离子液体组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及离子液体。特别地，本申请设及包含用于制备芳香族簇酸（例如对苯 二甲酸）的组合物的离子液体。 柳〇引定义
[0003] 在本申请的内容中，术语"离子液体"表示包括阴离子和阳离子配对的分子组合 物，该阴离子和阳离子配对通过包括但不限于静电、共价或半共价键的方式彼此相互作用， 且该组合物在预设的溫度和压力时处于包括但不限于液体、半固体、粘性物质或其混合物 的相，与该组合物在常规溫度和压力时的存在相无关。
【背景技术】
[0004] 离子液体是由离子构成的液体，其在约l〇〇°C或低于100°C时是流体。离子液体也 称作室溫烙融盐，具有作为电解质（electrolyte)用于多种电化学设备（例如裡蓄电池、太 阳能电池、螺线管、双层电容器等）、作为反应媒介和作为催化剂用于有机合成的潜在用途。 阳0化]离子液体也用于广泛多种用途。近来，已经提出烷基离子液体作为促进剂用于制 备芳香族簇酸（例如对苯二甲酸）中。
[0006] 对苯二甲酸是具有式Oft(C00H)2的有机化合物。运种无色固体是商品化学品，作 为前体用于聚醋PET，用于制备服装和塑料瓶。在1970年的全世界产量约为175万吨。到 2006年时，全球纯对苯二甲酸（PTA)需求量超过3000万吨。在聚对苯二甲酸下二醇醋和几 种其他工程聚合物的制备中对对苯二甲酸存在较少的但仍然显著的需求。
[0007] 美国专利号7985875建议了一种通过液相氧化制备芳香族簇酸的方法，包括将 具有两个或Ξ个C1-C4烷基、径烷基或甲酸基的苯或糞化合物与含氧气体在簇酸溶剂、催 化剂和促进剂的存在下在反应区中接触，该促进剂是包括选自由1-烷基化晚阳离子和 1,3-二烷基咪挫阳离子构成的组的有机阳离子和基本上由漠离子或舰离子构成的阴离子 的离子液体。然而，尽管运种已知的烷基离子液体在制备对苯二甲酸中用作促进剂，但其不 能减少杂质（例如4-簇基-苯甲醒（4-CBA))的生成。
[0008] 减少对苯二甲酸中的4-CBA杂质是非常重要的。4-CBA在PET聚合工艺过程中用 作链终止剂，因此所需的阳T分子量可能无法达到。
[0009] 因此，需要开发包含不仅能够溶解对苯二甲酸和4-CBA，还能溶解各种其他中间产 物和副产物的组合物的离子液体，由此减少杂质的生成并制备纯态的芳香族簇酸（例如对 苯二甲酸）。
[0010] 发明目的
[0011] 此处至少一种实施方案满足的本申请的一些目的如下：
[0012] 本申请的一个目的是提供包含离子液体的组合物，其能够在制备对苯二甲酸中用 作助溶剂和促进剂。
[0013] 本申请的另一个目的是提供包含离子液体的组合物，其在用于制备芳香族簇酸时 能够减少杂质（例如4-CBA)的生成。
[0014] 本申请的另一个目的是提供在离子液体存在下制备对苯二甲酸的方法。
[0015] 本申请的另一个目的是提供能够W连续方式进行的制备对苯二甲酸的方法。
[0016] 本申请的另一个目的是提供一种制备对苯二甲酸的方法，其中离子液体的热氧化 损失最小化。
[0017] 本申请的另一个目的是提供一种制备对苯二甲酸的方法，其中离子液体和催化剂 被回收和循环利用。
【发明内容】
[0018] 依照本申请，提供了一种用于制备芳基簇酸的组合物，该组合物包括：
[0019] -至少一种式I的离子液体，其含量为该组合物总质量的0. 05-50% ;
[0020]
阳02U 其中，
[0022] Ar是被取代或未被取代的芳基， 阳02引 Z是畑2)。，其中η是0-10的整数，
