生产环己酮的方法技术

＊＊＊ （Ⅰ） 公开了一种在具有如下通式（Ⅰ）（其中Ｘ表示氧原子或羟基）表示的酰亚胺单元的氧化催化剂存在下由环链烷与分子量接触生产环链烷酮的方法，该方法包括如下步骤：（Ａ）将环链烷与分子氧在氧化催化剂存在下接触（氧化装置２），（Ｂ）从反应混合物中分离催化剂、副产的酸组分或其衍生物（过滤器３、萃取塔４、水解装置７和皂化装置８），和（Ｃ）从反应混合物中分离环链烷、环链烷醇和环链烷酮（蒸馏塔５，６，９和１０）。还公开了一种从该反应混合物中分离出包括环链烷的第一种组分（低沸点组分）和包括环链烷酮和环链烷醇第二种组分（高沸点组分）然后从高沸点组分中分离环链烷酮和环链烷醇的方法。这些方法可用来高效制备环链烷酮。所述通式如（Ⅰ）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用氧催化剂在特定氧化催化剂存在下用分子氧由环链烷生产环链烷酮的方法。
技术介绍
在环链烷酮中，环己酮为用于生产作为尼龙原料的ε-己内酰胺的化合物。已经知道，在液相法中，将环己烷用分子氧或含分子氧的气体在可溶性钴盐作为催化剂(例如0．1至100ppm钴)存在下氧化形成环己酮和环己醇，接着用脱氢剂对环己醇进行脱氢反应将副产的环己醇转化为环己酮(“化学手册应用化学”，p536，1986年版，Nippon Kagaku-kai编著，Maruzen出版)。然而，常规方法不仅涉及生成大量的副产物，而且存在环己酮的低产率问题，同时还需要对副产的环己醇进行脱氢处理。此外，当将硝酸等用于氧化环链烷时，该方法要求使用昂贵的废气除去装置。因此，尽管该方法复杂，也不能以高效率获得环己酮。因此，本专利技术的一个目的是提供一种能够通过顺序步骤以高产率。本专利技术另一目的是提供一种能够通过顺序步骤且无需对副产的环己醇进行脱氢步骤，有效。本专利技术的再一目的是提供一种能够在温和或中等条件和不需要处理废气的条件下高转化率和选择性地生产环链烷酮的方法。本专利技术公开为实现上述目的本专利技术人进行了广泛深入研究，最终发现，可通过在特定的氧化催化剂存在下经过一系列步骤氧化环链烷，有效形成环链烷酮。本专利技术基于上述发现得以实现。换言之，本专利技术提供一种用具有如下通式(Ⅰ)表示的酰亚胺单元的氧化催化剂由环链烷生产环链烷酮的方法，所述通式(Ⅰ)为 其中X表示氧原子或羟基，该方法包括如下步骤(A)将环链烷与分子氧在上述氧化催化剂存在下接触，(B)从反应混合物中分离催化剂、副产的酸组分或其衍生物，和(C)从反应混合物中分离环链烷、环链烷醇和环链烷酮。从该反应混合物中进一步分离出包括环链烷的低沸点组分，和包括环链烷酮和环链烷醇的高沸点组分。可从高沸点组分中分离环链烷酮和环链烷醇，并可进一步从低沸点组分中分离环链烷和低沸点杂质。此外，可从高沸点组分中分离环链烷酮、环链烷醇和高沸点杂质。酸组分或其衍生物可通过萃取、水解、皂化或中和分离。链烷酮和链烷醇，以及经萃取、水解、皂化或中和处理的酸组分或其衍生物可各自从反应混合物中分离。反应可在溶剂存在下进行，在这种情况下，可从反应混合物中分离溶剂。本专利技术方法包括(A)氧化步骤(ⅰ)通过蒸馏分离低沸点组分、高沸点组分、和含氧化催化剂的组分，副产的酸组分和酸组分的衍生物；(ⅱ)自低沸点组分分离环链烷然后将分离的环链烷再循环入氧化反应体系中；和(ⅲ)自高沸点组分分离环链烷醇然后将分离的环链烷醇再循环入氧化反应体系中的步骤。可从含氧化催化剂、副产的酸组分或其衍生物的组分中分离出氧化催化剂。还可以选择在溶剂存在下进行反应。在这种情况下，可从反应混合物中分离出溶剂并再循环入氧化反应体系中。可从低沸点组分中分离出副产的水，其中可将水和酸组分或其衍生物一起通过至少一种选自萃取、水解、皂化和中和的方法进行处理。这些步骤可连续进行。对于链烷，可使用C4-10环链烷(特别是环链烷)，并可将氧化催化剂与助氧化剂一起使用。附图的简要描述附图说明图1为用于解释本专利技术方法的流程图； 图2为用于解释本专利技术另一方法的流程图；图3为用于解释本专利技术另一方法的流程图；图4为用于解释本专利技术另一方法的流程图。实施本专利技术的最佳方式下面，若必要本专利技术将参考附图进行更详细的描述。本专利技术方法仅需要包括(A)氧化步骤，(B)从反应混合物中分离催化剂、和副产的酸组分或其衍生物的步骤，和(C)从反应混合物中分离环链烷、环链烷醇和环链烷酮的步骤。图1为解释本专利技术生产方法的流程图。