TW539738B - C-nitrosoaniline compounds and their blends as polymerization inhibitors - Google Patents
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Description
539738 A7 B7 五、發明説明(1 發明背景 1 .發明領域 本發明係針對至少一種c _硝基苯胺化合物及/或醌亞胺月亏 ’單獨或結合至少一種安定之硝基氧化物游離基化合物, 及/或至少一種硝基芳系化合物,及/或至少一種醌醇酸化 备物’較好爲S昆甲基化物’及/或至少^一種f昆化合物,及/ 或至少一種氫醌化合物,及/或至少一種羥基胺化合物,及 /或至少一種伸苯基二胺化合物,及/或空氣或氧氣,以抑 制烯屬不飽和單體聚合之應用。 2 .相關技藝之敘述 許多缔屬不飽和單體在其製造、加工、處理、儲存及使 用之各階段時,均會不期望的聚合。特別麻煩之問題爲因 該单m製造製程之純化階段中,因戈^舍造成之設備阻塞。 其純化過:i中之聚合,如熱聚合會造成單體損耗,以及聚 合物沉積在純化中所用設備之中或之上,使生產效率下降 ,因此沉積需隨時移除。另外,形成可溶之聚合物會導致 單體之損耗’亦即產率較低,且增加可能產生之任一焦油 之黏度。接著需要較高溫及操作(能量成本)處理焦油,以 移除殘留之單體。 曾提出且使用各種化合物以抑制烯屬不飽和單體無法控 制及不期望之聚合。然而,對於抑制劑仍有其他需求,其 不僅在持續操作或純化製程之一般操作過程中,對聚合提 供高度有效之抑制,而且對於連續抑制劑之消耗提供滿竟 之保護。雖然已知許多抑制劑在此等方面可提供足夠之保 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 _ B7 五、發明説明(2 ) 護,但在一般及不適當之操作條件下並不完全滿意。因此 ,技藝中需持續的改善組合物,以亦至此單體在其製造過 程中,及在其純化或與雜質分離之蒸餾製程過程中,以及 運送及儲存過程中抑制其聚合作用。 芳系亞硝基及二-亞硝基化合物已知可用作促進形成填料 -彈性體連結之化學劑類。芳系亞硝基化合物可爲芳系胺, 包含多元胺及酚化合物。其亦已知可用作製造其他化學品 之中間物,如對-胺基二苯基胺。 美國專利第3,988,212號及4,341,600號揭示N·硝基苯基胺 與二硝基曱酚衍生物併用,在眞空蒸餾條件下抑制乙晞基 芳系化合物聚合之應用。 美國專利第4,362,893號揭示C-亞硝基二芳基胺可自二芳 基胺,藉由將#化氫之醇溶液添加^含二苯基胺之含水有 機液體攪掉混合物表面以下單段製備。 美國專利第4,479,008‘號揭示自N-亞硝基苯基胺及氣化氫 製備對·亞靖基二苯基胺鹽酸鹽之方法。產物係在沒有芳系 溶劑存在下,且使用基本上由脂系C5_ C10醇組成之溶劑製 備。 美國專利第4,518,803號揭示一種製備對-亞硝基二苯基胺 鹽酸鹽之方法,包括在C5-C1G脂系醇存在,且基本上沒有 芳系溶劑下使二苯基胺、C5-C1G烷基硝酸鹽及無水鹽酸反 美國專利第5,001,171號揭示包括彈性體及補強填料混合 物之爲硬化改質橡膠組合物可藉由包括使用至少一種可促 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 539738 A7 ___B7 五、發明説明(3 ) 進形成填料-彈性體鍵結之化學劑類之方法製備。所用化學 劑類之實例包含芳系呋咱氧化物、雜環二-N _氧化物、卜 超基苯幷咪唑-3-氧化物化合物、1,3_二羥基苯幷咪唑啉酮 化合物及芳系亞硝基化合物。 美國專利第5,623,088號揭示一種製備4-胺基二苯基胺(4-ADPA)之方法,其中之苯胺或取代之苯胺衍生物及硝基苯 在適當條件下反應,製備4 -硝基二苯基胺或其取代之衍生 物及/或其鹽’其一或其二接著還原製備4-ADPA或其取代 之衍生物。4-ADPA或其取代之衍生物可還原性烷化,製備 用作抗臭氧化劑之對·伸苯基二胺產物或其取代之衍生物。 本發明之第二具體例係4 -硝基二苯基胺、4 -亞硝基二苯基 胺及其取代之衍生物之四取代錢鹽,其中四取代銨離子中 各取代基係獨立的選自包含烷基、4基及芳基烷基,且垸 基取代之二銨鹽之各烷基取代基係獨立的選擇。 美國專利第5,648,543號揭示製備下式4-亞硝基二苯基胺 之方法
其中1及112獨立的代表氫原子、甲基、乙基、環己基、甲 氧基、乙氧基或氯或溴原子,或其鹽,該方法包括以(i)氧 化氮之混合物,(ii)鹵化氫及(iii)脂系醇(其中氧化氮混合 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 539738 A7 Β7 五、發明説明(4 ) 物之氧對氮原子比超過1·〇,且低於2.0)處理下式表示之 苯基胺
其中1及112之定義如上。 美國專利第5,739,403號揭示藉由使選用之取代苯胺與選 用之取代硝基苯在水及/或醇及有機及/或無機鹼存在丁反 應,接著在水存在下催化性氫化所得硝基及/或亞硝基二苯 基胺,製備4 ·胺基二苯基胺。反應混合物之催化性氫化係 在相對於反應混合物之來自縮合反應,重量爲2 5至8 0重量 °/〇水存在下進行,氫停止吸收後化混合物移除氫化觸 媒,視情1¾將以氫化混合物總體積爲準,1 0至1〇〇體積%之 芳系溶劑添加於氫化混合物中,分離所得有機相,以分離 出4 -胺基二苯基胺,且使水相回到起初之反應混合物中。 醌甲基化物、醌、氫醌、羥基胺及硝醯基化合物爲已知 之聚合抑制劑。 醌曱基化物主要係在一般之抑制用途中對明顯量之聚合 物用作阻滯劑,且在藉由靜態條件下減緩聚合物形成速率 之單體純化過程中,在設備不適時提供保護。由於不良之 一般抑制效能,因此i昆甲基化物之用量需相當的高,使其 在使用上相當經濟。 美國專利第4,003,800及4,040,911號揭示在本乙烯純化製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 ____ B7 __ 五、發明説明(5 ) 程中使用自昆貌化物。 下列專利(讓度予Ciba- Geigy公司或Ciba特殊化學品公司) 下關於醌甲基化物及其用途。 美國專利第5,583,247、5,670,692及5,750,765號中揭示藉 由添加有效安定量之在7 -伸曱基處具有拉電子取代基之醌 甲基化物,以保護烯屬不飽和單體在製造及儲存過程中不 會過早聚合。 美國專利第5,616,774號揭示藉由添加有效安定量之7_芳 基醌甲基化物化合物保護晞屬度飽和單體,不會過早聚合 ’其中之7-¾•基取代基爲2-、3 -或4-0比淀基,2 -或3 -p塞嗯 基、2_或3 -吡咯基,2_或3-呋喃基、6至10個竣原子之芳 基,或該芳基以一至二個一至八個碳原子之之燒基取代, 一至八個_碳原子之烷氧基、一至暖碳原之烷基硫基,一 至八個碳原子之烷基胺基、二至八個碳原子之二烷基胺基 、二至八個碳原子之烷氧基羰基、羥基、硝基、胺基、氰 基、羧基、胺基羰基、氣或該取代基之混合物。該專利亦 揭示此等醌甲基化物與至少一安定之硝醯基化合物之結合 物0 美國專利第5,912,106號揭示藉由在所用之光可硬化樹脂 組合物中添加選擇量之聚合抑制劑,使得在未直接照光之 區域抑制光可硬化樹脂之光聚合,改善光呈相之品質及解 析度。可用之抑制劑係it自包含Ν,氧基或確I氧化物化 合物、醌甲氧化物、亞硝基化合物、酚噻啡、及選擇之酚。 受阻之硝醯基化合物已知爲不飽和單體游離基聚合極活
