作为化学试剂的含有一氧化二氮的离子液体制造技术

本发明专利技术涉及含有N2O的离子液体作为化学反应中的试剂如作为氧化剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作为化学试剂的含有一氧化二氮的离子液体本专利技术涉及含有N2O的离子液体作为化学反应中的试剂如作为氧化剂的用途。本专利技术还涉及其中使用离子液体从在反应方法的过程中产生的副产物的混合物中吸收一氧化二氮(在下文中称为N2O)的反应方法。更具体地，本专利技术涉及用于使用硝酸合成己二酸的方法，所述方法采用离子液体从在合成过程中产生的副产物的混合物中吸收N20。已知的是N2O可以用作氧化剂。例如，烯烃化合物通过N2O的方式至醛或酮的氧化描述在GB649，680或等价的美国专利号2，636，898中。两个文献相当泛泛地公开了该氧化原则上可以在合适的氧化催化剂的存在下实现。G.L.Panov等，“烯烃用一氧化二氮的非催化液相氧化.1.环己烯至环己酮的氧化(Non-Catalytic Liquid Phase Oxidation of Alkenes with Nitrous Oxide.1.0xidationof Cyclohexene to Cyclohexanone)，，，React.Kinet.Catal.Lett.第 76 卷，第 2 期(2002)第401-405页；和K.A.Dubkov等，“烯烃用一氧化二氮的非催化液相氧化.2.环戍烯至环戍酮的氧化(Non-Catalytic Liquid Phase Oxidation of Alkenes with NitrousOxide.2.0xidation of Cyclopentene to Cyclopentanone) ”, React.Kinet.Catal.Lett.Vol.77，第I期(2002)第197-205页类似地描述了烯烃化合物用N2O的氧化。“烯烃用一氧化二氮至擬基化合物的液相氧化(Liquid Phase Oxidation of Alkenes with NitrousOxide to Carbonyl Compounds)，，，Ε.V.Starokon 等，Adv.Synth.Catal.2004, 346, 268-274还包括烯烃用N2O在液相中的氧化的机理(mechanistic)研究。羰基化合物由烯烃与N2O的合成还描述在多个国际专利申请中。例如，W003/078370公开了用于由脂族烯烃与N2O制备羰基化合物的方法。该反应在20至350°C的范围内的温度和0.01至IOOatm的压力进行。W003/078374公开了用于制备环己酮的相应的方法。根据W003/078372，制备了具有4至5个碳原子的环酮。根据W003/078375，在这些工艺条件下由具有7至20个碳原子的环烯烃制备环酮。W003/078371公开了由取代的烯烃制备取代的酮的方法。W004/000777公开了用于使二烯烃和多烯烃与N2O反应以给出相应的羰基化合物的方法。使用N2O作为氧化剂的更新近的研究可以在V.N.Parmon等，“氧化化学和催化中的一氧化二氮:应用和制备(Nitrous oxide in oxidation chemistry and catalysis:application and production) ”，Catalysis Today，100 (2005)，115-131 中找到。本领域中已知用于N2O的多种制备方法。例如，W098/25698公开了用于通过順3用氧的催化部分氧化制备N2O的方法。根据W098/25698，使用由氧化锰、氧化铋和氧化铝构成的催化剂，其以高选择性产生N20。相似的催化剂体系还详细描述在科学研究(Noskov等，Chem.Eng.J.91 (2003) 235-242)中。美国专利号5，849，257类似地公开了用于通过氨的氧化制备N2O的方法。氧化在铜-锰氧化物催化剂的存在下发生。W000/01654公开了其中通过还原包含NOx和氨的气流制备N2O的方法。N2O还作为多种化学方法中的副产物获得，尤其是在用硝酸的氧化中。例如，在工业中，己二酸的合成通常经由环己醇、环己酮或者两者的混合物(通常称为酮-醇油或KA油)的硝酸氧化进行。N2O是合成中的主要副产物，连同其他氮氧化物、二氧化碳以及一些低分子量二羧酸一起。也存在一些由KA油中的杂质产生的副产物。其中作为副产物获得N2O的方法的其他实例是环十二烷酮和/或环十二烷醇用硝酸以给出十四烷双酸的氧化和NH3至NO的部分氧化。这些方法中N2O的形成对于工业提出了多个问题。例如，因为回收和提纯方法一般不是成本有效的，通常的实践是将N2O作为废气废掉并且从其不产生商业价值。