CN114008019A - 用于生产过氧化二酰的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于生产过氧化二酰的方法，其包括酸酐与过氧酸的反应、所形成的羧酸的去除、由所述羧酸生产酸酐和所述酸酐在该方法中的再循环。

Description

用于生产过氧化二酰的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制备过氧化二酰的方法。

背景技术

过氧化二酰具有通式

R-C(＝O)-O-O-C(＝O)-R

其中R基团可以相同或不同并且选自芳基、芳基烷基以及线性、支化或环状烷基，任选地被含杂原子的取代基取代。

对称过氧化二酰，即上式中R基团相同的那些，已经如下式所示通过使过量的酸酐或酰氯与过氧化氢的碱性溶液反应制备：2R-C(＝O)-O-C(＝O)-R+Na₂O₂→R-C(＝O)-O-O-C(＝O)-R+2NaOC(＝O)R2R-C(＝O)Cl+Na₂O₂→R-C(＝O)-O-O-C(＝O)-R+2NaCl。

在该反应方案中，Na₂O₂不是指独立的产物Na₂O₂，而是指包含H₂O₂和NaOOH的平衡物。

US 3,580,955公开了一种通过在酸受体存在下使酰氯与醛和氧气反应来制备不对称过氧化二酰的方法。

US 3,502,701通过使酰氯与过氧酸反应来生产不对称过氧化二酰。

酰氯相对昂贵并且会产生含氯离子的水层，这导致废水的盐浓度高。

GB 1,156,573中已经描述了另一种允许制备不对称过氧化二酰的方法，该方法涉及在包含有机酸的锂或镁盐的催化剂存在下有机酸酐、醛与氧气之间的反应。

GB 444,603公开了在过氧化二苯甲酰存在下通过使苯甲醛和乙酸酐与含氧气体反应制备过氧化乙酰苯甲酰。

然而，酸酐甚至比酰氯更昂贵，并且由于形成的羧酸盐，该方法的废物流含有高有机负荷，即具有高化学需氧量(COD)值，因此在经济和环境上都没有吸引力。

GB 901,041公开了通过使过酸与有机酸的酸酐或酰卤反应来制备过氧化二酰的方法，其中据说优选使用酰氯。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于生产过氧化二酰的方法，所述方法在其流出物中具有相对低的羧酸(盐)含量并且不需要使用酰氯。

该目的可以通过包括以下步骤的方法来实现：

a)通过使具有式R¹-C(＝O)-O-C(＝O)-R²的酸酐与式R³-C(＝O)-OOH的过氧酸反应来产生包含过氧化二酰和羧酸的混合物，

其中R¹和R³独立地选自具有1-17个碳原子的线性和支化的烷基、环烷基、芳基和芳基烷基，任选地被含氧和/或含卤素的取代基取代，并且R²选自具有2-17个碳原子的线性和支化的烷基、环烷基、芳基和芳基烷基，任选地被含氧和/或含卤素的取代基取代，

b)以其羧酸盐或加合物的形式从所述混合物中萃取或分离所述羧酸，

c)从所述盐或加合物中释放所述羧酸，

d)任选地通过使式R²-C(＝O)H的醛与氧气反应产生额外量的羧酸，

e)使在步骤c)中获得的羧酸和任选的额外量的式R²-C(＝O)OH的羧酸与酸酐或各R⁴独立地选自H和CH₃的式C(R⁴)₂＝C＝O的烯酮、优选与乙酸酐反应以形成具有式R¹-C(＝O)-O-C(＝O)-R²的酸酐，所述额外量的羧酸从步骤d)获得和/或以另一种方式获得，

f)使在步骤e)中形成的酸酐的至少一部分再循环至步骤a)。

该方法从酸酐生产过氧化二酰，所述酸酐至少部分地从羧酸副产物获得。在步骤a)中形成的羧酸的这种重新使用使得该路线在经济上有吸引力并且其流出物的COD低。

具体实施方式

优选地，形成步骤a)中所需量的酸酐所需的任何额外量的羧酸通过相应醛的氧化获得。因此优选在步骤d)中产生额外量的羧酸并在步骤e)中使其与乙酸酐或烯酮反应。

由于该方法不涉及使用腐蚀性或挥发性反应物，因此提高了生产安全性并允许在最终使用过氧化二酰的地点(例如聚合设施)处进行生产。这种现场生产允许按需生产过氧化物，从而最大限度地减少存储容量和相应的安全措施。