539738 A7 _______ B7 五、發明説明(6 ) 生之抑制劑,如苯乙晞、丙晞酸、甲基丙晞酸等。 美國專利第3,163,677號揭示下式之1>|,〇-三取代之羥基 胺及N,N-二取代之硝基氧化物: ΐΠ Ί一―N-〇-rR2 和
R I 1 -N—0* R2'f-
R 其中Ri、R2及R3各爲具有1至15個碳原子之燒基。(至於此 處所用之N · Ο *係代表安定之游離基,其中之星號爲未配對 電子)。Ν,Ν,0_三取代羥基胺可用於製造N,N_二取代之硝 基氧化物,其爲安定之游離基,且聲稱可用作聚合抑制劑。 美國專利第3,267,132號揭示不飽和腈之聚合一般可藉由 於其中添加微量選自包含對-亞硝基二芳基胺及N_亞硝基 芳基胺之亞硝基化合物抑制。 美國專利第3,334,103號揭示可由相對應之雜環胺製備硝 基氧化物,其中硝基氧化物基之氮原子係附接在脂基三級 碳原子以外之上(亦即氮原子形成雜環核之一部份)。此等 氮氧化物聲稱具有與美國專利第3,163,677號中之N,N_二取 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 539738 A7 _____ B7 五、發明説明(7 ) 代硝基氧化物所述同樣有用之性質。 美國專利第3,372,182號揭示可藉由簡單且方便之方法製 備無法輕易購得之各種N,N-二取代、安定游離基硝基氧化 物’ 1¾方法包括在惰性反應介質中使其〇_ c键容易斷裂, 之任何羥基胺,例如三-第三丁基羥基胺實際的熱解。 美國專利第3,422,144號揭示下式之安定、游離基硝基氧 化物: Η ?★ R、J^N、 I R,
R 其中心R係選自包含三級烷基、芳基、烷芳基、自芳基、 竣基芳基二烷氧基芳基、烷基硫基ϋ、吡啶基及二烷基 胺墓芳基,且R ’爲三級燒基。此等硝基氧化物據稱可用於 在计算游離基時,抑制反應性游離基及用於抑制氧化及游 離基聚合。 美國專利第3,494,930號揭示用作游離基反應之抑制劑之 硝基氧化物類游離基、游離基收集器、聚合抑制劑或抗氧 化劑。其係藉由氮雙環化合物構成,其中橋之一主要包括 硝基氧化物游離基,尤其是藉由氮雜雙環(m)壬酮_ 3-踁氧基-9、及藉由氮雜-9_雙環(3,3,1)壬烷羥氧基_9構 成。 美國專利第3,966,71 1號敎示在四位置處以單-或四價游離 基取代之2,2,7,7-四烷基及2,7-二螺伸烷基·5_氧代· ΐ54_ -10-
539738 A7 ~_______B7_ 五、發明説明(8 ) —氮雜環庚烷爲有機聚合物有用之光安定劑。其亦聲稱比 其4_未取代之同等物具有較高之相容性,其可藉由N -烷化 已知之反應製備。4-位置處較佳之取代基爲烷基、伸烷基 、缔基、芳垸基、及酯烷基。藉由已過氧化氫或過甲酸氧 化’由咪唑啉哫衍生之^硝醯基亦聲稱爲良好之光安定劑。 美國專利第4,182,658號揭示一種防止可輕易聚合之乙烯 基方系化合物在蒸餾裝置中高溫蒸餾過程中(其爲緊急狀況 如私力中斷)聚合之方法。該方法包括將在乙晞基芳系化合 物中具有咼溶解度及長期效率之供給聚合抑制劑,依足以 防止其中聚合之量強制飼入傳統蒸餾裝置之各蒸餾槽中。 美國專利第4,665,185號揭示一種藉由使用氫過氧化物, 在小量金屬離子觸媒存在下,於中溫下使胺氧化一段時間 ,、得到高產率及純度之硝醯基,有備硝醯基之方法。 美國專利第4,774,374號揭示對於聚合安定之乙晞基芳系 組合物,包括(a)乙烯基芳系化合物及(b)有效量之安定系 統’其中之活性成分基本上包含由氧與芳基_N,-燒基_ 對-苯二胺反應形成之氧化物種。專利中亦揭示者爲使用該 氧化之物種抑制乙烯基芳系化合物聚合之方法。 美國專利第5,254,760號敎示藉由在至少一種安定之硝醯 基化合物結合至少一種芳系硝基化合物存在下,可極有效 的抑制乙烯基芳系化合物如苯乙烯在蒸餾或純化過程中之 聚合。 美國專利第5,504,243號揭示一種藉由使用N_羥氧基化合-物及超過一種選自包含錳鹽化合物、鋼鹽化合物、 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(9 ) 2,2,6,6 -四甲基派啶化合物及亞硝基化合物之化合物當作 抑制劑’抑制可聚合(甲基)丙晞酸及其酯在其製造、輸送 及儲存過程中不會聚合之方法。N-羥氧基化合物爲選自 2,2,6,6-四甲基派淀基喪氧基、仁護基·2,2,6,6-四甲基派 淀基經氧基及4,4,,4”-參_(2,2,6,6_四甲基派啶基羥氧基) 亞磷酸鹽之一類或多類。抑制劑併用據稱比單獨使用可提 供更好之抑制作用。 美國專利第5,545,782及5,545,786號揭示硝醯基抑制劑與 部分氧合併,降低該單體之製造製程中乙缔基芳系單體之 過早聚合。甚至使用小量空氣結合確酿基抑制劑據稱會導 致單體極大之延長抑制時間。 美國專利第5,711,767號揭示使用硝基氧化物化合物單獨 或與芳系胺合併,如取代之伸苯基^胺或酚系抗氧化劑, 可提供防汽油氧化劣化及膠體之形成。 美國專利第5,910,232敎示苯乙烯加工之抑制效能係經由 將安定之硝基氧化物游離基化合物添加於苯乙烯飼入物中 及至少一塔之回流中獲得改善。亦可視情況在苯乙烯飼入 物及回流中添加無毒之阻滯劑。 U . K ·專利第1,127,127號揭示可藉由將具有下列基本主結 構之硝基氧化物添加於丙烯酸中,使其對聚合安定。
