用于芳香族羧酸的酯的氢化以生成其饱和同系物的方法、所述同系物的新用途以及新的塑化的聚合物混合物技术

技术编号:11597268 阅读:78 留言:0更新日期:2015-06-12 09:09
用于取代的芳香族化合物、特别涉及芳香族羧酸的酯的氢化的新方法,例如在具有广泛的商业应用的聚合物中通常地被用作塑化剂的芳香族酯(参见,特别地,邻苯二甲酸和偏苯三酸的酯),本发明专利技术还涉及从相应的芳香族前体的氢化可获得的/获得的新的饱和产物并且涉及从氢化可获得的/获得的饱和产物在用于特殊目的的聚合物的塑化中的新用途,本发明专利技术还涉及聚合物和新的饱和产物之间的新的混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及一种用于取代的芳香族化合物、特别是关于芳香族羧酸的酯的氢化的新方法,例如通常在具有广泛的商业应用的聚合物中被用作塑化剂的芳香族酯(特别地参见邻苯二甲酸的二酯和1,2,4-苯三羧酸的三酯),并且本专利技术还涉及从相应的芳香族前体的氢化可获得的/获得的新的饱和产物,以及涉及从氢化可获得的/获得的饱和产物在用于特定目的的聚合物的塑化的框架中的新用途。本专利技术还涉及聚合物和所述新的饱和产物之间的新的混合物。
技术介绍

