一种同时制备多种化合物的方法及得到的化合物技术

本发明专利技术公开了一种同时制备多种化合物的方法及得到的多种化合物，所述方法包括以下步骤：步骤1、采用过氧化氢异丙苯与烯烃进行反应，得到环氧化合物和α,α

【技术实现步骤摘要】
一种同时制备多种化合物的方法及得到的化合物


[0001]本专利技术涉及环氧化物的制备，尤其涉及多种化合物的同时生产，特别地，涉及同时制备脂肪(环)族环氧化物、2-苯基-1,2-环氧丙烷和任选的过氧化二异丙苯。

技术介绍

[0002]环氧化物，如环氧丙烷、环氧丁烷、环氧环己烷、二氧化双环戊二烯和2
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苯基-1,2-环氧丙烷等都是重要的有机化工、精细化工及医药、农药中间体。环氧丙烷(PO)在丙烯衍生物中产量仅次于聚丙烯并超过了丙烯腈，成为第二大丙烯衍生物。PO最大工业用途是制备聚醚多元醇(聚醚)，生产聚氨酯；还用于生产丙二醇、第四代洗涤剂非离子表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂及润湿剂等。随着PO下游衍生物用途的不断拓展，特别是聚氨酯行业的快速发展， PO的需求量呈现出高速增长态势。环氧丁烷(BO)的主要应用包括含氯化物的稳定剂、环氧丁烷聚醚和环氧丁烷与环氧乙烷的嵌段共聚物等领域。环氧环己烷(CHEO)分子结构上活泼的环氧基使其能够制备一系列不同结构的手性化合物，在医药、纺织、农药、表面活性剂等领域应用广泛。二氧化双环戊二烯 (DCPDDO)由于具有耐热性好、硬度高、耐候性和电绝缘性能优良等优点而成为一种重要的脂环族环氧化物，被广泛用于耐高温浇注料、玻璃钢、黏合剂、玻璃层压材料及电子器件等封装方面。2-苯基-1,2-环氧丙烷(2-BZPO)是一种非常重要的化学试剂、精细化学品、医药中间体和材料中间体。
[0003]目前，工业上生产这些环氧化物的方法主要采用氯醇法和共氧化法，前者在生产过程中产生大量的含氯废水和CaCl2废渣，污染严重；后者流程长，投资大，联产品多，受市场因素影响严重。
[0004]过氧化二异丙苯(DCP)被认为是工业味精，其用作交联剂，可使聚合物具有三维结构，大大改善物性；用于聚乙烯的聚合，其产品可用作电缆的外装；用于EVA交联发泡体，可生产出具有微细气孔的泡沫材料；用于EPM、EPDM 的交联，可提高产品的绝缘性、加工性和耐热性。也是天然橡胶、合成橡胶及聚乙烯树脂的优异硫化剂。
[0005]工业上生产DCP上的主要原料为过氧化氢异丙苯(CHP)与α,α-二甲基苄醇(DMBA)，过氧化氢异丙苯由空气氧化异丙苯产生，这是一项成熟技术；目前工业化的α,α-二甲基苄醇是在60～65℃下，用Na2SO3或Na2S水溶液为还原剂还原过氧化氢异丙苯(CHP)来制备的。该工艺产生大量含硫废水，每生产1 吨DCP将产生2.5吨还原的含硫废水，COD高达3.4万mg/L，在后处理过程中还要产生大量难闻有毒的硫化氢气体。随着国家对“节能减排”工作的日益重视，这一工艺的缺点更加明显。而且，为了保障过氧化氢异丙苯充分被还原，硫化钠的用量往往要超过理论用量，这样生产的α，α－二甲基苄醇产品常常会被硫化物所污染，从而对后续的使用过程产生负面影响。所以现有技术存在生产中产生大量的含硫废水、污染严重、产品质量差、能耗高、生产效率低下、劳动强度大等缺点。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中存在产生大量含氯、含硫废水和废渣，
污染严重、产品质量差、能耗高、生产效率低下、劳动强度大的问题，提供一种新的同时制备二种环氧化物和过氧化二异丙苯的高效集成方法。该方法具有选择性好、反应条件温和、产品质量好、生产成本低和绿色环保的特点。
[0007]具体地，本专利技术以含钛二氧化硅或钼基配合物为催化剂，以不同种类的烯烃为还原剂，过氧化氢异丙苯为氧化剂，使氧化剂与还原剂在催化剂上发生高效的氧化还原反应，结果过氧化氢异丙苯被还原为α,α-二甲基苄醇，烯烃被氧化为相应的环氧化物。将一部分或全部α,α-二甲基苄醇脱水制备α-甲基苯乙烯，使α-甲基苯乙烯作为烯烃在含钛二氧化硅或钼基配合物催化剂作用下与过氧化氢异丙苯发生选择性氧化还原反应，α-甲基苯乙烯被环氧化为高端精细化学品 2-苯基-1,2-环氧丙烷，过氧化氢异丙苯被还原为α,α-二甲基苄醇。上述二步环氧化产生的α,α-二甲基苄醇(第一步环氧化反应的部分/没有和第二部环氧化反应的全部)与异丙苯氧化步骤产生的部分过氧化氢异丙苯经缩合反应生产DCP。该技术是一种环境友好、技术经济性良好的多品种环氧化物和DCP生产新工艺，具有良好的发展前景。
[0008]本专利技术目的之一在于提供一种同时制备多种化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
[0009]步骤1、采用过氧化氢异丙苯与烯烃进行(环氧化)反应，得到环氧化合物和α,α-二甲基苄醇；
[0010]步骤2、以步骤1所得部分或全部α,α-二甲基苄醇为原料，在任选的催化剂存在下进行(脱水)反应，得到α-甲基苯乙烯；
[0011]步骤3、采用过氧化氢异丙苯与步骤2所得α-甲基苯乙烯进行(环氧化)反应，得到2-苯基-1,2-环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇；