步骤a)涉及过氧酸与具有式R¹-C(＝O)-O-C(＝O)-R²的酸酐的反应。

在该式中R¹选自具有1-17个碳原子的线性和支化的烷基、环烷基、芳基和芳基烷基，任选地被含氧和/或含卤素的取代基取代。合适的取代基的实例为烷氧基、氯和酯取代基。碳原子数优选为2-11个、甚至更优选为2-8个且最优选3-6个碳原子。在一个进一步优选的实施方案中，R¹选自线性或支化的烷基。最优选地，R¹选自正丙基、正丁基、2-丁基和异丙基。

在该式中R²选自具有2-17个碳原子的线性和支化的烷基、环烷基、芳基和芳基烷基，任选地被含氧和/或含卤素的取代基取代。合适的取代基的实例为烷氧基、氯和酯取代基。碳原子数优选为2-11个、甚至更优选为2-8个且最优选3-6个碳原子。在一个进一步优选的实施方案中，R²选自线性或支化的烷基。最优选地，R²选自正丙基、正丁基、2-丁基和异丙基。

酸酐可以为对称的，意味着R¹＝R²，或为不对称的，意味着R¹≠R²。

如果酸酐为对称的，则在步骤a)中形成并在步骤b)中萃取或分离的羧酸将具有式R²-C(＝O)OH。如果酸酐为不对称的，则羧酸将为R²-C(＝O)OH和R¹-C(＝O)OH的混合物。

适合的对称酸酐为丙酸酐、正丁酸酐、异丁酸酐、特戊酸酐、戊酸酐、异戊酸酐、2-甲基丁酸酐、2-甲基戊酸酐、2-甲基己酸酐、2-甲基庚酸酐、2-乙基丁酸酐、己酸酐、辛酸酐、异己酸酐、正庚酸酐、壬酸酐、异壬酸酐、3,5,5-三甲基己酸酐、2-丙基庚酸酐、癸酸酐、新癸酸酐、十一酸酐、新庚酸酐、月桂酸酐、十三酸酐、2-乙基己酸酐、肉豆蔻酸酐、棕榈酸酐、硬脂酸酐、苯基乙酸酐、环己烷甲酸酐、3-甲基-环戊烷甲酸酐、β-甲氧基丙酸酐、甲氧基乙酸酐、乙氧基乙酸酐、丙氧基乙酸酐、α-乙氧基丁酸酐、苯甲酸酐、邻-,间-和对-甲基苯甲酸酐、2,4,6-三甲基苯甲酸酐、邻-,间-和对-氯苯甲酸酐、邻-,间-和对-溴苯甲酸酐、邻-,间-和对-硝基苯甲酸酐、邻-,间-和对-甲氧基苯甲酸酐以及两种或更多种上述酸酐的混合物。

对称酸酐的合适混合物的实例为异丁酸酐和2-甲基丁酸酐的混合物、异丁酸酐和2-甲基戊酸酐的混合物、2-甲基丁酸酐和异戊酸酐的混合物以及2-甲基丁酸酐和戊酸酐的混合物。

