位置處于溶劑中，攪拌的同時液態(tài)硫酸酐溶解于丙 酮中。在制備容器中可以觀察到積垢的形成，必須每周一次去除制備容器里的積垢。將上 述制備得到的硫酸酐丙酮溶液進(jìn)料至盛有1，3-二(2-氫過氧基-2-丙基)苯的反應(yīng)器中， 從而實(shí)現(xiàn)1，3_ 二(2-氫過氧基-2-丙基)苯的酸解。結(jié)果是，催化劑液體進(jìn)料泵的過濾網(wǎng) 顯示有阻塞，并且必須每周一次對過濾網(wǎng)進(jìn)行清洗。如上所述，通過氣化硫酸酐和將其溶解于酮類溶劑，就可能制備得到一種用于酸 解的硫酸酐催化劑，在制備硫酸酐稀釋溶液的過程中并沒有發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生積垢，并且通過參與 芳香族氫過氧化物的酸解反應(yīng)，可以提供一種操作穩(wěn)定的制備芳香族羥基化合物的方法。
權(quán)利要求
一種制備芳香族羥基化合物的方法，它包括制備含0.01-10重量％硫酸酐的酮類溶液作為酸解催化劑，該制備是通過控制液態(tài)硫酸酐的流速，將該控制的液態(tài)硫酸酐傳送到加熱器，加熱所述液態(tài)硫酸酐而將其氣化，然后將氣化的硫酸酐與酮類溶劑相混合而進(jìn)行的；和將上述制得的催化劑通入含有芳香族氫過氧化物的反應(yīng)器從而使所述芳香族氫過氧化物進(jìn)行酸解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的芳香族氫過氧化物是二(氫過氧基烷基)苯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述的二(氫過氧基烷基)苯是二(2-氫過氧基-2-丙基)苯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的酮類溶劑是丙酮和/或甲基異丁基酮。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述的酮類溶劑是丙酮。
全文摘要
一種酸解芳香族氫過氧化物的催化劑以及用它制備芳香族羥基化合物的方法，一種含有微量積垢的用于芳香族氫過氧化物酸解的催化劑，它通過氣化液態(tài)硫酸酐后再將該氣化硫酸酐溶解于酮類溶劑中得到，以及一種利用該催化劑制備羥基芳香族化合物的方法。
文檔編號C07C39/08GK101817725SQ200910161209
公開日2010年9月1日 申請日期2003年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月11日
發(fā)明者大沼滿 申請人:住友化學(xué)株式會社