[0012]任选地进行步骤4、对步骤1剩余α,α-二甲基苄醇和步骤3所得α,α-二甲基苄醇进行处理再利用。
[0013]优选所述多种化合物包括步骤1得到的环氧化合物、步骤3得到的2-苯基
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1,2-环氧丙烷和任选的步骤4得到的过氧化二异丙苯。
[0014]在一种优选的实施方式中，步骤4如下进行：将步骤1剩余α,α-二甲基苄醇和步骤3所得α,α-二甲基苄醇循环回步骤2中或与过氧化氢异丙苯进行(缩合) 反应，得到过氧化二异丙苯。
[0015]现有技术中经过环氧化反应(环氧化会产生少量的α-甲基苯乙烯)产生的α,α-二甲基苄醇大多是用于氢解。而氢解作用下所述α-甲基苯乙烯容易发生聚合。现有技术中还涉及将经过环氧化反应产生的α,α-二甲基苄醇先脱水生成α
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甲基苯乙烯，再加氢处理得到异丙苯，但是，在加氢处理时，α-甲基苯乙烯也容易发生聚合。这样，一方面消耗异丙苯，一方面聚合生成粘稠的物质附着在催化剂表面(尤其是长期工作下)，容易导致催化剂失活。
[0016]本专利技术完全打破了现有的生产或合成的思路，在第一步环氧化反应后得到的α,α-二甲基苄醇(其中含有少量第一环氧化产生的α-甲基苯乙烯)部分或全部(优选全部)脱水生成α-甲基苯乙烯，再将所述α-甲基苯乙烯环氧化，得到一种高端精细化学品2-苯基-1,2-环氧丙烷。同时，α-甲基苯乙烯环氧化产生的α,α-二甲基苄醇优选与过氧化氢异丙苯缩合生成DCP。
[0017]因此，在本专利技术中：(1)即使第一步环氧化回产生少量α-甲基苯乙烯对本专利技术也没有影响，因为所述α-甲基苯乙烯正是本专利技术的另一种原料；(2)本专利技术没有进行现有技术常采用的氢解或加氢处理，避免消耗额外的原料氢气；(3) 本专利技术意外地利用现有的环氧化工艺实现高端精细化学品2-苯基-1,2-环氧丙烷 (目前市场上价格达到2550元/5mL)的大量生产。
[0018]在一种优选的实施方式中，步骤1中所述过氧化氢异丙苯可以直接购买获得也可以自行制备，优选地，在步骤1之前进行步骤1
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：以异丙苯为原料，在含氧气氛下制备过氧化氢异丙苯。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同时制备多种化合物的方法，包括以下步骤：步骤1、采用过氧化氢异丙苯与烯烃进行反应，得到环氧化合物和α,α-二甲基苄醇；步骤2、以步骤1所得部分或全部α,α-二甲基苄醇为原料，在任选的催化剂存在下进行反应，得到α-甲基苯乙烯；步骤3、采用过氧化氢异丙苯与步骤2所得α-甲基苯乙烯进行反应，得到2-苯基-1,2-环氧丙烷和α,α-二甲基苄醇；任选地进行步骤4、对步骤1剩余α,α-二甲基苄醇和步骤3所得α,α-二甲基苄醇进行再利用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4包括：将步骤1剩余α,α-二甲基苄醇和步骤3所得α,α-二甲基苄醇循环回步骤2中或与过氧化氢异丙苯进行反应，得到过氧化二异丙苯。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1之前进行步骤1
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，步骤1
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包括：以异丙苯为原料，在含氧气氛下制备过氧化氢异丙苯；更优选地，在所述步骤1
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中，控制反应的温度为0～250℃、反应的压力为0.1～5MPa；最优选地，控制反应的温度为50～150℃、压力为0.1～2MPa。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述烯烃选自脂肪族烯烃、脂环族烯烃、芳香族烯烃和杂原子烯烃中的至少一种，优选自脂肪族烯烃和/或脂环族烯烃，更优选自乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、丁二烯、戊烯、己烯、烯丙醇、环戊烯、环己烯、环辛烯、环十二烯和双环戊二烯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1和/或步骤3于催化剂存在下进行，所述催化剂选自含钛二氧化硅催化剂或含钼均相催化剂。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述含钛二氧化硅催化剂选自对...

【专利技术属性】
技术研发人员：金国杰，康陈军，汪超，高焕新，杨洪云，黄政，丁琳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：