其中Ri、R2、R3及R4爲烷基,且沒有氫與與氮键結之碳 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公货) 539738 A7 _ B7 五、發明説明(1。) 原子上之剩餘價键結。無法滿足R i至R4或氮之二剩餘價亦 可形成環之一部份(例如2,2,6,6 -四曱基-4 -羥基派啶·丨·羥 氧基)。 歐洲專利申請案第0 178 168 A2揭示一種藉由使用硝基 氧化物游離基,抑制對_晞屬不飽和單幾酸在其以蒸餾回收 過程中聚合之方法。 歐洲專利申請案第0 765 856 A 1揭示安定之丙晞酸組合 物’其中丙烯之聚合係在丙晞酸純化或分離之蒸餘製程 中,以及輸送及儲存過程中受到抑制。該組合物包括三成 分··(a)丙烯酸,(b)安定之硝醯基游離基,及(〇至少具有 一可轉換氫之二雜基取代苯化合物(例如醌衍生物如氫醌之 單甲基醚(MEHQ))。蒸餾、輸送及儲存之過程中,成分(七) 及(c)係以聚合抑制量存在。蒸餘^程中,氧(句較好以成 分(b)及〇添加。 W0 9?/465〇4號係關畛包含下列之物質混合物:(句含乙 烯基之單體;及(B)可抑制含乙晞基之單體在純化或蒸餾過 %中過早聚合之活化量之混合物,且含:(i)相對於全部混 合物(B)約〇·〇5至4.5重量%之至少一種在從_c原子處沒^ 氫原子之二級胺之N -羥氧基化合物;及(丨丨)相對於全部混 合物(B)99.95至95.5重量%之至少一種硝基化合物。'公 揭示一種抑制單體過早聚合之方法,且使用混合物(b):制 單體之過早聚合。 Φ WO 98/14416揭示藉由添加安定受阻之硝醯基游離基及肟 化合物之組合物乙烯基芳系單體如苯乙烯之聚合。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 539738
裝 WO 98/25872係關於含下列之物質混合物qA)含乙烯基 足化合物;(B )活化量之可抑制含乙烯基化合物過早聚合之 混合物,及含(i)至少一種在α _c原子處不帶任何氫原子之 二級胺之N-羥氧基化合物;及(ii)至少一種鐵化合物;(c) 選用之硝基化合物;及(D)選用之輔安定劑。該公告亦揭 不一種抑制含乙烯基之化合物(A)過早聚合之方法,及使 用(B)與硝基化合物(C)及/或輔安定劑(D)混合抑制游離基 可聚合化合物過早聚合之方法,及使有機材料安定以抗游 離基有害作用之方法。申請案亦揭示一種抑制含乙烯基之 化合物(A)過早聚合之方法,及使用視情況與硝基化合物 (C)及/或輔安定劑(D)混合之(B)抑制游離基可聚合化合物 過早聚合,且使有機材料安定以抗游離基有害作用之方法。 WO 99/^05 84號揭示經由添加安定表硝基氧化物游離基化 合物及操毒伸苯基二胺化合物之結合物,抑制苯乙烯厭氧 製造過程中之聚合。·
CS-260755 B1係針對當作烯烴安定劑之仁取代j,2,6,6_ 四甲基派啶硝基超氧基之製備。
Hung· 150,550揭示以有機亞硝基化合物,例如對· H2NC6H4NO(I)、^亞硝基1 -菩醇、或0 -亞硝基4 _莕 醇抑制游離基之聚合。例如,添加〇 . 3克之(丨)於一升之苯 乙晞中據稱會使苯乙晞安定一個月。而且,(丨)可以以偶氮 二異丁基腈移除。 SU-334845 A1係針對使用給定式之亞胺基羥氧基游離基 抑制劑抑制寡酯類丙晞酸酯之游離基聚合。
539738 A7 B7 五、發明説明(12 ) SU-47883 8係針對使用包括醌之雙相聚合抑制劑寡酯類丙 烯酸酯之游離基聚合且避免寡聚合之過氧化物。 FR 2,761,060係關於藉由將以邊氧基·四甲基派淀衍生物 爲主之游離基抑制劑注入製程流出物中,在以基本脱氫製 造之過程中亦酯苯乙烯之過早聚合。 美國專利第4,086,147號揭示使用2-硝基對甲酚當作聚合 抑制劑之方法。 美國專利第4,105,506號及4,252,615號揭示使用2,6_二硝 基-對-甲酚當作聚合抑制劑之方法。 美國專利第4,132,602及4,132,603號揭示在乙烯基芳系化 合物蒸餾過程中,使用_化芳系硝基化合物當作聚合抑制 劑。 美國專利第4,466,904號揭示在乙芳系化合物加熱過 程中,在氧存在下使用酚噻畊、4-第三丁基兒茶酚及2,6-二 硝基-對-甲紛當作聚合抑制劑系統。 美國專利第4,468,343號揭示一種使用2,6 -二硝基-對甲驗 及伸苯基二胺或4-第三丁基兒茶酚,在氧存在下防止乙晞基 芳系化合物加熱過程中聚合之組合物及方法。 歐洲專利申請案第240,297 A1敎示使用取代之羥基胺及二 硝基酚’以抑制乙烯基芳系化合物在高溫蒸餾中之聚合。
Georgieff, K.K., J. Appl. Polymer Sci. 9(6):2009-18 (1965) 測量下列化合物在甲基丙烯酸甲酯整體聚合中之抑制作用 :氫醌、對-第三丁基兒茶酚、對-甲氧基酚、2,4 _二氯-6 -硝基酚、正丙基培酸酯、二-第三丁基-對-甲酚、2,2,-伸 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(13 ) 甲基雙(4 -曱基-6_第三丁基酚)、卜胺基·7 -莕醇、對-苯幷 醌、2,6 -二氣-對-苯幷醌、2 _胺基-1,4 -莕幷醌、三胺基嗯 醌、二苯基胺、對-硝基二甲基苯胺、α -及0 -奈基胺、酚 嘍畊、Ν -亞硝基-二甲基胺、六甲基磷醯胺、正-十二烷基 硫醇。苯硫醇、2,2 -二苯基-1 -苦基聯胺基、苯基聯胺、二 乙烯基乙決,及各種銻及銅鹽。聚合係在槽中之試管中。 在101.2°C下,使用芊醯基過氧化物當作起始劑進行。通常 ,最強之起始劑爲酚及莕,接著爲醌、芳系胺、2,2_二苯 基-苦基聯胺基、銻、五氯化物、苯基聯胺、二乙烯基乙炔 及硫醇。 另外亦見於: JP 62187710 (1987),其包含在l〇〇°C下當作乙醯醯胺聚合抑 制劑之C-亞硝基苯胺衍生物; __ JP 5 8014424 (1983),其包含當作丙晞酸酯水溶液之聚合抑 制劑之C-亞硝基苯胺衍·生物; JP 45017652 (1970),其包含當作丙晞醛及甲基丙烯泉水溶 液聚合物抑制劑之C -亞硝基苯胺衍生物; JP 491253 15 (1974),其包含當作甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯 聚合抑制劑之C-亞硝基二苯基胺; JP 53-33578 (1978),其包含當作聚合抑制劑之c -亞硝基苯 基胺;及
Boguslavskaya,L. S·,Khim. Prom-st. 43(10):749-52 (1967) 0 許多文獻均曾敘述使用C_亞硝基苯胺當作AIBN·或芊醯 基過氧基-起始之苯乙烯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯 -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(14 ) 、乙腈、及其共聚物聚合之抑制劑,例如 Tudos,F.等人之 Eur. Polym. J·,18(4):295-9(1982);
Ibid., 19(7):593-5 (1983);
Ibid., 8(1 1):1281-9 (1972);
Ibid., 30(12):1457-9 (1994);
Ibid.,19(3):225-9 (1983);
Ibid.,19(2):153-7 (1983);
Ibid·,18(6):487-91 (1982);
