专利名称：一种酸解芳香族氢过氧化物的催化剂以及用它制备芳香族羟基化合物的方法
技术领域：
本发明涉及一种含有微量积垢的用于芳香族氢过氧化物酸解的催化剂，以及一种应用所述催化剂来制备芳香族羟基化合物的方法。
背景技术：
芳香族羟基化合物，比如二羟基苯，是通过酸解二(氢过氧基烷基)苯，比如二 (2-氢过氧基-2-丙基)苯制备得到的。在酸解二(2-氢过氧基-2-丙基)苯的过程中，硫 酸酐被用作该酸解的催化剂。硫酸酐具有44. 8°C的沸点和16. 8°C的凝固点，并且其使用量 非常小，因此，操作起来是很困难的。传统的做法是，将硫酸酐溶解于丙酮得到浓度为0. 01 至10. 0重量％的硫酸酐丙酮溶液，然后再将该溶液作为酸解的催化剂加入到反应器中(比 如 JP9-143111A)。尽管没有对制备硫酸酐丙酮溶液的方法进行过详细的描述，但是将常温下为液 体的硫酸酐滴入或加入到丙酮溶剂中是很容易操作的，所以，通常都是使用这种方法。然 而，按照上述方法制备的催化剂中会有积垢。这样一来，在制备装置的稳定操作方面就会 出现问题，因为这样的话就必须随时去除制备容器里产生的积垢，以及经常清洗催化剂进 料泵的过滤网，该进料泵用于将作为催化剂的硫酸酐丙酮溶液供应给酸解二(2-氢过氧 基-2-丙基)苯的反应器，否则通向反应器的进料管线就会因积垢而被阻塞。
发明内容
作为对有关积垢产生原因的研究结果，本发明者们发现在制备催化剂时由于液态 硫酸酐和酮类溶剂的接触层局部受热，经过热反应就生成了某些缩合产物及其类似物，据 推测，该热反应是因为酮类溶剂的分解和缩合而发生的。进一步，本发明者们深入研究了如 何解决上述提到的问题，最后发现可以制备产生少量积垢的催化剂，从而完成本发明。本发明的目的之一是提供一种酸解芳香族氢过氧化物的催化剂，它包含少量的硫 酸酐和酮类溶剂中的微量积垢，以及提供一种使用该催化剂可以进行稳定操作而得到芳香 族羟基化合物的制备方法。也就是说，本发明提供一种酸解芳香族氢过氧化物的催化剂，它通过以下方法制 备，该方法包括气化液态硫酸酐以及将该气化硫酸酐溶解于酮类溶剂中。进一步，本发明提供一种制备芳香族羟基化合物的方法，它包括将一种芳香族氢 过氧化物在上述催化剂存在下进行酸解。
具体实施例方式作为用于溶解气化硫酸酐的酮类溶剂，可以列举丙酮，甲基乙基酮和甲基异丁基 酮等等，优选丙酮和甲基异丁基酮，最优选的是丙酮。酮类溶剂可以单独使用或者以两种或 以上的混合物形式使用。气化液态硫酸酐的方法，比如，按照下面的描述进行。利用流量表和控制阀控制液态硫酸酐的流速从而得到硫酸酐浓度为约0. 01至约 10重量％的稀释液，然后，将液态硫酸酐通过泵或类似的装置传送到加热器(包括，热交换 器)，在那里加热从而气化液态硫酸酐。加热温度处于能使液态硫酸酐气化的温度比较有 利，适宜的是加热至酮类溶剂的沸点或稍低。当在丙酮中溶解时，通常适宜的是加热到约 55°C。将气化的硫酸酐与酮类溶剂相混合。对于混合的方法并无特别限制。比如，当气态 硫酸酐被通入到盛有酮类溶剂的制备装置中进行混合时，将气体通入酮类溶剂鼓泡以进行 混合，可以通过设定该通入硫酸酐气体的进料喷嘴位置或者是控制溶剂的液体表面使得进 料喷嘴的位置处在溶剂中。在混合过程中，可以使用搅拌器进一步提高与溶剂的接触程度。 至于将硫酸酐通入到加热器和制备容器，预计量的硫酸酐可以连续地通过前述的泵和流量 表传送，作为替代的方式是，在利用流量计测量好硫酸酐的预计量之后，也可以继续将其通 过泵或在惰性气体比如氮气的气压下通入至加热器和制备容器中。这样就得到了含有微量积垢的用作酸解催化剂的硫酸酐酮类溶液。利用上述方法制备得到的硫酸酐稀释溶液作为催化剂，可以将芳香族氢过氧化物 酸解而得到芳香族羟基化合物。