在该实施方案中，存在在混合容器中制备含具有通式(Ⅰ)的酰亚胺单元的化合物(以下某些时候简称为酰亚胺化合物)的催化剂溶液的步骤，(A)在氧化反应器2中通过将链烷与分子氧接触用催化剂溶液形成环链烷酮的步骤，(B1)自获得的反应混合物中分离催化剂的步骤，(B2)自反应混合物中分离酸组分的步骤，(C1)自其中已分离催化剂和酸组分的反应混合物中分离低沸点组分的步骤，(B3)自其中已分离低沸点组分如环链烷或水的反应混合物中分离杂质的步骤，和(C2)自其中已分离低沸点组分和纯度的反应混合物中分离高沸点组分的步骤。在用于分离高沸点组分的分离步骤(C2)中，分离环链烷酮和环链烷醇。分离步骤(B)由(B1)从反应混合物中分离催化剂的步骤、(B2)分离酸组分的步骤和(B3)从反应混合物中分离杂质如羧酸盐的步骤构成，分离步骤(C)由(C1)从反应混合物中分离低沸点组分的步骤和(C2)从反应混合物中分离高沸点的步骤构成。此外，氧化反应可通过反应蒸馏，例如通过共沸蒸馏水和环己烷并将环链烷相在萃取水的同时全部回流进行。同时，从反应混合物中分离的环链烷、环链烷醇和催化剂可以再循环入混合容器1或反应器2中。(氧化催化剂)对于催化环链烷与分子氧催化的氧化催化剂，使用具有如下通式(1)表示的酰亚胺单元的化合物的氧化催化剂 其中，X表示氧原子或羟基。优选的氧化催化剂由如下通式(Ⅱ)表示的化合物 其中R1和R2为相同或不同的，各自表示氢原子、卤原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基、羧基、烷氧基羰基、酰基；R1和R2可相互偶合形成双键或芳环或非芳环；或由R1和R2构成的芳环或非芳环可具有至少一个上述通式(Ⅰ)表示的酰亚胺单元；X具有与上面定义的相同含义。在通式(Ⅱ)的化合物中，由取代基R1或R2表示的卤原子的例子包括碘、溴、氯和氟原子。烷基包括，例如具有约1-10个碳原子的直链或支链烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基(优选C1-6烷基，特别是C1-4烷基)。芳基包括苯基和萘基，环烷基包括C1-3环烷基，如环戊基、环己基和环辛基。烷氧基包括具有约1-10个碳原子的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔-丁氧基、戊氧基和己氧基，优选C1-6烷氧基，特别是C1-4烷氧基。烷氧羰基包括在烷氧基部分具有约1-10个碳原子的烷氧羰基(优选C1-6烷氧基羰基、C1-4烷氧基羰基)，如甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、异丙氧羰基、丁氧羰基、异丁氧羰基、叔-丁氧羰基、戊氧羰基和己氧羰基。作为酰基，可提及那些具有约1至6个碳原子的例子，如甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、异戊酰基、新戊酰基。取代基R1和R2可彼此相同或不同。此外，在式(Ⅱ)中，R1和R2可彼此键合形成双键、或芳香环或非芳香环。优选的芳香或非芳香环可以是为约5-12元环、特别是约6-10元环。该环可以是杂环或稠杂环，尽管在很多情况下可以是烃环。芳环或非芳环可以具有至少一个通式(1)表示的酰亚胺单元(通常具有一个或两个酰亚胺单元)。这些环的例子包括非芳香脂环(如可具有一个取代基的环链烷如环己烷环，可具有一个取代基的链烯基环如环己烯环)、非芳香桥环(如可具有一个取代基桥烃环，如5-降冰片烯环)；可具有一个取代基的芳香环如苯环和萘环。在很多情况下，上述环由芳环构成。优选的酰亚胺化合物包括由下式表示的化合物 其中R3至R6是相同或不同的，各自表示氢原子、烷基、羟基、烷氧基、羧基、烷氧羰基、酰基、硝基、氰基、氨基或卤素原子；且R1、R2、X和n具有上述相同的定义。对于取代基R3至R6，烷基、烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用具有如下通式（Ⅰ）表示的酰亚胺单元的氧化催化剂由环链烷生产环链烷酮的方法，所述通式（Ⅰ）为 ＊＊＊ （Ⅰ） 其中Ｘ表示氧原子或羟基， 该方法包括如下步骤：（Ａ）将环链烷与分子氧在氧化催化剂存在下接触，（Ｂ）从反应混合物中分离催化剂、副产的酸组分或其衍生物，和（Ｃ）从反应混合物中分离环链烷、环链烷醇和环链烷酮。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三浦裕幸，渡边仁志，中岛英彦，伊奈智秀，
申请(专利权)人：大赛璐化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]