Tudos,F.,Proc. 1UPAC Macromol. Symp·,28th 90 (1982); Tudos,F.等人之幻1^1:.1^。11.?〇1>^狂(:1^〇115,1111:.3;/111卩· Macromol. Chem.,Prepr.,5(25) : 109-1 13 (1969);
Yoneda,A.等人之 Kobunshi Kagaku,27(300):269-75 (1970) ;及
Zditsev,Y S.等人 Dopov,Akad· Nauk Ukr. RSR,Ser. B: Geol·,Khim. Biol. Nauki,(11):988-91 (1977) 〇 上述之文獻均在此提出供參考。 發明概要 N -亞硝基化合物及C -亞硝基酚爲已知之聚合抑制劑,尤 其是在單體製造及加工之條件下。目前已發現C -亞硝基化 合物爲極有效之聚合抑制劑。另外,此等化合物可用於與 硝醯基、硝基芳系醌甲基化物、醌、羥基胺、氫醌、伸苯 基二胺、空氣或其結合物(此後稱之爲”額外之化合物”)配 合,得到在不飽和單體,尤其是苯乙烯及丙烯酸酯加工過 程中之抑制劑產物。 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 ------_B7 _— --- 五、發明説明P ' 尤其’本發明係針對抑制烯屬不飽和單體過早聚合之方 法’包括將有效量之至少一種選自包含c _亞硝基苯胺及醌 亞胺肟化合物之抑制劑添加於該單體中。 本發明另—目的係關於蒸餾包括至少一種可聚合烯屬不 飽和單體飼入物之方法,該方法包括之步驟爲: 將包括至少一種可聚合烯屬不飽和單體之飼入物導入蒸 餾裝置中; 將聚合抑制有效量之至少一種選自包含C -亞硝基苯胺及 1亞胺Μ化合物之抑制劑導入該蒸餾裝置中;及 在备淘條件及該抑制劑存在下蒸餾該飼入物,自該蒸餾 裝置回收高純度缔屬不飽和單體之塔頂餾出物,即具有低 含量聚合物質之殘留塔底餾份。依據另依據體例,殘留之 支合底餾份循環回到該蒸餾裝置中,是用未消耗之抑制劑。 依另一目的’本發明係針對包括下列物質之組合物: (A) 至少一種選自包.含c _亞硝基苯胺及醌亞胺氧化物化 合物之抑制劑;及 (B) 至少一種選自包含醌烷化物、硝醯基化合物、硝基芳 系化合物、备基胺化合物、伸苯基二胺化合物、醌化合物 、及氫醌化合物之抑制劑。 本發明之另一目的係針對包括下列物質之組合物: (A)晞屬不飽和單體,及 (B )足以防止該烯屬不飽和單體蒸館或純化過程中過早聚 合之有效抑制量之至少一種選自包含。亞硝基苯胺及捆壓 胺肟化合物之抑制劑,與有效量之氧或空氣併用,以提昇 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(16 ) 該抑制劑之抑制活性。 較佳具體例之敘述 C -亞硝基.苯胺化合物可藉由使相對應之苯胺以芳系胺C -亞硝基化所用之任一類方式C -亞硝基化。例如,胺與冷硝 酸之反應可得到N -亞硝基化合物,其會在過量鹽酸影響下 重排成對-亞硝基苯胺。部分情況下,藉由在無水條件下, 於過量氯化氫存在下,在甲醇溶液中進行反應,可於一步 驟中更方便的進行亞硝基化及重排。該程序敘述於美國專 利第2,046,356號中。 熟習本技藝者應明白亞硝基苯胺衍生物可互變異化成醌 亞胺肪衍生物,亦即
例如見Sidgwick,N.V·,氮之有機化學,第三版,Clarendon Press,Oxford,1966。因此二種形式均可存在,尤其是在高 溫溶液中,且期望可賦予此等化合物之抑制活性。再者、 醌亞胺肟互變異態可藉由肟之氧烷化或醯化提昇。因此, 此等醌亞胺肟態及其衍生物均包含在本發明中。 本發明之亞硝基苯胺及醌亞胺肟抑制劑可單獨使用或與 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(17 ) 至少一種硝醯基化合物、至少一種硝基芳系化合物、至少 一種酿規化物、至少一種酿衍生物、至少一種氫|昆衍生物 、至少一種與基胺化合物、至少一種伸苯基二胺化合物、 2氣或氧、或前述之混合物。此等抑制劑適用在廣泛之溫 度範圍中,但以本發明之方法安定之烯屬不飽和單體所用 之蒸餾溫度一般在約6 0 °C至約180°C間,較好約7 〇 X:至約 165。(:,且更好約80°C至約150°C。該蒸餾一般係在絕對壓 力約1 0至約1200 mmHg下進行。 本發明實務中所用之亞硝基苯胺之構造較好如下:
其中1^及112係獨立的選自包含氬、燒基、芳基、酿基、護 基、貌氧基、亞硝基及磺醯基,或Rl&R2可形成芳基、環 烷基、聚芳基或雜環之環狀環; R3至R7係獨立的選自包含氫、烷基、芳基、醯基、羥基、 貌氧基、NRs (R9 )、硝基、亞硝基、鹵素及磺醯基,或任 二相鄰之R可形成芳基、環烷基、聚芳基或雜環之環狀環 ,其條件爲R3至117之至少之一需爲亞硝基;且 Rs及R9係獨立的選自包含氫、烷基、芳基、醯基及亞硝基 。較佳之Rs爲氫,且尺9爲垸基。 本紙張尺度適用中國國冬標準(CNS) A4規格(210X297公着) 539738 A7 B7
本發明實務中所用之醌亞胺肟之構造較好如下
其中
Rl2Q、Rl21、Rl22及Rl23係獨立的選自包含氫、烷基、芳芙 、環烷基、雜環基、取代之烷基、取代之芳基、 土 ^^*1 10 、NR110R1U、SR110、NO、N02、CN、COR112^ 鹵素, 或Ri2〇或可一起及/或Ri22及R!23可一起分別形成一 或二環結構,其之一可爲五至七員;
Ruq及Rin係獨立的選自包含氫、燒基、芳基、驗基、爷基 、環狀、雜環、取代之燒基或芳基,其中之取代基爲 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(19 ) C、〇、n、S、或P ’且COR102或R110及R111可一起形 成五至七員環構造;
Rll2 爲 Ri〇2、〇R1〇2 或 NRl〇2Rl〇3 ;且 1〇2及1〇3係獨立的選自包含氫、烷基、芳基、芊基、環狀 、雜環、及取代之烷基或芳基,其中之取代基爲C、 〇、N、S、或P,或R1〇2及Rl03可一起形成五至七員環 構造。 本發明實務中可以與亞硝基苯胺及醌亞胺肟併用之硝醯 基化合物之構造較好如下
其中Ri至R4係獨立的選自包含氫疼I及雜原子取代之烷基 且R2及R 了爲(1)獨立的選自包含烷基及雜原子取代之烷基 或(2)與氮一起形成環状構造;且Χι&Χ2(1)係獨立的選自 包含卣素、磷(任一種其氧化態)、氰基、(1;0〇反7、-3-COH7、-〇C〇R7、(其中之&7爲烷基或芳基)、醯胺基、 (:6比、羰基、醯基或1至15個碳原子之烷基,或(2)與氮原 子合併形成環狀構造。 特殊之較佳具體例中,硝醯基化合物之構造示如下:
