专利名称：反式-1,4-环己烷二甲酸的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种反式-1， 4-环己垸二甲酸的合成方法。
背景技术：
H J300HHOOC H分子式如上式所示的反式-1， 4-环己烷二甲酸是脂肪族二元酸具有 1， 4为取代基和脂环族环状结构等特点，为高性能涂料用聚酯树脂和玻 璃纤维增强塑料带来了许多独特的性能，产品用于汽车、运输、工业维 护、航空航天、建筑物、设备仪器和普通金属及胶衣涂料等方面。相关 资料如下目前尚未有文献报道完整合成目标产物的路线，能得到接近的产品 一混式-1， 4-环己烷二甲酸的路线有如下几条第一条是朱志庆等(CN200510028867.9)用对苯二甲酸经钌一三氧 化二铝催化，于110—180。C， 2. 0—5. 0Mpa下加氢反应0. 5—8小时， 制得混式-1.4-环己垸二甲酸。该反应时间长，温度高。第二条是美国Amoco公司于1983年申请制备1， 4-环己烷二甲酸的美国专利。该专利提出在铑催化下，于100-ll(TC， 3.4-10.2Mpa下， 氢化4小时，制的混式-1， 4-环己垸二甲酸。该路线反应压力高，危险 性增强。第三条是US2828335、 US5118841和US5202475描述了在钌催化下， 苯二甲酸盐的水溶液原料可以高收率、良好选择性的被氢化。该工艺的 缺点是为回收环己烷二甲酸，必须以无机酸进行后处理，操作程序复杂， 大大增加了工业化生产的能源消耗、物料消耗和生产成本。第四条是日本Towa化学工业有限公司于1993年申请的1,4-环己烷 二甲酸的美国专利。该专利先以苯二甲酸为原料，在钯催化下，于 120-16(TC， 0. 19-0.95Mpa下氢化，然后再进行汽提得混式-1， 4_环己 烷二甲酸。该工艺同样大大增加了工业化生产的能源消耗和生产成本。第五条是美国Eastman化学公司于1999年申请的对苯二甲酸制备1 ， 4-环己烷二甲酸的美国专利，同时在中国申请了苯二甲酸氢化的专利技 术。发明提出了采用置于载体上的钯催化剂，于195-230°C， 4.1-4. 8Mpa 下氢化，产品纯度达到98%，其中顺式含量》65%。总之，这些路线合成的l, 4-环己烷二甲酸中，顺式产品含量都比较 高，转化为纯反式l， 4-环己烷二甲酸困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种原料易得、合成路线短、工艺简单安全、 收率高、成本低，容易实现工业化生产的反式-1， 4-环己烷二甲酸的合 成方法。
发明内容
本发明的技术解决方案是一种反式-1， 4-环己垸二甲酸的合成方法，其特征是将对苯二甲 酸和催化剂、保护剂以及水加入高压釜内，通入氮气置换后，再通入氢气，于100-12(TC下连续加氢，反应结束后，再依次经过热过滤、冷却、过滤得产品。所述连续加氢的反应压力为2. 5 5. 5Mpa，反应时间为2 4小时。 所述催化剂的用量是对苯二甲酸的4-15%,保护剂的用量是对苯二 甲酸的8 24%。热过滤滤饼和冷过滤滤液循环套用。所述催化剂为钯炭。保护剂为 氢氧化铵。催化剂循环套用。保护剂循环套用。 本发明整体合成如下式所示此式中，符号a代表对苯二甲酸，b代表反式-1， 4-环己烷二甲酸。本发明以对苯二甲酸为起始原料，经过一步反应制得反式-1， 4-环 己烷二甲酸，原料易得，合成路线短，工艺安全简单，成本低，收率达 到95%以上，容易实现工业化生产。下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施例方式将200g对苯二甲酸加入高压釜，加入15g催化剂钯炭和30g保护 剂氢氧化铵，再加入600g的水，先通入氮气置换三次，再通入氢气置 换三次，然后通入氢气使压力升至4Mpa并保持稳定，搅拌升温至100 °C，反应吸氢加快，维持反应温度100-12(TC，并连续加氢，反应3小 时。反应结束后，趁热过滤催化剂，滤饼套用，滤液冷却后过滤，得滤 饼湿重227g，烘干191g，收率95.5%，反式-1， 4-环己垸二甲酸含量 98.3%，滤液套用。催化剂可套用13-15次，保护剂可以一直循环套用。