制备己二酸的方法技术

本发明专利技术涉及制备己二酸的方法。具体而言，公开了一种由d‑糖质酸‑1,4:6,3‑二内酯制备己二酸的方法，特别是使用铼催化剂和贵金属催化剂。此外，该方法可包括使用诸如水的环境友好的溶剂。因此，作为最终产物获得的己二酸可以具有高纯度，并且可以提高制备方法的经济效率。

Method of preparing adipic acid

【技术实现步骤摘要】
制备己二酸的方法
本专利技术涉及使用d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯(d-葡糖二酸-1,4:6,3-二内酯，d-glucaro-1,4:6,3-dilactone)制备己二酸的方法。
技术介绍
尼龙-66已被广泛用作车辆发动机的底盘部件的原材料。为了制造尼龙-66，已经使用了己二酸和己二胺(六亚甲基二胺)。例如，己二酸通常由苯制备，其可产生大量对环境有害的副产物。在相关技术中，已经提出了一种使用对环境危害较小的葡萄糖制备己二酸的方法。然而，该方法可能需要复杂的过程，使得生产成本可能增加并且可能抵消经济效益。
技术实现思路
在优选的方面，本专利技术可提供一种以环境友好的方式制备己二酸的新方法，以获得具有高纯度的产物并显著提高制备方法的经济效率。在相关技术中，已经通过使用苯作为原料或石化工艺的复杂合成方法制备己二酸。一方面，提供了制备己二酸的方法。该方法可包括以下步骤：制备包括d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯、第一溶剂组分和催化剂混合物的掺混物(掺和物，混合物，admixture)；使混合物与氢(H)气反应；从与氢气反应的掺混物中提取催化剂混合物；以及通过从催化剂混合物已被提取的掺混物中去除第一溶剂组分形成沉淀物。优选地，该方法可以进一步包括使用有机溶剂从沉淀物中重结晶己二酸。优选地，第一溶剂组分可包括水。第一溶剂组分可以是水。己二酸可以以颗粒的形式重结晶。例如，重结晶己二酸的步骤可包括：将有机溶剂加入到沉淀物中；分离和去除未溶解的残留物；以及蒸发有机溶剂以获得包含己二酸的颗粒。<br>催化剂混合物可适当地包括选自由铼催化剂和贵金属催化剂组成的组中的一种或多种。优选地，催化剂混合物可基本上由铼催化剂和贵金属催化剂组成。如本文所用的术语“铼催化剂”指基本上包括铼组分的催化剂材料，其可以是包括铼金属离子或原子的任何化合物，诸如水合物、氧化物、盐、酯等。例如，铼催化剂可适当地包括选自由氧化铼(七氧化二铼，rheniumoxide)、高铼酸、高铼酸铯和高铼酸铵组成的组中的一种或多种。如本文所用的术语“贵金属催化剂”指基本上包括贵金属组分的催化剂材料，诸如钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、锇(Os)、铱(Ir)、镍(Ni)、铂(Pt)和金(Au)等，它们可以是稳定的并且耐受空气(例如氧气)中的腐蚀或氧化。贵金属催化剂可包括含贵金属离子或原子的任何化合物，诸如水合物、氧化物、盐、酯等。或者，贵金属催化剂可包括金属组分和载体，载体包括从碳、氧化铝(Al2O3)和二氧化硅组成的组中选择的一种或多种。金属组分可适当地包括从由铂、铑、钯和镍组成的组中选择的一种或多种。掺混物可适当地包括基于第一溶剂组分总重量的约10wt％至20wt％的量的d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯。基于100重量份的d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯，催化剂混合物可以适当地包括约5重量份至10重量份的量的铼催化剂和约1重量份至5重量份的量的贵金属催化剂。可以通过在约100℃至150℃的温度下混合约10小时至15小时的时间来适当地制备掺混物。该方法还可包括制备d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯的步骤。优选地，该方法还可包括以下步骤：制备包含有机酸或其盐和第二溶剂组分的有机酸掺混物；使有机酸掺混物与阳离子交换树脂接触；将阳离子交换树脂与有机酸掺混物分离；制备包含1,4-二噁烷和已去除阳离子交换树脂的有机酸掺混物的组合物；以及通过冷冻和干燥组合物制备d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯颗粒。第二溶剂组分可以适当地包括水，或者可以是水。第一溶剂组分和第二溶剂组分可以相同或不同。优选地，第一溶剂组分和第二溶剂组分可包括水，或者是水。如本文所用的术语“有机酸”指具有酸性的有机化合物，例如，通过含有一个或多个可在水或水溶液中电离的官能团。示例性有机酸可适当地包括羧基(-COOH)、磺酸基(例如，-SO2OH)、羟基(-OH)或巯基(-SH)。优选的有机酸可以适当地包括一个或多个羧基，其可以被电离产生-COO-端。在某些实施方式中，含有电离基团(例如，-COO-)的有机酸可以与诸如金属离子(例如，Na+、K+、Ca2+或Mg2+)的阳离子或铵离子(NH4+)一起以“盐”的形式存在。有机酸或其盐可包括一个或多个钾离子(K+)。优选地，有机酸或其盐可包括葡萄糖酸钾。阳离子交换树脂可适当地包括苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，并包括磺酸基(-SO3H)。通过在约3巴至5巴的压力下将氢气引入混合物中，可使掺混物与氢气反应约2小时至8小时。用于重结晶的有机溶剂可适当地包括丙烯腈。根据本专利技术的各种示例性实施方式，由d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯制备己二酸的方法可以提供具有高纯度的最终产物并提高制备方法的经济效率。特别是，提供了使用水作为反应溶剂的环境友好方法。附图说明图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施方式由d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯制备己二酸的示例性方法；图2示出了根据本专利技术示例性实施方式由葡萄糖合成有机酸或其盐的示例性方法；图3是通过本专利技术中的示例性方法获得的葡萄糖酸钾的1H-NMR图；图4是通过本专利技术中的示例性方法获得的d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯的化学结构；以及图5是通过本专利技术中的示例性方法获得的己二酸的1H-NMR图。具体实施方式通过以下结合附图的优选实施方式，将更清楚地理解本专利技术的上述和其他方面、特征和优点。然而，本专利技术不限于本文公开的实施方式，并且可以修改为不同的形式。提供这些实施方式以充分解释本专利技术并将本专利技术的精神充分地传递给本领域技术人员。在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的要素。为了本专利技术的清晰性，结构尺寸被描绘为大于其实际尺寸。应当理解，尽管本文可以使用诸如“第一”、“第二”等术语来描述各种要素，但是这些要素不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个要素与另一个要素区分开。例如，在不脱离本专利技术的范围的情况下，下面讨论的“第一”要素可以被称为“第二”要素。类似地，“第二”要素也可以称为“第一”要素。如本文所用，除非上下文另有明确说明，否则单数形式也旨在包括复数形式。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包含”、“包括”、“具有”等指定所述特征、整数、步骤、操作、要素、组件或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、组件或其组合。而且，应当理解，当诸如层、膜、区域或片材的要素被称为在另一个要素“上”时，它可以直接在另一个要素上，或者在它们之间可以存在中间要素。相反，当诸如层、膜、区域或片材的要素被称为在另一要素“下”时，它可以直接在另一要素下，或者在它们之间可以存在中间要素。除非另有说明，否则表示本文所用组分、反应条件、聚合物组合物和混合物的量的所有数字、数值、和/或表示应被视为近似值，包括影响在获得这些值时基本上发生的测量的各种不确定性，并因此应该理解为在所有情况下都用术语“约”来修饰。除非特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备己二酸的方法，包括：/n制备包含d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯、第一溶剂组分和催化剂混合物的掺混物；/n使所述掺混物与氢气反应；/n从已与氢气反应的所述掺混物中提取所述催化剂混合物；以及/n通过从所述掺混物中去除所述第一溶剂组分从而形成沉淀物。/n