芳香族氢过氧化物通常通过酸解转化成为芳香族羟基化合物，例子包括单烷基氢 过氧基苯例如2-氢过氧基2-丙基苯(异丙基苯氢过氧化物)，和二(烷基氢过氧基)苯 例如二(2-氢过氧基-2-丙基)苯(包括1，3_，1，4-以及1，2- 二(2-氢过氧基2-丙基) 苯)，通过将这些化合物酸解，就可以得到羟基苯例如苯酚或者1，3-，1，4_和1，2_ 二羟基苯。更具体地，本发明的催化剂优选用于二(烷基氢过氧基)苯的酸解反应，更优选用 于1，3-，1，4_和1，2_ 二 (2-氢过氧基-2-丙基)苯。芳香族氢过氧化物可以通过已知的烷基苯(比如异丙基苯，1，3_，1，4-和1，2_ 二 异丙基苯)氧化反应得到。进一步，酸解是通过向反应器通入所述的催化剂酸解芳香族氢过氧化物而进行 的。也就是说，芳香族氢过氧化物通过与催化剂接触而酸解，从而得到芳香族羟基化合物。对于酸解的条件没有特别的限制，已知的反应条件都可以采用。优选地，反应温度 为60至100°C，压力为200至700托以及反应时间为1至15分钟。实施例通过下面的实施例详细描述本发明。实施例1通过流量表和控制阀控制液态硫酸酐的流速以保证得到0. 8重量％的硫酸酐丙 酮溶液，然后，通过泵将液态硫酸酐传送到加热器，在那里加热至55°C以气化液态硫酸酐。 将气化的硫酸酐传送至约15°C的盛有丙酮的制备容器中，控制液体表面以使通入硫酸酐气 体的进料喷嘴位于溶剂中，将气态的硫酸酐鼓泡溶解于丙酮中。在制备容器中可观察到微量积垢的形成。通过进料泵将上述制备得到的硫酸酐丙酮溶液作为酸解催化剂连续地通入 到反应器中，从而完成1，3_ 二(2-氢过氧基-2-丙基)苯的酸解。液态催化剂进料泵的过 滤网显示在酸解过程中没有产生阻塞，并且能够进行多于1个月的稳定操作。对比例1通过流量表和控制阀控制液态硫酸酐的流速以保证得到0. 8重量％的硫酸酐丙 酮溶液，将液态硫酸酐通过进料泵传送至约15°C的盛有丙酮的制备容器中，与丙酮混合。控 制液体表面使得硫酸酐气体的进料喷嘴位置处于溶剂中，搅拌的同时液态硫酸酐溶解于丙 酮中。在制备容器中可以观察到积垢的形成，必须每周一次去除制备容器里的积垢。将上 述制备得到的硫酸酐丙酮溶液进料至盛有1，3-二(2-氢过氧基-2-丙基)苯的反应器中， 从而实现1，3_ 二(2-氢过氧基-2-丙基)苯的酸解。结果是，催化剂液体进料泵的过滤网 显示有阻塞，并且必须每周一次对过滤网进行清洗。如上所述，通过气化硫酸酐和将其溶解于酮类溶剂，就可能制备得到一种用于酸 解的硫酸酐催化剂，在制备硫酸酐稀释溶液的过程中并没有发现产生积垢，并且通过参与 芳香族氢过氧化物的酸解反应，可以提供一种操作稳定的制备芳香族羟基化合物的方法。
权利要求
一种制备芳香族羟基化合物的方法，它包括制备含0.01-10重量％硫酸酐的酮类溶液作为酸解催化剂，该制备是通过控制液态硫酸酐的流速，将该控制的液态硫酸酐传送到加热器，加热所述液态硫酸酐而将其气化，然后将气化的硫酸酐与酮类溶剂相混合而进行的；和将上述制得的催化剂通入含有芳香族氢过氧化物的反应器从而使所述芳香族氢过氧化物进行酸解。
2.根据权利要求1的方法，其中所述的芳香族氢过氧化物是二(氢过氧基烷基)苯。
3.根据权利要求2的方法，其中所述的二(氢过氧基烷基)苯是二(2-氢过氧基-2-丙基)苯。
4.根据权利要求1的方法，其中所述的酮类溶剂是丙酮和/或甲基异丁基酮。
5.根据权利要求4的方法，其中所述的酮类溶剂是丙酮。
全文摘要
一种酸解芳香族氢过氧化物的催化剂以及用它制备芳香族羟基化合物的方法，一种含有微量积垢的用于芳香族氢过氧化物酸解的催化剂，它通过气化液态硫酸酐后再将该气化硫酸酐溶解于酮类溶剂中得到，以及一种利用该催化剂制备羟基芳香族化合物的方法。
文档编号C07C39/08GK101817725SQ200910161209
公开日2010年9月1日 申请日期2003年10月9日 优先权日2002年10月11日
发明者大沼满 申请人:住友化学株式会社