合成2,6-萘二甲酸的方法
【专利摘要】本发明涉及一种合成2,6-萘二甲酸的方法，主要解决现有技术中存在的2,6-萘二甲酸制备中使用大量醋酸溶剂的问题。本发明通过采用以Co-Mn-Ce-Br为催化剂，水为溶剂，在反应温度为160～210℃，反应压力为2～4MPa，反应时间为3～7h的条件下，用含氧气的气体液相氧化2,6-二异丙基萘制备2,6-萘二甲酸，其特征在于所述催化剂以季铵盐和选自由通式I、II、III或IV表示的至少一种氮氧化合物为助催化剂：------其中，R1和R2为相同或不同的，各自表示氢原子、卤素原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基或酰基；R3、R4和R5为相同或不同的，表示为氢原子或酰基的技术方案，较好地解决了该问题，可用于2,6-萘二甲酸的工业生产中。
【专利说明】合成2, 6-萘二甲酸的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种由2，6-异丙基萘液相氧化制备2，6-萘二甲酸的方法。
【背景技术】
[0002]2，6-萘二甲酸(2，6-NDCA)及其衍生物是制备各种聚酯、聚氨酯材料以及液晶聚合物(LCP)等的重要单体，特别是2，6-NDCA与乙二醇缩聚制得的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)在薄膜、包装容器(尤其是啤酒瓶)和工业纤维中具有广阔的应用前景。由于2，6-NDCA结构上的高度对称性使得PEN具有直链聚合物的特性，是一种刚性好、强度大、热加工性能优异的高性能材料。与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)相比，PEN耐热性、阻隔性、机械性能、耐化学药品性、抗紫外线等性能更为优越。目前工业上主要通过二烷基萘在Co-Mn-Br催化剂下空气液相氧化合成2，6-NDCA，如美国专利US 5183933 (标题为:Process forpreparing 2, 6-naphthalene-dicarboxylic acid)米用 2，6_ 二甲基萘(2，6-DMN)制得2，6-NDCA，其收率为93%。在各种不同的2，6-二烷基萘液相氧化法中，由于2，6-二甲基萘的物理性质和2，7- 二甲基萘的物理化学性质相似，分离比较困难，操作成本较高；而2，6- 二异丙基萘(2，6-DIPN)易于与原料(异构体混合物)分离、提纯，操作成本较低。因此，从工业生产和经济成本来看，2，6-DIPN氧化法制备2，6-NDCA的工艺路线更具有发展前景。到目前为止，几乎所有制备2，6-萘 二甲酸的专利都是采用醋酸为溶剂的，如美国专利US4681978(标题为:Process for producing 2, 6-naphthalene-dicarboxylic acid)、US4709088(标题为:Process for producing 2, 6-naphthalene-dicarboxylic acid)、US4716245(标题为:Process for producing 2, 6-naphthalene-dicarboxylic acid)、US4925977(标题为:Process for producing 2,6-naphthalene-dicarboxylic acid by oxidized
2,6-diisopropylnaphthalene)以及中国专利 CN101244997 (标题为:一种 2，6-萘二甲酸的制备方法)。大量醋酸溶剂的存在，一方面加快了设备的腐蚀速度，另一方面也对后续提纯工序增加了负担，因此从经济和环保的观点来看，所述工艺是不利的。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的2，6-萘二甲酸制备中使用大量醋酸溶剂的问题，提供一种2，6- 二异丙基萘液相氧化制备2，6萘二甲酸的方法，该方法具有不使用醋酸溶剂，且目标产物2，6-萘二甲酸收率高的特点。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:一种合成2，6-萘二甲酸的方法，以Co-Mn-Ce-Br为催化剂，水为溶剂，在反应温度为160~210°C，反应压力为2~4MPa，反应时间为3~7h的条件下，用含氧气的气体液相氧化2，6-二异丙基萘制备2，6-萘二甲酸，所述催化剂以季铵盐和选自由通式1、I1、III或IV表示的至少一种氮氧化合物为助催化剂:
【权利要求】
1.一种合成2，6-萘二甲酸的方法，以Co-Mn-Ce-Br为催化剂，水为溶剂，在反应温度为160~210°C，反应压力为2~4MPa，反应时间为3~7h的条件下，用含氧气的气体液相氧化2，6- 二异丙基萘制备2，6-萘二甲酸，其特征在于所述催化剂以季铵盐和选自由通式1、I1、III或IV表示的至少一种氮氧化合物为助催化剂:
2.根据权利要求1所述的一种合成2，6-萘二甲酸的方法，其特征在于所述的季铵盐为四丁基溴化铵、三甲基苄基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、C12_16烷基三甲基溴化铵以及三乙基苄基氯化铵中的任一种。
3.根据权利要求1所述的一种合成2，6-萘二甲酸的方法，其特征在于所述的季铵盐与水的摩尔比为0.0001~0.01，氮氧化合物与水的摩尔比为0.01~0.1。
4.根据权利要求1或3所述的一种合成2，6-萘二甲酸的方法，其特征在于所述的季铵盐与水的摩尔比为0.003~0.0045，氮氧化合物与水的摩尔比为0.025~0.075。
5.根据权利要求1所述的一种合成2，6-萘二甲酸的方法，其特征在于所述的Co-Mn-Ce-Br催化剂的Co与所述溶剂的摩尔比为0.005~0.05,Co:Mn:Ce:Br的摩尔比为1: (0.5 ~2): (0.1 ~I): (I ~10)。
6.根据权利要求1或5所述的一种合成2，6-萘二甲酸的方法，其特征在于所述的Co-Mn-Ce-Br催化剂配比中，Co与水的摩尔比为0.008~0.025，Co:Mn:Ce:Br的摩尔比为1: (I ~2): (0.25 ~I): (3 ~6)。
7.根据权利要求1所述的一种合成2，6-萘二甲酸的方法，其特征在于所述的2，6-二异丙基萘与水的摩尔比为0.001~0.05。
8.根据权利要求1或7所述的一种合成2，6-萘二甲酸的方法，其特征在于所述的2，6- 二异丙基萘与水的摩尔比为0.005~0.02。
9.根据权利要求1所述的一种合成2，6-萘二甲酸的方法，其特征在于所述的含氧气的气体为空气，空气与原料2，6-二异丙基萘的摩尔比为20~60。
10.根据权利要求9所述的一种合成2，6-萘二甲酸的方法，其特征在于所述的空气与原料2，6- 二异丙基萘的摩尔比为30~50。
【文档编号】C07C51/265GK103965039SQ201310044396
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年2月5日 优先权日:2013年2月5日
【发明者】朱庆才, 畅延青, 陈大伟 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院