反式-1,4-環己烷二甲酸的合成方法
2023-12-05 18:49:36 2
專利名稱：反式-1,4-環己烷二甲酸的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種反式-1， 4-環己垸二甲酸的合成方法。
背景技術：
H J300HHOOC H分子式如上式所示的反式-1， 4-環己烷二甲酸是脂肪族二元酸具有 1， 4為取代基和脂環族環狀結構等特點，為高性能塗料用聚酯樹脂和玻 璃纖維增強塑料帶來了許多獨特的性能，產品用於汽車、運輸、工業維 護、航空航天、建築物、設備儀器和普通金屬及膠衣塗料等方面。相關 資料如下目前尚未有文獻報導完整合成目標產物的路線，能得到接近的產品 一混式-1， 4-環己烷二甲酸的路線有如下幾條第一條是朱誌慶等(CN200510028867.9)用對苯二甲酸經釕一三氧 化二鋁催化，於110—180。C， 2. 0—5. 0Mpa下加氫反應0. 5—8小時， 製得混式-1.4-環己垸二甲酸。該反應時間長，溫度高。第二條是美國Amoco公司於1983年申請製備1， 4-環己烷二甲酸的美國專利。該專利提出在銠催化下，於100-ll(TC， 3.4-10.2Mpa下， 氫化4小時，制的混式-1， 4-環己垸二甲酸。該路線反應壓力高，危險 性增強。第三條是US2828335、 US5118841和US5202475描述了在釕催化下， 苯二甲酸鹽的水溶液原料可以高收率、良好選擇性的被氫化。該工藝的 缺點是為回收環己烷二甲酸，必須以無機酸進行後處理，操作程序複雜， 大大增加了工業化生產的能源消耗、物料消耗和生產成本。第四條是日本Towa化學工業有限公司於1993年申請的1,4-環己烷 二甲酸的美國專利。該專利先以苯二甲酸為原料，在鈀催化下，於 120-16(TC， 0. 19-0.95Mpa下氫化，然後再進行汽提得混式-1， 4_環己 烷二甲酸。該工藝同樣大大增加了工業化生產的能源消耗和生產成本。第五條是美國Eastman化學公司於1999年申請的對苯二甲酸製備1 ， 4-環己烷二甲酸的美國專利，同時在中國申請了苯二甲酸氫化的專利技 術。發明提出了採用置於載體上的鈀催化劑，於195-230°C， 4.1-4. 8Mpa 下氫化，產品純度達到98%，其中順式含量》65%。總之，這些路線合成的l, 4-環己烷二甲酸中，順式產品含量都比較 高，轉化為純反式l， 4-環己烷二甲酸困難。
發明內容
本發明的目的在於提供一種原料易得、合成路線短、工藝簡單安全、 收率高、成本低，容易實現工業化生產的反式-1， 4-環己烷二甲酸的合 成方法。
發明內容
本發明的技術解決方案是一種反式-1， 4-環己垸二甲酸的合成方法，其特徵是將對苯二甲 酸和催化劑、保護劑以及水加入高壓釜內，通入氮氣置換後，再通入氫氣，於100-12(TC下連續加氫，反應結束後，再依次經過熱過濾、冷卻、過濾得產品。所述連續加氫的反應壓力為2. 5 5. 5Mpa，反應時間為2 4小時。 所述催化劑的用量是對苯二甲酸的4-15%,保護劑的用量是對苯二 甲酸的8 24%。熱過濾濾餅和冷過濾濾液循環套用。所述催化劑為鈀炭。保護劑為 氫氧化銨。催化劑循環套用。保護劑循環套用。 本發明整體合成如下式所示此式中，符號a代表對苯二甲酸，b代表反式-1， 4-環己烷二甲酸。本發明以對苯二甲酸為起始原料，經過一步反應製得反式-1， 4-環 己烷二甲酸，原料易得，合成路線短，工藝安全簡單，成本低，收率達 到95%以上，容易實現工業化生產。下面結合實施例對本發明作進一步說明。