这是有后果的，因为N2O是强温室气体(至少是CO2强度的100倍)并且工业界面临减少温室气体至大气的排放的不断增加的压力。因此，将有益的是，是否可以以经济并且有效的方式捕获并使用在工业方法中产生的N2O,例如作为后续化学反应中的氧化剂，而不是将其简单地作为废气废掉。US2008/0274032描述了用于提纯并浓缩由多种化学过程获得的含有N2O的排放气体的方法。然而，该方法需要许多的连续吸收和解吸步骤，并且使用有机溶剂和水的组合， 以制备N2O溶液。因此，纯化的N2O的回收需要大量的并且昂贵的下游精制步骤。此外，未预期的是通过所述方法获得的N2O溶液可以在其他反应方法中直接使用。本专利技术人发现使用离子液体使得能够容易地并且选择性地吸收工业方法中制备的N2O,并且因此将其捕获用于后面的使用，以便避免气态N2O至大气中的不利废掉。因此获得的含有N2O的离子液体具有尤其有益的性质如热稳定性和低的蒸气压力，这使得如果需要，能够相对容易地回收N20。离子液体还是用于一定范围的其他底物的好溶剂，并且这使得所获得的含有N2O的离子液体能够在其他化学方法中直接作为氧化剂使用。此外，作为氧化剂的含有N2O的离子液体被发现给出反应物至产物的有益的转化率，并且带来对于所需产物比在不存在离子液体的情况下相应的反应更高的选择性。因此， 含有N2O的离子液体的使用给出至所需的反应产物的更高的产率和更高的转化率。本专利技术提供含有N2O的离子液体作为化学反应中的试剂的用途。含有N2O的离子液体可以用作许多不同的反应中的试剂，例如作为氧化剂，作为环氧化剂，在氧化脱氢反应中使用，以及作为催化剂。一方面，本专利技术提供含有N2O的离子液体作为试剂在化学反应中的用途，用于与在不存在离子液体的情况下进行的反应比较提高反应产率和转化率的目的。另一方面，本专利技术提供含有N2O的离子液体作为试剂在化学反应中的用途，用于与在不存在离子液体的情况下进行的反 应比较提高反应对于所需产物的选择性的目的。在其他方面，本专利技术还提供对应于本文描述的用途的方法。因此，本专利技术提供一种进行化学反应的方法，所述方法包括使一种或多种反应物与含有N2O的离子液体接触。如本文所使用的，含有N2O的离子液体描述其中离子液体和N2O彼此缔合的组合物。例如，在一个实施方案中，含有N2O的离子液体是N2O在离子液体中的溶液。然而，本专利技术的含有N2O的离子液体不限于离子液体与N2O之间的这种物理溶剂-溶质相互作用，并且它们还包括其中在N2O与离子液体之间存在一些化学相互作用的关系，例如路易斯酸/碱加合物的形成，或N2O与离子液体以形成N2O和离子液体衍生物的化学反应，其自身彼此缔合例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.19 GB 1019701.01.含有N2O的离子液体作为化学反应中的试剂的用途。2.根据权利要求1所述的用途，其中所述含有N2O的离子液体用作氧化剂。3.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述含有N2O的离子液体经由包括以下步骤的反应方法获得: (a)使反应物与试剂接触以制备产物并且制备包含N2O的副产物的混合物；以及 (b)使所述副产物的混合物与离子液体接触以吸收所述N2O,以制备含有N2O的离子液体。4.根据权利要求3所述的用途，其中所述反应是氧化反应，所述试剂是氧化剂，并且所述产物是氧化产物。5.根据权利要求4所述的用途，其中所述氧化剂是硝酸。6.根据权利要求4或5所述的用途，其中所述反应物选自环己醇、环己酮，或环己醇和环己酮的混合物，并且所述氧化产物是己二酸。7.根据权利要求3至 6中任一项所述的用途，其中所述反应物通过苯酚的氢化制备。8.根据权利要求7所述的用途，其中所述苯酚通过苯的氧化制备。9.根据权利要求1至8中任一项所述的用途，其中所述用途包括氧化苯以制备苯酚。10.根据权利要求1至8中任一项所述的用途，其中所述用途包括醇至酮的氧化脱氢。11.根据权利要求1至8中任一项所述的用途，其中所述用途包括丁烯至1，3_丁二烯的氧化脱氢。12.根据权利要求1至8中任一项所述的用途，其中所述用途包括环己烯至环己醇、环己酮或环己醇和环己酮的混合物的氧化。13.根据权利要求1至8中任一项所述的用途，其中所述用途包括环十二烯至环十二烷酮的氧化。14.根据权利要求1至13中任一项所述的用途，其中所述含有N2O的离子液体包含咪唑请阳尚子。15.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏迪尔·阿基，基思·惠斯顿，塔伊布·贝洛兹尼，肯尼斯·理查德·塞登，
申请(专利权)人：因温斯特技术公司，
类型：
国别省市：