[0024] Q+是有机阳离子，选自由W下构成的组：季锭鐵（quaternaryammonium)、 胆碱鐵（cholinium)、梳鐵（sulfonium)、鱗鐵（phosphonium)、脈鐵（guanidinium)、 咪挫鐵（imidazolium)、R比晚鐵（pyridinium)、R比咯烧鐵（pyrrolidinium)、吗嘟鐵 (mo;rpholinium)、哇嘟鐵（quinolinium)、异哇嘟鐵（isoquinolium)、R比挫鐵（pyrazolium) 和赃晚鐵（piperidinium); 阳0对 R是C1-C2追链或支链烷基或Ar-Z，
[00%] A是阴离子，选自由W下构成的组：氯离子、漠离子、氣离子、舰离子、甲横酸根、甲 苯横酸根（tosylates)、硫酸根、烷基横酸根、憐酸根、麟酸根、烷基憐酸根、硝酸根、亚硝酸 根、碳酸根、乙酸根、碳酸氨根、氨氧根和氧离子；
[0027] -至少一种催化剂，其含量为该组合物总质量的0. 01-5% ;
[0028] -至少一种不可氧化的极性溶剂；和
[0029] -至少一种可氧化的多烷基化亚芳基化合物，其不含两个连续的含烷基的环位置，
[0030] 该组合物在用于制备芳基簇酸时导致生成的该多烷基化亚芳基化合物的部分氧 化衍生物少于4000ppm;该衍生物包括至少一个簇酸部分和至少一个醒部分。
[0031] 该离子液体与该不可氧化的极性溶剂的比例能够在1:1-1:20范围内。
[0032] 该催化剂能够包括至少一种金属化合物，该金属选自由钻、儀、铭、铜、儀、饥、铁、 钢、锡、姉、错、飽和铁构成的组。
[0033] 该催化剂能够是选自由W下构成的组中的至少一种：乙酸钻、乙酸儘、乙酸姉、乙 酸钟、乙酸飽、乙酸错、乙酸铜、草酸钻、草酸儘、草酸姉、草酸钟、草酸飽、草酸错和草酸铜。
[0034] 该不可氧化的极性溶剂能够是选自由W下构成的组中的至少一种：乙酸、乙酸甲 醋、乙酸乙醋、乙酸丙醋、乙酸苯甲醋和水。 阳03引对于式I的离子液体，Ar能够是苯基，且Z能够是（邸2)。，其中η是1，Q+是咪挫鐵 基团，R是甲基，且A是漠离子。
[0036] 该组合物能够进一步包括至少一种选自由W下构成的组的漠源：皿r、NaBr、邸r、 ΝΗαΒγ、苄基漠、一漠乙酸、二漠乙酸、漠乙酷漠、四漠甲烧和二漠化乙締。
[0037] 该组合物能够进一步包括至少一种单烷基离子液体，该单烷基离子液体包括选自 由季锭鐵、胆碱鐵、梳鐵、鱗鐵、脈鐵、咪挫鐵、化晚鐵、化咯烧鐵、吗嘟鐵、哇嘟鐵、异哇嘟鐵、 化挫鐵和赃晚鐵构成的组的有机阳离子和选自由氯离子、漠离子、氣离子、舰离子、甲横酸 根、甲苯横酸根、硫酸根、烷基横酸根、憐酸根、麟酸根、烷基憐酸根、硝酸根、亚硝酸根、碳酸 根、乙酸根、碳酸氨根、氨氧根和氧离子构成的组的阴离子。
[0038] 该芳基簇酸能够是选自由W下构成的组中的至少一种化合物：对苯二甲酸、间苯 二甲酸、Ρ-甲苯酸、m-甲苯酸、4-甲酸基苯甲酸、3-甲酸基苯甲酸、糞甲酸、苯均Ξ酸、苯甲 酸和取代苯甲酸。
[0039] 该可氧化的多烷基化亚芳基化合物能够是选自由W下构成的组中的至少一种：对 二甲苯、间二甲苯、甲基糞、均Ξ甲苯、甲苯、取代甲苯及其组合。
[0040] 该部分氧化的衍生物能够是选自由W下构成的组中的至少一种：4-簇基苯甲醒、 3-簇基苯甲醒、P-甲苯甲醒、m-甲苯甲醒、糞甲醒、1,5-二簇基，3-甲酸基-苯、苯甲醒、取 代苯甲醒及其组合。
[0041] 该可氧化的多烷基化亚芳基化