【技术特征摘要】
20180829 KR 10-2018-01018151.一种制备己二酸的方法，包括：
制备包含d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯、第一溶剂组分和催化剂混合物的掺混物；
使所述掺混物与氢气反应；
从已与氢气反应的所述掺混物中提取所述催化剂混合物；以及
通过从所述掺混物中去除所述第一溶剂组分从而形成沉淀物。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括使用有机溶剂从所述沉淀物中重结晶所述己二酸。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一溶剂组分包含水。


4.根据权利要求2所述的方法，其中，以颗粒形式重结晶所述己二酸。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化剂混合物包含选自由铼催化剂和贵金属催化剂组成的组中的一种或多种。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述铼催化剂包含选自由氧化铼、高铼酸、高铼酸铯和高铼酸铵组成的组中的一种或多种。


7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述贵金属催化剂包含金属组分和载体，所述载体包含选自由碳、氧化铝和二氧化硅组成的组中的一种或多种。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述金属组分包含选自由铂、铑、钯和镍组成的组中的一种或多种。


9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掺混物包含基于所述第一溶剂组分总重量的10wt％至20wt％的量的所述d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯。


10.根据权利要求5所述的方法，其中，基于100重量份的所述d-糖质酸-1,4:6,3-二内酯，所述催化剂混合物包含5...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪采焕，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR