TWI235749B - Process for manufacturing an epoxide - Google Patents

Description

1235749 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 ) 3及4被導至反應器。液體在反應中順著箭頭方向循環。 氣體化合物在反應帶1增加且因此輸送在此產生的環氧化 物。氣體化合物及產生的環氧化物的混合物經由管子5離 開反應器。從反應帶1的頂部離開的液體經由熱交換器6 被循環至反應帶的底部。液體的溢流，其藉由汽提在氧化 丙烯中被消耗，經由管子7被實施。包括兩個濃縮帶的反 應器，其中心帶提供如圖1所示的反應器中帶1的功能及 外帶（peripheral zone )提供如圖1所示的反應器中帶6的 功能，亦可被用在依據本發明的方法中。 在依據本發明的方法中，其可能證明在烯類與過氧化 物反應間維持液相的p Η値至少4 . 8，特別是至少5， 的優點。ρ Η低於或等於6 . 5，特別是低於或等於6， 是有利的。當Ρ Η是在4 · 8至6 · 5間，較佳爲5至6 間，可得到一良好的結果。在環氧化反應間液相的Ρ Η可 藉由鹼的添加而被控制。此鹼可選自水溶性的鹼。這些可 爲強鹼。強鹼的例子，可能由N a〇Η及Κ〇Η製備。其 亦可爲弱鹼。弱鹼可爲無機物。弱無機鹼的例子’可由 ΝΗ4〇Η 、 Na2C〇3、 NaHCOs、 Na2HP〇4 、K2C〇3、 L i2C〇3、KHC〇3 、 L iHC〇3 及 K 2 H P〇4製備。弱鹼亦可爲有機物。適合的弱有機驗是 含1至1 0個碳原子羧酸的鹼金屬或鹼土金屬鹽爲較佳白勺 。醋酸鈉可能經由實例而被提到。弱鹼得到良好結果：°弱 有機鹼是較佳的。醋酸鈉特別適合。 用於本發明製法的過氧化物是含活性氧的過氧彳匕物1 ’ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------^裝--------訂---------線# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1235749 A7 B7 可佳 是 1 液於 被物% 下較 量對斤低 式化量 件是 的耳公是 形氧重 條氫 用莫 1 別 液過 ο 化化 使 5/ 特 溶的 7 氧氧 被 ·耳， 水 ％ 過 過過 常 1 莫相 以量超 在。 通少 ο 液 是重不 及用 物至 1 斤 物 ο 括 氫使 化是於公 化 1 包 化被 氧別低 1 氧少常 氧合 過特常 \ 過至通 過適 ，，通耳。，括其 。是 中相量莫相中包。 力物 法液的 5 W 法液% 能化 方的物於iTi方溶量 的氧 的斤化等公的水重 }化過 明公氧或I7明，ο 氧的 發 1 過於 \ 發常 2 0過氫 本對。低耳本通少 明施化 據耳相常莫據。至 說實氧 依莫液通 3 依好是 明有過 在 1的其於在較別 發具生。 少斤.，等 用特 L-其產的 至公相或 使， 五 -----------φ.裝------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 的過氧化物，特別是5 0重量％。 在依據本發明的方法中，烯類在觸媒及溶劑存在下與 過氧化物反應，溫度通常至少0 °C，特別是至少2 0 °C。 溫度通常低於1 5 0 °C ;其通常低於或等於7 〇 °C，特別 是低於或等於4 0 t。 在依據本發明的方法中，烯類與過氧化物的反應可發 生在大氣壓下。通常此壓力不超過4 0巴。2 〇巴的壓力 是適合的。 在依據本發明的方法中使用的觸媒包括沸石，例如， 含具有微孔性結晶結構的矽石的固體。沸石以不含鋁較好 。其較佳包括鈦。 用在依據本發明的方法中的沸石可具有Z s Μ — 5、 Z SM - 1 1、Z SM - 4 1型式及b —沸石型式的結晶 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1235749 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7____ 五、發明說明（5 ) 結構。Z S Μ - 5型式的沸石是適合被使用。那些紅外光 吸收帶在9 5 0 - 9 6 0 c m — 1的沸石是較佳的。 特別適合的沸石是矽酸鈦。相對應的式X T 1 0 2 ( 1 —X) S ι〇2的沸石，其中X是從0 . 0〇〇1至〇· 5 ，較佳從0 · 0 0 1至〇 · 0 5，得到良好結果。此型式 的物質，已知在名爲T S - 1及具有結晶結構的Z S Μ -5型式，得到特佳的結果。 藉由依據本發明方法製得的環氧化物是包括一相對應 通式： \ / -c_c_ \/ . 0 基團的有機化合物。 環氧化物通常包括2至2 0個碳原子，較佳是3至 1 0個碳原子。藉由依據本發明方法較佳製得的環氧化物 是1，2 -環氧丙烷。 適合在本發明方法中使用的烯類是包括3至1 0個碳 原子。丙烯爲較佳的。 可用在本發明方法中的溶劑可爲含1至4個碳原子的 脂族有機衍生物。甲醇可能經由實例而被提到。 在液相中過氧化物的起始含量通常介於〇 . 1及1 0 莫耳/公斤間◦其較佳是介在1 . 5及3莫耳/公斤間。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ ' -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1235749 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（7 ) 連續供應過氧化氫時實施。甲醇的用量是1 6莫耳/ 1莫 耳H2〇2〇120 l/h(s.t.p·)的丙烯及 14 0 1 / h ( s · t · p ·)的氮被注入。 反應1小時後，對氧化丙烯的選擇性是8 9 % ’ Η 2〇2的轉化率是6 0 %。 1例4 氧化丙烯是在如圖1所示的氣泡虹吸反應器中被製造 的，係藉由在甲醇及5·25克TS—1觸媒（直徑 〇.5 m m珠狀）的存在下反應丙燏及4 0 %過氧化氫。 試驗是在溫度爲5 6 ° C且以流速爲0 · 5 7莫耳/小 時連續供應過氧化氫時實施。丙烯的流速爲2 5 0 1 / h ( s . t · p )。 在第一次試驗中，在反應介質中Η 2〇2的起始濃度（ 例如未反應）是設定爲2莫耳/ 1公斤液相，考慮到 C Η 3 Ο Η的汽提，其在未反應時在反應介質中相對應 〇^13〇11/112〇2的比等於13莫耳/莫耳。 在第二次試驗中，在反應介質中Η 2 Ο 2的起始濃度（ 例如未反應）是藉由簡單地減低相對於第一次試驗使用的 甲醇流速，從7 5 9至3 7 5毫升/小時，而回復至 6 · 5莫耳/1公斤液相。在未反應時及考慮到CH3〇Η 的汽提，在此條件下反應介質中相對應CH3〇H/H2〇2的比近 似2 . 9莫耳/莫耳。 在第三次試驗中’甲醇的流速減低至2 1 0毫升/小 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1235749 Α7 Β7 五、發明説明（8 ) 時。考慮到c Η 3〇Η的汽提，因此Η 2〇2的起始濃度爲 11.4莫耳/1公斤液相及在未反應時在反應介質中相對 應匸1^〇^1/112〇2的比爲1.3莫耳/莫耳。 反應6小時後，第一次試驗，第二次試驗及第三次試驗 的Η 2〇2的轉化率分別是6 9，7 3及7 0 %。對氧化丙 輝的選擇性分別是8 3，8 5及8 9 %。 圖式簡單說明 圖1表示本發明之方法所用的反應器之一例。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公t )

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 暴 1235749 丨公％ .象: ~~1-zl 六、申請專利1圍 附件四A:第881(M342號修正後無劃 中文申請專利範圍替換本民國94年3月22日呈 1 . 一種環氧化物的連續製法，依據該方法，在反應器 液相中’燃類在以沸石爲基礎的觸媒及溶劑中與過氧化物反 應’及以足以輸送至少部分所得的環氧化物的流速將氣相化 合物連續地導至反應器中，而所形成的環氧化物與氣相化合 物在離開反應器時回收。 2 ·如申請專利範圍第1項之製法，其中烯類是以過量 的氣體形式被導至反應器中，且其中烯類充當氣體化合物。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之製法，其中反應器是 環型反應器。 4 ·如申請專利範圍第3項之製法，其中氣態化合物的 流速足以循環在環型反應器中的液相。 5 .如申請專利範圍第1或 2項之製法，其中氣相化合 物的流速對過氧化物的供應流速的比値是大於或等於5。 6 ·如申請專利範圍第5項之製法，其中氣相化合物， 其中氣相化合物的流速對過氧化物的供應流速的比値是大於 或等於1 0。 7 .如申請專利範圍第1或2項之製法，其中反應器是 氣泡虹吸環型（bubble-siphon loop)。 8 ·如申請專利範圍第1或2項之製法，其中液相的 P Η藉由添加鹼至液相以維持在從4 · 8至6 · 5。 9 ·如申請專利範圍第1或2項之製法，其中過氧化物 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 裝------訂-----^線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1235749 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 的使用量爲1至1 0莫耳（以每公斤液相計），及其中過氧 化物是以含有1 0至7 0 %過氧化物的水溶液形式被使用。 1 〇 ·如申請專利範圍第9項之製法，其中過氧化物 的使用量爲1 . 5至5莫耳（以每公斤液相計），及其中過 氧化物是以含有2 0至5 〇 %過氧化物的水溶液形式被使用 C 1 1 ·如申請專利範圍第1或2項之製法，其中在觸媒 及溶劑的存在下烯類與過氧化物的反應溫度是從〇至丄5 〇 V。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之製法，其中該反應 溫度是0至7 0 °C。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之製法，其中該反應 溫度是2 0至4 0 °C。 1 4 ·如申請專利範圍第1或2項之製法，其中沸石是 矽酸鈦。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之製法，其中沸石是 具Z S Μ — 5型結晶結構的T S — 1型。 1 6 ·如申請專利範圍第1或2項之製法，其中環氧化 物是1 ，2 -環氧丙烷，烯類是丙烯，過氧化物是過氧化氫 ，溶劑是甲醇及氣態化合物是丙烯。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^i^n m ϋϋ mu - _ Is -- ^ V ml m 、T 丨•線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Μ規格（210Χ297公釐） -2 -