本紙張尺歧财_ $^^g"(21Qr297公梦) 539738 * A7 ____B7 __ 五 、發明説明(2〇 ) 其中R 1及R4係獨立選自包含氫、烷基及雜原子取代之烷基 ’且R2及R 3獨立的選自包含烷基及雜原子取代烷基,且R2 及R3係獨立的選自包含烷基及雜原子取代之烷基,且 ΓΛ 位置代表需要形成五_、六-或七員雜環之原子。 於實施本發明時,可以與亞硝基苯胺及醌亞胺肪併用之 酉昆貌化物化合物之構造較佳如下
其中 - X爲氧, Y 爲 CR124R125,
Rl20、Ri21、Rl22及Rl23係獨立的選自包含氫、燒基、芳基 、環烷基、磺醯基、雜環、取代之烷基、取代之芳基 、〇R110、NR110R⑴、SR110、NO、N〇2、CN、CORn2 及鹵素,或R^o或R121可一起及/或r122及ri23可一起分 別形成一或二環結構,其之一可爲五至七員; R[24及Rm係獨立的選自包含氫、烷基、芳基、環烷基、雜 環、取代之烷基、取代之芳基、〇R11()、NRnoRm、 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210x297公釐) 539738 A7 B7
五、發明説明(21 ) SRiio、NQ、N〇2、CN、CORn2、鹵素,及/或可一起形 成五至七員環結構;
Rno及Rlu係獨立的選自包含氫、烷基、芳基、醯基、苄基 、環狀、雜環、取代之烷基或芳基,其中之取代基爲C 、〇、N、S、或P,且COR1()2或Rii。及Rnl可一起形成 五至七員環構造; R1 1 2 爲 R1 〇 2、O R1。2 或 N R1 〇 2 R1 0 3,
Ri〇2&R1()3係獨立的選自包含氫、烷基、芳基、苄基、環狀 、雜環、及取代之烷基或芳基,其中之取代基爲C、〇 、N、S、或P ’或111〇2及111()3可一起形成五至七員環構 造。 裝 於實施本發明時,可以與亞硝基苯胺及醌亞胺肟併用之 硝基芳系」匕合物之構造較佳如下:
訂
其中h至R7係獨立包含氫、烷基、芳基、醯基、羥基、烷 氧基、醯基氧基、n_R8(R9)、硝基、鹵素及磺醯基,或任 二相鄰之R可形成芳基、環烷基、聚芳基或雜環之環狀環 ;且 心及尺9係獨立的選自包含氫、烷基、芳基、醯基及亞硝基 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(22 ) 。較佳之Rs爲氫,且r9爲烷基。較佳之&3爲羥基,r6爲硝 基且R4爲烷基。 於實施本發明時,可以與亞硝基苯胺及醌亞胺肟併用之 羥基胺化合物之構造較好如下:
其中Rioo&R101分別係選自由氫、貌基、二稀·基、苄二烯基 、芳基、芊基、cor102、coor102、conr102r103、環貌基 、雜環燒基、經烷基、及其中取代基爲C、ο、N、S、或P 之經取代垸基或芳基所組成之群,或者 r10G&r1()1—起形成五員至七員環狀結構。 於實施j發明時,可亞硝基苯胺昆亞胺肟併用之伸苯 基二胺化合物較佳具下式:
其中Ri及R2係獨立的選自包含氫、烷基、芳基、醯基、羥 基、烷氧基、亞硝基及磺醯基,或Ri&R2可形成芳基、環 烷基、聚芳基或雜環之環狀環; R3至R7係獨立的選自包含氫、烷基、芳基、醯基、羥基、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 539738 A7 B7
五、發明説明(23 烷氧基、NR8( R9)、硝基、亞硝基、鹵素及磺醯基,或任 二相鄰之R可形成芳基、環烷基、聚芳基或雜環之環狀環 ,其條件爲R3至117之至少之一需爲NR8(R9)基;且 R s及R9係獨立的選自包含氫、貌基、芳基、醯基及亞硝基 。較好,Ri爲氫,且1^2爲烷基或芳基,R8爲氫且;^9爲烷基。 於實施本發明時,可以與亞硝基苯胺及醌亞胺肪併用之 酉昆化合物較佳之結構如下:
R丨22 其中R120、R121、R122及R123係獨立的選自包含氫、烷基、 芳基、環淀基、績酿基、雜環、取代之燒基、取代之芳基 、OR110、NR110Rm、SR110、NO、N02、CN、CORm及鹵素 ’或Rl2Q或Rl21可一起及/或Ri22及Rl23可一起分別形成一或 二環結構,其之一可爲五至七員; -26 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(24 )
RllG及R111係獨立的選自包含氫、燒基、芳基、爷基、環狀 、雜環、取代之烷基或芳基,其中之取代基爲C、ο、N、 S、或P,且COR102或及Rin可一起形成五至七員環構 造;
Rll2 爲 Rl〇2、〇Rl〇2 或 NRl02Rl03 ;且
Rl02&R1G3係獨立的選自包含氫、烷基、芳基、苄基、環狀 、雜環、及取代之烷基或芳基,其中之取代基爲C、0、N 、s、或P,或尺1()2及111()3可一起形成五至七員環構造。 本發明實務中可以與亞硝基苯胺及醌亞胺肟併用之氫醌 化合物之結構較好如下:
其中R3至r7係獨立的選自包含氫、烷基、芳基、醯基、羥 基、烷氧基、醯基氧基、nr8(r9)、硝基、亞硝基、鹵素 及續醯基,或任二相鄰之R可形成芳基、環烷基、聚芳基 或雜環之環狀環,其條件爲R3至R7之至少之一需爲0H基 及尺9係獨立的選自包含氫、烷基、芳基、醯基及亞硝基。 較好’ R5爲0H,113及116爲烷基,或R3爲0H且R5爲烷基。 前述中,烷基(或取代之烷基)或烷氧基之烷基部位較好 --- 本紙張尺度適用巾國家標準(CNS) A4規格(21G X 297公爱) 539738 A7 _________ B7 五、發明説明(25 厂 含1至1 5個碳原子,例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基 、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基 、十二烷基·、十四烷基、十五烷基等,及其異構物,例如 第二丁基、2 -乙基己基等。更好之烷基(或取代之烷基)爲 具有1至5個碳原子之烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基、 戊基及其異構物)。取代烷基上之取代基可爲不妨礙化合物 功能之任一部位。芳基較好具有6至丨〇個碳原子,例如苯 基或審基,另外其亦可以不干擾之取代基取代,例如低級 貌基、鹵素等。 包括單獨或與硝醯基、及/或硝基芳系、及/或醌烷化物 、及/或醌、及/或氫醌、及/或羥基胺、及/或伸苯基二胺 化合物併用之亞硝基苯胺及/或醌亞胺肟化合物之本發明實 務-中所用〜抑制劑之有效量已晞屬;^和單體之重量爲準, 一般約1至2000 ppm,但在該範圍之外之量亦適用,一所用 之條件而定。其量以烯屬不飽和單體之重量爲準,較好在 約5至約1〇〇〇 ppm間。 