不对称酸酐通常以不对称和对称酸酐的混合物形式获得。这是因为不对称酸酐通常通过使酸的混合物与例如乙酸酐反应获得。这导致包括不对称酸酐和至少一种对称酸酐的酸酐混合物。这样的酸酐混合物可用于本发明的方法中。合适的不对称酸酐的实例为异丁酸2-甲基丁酸酐，其优选作为与异丁酸酐和2-甲基丁酸酐的混合物存在；异丁酸乙酸酐，其优选作为与异丁酸酐和乙酸酐的混合物存在；2-甲基丁酸戊酸酐，其优选作为与2-甲基丁酸酐和戊酸酐的混合物存在；丙酸异丁酸酐，其优选作为与丙酸酐和异丁酸酐的混合物存在；和丁酸戊酸酐，其优选作为与丁酸酐和戊酸酐的混合物存在。

更优选的酸酐是异丁酸酐、2-甲基丁酸酐、2-甲基己酸酐、3-甲基己酸酐、2-丙基庚酸酐、异壬酸酐、环己烷甲酸酐、2-乙基己酸酐、辛酸酐、正戊酸酐、异戊酸酐、己酸酐和月桂酸酐。最优选的是异丁酸酐。

酸酐与过氧酸反应。过氧酸具有式R³-C(＝O)-OOH，其中R³选自具有1-17个碳原子的线性和支化的烷基、环烷基、芳基和烷芳基，任选地被含氧和/或含卤素的取代基取代。

合适的取代基的实例为烷氧基、氯和酯取代基。

碳原子数优选为1-11个、更优选为1-9个且最优选为1-6个。

在一个进一步优选的实施方案中，R³是线性或支化的烷基。

合适的过氧酸包括过氧乙酸、丙烷过氧酸、正丁烷过氧酸、异丁烷过氧酸、2,2-二甲基丙烷过氧酸、正戊烷过氧酸、3-甲基丁烷过氧酸、2-甲基丁烷过氧酸、2-乙基丁烷过氧酸、正己烷过氧酸、辛烷过氧酸、4-甲基戊烷过氧酸、正庚烷过氧酸、正壬烷过氧酸、正癸烷过氧酸、新癸烷过氧酸、十一烷过氧酸、十二烷过氧酸、新庚烷过氧酸、十三烷过氧酸、2-乙基己烷过氧酸、十四烷过氧酸、十八烷过氧酸、苯基乙烷过氧酸、环己烷过氧酸、3-甲基-环戊烷过氧酸、β-甲氧基丙烷过氧酸、α-乙氧基丁烷过氧酸、过苯甲酸、邻-,间-和对-甲基过苯甲酸、2,4,6-三甲基过苯甲酸、邻-,间-和对-氯过苯甲酸、邻-,间-和对-溴过苯甲酸、邻-,间-和对-硝基过苯甲酸、邻-,间-和对-乙酰氧基过苯甲酸、邻-,间-和对-氨基过苯甲酸以及邻-,间-和对-甲氧基过苯甲酸。

优选的过氧酸包括过氧乙酸、丙烷过氧酸、正丁烷过氧酸、异丁烷过氧酸、正戊烷过氧酸、二甲基丙烷过氧酸、2-甲基丁烷过氧酸、正癸烷过氧酸、十二烷过氧酸和2-乙基己烷过氧酸。

更优选的过氧酸为过氧乙酸、丙烷过氧酸、正丁烷过氧酸、异丁烷过氧酸和正戊烷过氧酸。

最优选的过氧酸为过氧乙酸，这意味着R¹＝CH₃。过氧乙酸的优点在于它相对便宜并且可以作为具有低H₂O₂和乙酸含量的馏出物生产，如例如US3,264,346中所述。

过氧酸可以纯形式或以在水或有机溶剂中的溶液形式使用。合适的有机溶剂为烷烃(例如异十二烷、

和

矿物油)、氯代烷烃、酯(例如乙酸乙酯、乙酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、二苯甲酸乙二醇酯、马来酸二丁酯、1,2-环己烷二甲酸二异壬酯(DINCH)、对苯二甲酸二辛酯或二异丁酸2,2,4-三甲基戊二醇酯(TXIB))、醚、酰胺和酮。

在一个最优选的实施方案中，过氧酸以水溶液、最优选30-50重量％的水溶液形式加入。

步骤a)的反应优选在-10至60℃范围内、更优选在0至40℃范围内并且最优选在5至40℃范围内的温度下进行。

过氧酸与酸酐的摩尔比优选在0.8:1至2.2:1、更优选0.95:1至2.0:1且最优选1.0:1至1.4:1范围内。

所述反应不需要存在溶剂。然而，如果最终产物(即过氧化二酰)需要在溶剂中稀释，则可以在反应期间将溶剂预先加载或配给到反应混合物中。合适的溶剂是烷烃、氯代烷烃、酯、醚、酰胺和酮。优选的溶剂是烷烃(的混合物)，诸如异十二烷、

矿物油；酯如乙酸乙酯、乙酸甲酯、二苯甲酸乙二醇酯、马来酸二丁酯、1,2-环己烷二甲酸二异壬酯(DINCH)或二异丁酸2,2,4-三甲基戊二醇酯(TXIB)；和苯二甲酸酯诸如邻苯二甲酸二甲酯或对苯二甲酸二辛酯。

在反应期间可以存在碱。合适的碱的实例为烷基化胺、镁、锂、钠、钾或钙的氧化物、氢氧化物、碳酸氢盐、碳酸盐和羧酸盐。反应优选在至少为4、更优选至少为5的pH值下进行。

根据步骤b)，所述羧酸以其羧酸盐或加合物的形式从步骤a)中获得的混合物中萃取或分离。所述盐或加合物的形成需要碱的存在。如果在步骤a)期间不存在碱，或者如果在步骤a)期间加入的碱的量不足以将大部分羧酸转化为相应的盐或加合物，则可以在步骤b)中加入碱或额外量的碱。如果存在于从步骤a)所得混合物中的碱量足以将大部分羧酸转化为相应的盐或加合物，则在步骤b)中不需要添加额外量的碱。

合适的碱是烷基化胺、镁、锂、钠、钾或钙的氧化物、氢氧化物、碳酸氢盐、碳酸盐和羧酸盐。这些碱将使羧酸去质子化，从而形成最终进入水相的水溶性盐。随后分离有机相和水相。

其他合适的碱是具有能够捕获羧酸从而形成加合物的碱性官能团的固体材料。这样的固体材料的实例为碱性离子交换树脂诸如聚(苯乙烯-共-乙烯基苄胺-共-二乙烯基苯)、N-{2-[双(2-氨基乙基)氨基]乙基}-氨基甲基-聚苯乙烯、二乙基氨基甲基-聚苯乙烯、苯乙烯与二乙烯基苯的二甲氨基-甲基化共聚物、与聚合物结合的吗啉、聚(4-乙烯基吡啶)、沸石或含有烷基胺基团的介孔二氧化硅如3-氨基丙基甲硅烷基官能化的SBA-15二氧化硅、聚合型胺以及这些物质中的一种或多种的混合物。形成的加合物可以通过过滤从反应混合物去除。

通过用溶剂和/或酸酐、优选式R¹-C(＝O)-O-C(＝O)-R²的酸酐洗涤水相，可以去除水相中的任何残留的过氧化合物。

去除羧酸后，可以纯化和/或干燥含有过氧化二酰的有机相。可以通过用任选地含有盐、碱或酸的水洗涤和/或经例如炭黑或硅藻土过滤来进行纯化。可以通过使用干燥盐如MgSO₄或Na₂SO₄或通过使用空气或真空干燥步骤进行干燥。如果待在水中将过氧化二酰乳化，则可以省去干燥步骤。

在步骤c)中，例如通过以下方式释放羧酸，

(i)酸化含有羧酸盐的水相，

(ii)将加合物分开(分裂，split)(例如通过加热或酸化)并将羧酸与具有碱性官能团的固体材料物理分离(例如蒸馏)，或

(iii)经由电化学膜分离例如双极膜电渗析(BPM)将盐分开。

用于酸化和质子化所述羧酸的优选的酸是pK_a低于3的酸诸如H₂SO₄、HCl、NaHSO₄、KHSO₄等。最优选使用H₂SO₄。如果使用H₂SO₄，则优选以90-96重量％的溶液形式加入。

酸化优选进行至pH低于6、更优选低于4.5且最优选低于3。所得pH值优选不低于1。

除了酸之外，还可以向水相中加入少量还原剂诸如亚硫酸盐和/或碘化物，以分解任何过氧化物残留物。可以施用热处理(例如在20-80℃下)以分解任何过氧化二酰残留物。

然后将含有羧酸的有机层与任何含盐的水层分离。可以通过重力使用常规的分离设备诸如液/液分离器、离心机、(脉冲和/或填充)逆流塔、混合器-沉降器(的组合)或连续(板)分离器进行分离。

在一些实施方案中，可以通过用浓的盐溶液例如20-30重量％的NaCl、NaHSO₄、KHSO₄、Na₂SO₄或K₂SO₄溶液将有机液相盐析来促进分离。所述盐降低了羧酸在含水液相中的溶解度。这种萃取可以在任何合适的装置诸如反应器、离心机或混合器-沉降器中进行。

尤其是对于较低分子量的酸如丁酸、异丁酸、戊酸和甲基或乙基支化的戊酸，残留量的酸将保持溶解在水层中。该残留量可以通过吸附、(共沸)蒸馏或萃取来回收。任选地，可以将盐(例如硫酸钠)添加到水层以降低羧酸的溶解度。

在另一个实施方案中，羧酸的释放通过电化学膜分离来实现。电化学膜分离技术的实例为膜电解和双极膜电渗析(BPM)。BPM是优选的电化学膜分离方法。

电化学膜分离导致在羧酸和金属氢氧化物(例如NaOH或KOH)中金属羧酸盐的分开和这两种物类的分离。因此，产生被膜分离的(i)含羧酸的混合物和(ii)NaOH或KOH溶液。NaOH或KOH溶液可以在本发明的方法中例如在步骤a)中重新使用。

取决于温度、盐浓度和羧酸在水中的溶解度，含羧酸的混合物可以是两个液相的双相混合物或均匀混合物。如果在电化学膜分离条件(通常为40-50℃)下形成均匀混合物，则将混合物冷却至低于约30℃的温度和/或添加盐将确保形成双相混合物。然后可以通过重力或使用如离心机的设备将这种双相含羧酸混合物的有机液体层与水层分离。

在用于步骤e)之前任选地将含羧酸的有机相纯化以去除挥发物如醇、酮、烯烃和水。可以通过吸附、蒸馏或用盐、分子筛等干燥来去除这些挥发物。蒸馏是优选的纯化方式。蒸馏优选包括两个产物收集阶段，一个阶段用来收集杂质如醇，另一个用来收集剩余的水，任选地作为与羧酸的共沸物。

根据步骤e)和f)，随后使所述羧酸与酸酐或式C(R⁴)₂＝C＝O的烯酮反应，各R⁴独立地选自H和CH₃，优选与乙酸酐反应，以形成具有式R¹-C(＝O)-O-C(＝O)-R²的酸酐，随后将所述酸酐至少部分再循环至步骤a)并再次用于生产过氧化二酰。

步骤e)的反应，特别是与乙酸酐的反应，有利地在反应性蒸馏塔中进行，所述反应性蒸馏塔在中段进料羧酸和乙酸酐。产物酸酐从塔底抽出，产物乙酸从塔顶收集。一种备选的方法是在顶部装有蒸馏塔的搅拌反应器中生产酸酐。这允许在乙酸形成时将其馏出以使平衡偏移。US 2005/014974公开了一种通过使乙酸酐与异丁酸反应来制备异丁酸酐的方法，该方法包括蒸馏刚形成的乙酸的步骤。蒸馏塔优选足够有效以得到高纯度乙酸。塔的效率优选为至少8块理论塔板。高纯度乙酸可以出售和/或用于各种目的。

如US 2,589,112中所公开，与式C(R⁴)₂＝C＝O的烯酮的反应优选在逆流吸附装置中进行。优选的烯酮具有式CH₂＝C＝O。

在步骤e)中可以使用催化剂，但优选在不存在催化剂的情况下进行反应。合适的催化剂的实例为镁、锂、钠、钾或钙的氧化物、氢氧化物、碳酸氢盐、碳酸盐和羧酸盐。

羧酸与乙酸酐的摩尔比优选在0.5:1至5:1、更优选1.5:1至2.2:1、最优选1.8:1至2.2:1范围内。可以使用相对于乙酸酐稍微过量的羧酸。

反应优选在70-200℃、优选100-170℃、最优选120-160℃的温度下进行。通过调节反应器中的压力可以将温度保持在所需值。该压力优选在1-100kPa、更优选5-70kPa范围内。

反应完成后，可蒸馏出任何可能存在的过量乙酸酐以纯化式R¹-C(＝O)-O-C(＝O)-R²的酸酐。

然后可以在步骤a)中再次使用该酸酐。

在一个优选的实施方案中，步骤e)中使用的羧酸从两个或三个来源获得。第一个来源是在步骤c)中释放的羧酸。第二个来源是如下所述通过根据步骤d)氧化相应的醛获得的羧酸。第三个来源是以任何其他方式获得的额外量的羧酸。

作为步骤d)的氧气源，优选使用空气，但也可以使用纯氧气或富氧或贫氧空气。氧气源可以优选使用喷雾器通过将其作为气体进料到反应器来添加至反应混合物。

步骤d)的反应优选在0-70℃范围内、更优选在10-60℃范围内且最优选在20-55℃范围内的温度下进行。

优选使用大气压；在较低压力下，醛可能蒸发，这是不期望的。

可以任选地使用催化剂。铂黑和铁盐是非常好的催化剂，不仅加速氧化，还能增加酸的产率。铈、镍、铅、铜和钴盐也是有用的，特别是其羧酸盐。

相对于醛，催化剂可以0至20摩尔％、更优选0至5摩尔％、最优选0至2摩尔％的量加入。

对称和不对称过氧化二酰二者均可通过本发明的方法生产。如果上式中的R¹、R²和R³相同，则将产生对称过氧化二酰。该方法尤其适用的对称过氧化二酰的实例为过氧化二丙酰、过氧化二-2-甲基丁酰、过氧化二异戊酰、过氧化二正戊酰、过氧化二正己酰和过氧化二异丁酰。

然而，不对称过氧化二酰、更特别是乙酰-酰基过氧化物是该方法的优选产物。这是因为过氧乙酸是最优选使用的过氧酸。该方法尤其适用的特别优选的过氧化二酰的实例为过氧化乙酰异丁酰、过氧化乙酰3-甲基丁酰、过氧化乙酰2-甲基丁酰、过氧化乙酰月桂酰、过氧化乙酰异壬酰、过氧化乙酰环己基甲酰、过氧化乙酰2-丙基庚酰、过氧化乙酰对甲基苯甲酰和过氧化乙酰2-乙基己酰。

合适的不对称过氧化二酰的其他实例有过氧化丙酰2-甲基丁酰、过氧化丁酰2-甲基丁酰、过氧化戊酰2-甲基丁酰、过氧化异丁酰2-甲基丁酰、过氧化己酰2-甲基丁酰、过氧化丙酰异戊酰、过氧化丁酰异戊酰、过氧化戊酰异戊酰、过氧化异丁酰异戊酰、过氧化己酰异戊酰、过氧化丙酰戊酰、过氧化丁酰戊酰、过氧化异丁酰戊酰、过氧化己酰戊酰、过氧化丙酰己酰、过氧化丁酰己酰、过氧化异丁酰己酰、过氧化丙酰异丁酰、过氧化丁酰异丁酰、过氧化戊酰异丁酰、过氧化己酰异丁酰、过氧化丙酰丁酰、过氧化戊酰丁酰、过氧化己酰丁酰、过氧化丙酰环己基甲酰、过氧化丁酰环己基甲酰、过氧化戊酰环己基甲酰、过氧化异丁酰环己基甲酰、过氧化己酰环己基甲酰、过氧化丙酰2-乙基己酰、过氧化异丁酰2-乙基己酰、过氧化丁酰2-乙基己酰、过氧化丙酰异壬酰、过氧化异丁酰异壬酰、过氧化丁酰异壬酰、过氧化丙酰辛酰、过氧化异丁酰辛酰、过氧化戊酰异壬酰和过氧化丁酰辛酰，其中优选过氧化丙酰异戊酰、过氧化丙酰戊酰、过氧化丙酰异丁酰、过氧化丙酰异壬酰、过氧化丙酰辛酰和过氧化戊酰异壬酰。

根据本发明的方法及其各个步骤可以间歇或连续地进行。优选以连续模式进行的步骤是步骤e)中制备酸酐的反应性蒸馏和在步骤c)中羧酸的分离和纯化。

此外，可以使用间歇和连续操作的组合。组合的实例为：

-在步骤a)中间歇反应得到过氧化二酰，接着进行羧酸的间歇分离和连续纯化并且在步骤e)中进行连续反应性蒸馏得到酸酐，

-连续反应得到过氧化二酰并分离和纯化羧酸，接着在步骤e)中进行间歇模式的蒸馏得到酸酐，

-连续反应得到过氧酸，接着连续反应得到过氧化二酰并分离和纯化羧酸，接着在步骤e)中进行间歇模式的蒸馏得到酸酐，或

-间歇反应得到过氧化二酰并分离产物，接着进行连续模式的羧酸的纯化和在步骤e)中进行连续反应性蒸馏得到酸酐。

实施例

在装有搅拌器和温度计并置于冰/盐浴中的50ml烧杯中加入5.6g异十二烷、2.0g25重量％的NaCl溶液和5.1g异丁酸酐(0.032mol)。搅拌混合物并通过外部冷却将温度保持在0℃，同时(i)在20分钟内配给7.57g 32.4重量％的过氧乙酸水溶液(0.032mol)和(ii)在45分钟内配给6.2g 25重量％的NaOH溶液(0.039mol)。

后反应15分钟后，通过重力使各层分离并将水层与有机层分离。有机层用7g 25重量％的NaCl溶液和4g 6重量％的碳酸氢盐溶液的混合物处理。在通过重力分离水层后，有机层通过FT-IR(在1784cm^-1、1049cm^-1和1814cm^-1处有强峰)分析含有41.1重量％的过氧化乙酰异丁酰。

水层(14.2g)在0℃下用2.8g异十二烷萃取两次以去除残留的过氧化物。用0.4gNa₂SO₃处理经萃取的水相以分解剩余的过氧酸。

随后，添加1.8g 96重量％的H₂SO₄以将pH值降低至2.5。在40℃下通过重力使各层分离。额外地含有2.5重量％的异丁酸的含Na₂SO₄的水层，被弃用。有机相由3.3g湿异丁酸组成。

在200毫巴和80℃下在旋转蒸发器中共沸去除水后，将异丁酸与来自另一个来源(在这种情况下，来自Sigma Aldrich)的异丁酸混合。将异丁酸与乙酸酐以异丁酸：乙酸酐为2：1.05的摩尔比混合，并在小于400毫巴和120℃下加热以蒸馏乙酸以获得作为残留物的异丁酸酐。然后将该酸酐再循环至第一步以制备过氧化乙酰异丁酰。

Claims (15)

1.用于生产过氧化二酰的方法，其包括以下步骤：

a)通过使具有式R¹-C(＝O)-O-C(＝O)-R²的酸酐与式R³-C(＝O)-OOH的过氧酸反应来产生包含过氧化二酰和羧酸的混合物，

其中R¹和R³独立地选自具有1-17个碳原子的线性和支化的烷基、环烷基、芳基和芳基烷基，任选地被含氧和/或含卤素的取代基取代，并且R²选自具有2-17个碳原子的线性和支化的烷基、环烷基、芳基和芳基烷基，任选地被含氧和/或含卤素的取代基取代，

b)以其羧酸盐或加合物的形式从所述混合物中萃取或分离所述羧酸，

c)从所述盐或加合物中释放所述羧酸，

d)任选地通过使式R²-C(＝O)H的醛与氧气反应产生额外量的羧酸，

e)使在步骤c)中获得的羧酸和任选的额外量的式R²-C(＝O)OH的羧酸与酸酐或各R⁴独立地选自H和CH₃的式C(R⁴)₂＝C＝O的烯酮、优选与乙酸酐反应以形成具有式R¹-C(＝O)-O-C(＝O)-R²的酸酐，所述额外量的羧酸从步骤d)获得和/或以另一种方式获得，

f)使在步骤e)中形成的酸酐的至少一部分再循环至步骤a)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述羧酸在步骤e)中与乙酸酐反应。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中R¹和R²相同。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中式R³-C(＝O)-OOH的过氧酸选自过氧乙酸、丙烷过氧酸、正丁烷过氧酸、异丁烷过氧酸和正戊烷过氧酸，优选选自过氧乙酸和丙烷过氧酸，且最优选过氧乙酸。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中额外量的羧酸在步骤d)中产生并在步骤e)中反应。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述羧酸在步骤b)中用碱的水溶液萃取以形成羧酸盐并且其中所述羧酸在步骤c)中通过酸化所述萃取物从其盐中释放。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述羧酸在步骤b)中用碱的水溶液萃取以形成羧酸盐并且其中所述羧酸在步骤c)中通过电化学膜分离、优选双极膜电渗析(BPM)从其盐中释放。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤e)期间从反应混合物中去除乙酸。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤e)在反应性蒸馏塔中进行。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中具有式R¹-C(＝O)-O-C(＝O)-R²的酸酐为对称酸酐，其中R¹和R²选自具有2-17个碳原子的线性和支化的烷基、环烷基、芳基和芳基烷基，任选地被含氧和/或含卤素的取代基取代。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中R¹和R²独立地选自具有2-8个碳原子的线性和支化的烷基。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述式R¹-C(＝O)-O-C(＝O)-R²的酸酐选自异丁酸酐、2-甲基丁酸酐、3-甲基丁酸酐、2-甲基己酸酐、2-丙基庚酸酐、异壬酸酐、环己烷甲酸酐、2-乙基己酸酐、辛酸酐和月桂酸酐。

13.根据权利要求3和5-12中任一项所述的方法，其中所述过氧化二酰选自过氧化二-2-甲基丁酰、过氧化二丙酰、过氧化二异戊酰、过氧化二正戊酰、过氧化二正己酰和过氧化二异丁酰。

14.根据权利要求4-12中任一项所述的方法，其中所述过氧化二酰选自过氧化乙酰异丁酰、过氧化乙酰3-甲基丁酰、过氧化乙酰月桂酰、过氧化物乙酰异壬酰基、过氧化乙酰2-甲基丁酰、过氧化乙酰环己基甲酰、过氧化乙酰2-丙基庚酰、过氧化乙酰对甲基苯甲酰和过氧化乙酰2-乙基己酰。

15.根据权利要求4-12中任一项所述的方法，其中所述过氧化二酰选自过氧化丙酰异戊酰、过氧化丙酰戊酰、过氧化丙酰异丁酰、过氧化丙酰异壬酰、过氧化丙酰辛酰和过氧化戊酰异壬酰。