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中用于芳香族羧酸(其中表述“羧酸”被理解为指一元羧酸和多元羧酸二者)的酯的氢化以生成相应的饱和同系物(即,当适用时,由氢化作用产生的其异构体的混合物)的若干方法被知晓已有近100年。很多的此类方法基于用活性金属的多相催化,并且在有或没有反应溶剂/稀释剂的使用下均在液相或气相中进行,使初始芳香酯和氢源(几乎总是氢化气体,其往往但非必然地由纯氢气组成)暴露以与活性金属催化剂接触,在半连续或连续的条件下进行随之发生的放热氢化反应。用于芳香酸酯的氢化的此类已知方法的共同因素是在反应期间使用相当高的氢化气压,特别地如果反应在液相中进行,并且该反应在以工业规模所使用的大部分方法中发生的话,特别地如果涉及几乎不挥发的芳香族羧酸酯的话。例如,GB 286,201公开了一种在镍催化剂的存在下在被包含于120℃和150℃之间的温度下和在25巴和40巴的压力下进行的芳香族羧酸酯的反应。US 2,070,770记录了根据GB 286,201的反应被认为除了被局限于相应的乙酯之外,还缓慢且无法量化,并且因此教导了一种在160-260℃且在750psi(51.7巴)-5000psi(344.7巴)下进行的、用于邻苯二甲酸与包含至少8个碳原子的醇的二烷基酯的氢化的方法。而US 3,027,398涉及在110-140℃、500psi(34.5巴)-1500psi(103.4巴)下进行的对苯二甲酸二甲酯的催化氢化,其中初始对苯二甲酸二甲酯被溶解在作为反应溶剂的1,4环己烷二羧酸二甲酯(其是饱和产物)中。DE 1154096公开了在被包含于150℃和250℃之间的温度下且在被包含于20个大气压至300个大气压之间的氢压的对苯二甲酸C1-C5烷基酯的氢化,在镍的存在下添加按重量计10-25%(相对于对苯二甲酸酯)的对甲苯甲酸的烷基酯和/或4-甲基环己烷羧酸的酯。US 3,334,149教导了在被包含于50个大气压和500个大气压之间的压力下且在被包含于100℃和400℃之间的、优选地为150-275℃的温度下在固定床钯催化剂上的熔融对苯二甲酸烷基酯的氢化。而DE 2132547涉及在被包含于30℃和250℃之间的温度下且超过50巴的压力下用钌催化剂的芳香族化合物(包括苯甲酸酯或邻苯二甲酸酯和异构体)的氢化。DE 2823165教导了在镍、钌、铑或钯的催化剂的固定床上,在液相中在70℃和250℃之间的温度下且在30巴和200巴之间的压力下或在气相中在相同的温度下且在1巴和10巴之间的压力下的芳香族羧酸的酯的催化氢化。WO 99/32427公开了利用三种不同类型的催化剂在被包含于50℃和250℃之间的温度下且超过10巴、优选地被包含于20巴和300巴之间的压力下的苯多羧酸的酯和酐的氢化。在液相中且在100巴或200巴的压力下进行了WO 99/32427中例证的反应。US 52869898涉及一种用于通过苯二羧酸二甲酯的氢化来制备环己烷羧酸二甲酯的方法。优选的温度在140-220℃的范围内且优选的压力在50-170巴范围内的绝对压力。所采用的催化剂包括钯和第二第VIII族金属。根据详细的优化条件,在125.1巴下以连续的方式进行反应。US 2005/101800涉及通过使芳香族羧酸或相应的芳香族多羧酸酐的相应的偏酯氢化来制备脂环族多羧酸酯,并且,然后使产生的脂环族偏酯与醇反应以得到全酯。WO 94/29261报告了应用较老的专利文献中描述的方法当用于对苯二甲酸二甲酯的氢化所使用的氢压低于约135巴的绝对压力时所得到的低产率。在该背景之前,WO 94/29261提出了用于制备环己烷二羧酸酯的连续方法。WO 2004/046078涉及苯多羧酸衍生物的氢化以得到相应的环己基衍生物。施加的最优选的压力超过100巴或130巴,具有约300巴的最大值。优选地,该方法在连续地并且在溶剂的存在下进行。US 57208545涉及新的底物的氢化,该底物不同于邻苯二甲酸的二酯和1,2,4-苯三羧酸的三酯。如此证明了在
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中通常地使用的以使液相中的多羧酸酯饱和的氢化气体的压力平均超过20-30巴、经常甚至超过至少50巴,并且因此需要所使用的足够的机械尺寸的装置,该装置必须禁得住这种压力,并且必须被充分地保护免受氢脆的风险。基于该背景,在
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中存在提供用于芳香族羧酸酯的液相氢化的新方法的需求,这不引起这些缺点并因此提供改进的或可选择的使用以得到相应的氢化产物。该需求的存在是因为最近环己烷羧酸酯、具体地是六氢邻苯二甲酸与C1-C16烷醇或其混合物的酯已作为产品产生了相当大的商业兴趣,该产品可以潜在地被用于至少部分地代替某些邻苯二甲酸塑化剂,这些邻苯二甲酸塑化剂在传统上被广泛地用于塑料材料但是在2007年受到欧盟的限制,例如关于在玩具中、在婴儿用物品中以及在意图与食物接触的物品中的使用。由广泛地使用的邻苯二甲酸塑化剂产生的潜在风险也已被假定用于医疗物品和装置(血液袋、肠内营养包等)。因此,目前几种邻苯二甲酸塑化剂,诸如例如邻苯二甲酸二-2-乙基己基酯(以下记为“DEHP”并且在文献中有时候也较不明确地记为邻苯二甲酸DOP-二-辛基酯)、邻苯二甲酸二-异丁基酯(DIBP)、和邻苯二甲酸正丁基酯(DBP)被包括在由欧洲化学品管理局(ECHA)制备的所谓的“SVHCB列表”(非常高度关注的物质)中。针对这些原因,用不具有毒理学问题的其它替代品代替这些物质的评估已经在进行。因此,对SVHC列表中包括的分子而言是可选择的分子的识别对现代化学工业具有相当大的兴趣。必须地,识别的分子具有与传统邻苯二甲酸塑化剂的极端优势和特定优势可比的技术特征是必要的。关于以环己烷1,2二羧酸二-异任基酯(HDINP)为例的由Charles E.Wilkes等人(ISBN 3-446-22714-8)在其2005版的“PVC本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于芳香族二元羧酸和芳香族三元羧酸的酯的半连续催化液相氢化的方法,所述酯优选地选自邻苯二甲酸的二酯和1,2,4‑苯三羧酸的三酯,其中在以下条件下使装载至未添加稀释剂/溶剂的反应器中的所述酯氢化:在所述反应器的被包含于从100℃至200℃、优选地从120℃至190℃、更优选地从130℃至180℃、还更优选地从140℃至170℃的范围内的内部温度下,通过将氢化气体连续供给至所述反应器中,将所述反应器内的所述氢化气体压力控制至低于18巴表压(barg)、优选地等于或低于15barg、更优选地被包含于从9barg至15barg的范围内的值,并且是在相对于装载至所述反应器中的芳香族羧酸的酯的量的按重量计0.1‑3%、优选地按重量计0.3‑1.5%的负载型催化剂的存在下,所述负载型催化剂包含相对于所述催化剂的总重量的按重量计在0.1%和10%之间的由钌、铑、钯、锇、铱、铂、金或其混合物组成的组的活性金属并且任选地包含选自周期系的第I‑III族的至少一种另外的金属,所述另外的金属也以相对于所述催化剂的总量的按重量计至多10%存在,且以不超过所述活性金属的量存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.02 IT MI2012A0016411.一种用于芳香族二元羧酸和芳香族三元羧酸的酯的半连续催化液
相氢化的方法,所述酯优选地选自邻苯二甲酸的二酯和1,2,4-苯三羧酸的
三酯,其中在以下条件下使装载至未添加稀释剂/溶剂的反应器中的所述酯
氢化:在所述反应器的被包含于从100℃至200℃、优选地从120℃至190
℃、更优选地从130℃至180℃、还更优选地从140℃至170℃的范围内的
内部温度下,通过将氢化气体连续供给至所述反应器中,将所述反应器内
的所述氢化气体压力控制至低于18巴表压(barg)、优选地等于或低于
15barg、更优选地被包含于从9barg至15barg的范围内的值,并且是在相
对于装载至所述反应器中的芳香族羧酸的酯的量的按重量计0.1-3%、优选
地按重量计0.3-1.5%的负载型催化剂的存在下,所述负载型催化剂包含相
对于所述催化剂的总重量的按重量计在0.1%和10%之间的由钌、铑、钯、
锇、铱、铂、金或其混合物组成的组的活性金属并且任选地包含选自周期
系的第I-III族的至少一种另外的金属,所述另外的金属也以相对于所述催
化剂的总量的按重量计至多10%存在,且以不超过所述活性金属的量存
在。
2.根据权利要求1所述的用于芳香族二元羧酸和芳香族三元羧酸的
酯的半连续催化液相氢化的方法,所述酯选自邻苯二甲酸的二酯和1,2,4-
苯三羧酸的三酯,其中在以下条件下使装载至未添加稀释剂/溶剂的反应器
中的所述酯氢化:在所述反应器的被包含于从130℃至170℃的范围内的
内部温度下,通过将氢化气体连续供给至所述反应器中,将所述反应器内
的所述氢化气体压力控制至从7巴表压(barg)至18巴表压、优选地从9barg
至15barg的范围内的值,并且是在相对于装载至所述反应器中的芳香族羧
酸的酯的量的按重量计0.3-1.5%的负载型催化剂的存在下,所述负载型催
化剂包含相对于所述催化剂的总重量的按重量计在0.1%和10%之间的由
钌、铑、钯、锇、铱、铂、金或其混合物组成的组的活性金属并且任选地
包含选自周期系的第I-III族的至少一种另外的金属,所述另外的金属也以
相对于所述催化剂的总量的按重量计至多10%存在,且以不超过所述活性