具體實施例方式將200g對苯二甲酸加入高壓釜，加入15g催化劑鈀炭和30g保護 劑氫氧化銨，再加入600g的水，先通入氮氣置換三次，再通入氫氣置 換三次，然後通入氫氣使壓力升至4Mpa並保持穩定，攪拌升溫至100 °C，反應吸氫加快，維持反應溫度100-12(TC，並連續加氫，反應3小 時。反應結束後，趁熱過濾催化劑，濾餅套用，濾液冷卻後過濾，得濾 餅溼重227g，烘乾191g，收率95.5%，反式-1， 4-環己垸二甲酸含量 98.3%，濾液套用。催化劑可套用13-15次，保護劑可以一直循環套用。實施例2催化劑的用量改為llg，其餘反應條件同實施例1,最終所得收率 84.3%,反式-1， 4-環己烷二甲酸含量98. 1%。 實施例3催化劑的用量改為13g，其餘反應條件同實施例1,最終所得收率 93.1%，反式-1， 4-環己烷二甲酸含量98.2%。 實施例4催化劑的用量改為17g，其餘反應條件同實施例1，最終所得收率 95.6%，反式-1， 4-環己烷二甲酸含量98.2%。 實施例5保護劑的用量改為25g，其餘反應條件同實施例1，最終所得收率 95.3%，反式-1, 4-環己烷二甲酸含量91.4%。 實施例6保護劑的用量改為28g，其餘反應條件同實施例1,最終所得收率95.6%，反式-1， 4-環己烷二甲酸含量96.7%。 實施例7保護劑的用量改為32g，其餘反應條件同實施例1，最終所得收率 95.4%，反式-1, 4-環己烷二甲酸含量98.3%。 實施例8反應壓力改為3.6MPa，其餘反應條件同實施例1，最終所得收率 88.3%，反式-1， 4-環己垸二甲酸含量98.0%。 實施例9反應壓力改為3.8MPa，其餘反應條件同實施例1，最終所得收率 92.6%,反式-1， 4-環己烷二甲酸含量98.4%。 實施例10反應壓力改為4.2MPa，其餘反應條件同實施例1，最終所得收率 94.3%，反式-1， 4-環己烷二甲酸含量98. 1%。 實施例11反應時間改為2小時，其餘反應條件同實施例1，最終所得收率 81.8%，反式-1， 4-環己垸二甲酸含量96.9%。 實施例12反應時間改為2.5小時，其餘反應條件同實施例l，最終所得收率 90.3%，反式-1， 4-環己烷二甲酸含量97.8%。 實施例13反應時間改為3. 5小時，其餘反應條件同實施例1，最終所得收率 95.5%，反式-1， 4-環己烷二甲酸含量98.2%。實施例14反應溫度改為60-80°C，其餘反應條件同實施例1，最終所得收率 73.8%，反式-l， 4-環己烷二甲酸含量91.4%。 實施例15反應溫度改為80-100°C，其餘反應條件同實施例l，最終所得收率 88.7%，反式-1， 4-環己垸二甲酸含量96.9%。 實施例16反應溫度改為120-140°C，其餘反應條件同實施例1，最終所得收 率95.7%，反式-1， 4-環己烷二甲酸含量98.5%。
權利要求
1、一種反式-1，4-環己烷二甲酸的合成方法，其特徵是將對苯二甲酸和催化劑、保護劑以及水加入高壓釜內，通入氮氣置換後，再通入氫氣，於90-130℃下連續加氫，反應結束後，再依次經過熱過濾、冷卻、過濾得產品。
2、 根據權利要求l所述的反式-l， 4-環己烷二甲酸的合成方法，其 特徵是所述連續加氫的反應壓力為2.5 5.5Mpa，反應時間為2 4 小時。
3、 根據權利要求l所述的反式-l， 4-環己烷二甲酸的合成方法，其 特徵是所述催化劑的用量是對苯二甲酸的4-15%，保護劑的用量是對 苯二甲酸的8 24%。
4、 根據權利要求l、 2或3所述的反式-l， 4-環己烷二甲酸的合成 方法，其特徵是熱過濾濾餅和冷過濾濾液循環套用。
5、 根據權利要求l、 2或3所述的反式-l， 4-環己垸二甲酸的合成 方法，其特徵是所述催化劑為鈀炭。
6、 根據權利要求l、 2或3所述的反式-l， 4-環己烷二甲酸的合成 方法，其特徵是保護劑為氫氧化銨。
7、 根據權利要求5所述的反式-1, 4-環己烷二甲酸的合成方法，其 特徵是催化劑循環套用。
8、 根據權利要求6所述的反式-l， 4-環己烷二甲酸的合成方法，其 特徵是保護劑循環套用。
全文摘要
本發明公開了一種反式-1，4-環己烷二甲酸的合成方法，將對苯二甲酸和催化劑、保護劑以及水加入高壓釜內，通入氮氣置換後，再通入氫氣，於100-120℃下連續加氫，反應結束後，再依次經過熱過濾、冷卻、過濾得產品。本發明以對苯二甲酸為起始原料，經過一步反應製得反式-1，4-環己烷二甲酸，原料易得，合成路線短，工藝安全簡單，成本低，收率達到95％以上，容易實現工業化生產。
文檔編號C07C61/09GK101591237SQ200910026919
公開日2009年12月2日 申請日期2009年5月21日 優先權日2009年5月21日
發明者邱志剛 申請人:江蘇康恆化工有限公司