实施例2催化剂的用量改为llg，其余反应条件同实施例1,最终所得收率 84.3%,反式-1， 4-环己烷二甲酸含量98. 1%。 实施例3催化剂的用量改为13g，其余反应条件同实施例1,最终所得收率 93.1%，反式-1， 4-环己烷二甲酸含量98.2%。 实施例4催化剂的用量改为17g，其余反应条件同实施例1，最终所得收率 95.6%，反式-1， 4-环己烷二甲酸含量98.2%。 实施例5保护剂的用量改为25g，其余反应条件同实施例1，最终所得收率 95.3%，反式-1, 4-环己烷二甲酸含量91.4%。 实施例6保护剂的用量改为28g，其余反应条件同实施例1,最终所得收率95.6%，反式-1， 4-环己烷二甲酸含量96.7%。 实施例7保护剂的用量改为32g，其余反应条件同实施例1，最终所得收率 95.4%，反式-1, 4-环己烷二甲酸含量98.3%。 实施例8反应压力改为3.6MPa，其余反应条件同实施例1，最终所得收率 88.3%，反式-1， 4-环己垸二甲酸含量98.0%。 实施例9反应压力改为3.8MPa，其余反应条件同实施例1，最终所得收率 92.6%,反式-1， 4-环己烷二甲酸含量98.4%。 实施例10反应压力改为4.2MPa，其余反应条件同实施例1，最终所得收率 94.3%，反式-1， 4-环己烷二甲酸含量98. 1%。 实施例11反应时间改为2小时，其余反应条件同实施例1，最终所得收率 81.8%，反式-1， 4-环己垸二甲酸含量96.9%。 实施例12反应时间改为2.5小时，其余反应条件同实施例l，最终所得收率 90.3%，反式-1， 4-环己烷二甲酸含量97.8%。 实施例13反应时间改为3. 5小时，其余反应条件同实施例1，最终所得收率 95.5%，反式-1， 4-环己烷二甲酸含量98.2%。实施例14反应温度改为60-80°C，其余反应条件同实施例1，最终所得收率 73.8%，反式-l， 4-环己烷二甲酸含量91.4%。 实施例15反应温度改为80-100°C，其余反应条件同实施例l，最终所得收率 88.7%，反式-1， 4-环己垸二甲酸含量96.9%。 实施例16反应温度改为120-140°C，其余反应条件同实施例1，最终所得收 率95.7%，反式-1， 4-环己烷二甲酸含量98.5%。
权利要求
1、一种反式-1，4-环己烷二甲酸的合成方法，其特征是将对苯二甲酸和催化剂、保护剂以及水加入高压釜内，通入氮气置换后，再通入氢气，于90-130℃下连续加氢，反应结束后，再依次经过热过滤、冷却、过滤得产品。
2、 根据权利要求l所述的反式-l， 4-环己烷二甲酸的合成方法，其 特征是所述连续加氢的反应压力为2.5 5.5Mpa，反应时间为2 4 小时。
3、 根据权利要求l所述的反式-l， 4-环己烷二甲酸的合成方法，其 特征是所述催化剂的用量是对苯二甲酸的4-15%，保护剂的用量是对 苯二甲酸的8 24%。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的反式-l， 4-环己烷二甲酸的合成 方法，其特征是热过滤滤饼和冷过滤滤液循环套用。
5、 根据权利要求l、 2或3所述的反式-l， 4-环己垸二甲酸的合成 方法，其特征是所述催化剂为钯炭。
6、 根据权利要求l、 2或3所述的反式-l， 4-环己烷二甲酸的合成 方法，其特征是保护剂为氢氧化铵。
7、 根据权利要求5所述的反式-1, 4-环己烷二甲酸的合成方法，其 特征是催化剂循环套用。
8、 根据权利要求6所述的反式-l， 4-环己烷二甲酸的合成方法，其 特征是保护剂循环套用。
全文摘要
本发明公开了一种反式-1，4-环己烷二甲酸的合成方法，将对苯二甲酸和催化剂、保护剂以及水加入高压釜内，通入氮气置换后，再通入氢气，于100-120℃下连续加氢，反应结束后，再依次经过热过滤、冷却、过滤得产品。本发明以对苯二甲酸为起始原料，经过一步反应制得反式-1，4-环己烷二甲酸，原料易得，合成路线短，工艺安全简单，成本低，收率达到95％以上，容易实现工业化生产。
文档编号C07C61/09GK101591237SQ200910026919
公开日2009年12月2日 申请日期2009年5月21日 优先权日2009年5月21日
发明者邱志刚 申请人:江苏康恒化工有限公司