\t金属的量存在。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中使用芳香族二元羧酸酯,
其选自邻苯二甲酸与包含1个至16个碳原子的非环状的单官能的烷醇或
其混合物的二酯。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中使用芳香族三元羧酸酯,
其选自1,2,4-苯三羧酸与包含1个至16个碳原子的非环状的单官能的烷醇
或其混合物的三酯。
5.根据前述权利要求中的一项或更多项、优选地根据权利要求4所
述的方法,其中所述非环状的单官能的烷醇选自由甲醇、乙醇、正丁醇、
仲丁醇、异丁醇、叔丁醇、正己醇、2-乙基己醇、正庚醇、正辛醇、正壬
醇、异壬醇、正癸醇、异癸醇、正十一烷醇、正十二烷醇或其混合物组成
的组,优选地选自由2-乙基己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、异壬醇、正
癸醇、异癸醇、正十一烷醇、正十二烷醇或其混合物组成的组,更优选地,
所述单官能烷醇为2-乙基己醇。
6.根据权利要求1-4中的一项或更多项、优选地根据权利要求4所述
的方法,其中所述非环状的单官能的烷醇包含7-12个碳原子、优选8-11
个碳原子、还更优选8-10个碳原子。
7.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的方法,其中所述催化
剂包含在炭或氧化铝载体上的选自Ru、Rh或Pd或其混合物的活性金属。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述催化剂选自在氧化铝上的
Pd、在炭上的Pd、在炭上的Ru或在炭上的Rh或其混合物,并且其中所
述活性金属优选地以相对于所述催化剂的总重量的按重量计1.5%和7.0%
之间的量存在。
9.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的方法,其中所述氢化
气体包含惰性化气体,所述惰性化气体以对应于在所述反应器中检测到的
总压力的高至20%的贡献的分压而对所述反应器中的压力有贡献。
10.根据前述权利要求中的一项或更多项、优选地根据权利要求6和
/或6-9所述的方法,其中在所述氢化反应期间控制氢化气体的供给,使得

\t所述反应器内的压力随着转化率的增加而增大,并且其中,在被包含于从
150℃至170℃的范围内的内部温度下,当所述反应器的所述内部压力达到
被包含于从9barg至15barg的范围内的值时,中断氢化气体的供给,而持
续约0.25-1.0小时无氢气的消耗,此后使反应混合物经历已形成的氢化酯
的分离。
11.1,2,4-三烷基环己烷羧酸与包含1个至16个碳原子的非环状的单
官能的烷醇或其混合物的三酯的用途,所述用途是作为聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉安·卢卡·加斯提格里欧尼卡洛塔·科特利莱昂纳多·波莱蒂
申请(专利权)人:意大利波林股份有限公司
类型:发明
国别省市:意大利;IT

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