本發明實務中所用空氣或氧之有效量已缔屬不飽和單體 之重量爲準一般爲1至2000 ppm,但一所用條件亦可使用該 範圍之外之量。其量以缔屬不飽和單體之重量爲準較好約^ 至約1000 ppm之間 本發明較佳具體例包括使用由1至99重量%之至少一種亞 硝基苯胺化合物及9 9至1重量%之至少一種其他化合物之混 合物之製程。更好之混合物包括5至75重量%之至少一種亞 硝基苯胺化合物及95至25重量%之至少一種額外之化合物 -28 - 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 539738 A7 一 —______B7__ 五、發明説明(26 ) 。又一更好之混合物包括5至5 0重量%之至少一種亞硝基苯 胺化合物及95至50種量%之至少一種額外之化合物。 晞屬不飽和單體(本發明目的之過早聚合者)可爲任一種 在其製造、儲存及/或蒸餘之過程中不期望之聚合會造成問 題之此種單體。此等單體中,對本發明之實務有利者爲苯 乙晞、甲基苯乙烯、苯乙烯磺酸、乙烯基甲苯、二乙烯基 苯、聚乙烯基苯、烷化苯乙烯、2 -乙烯基吡啶、丙烯腈、 甲基丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯 、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丁二晞、丁平 橡膠、異戊間二烯、等。 晞屬不飽和單體並不需要藉由含有抑制劑摻合物無限的 士疋’尤其是當單體在蒸館下加熱時,但只要在靜態系統 中聚合開_始時加熱可測得時間增長^_及/或在動態系統中, 定溫下製得之聚合物量維持一定一段時間即視同安定。 熟習本技藝者應了解若需要,安定之組合物中可包含額 外之游離基清除劑。例如如美國專利第5,545,782及 5,545,786號中之敘述,可添加空氣或氧,且可添加具有至 少一個可轉化氫之二雜取代苯化合物,例如醌衍生物如歐 洲專利第0 765 856 A1中揭示之氫醌之單甲基醚,及熟習本 技藝者週知之其他抑制劑。前述之揭示在此提出供參考。 聚合抑制劑組合物可導入欲藉由任一傳統方法保護之單 體中。其可以以於適當溶劑中之濃縮溶液,藉由任一適當 裝置在烯施加之點之正上方添加。例如,單獨之抑制成分 可在注入蒸餾塔之前,分開注入或合併注入單體飼入桶中 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(27 ) 。單獨之抑制成分亦可伴隨飼入物分開飼入蒸餾塔中,或 經由分開之飼入點飼入,只要抑制劑衝紛分布即可。因爲 抑制劑係在蒸餾操作之過程中逐漸消耗,因此一般較好係 在蒸餾製程中維持適當之抑制劑混合物量。添加抑制劑一 般可連續或間斷添加,以維持抑制劑混合物之濃度超過最 小之所需量。 本發明之蒸餾方法適用於其中單體溫度超過室溫之可聚 合烯屬不飽和單體實際上任一類之芳離。因此,本發明之 方法對於眞空蒸餾技術特別有用,爲分離不安定有機液體 混合物之較佳方法。添加之聚合抑制劑量可依蒸餾條件廣 泛的變化。通常,安定程度係與抑制劑之添加量成正比。 依據本發明,發現抑制劑濃度一般在約50 ppm至約3 000 ppm(重量)間,可得到安定之結果^JL主要一蒸餾混合物之 溫度及所需之抑制而定。然而,通常。本發明抑制劑所用 之濃度爲100至1000 ppm。 烯屬不飽和單體蒸空蒸餾之過程中,再煮鍋之溫度較好 藉由控制再煮鍋之壓力在約3 0毫米至約400毫米汞柱下, 使溫度維持在約65°C至約130°C。在該條件下,蒸餾裝置 具有含約50至約100蒸餾階段之蒸餾區,當蒸餾苯乙烯時 ,適用之抑制劑混合物濃度約100 ppm至約2000 ppm(重量) ,且較佳之濃度達約100 ppm至約600 ppm,且當蒸館二乙 烯基苯時,較佳之濃度範圍達約200至約1000 ppm。前面範 圍係以約6 5 °C至約150°C之蒸餾溫度爲準,且駐留時間約2 至約4小時。明顯的,在較低之溫度及較短之駐留時間下, -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 五、發明説明(29 分:之較低滞點化合物間達到適當之分餾,造成在 上全部熱聚合物之部分。事實上,針對傳統 …,成之全部熱聚合物之約80%係歸因於循環塔。 :&佳具體例中’循環之部分至少循環到循環塔 循環塔之較低區域,以提供所在之抑制劑分布, 田;-中分布之烯屬不倒合單體。視情沉,額外之隹 可循%,在其他點處再添加於蒸餾系統中, 第 分餾塔中。 口巧弟一 入::循裱回到蒸餾系統之一方便之方法係藉由將焦油加 ㈣:早體飼入物中或抑制劑中簡化。焦油之量係相對 :\又量循環回到蒸餾系統中,且可包括任一所需之 量。較大量之焦油循環會增加蒸餾系統中抑制劑之負:。 然而,大量之焦油循環亦會增加塔I物質之體 因 限制循環量。 匕而 ^蒸餘裝置抽出之高.純度塔㈣出物產物依最終之用途 而疋,一般含超過約97%,且一般超過約99%(重量)之埽 屬不飽和單體。塔底產物可含聚合物質、未蒸餘之單體及 未消耗之抑制劑。該六份係自蒸餾裝置抽取出進—部處理 。本發明之_最佳具體例中,—部份之塔底產物(含實質量 之可用抑制劑)循環導入蒸餘裝置中。塔底產物之循環部分 可藉由熟習本技藝者已知之任一方法添加於蒸餾裝置中。 最佳之結果係藉由在蒸館裝置中之部位添加循環部=,使 得抑制劑之分布與其中之單體分布—致。藉由室含抑制劑 I塔底物循環,因此抑制劑可再利用,明顯的降低製程中 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(3G ) 抑制劑之需求。 本發明之優點及重要之特性由下列實例將變得更清楚。 實例 終止飼入物之動態再煮鍋試驗之程序 飼入溶液之製備 藉由在眞空中蒸餾,自是受苯乙烯移除第三丁基兒茶酚 (TBC) 〇 TBC移除已由苛性驗滴定確定。所需量之抑制劑係 藉由直接或藉由先製備抑制劑在TBC-游離苯乙晞中之濃縮 溶液,接著以TBC-游離苯乙烯進一部稀釋,添加於該TBC-游離苯乙烯中。 再煮鍋在週遭條件下試驗之程序 將含所需量(以總抑制劑對苯乙晞之w / w表示)抑制劑之 飼入溶液量添加於原底瓶槽";,且加熱製所需溫度( 通常爲116°C ),且調整壓力/眞空使之回流。當槽中之内容 物到達溫度時,在起始潜溶液之體積添加於槽中之時間(稱 之爲駐留時間,一般爲1小時)之速率下啓動相似入溶液之 連續流。同時,開始新的飼入溶液流,亦開始塔底流之流 動。塔底流爲再天加新四入溶液之相同速率下移除之槽中 溶液。飼入物及塔底流之相等流動造成槽中之量於試驗中 維持一定,同時持續的再補充抑制劑。該程序與將抑制劑 用於製造乙晞基單體之工廠中之蒸餾系統中所用之方式相 同。實驗在流動流入或流出槽中持續特定之時間,一般爲7 小時。每小時收集塔底流之樣品。以甲醇渾濁法分析樣品 之聚合物含量。樣品中聚合物之量爲試驗之抑制劑有效量 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(31 ) 之指標。每小時樣品中聚合物之量愈低,則持續製造或純 化製程之一般操作過程中之抑制系統更有效。 需注意聚合物分析用之甲醇渾濁分析法通常包含在420 nm下之吸收讀數。本發明者發現部分C -亞硝基苯胺在該波 長下具有干擾聚合物分析之吸收性。因此,許多例中,聚 合物係以600 nm代替420 nm定量。 以空氣注入之再煮鍋試驗程序 該程序係與在常態下相同,但在槽之内容物中插入氣體 噴氣管。在試驗過程中,使空氣在6 cc/min之速率下經過該 嘴氣管注入。 以氬氣注入之再煮銷試驗程序 該程序係與在常態下相同,但在槽加熱前,使氬氣以6 cc/min之速率經過1 5分鐘飼入溶液ϋ置噴入。試驗之其 餘時段係被氬氣經噴入管,以6 cc/min之速率注入,同時使 飼入溶液維持充氬氣。. 飼入物終止之程序 再煮鍋試驗操作結束時(一般爲七小時),自塔底流中收 集樣品。該樣品相當於飼入物終止時間==0分鐘。終止新飼 入溶液及塔底流之流動。監控及調整蒸空及溫度,以維持 在實驗所需溫度下之沸騰。若使用氣體之飼入,則氣體之 飼入係在設計之速率下持續遍及飼入物之終止。樣品自槽 週期性的移除(一般每五分鐘一次)。此等樣品係針對聚合 物含量,以甲醇渾濁法分析。 聚合物開始明顯形成前之時段愈長顯示對於工廠中飼入 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 B7 五 、發明説明(32 ) 物損耗之抑制系統更有效。因此,飼入物終止後在特定時 段下之聚合物數愈低,則抑制系統對於提供時段中之保護 愈有效。 實驗結果顯示本發明提供之改善抑制列於表1至7中。此 等表中係使用下列之簡寫: N A - 1爲N -木基-4 -亞硝基苯胺 NA-2爲N-(l,4-二甲基苯基)-4-亞硝基苯胺 DNBP爲2,4-二硝基-6-第二丁基酚 QM爲4 -亞芊基-2,6-二第三丁基環己- 2,5-二烯酮
硝醯基爲4 -氧代-TEMPO (51〇爲1乙醯基氧基-1^,-苯基-1,4-二亞胺基環己-2,5-二 烯酮 DEHA爲N,N -二乙基羥基苯胺 __ PDA爲N-苯基-N’-(l,4-二甲基苯基)對-伸苯基二胺 Naugard 1-3 1爲PDA及DNBP之摻合物 醌爲2,5 -二第三丁基-1,4 -苯幷醌 氫醌爲2,5 -二第三丁基-1,4 -氫醌 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) »9738 A7 B7 五、發明説明(33 ) 表 1 :亞硝基苯胺與醌甲基化物之結合物 在420 nm下讀取之聚合物測量:在常態下進行操作 實例 抑制劑系統劑量(ppm) 重量。/〇聚合物 編號 穩定態 飼入中至 40 min後 1 QM 250 1.09 1.52 2 NA-2 250 0.033 4.35 3 NA-2/QM 100/150 0.002 0.51 4 QM 500 0.33 0.59 5 NA-1 500 0.062 0.032 6 NA-1/QM 250/250 0.014 0.045 由表1中之實例2及5可看出C -亞逍|苯胺、N A- 1及N A-2 爲穩定態下極有效之抑制劑。表1中之實例3及6顯示結合 亞硝基苯胺及醌甲基化·物可得到高度有效安定態效能及對 飼入物損耗極佳保護之較佳結合,提供優於由自身成分所 得效能更好之合併效能。 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(34 ) 表 2 ··亞硝基苯胺與硝醯基之結合物 在420 nm下讀取之聚合物測量:在常態下進行操作 實例 抑制劑 劑量 重量%聚合物 編號 系統 (ppm) 穩定態 飼入中至i 40 min 後 1 1 nitroxyl 150 0.005 1.8 2 nitroxyl 100 0.002 )2.7 3 nitroxyl 75 ' 0.003 2.9 4 nitroxyl 50 0.002 3.9 5 NA-1 250 0.014 1.54 6 ΝΑ-1/nitroxyl 200/50 0.012 0.53 7 QIO 250 0.53 2.5 8 QlO/nitroxyl 200/50 0.021 1.3 9 NA-2/DNBP 85/150 0.093 0.51 10 n i troxy 1/N A-2/DN B P 8/75/150 0.065/ 0.51 11 NA-2/DNBP 75/200 0.049 0.37 12 nitroxyl/NA-2/DNBP 10/50/200 0.043 0.22 13 NA-2/DNBP 100/200 0.017 0.36 14 nitroxyl/NA-2/DNBP 10/75/200 0.013 0.26 表2之實例1至4顯示趟醯基當作抑制劑之效力。如前所 述,硝醯基之品質爲習知。然而,經發現該試驗中之劑量 低於50 ppm會使保護不足,且試驗變得不穩定且操作不安 全。另外,在該試驗中甚至100 ppm之劑量下,飼入物終止 之保護爲最小。因此,該試驗中添加小量(亦即5 0 ppm或更 低)之硝醯基無法期望對飼入物終止提供明顯的提昇。然而 ’飼入物終止效能明顯的提昇係在將50 ppm之確Si基添加 於C -亞硝基苯胺(比較例5及6)或醌亞胺肟衍生物(比較例7 及8 )時得到。再者,實例9 - 1 4顯示將10 ppm或更少之硝醯 基添加於C -亞硝基苯胺及硝基酚之摻合物中(其中三摻合物 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(GNS) A4規格(210 X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(35 ) 之總劑量甚至低至C -亞硝基苯胺及硝基酚單獨之比較劑量) 可在穩定態下提供較佳之效能,且在飼入物終止得到相等 或優於C-亞硝基苯胺及硝基酚單獨之基準摻合物。 表 3 :亞硝基苯胺與空氣之結合物 在420 nm下讀取之聚合物測量 實例 抑制劑 劑量 編號 系統 (ppm) 1 NA-2; argon injection 250 2 NA-2; argon injection 150 3 NA-2; argon injection 100 4 NA-2; air injection 250 5 NA-2; air injection 100 6 NA-2; air injection 50 7 NA-2; air injection 25 0.001 0.024 0.04 0.002 0.001 0.002 0.021 • -.4.0.4.9.9 1 2 30.21.2. 5 5 ο 0 9 4 0 表3中之反應顯示C-亞硝基苯胺支廣需氧(空氣注入)及不 需氧(氬氣注入)條件下爲高度有效之抑制劑。然而,此等 C -亞硝基苯胺在空氣存在下之效能在穩定態及飼入物終止 態(比較例3與實例5,6,及7)中得到改善。已知C -亞硝基苯 胺之效用在先前報告中並未提及。 -38- 重量%聚合物 穩定態 飼入中£ 40 min後
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(36 ) 表 4 :亞硝基苯胺與硝基芳系之結合物 例號 實編 抑棚 劑量 系統 (ppm) 穩疋·% 飼入中至
^ . 40 min後 I 在420 nm下讀取之聚合物測量:在常態下進行操作 12 4 6 9 0 12 3 4 5 6 11 11 11 U 11 11 n DNBP NA-2 NA-2/DNBP DNBP NA-1 NA-1/DNBP 在600 nm下讀取之聚合物測量 DNBP NA-2; argon injection NA-2; argon injection NA-2/DNBP; argon injection DNBP; air injection NA-2; air injection NA-2; air injection NA-2; air injection NA-2/DNBP; air injection NA-2/DNBP; air injection 250 0.43 ;0.90 250 , 0.033 4.35 125/125 0.011 0.82 500 0.21 0.40 500 0.062 0.03 250/250 0.008 0.11 50 min. after feed shut-off 250 0.39 0.80 250 0.001 2.06 100 0,04 3.98 100/150 0.007 0.65 250 0.20 0.51 250 0.002 0.48 100 0.001 3.53 50 0.002 3.2 ιοο/Bir 0.001 0.24 50/150 0.001 0.24 表4中之實例顯tf C -亞硝基苯胺及硝基芳系化合物之合 併可提升常態(僅溶解空氣)、不需氧(氬氣注入)及需氧(空 氣注入)條件下優於單獨使用之效能。 常態下之比較例1至3及實例4至6,不需氧條件下之實例 7至1 0,及需氧態下之實例1 1至1 6可發現合併C -亞硝基苯 胺及硝基芳系化合物可得到高有效安定態小能及對飼入物 損耗極佳效能之較佳合併,其係優於在個別之常態、不需 氧態或需氧態下,成分單獨所得之合併效能。 -39 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(37 ) 表.5 :亞硝基苯胺與硝醯基之結合物 在600 nm下讀取之聚合物測量:在所示條件下進行操作 實例 抑制劑 劑量 重量%聚合物 编號 系統 (ppm) 穩定態 飼入中至 40 min後 1 DEHA; argon injection 250 1.3 3.00 2 NA-2; argon injection 250 0.001 / 2.06 3 NA-2/DEHA; argon injection 125/125 ( 0.003 1.45 4 DEHA; air injection 250 <0.001 0.005 5 NA-2; air injection 250 0.002 0.485 6 NA-2/DEHA; air injection 125/125 0.001 0.001 表5中之實例顯示C -亞硝基苯胺與羥基胺之摻合物可提 供等於或優於成分在相同之總劑量下,於安定態及飼入物 終止態,及不需氧(氬氣注入,實例1至3 )及需氧(空氣注入 ,實例4 - 6 )條件下之效能。 表 6:亞硝基苯胺與伸苯基二胺之結合物 在600 nm下讀取之聚合物測量:在注入條件下操作 例號 實編 12 3 4 5 6 7 抑制劑 系統
Naugard 1-31 NA-2 NA-2/Naugard 1-31 NA-2 NA-2/Naugard 1-31 PDA NA-2 NA-2/PDA 劑量 (ppm) 500 50 50/375 25 25/450 250 250 125/125 重量%聚合物 穩定態 0.024 0.002 0.002 0.021 0.009 0.006 0.002 0.001 飼入中至 40 min後 0.16 1.9 0.14 2.9 0.11 2.6 0.008 0.006 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐) 539738 A7 B7 五、發明説明(38 ) 表6中之實例6 - 8顯示C -亞硝基苯胺及伸苯基二胺之結合 物可提供優於在相同之總劑量下,成分單獨再穩定態及飼 入物終止試驗中之效能。表6中之實例1至5顯示僅添加小 量之C -亞硝基苯胺於硝基芳系及伸苯基二胺之摻合物中可 提供三掺合物具有高度有效之穩定態效能及對飼入物損耗 極佳保護之較佳結合,但硝基芳系/伸苯基二胺摻合則無法 單獨提供,甚至在高總劑量下亦然。 表 7:亞硝基苯胺與醌及氫醌之結合物 實例 :编號 1 2 3 4 - 5 6 7 8 抑制劑 劑量 系統 (ppm) 在420 rim下讀取之聚合物測量:在常態下進行操作
Quinone NA-2 NA-2/Quinone 在<500 nm下讀取之聚合物測量 Hydroquinone NA-2; argon injection NA-2/Hydroquinone; argon injection NA-2; air injection NA-2/Hydroquinone; air injection 重量%聚合物 穩定態 飼入中至, 40 min後 300 3.98 4.30 250 0.033 4.35 75/200 一 0.02 1.5 300 2.77 6.60 100 0.040 3.40 75/175 0.083 2.49 100 0.001 2.4 75/175 0.002 0.41 由可進行之許多改變及改良而言均不離本發明原理之範 圍,且應參考附屬之申請專利範圍,以了解本發明保護之 範圍。 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 539738 力7申請專利範圍一種抑制烯屬不飽和單體過早聚合之方法, 至2000 ppm(以單體重量為基準)之至少— C -亞確基苯胺及醌亞胺肟化合物之抑制劑添加於該單 體中。 人 2 如申請專利範圍第1項之方法,其中之抑制劑尚包括至 少一種選自包含g昆規化物、硝酿基化合物、硝基芳系 化合物、羥基胺化合物、伸苯基二胺化合物、酿化合 物、及氫醌化合物之額外化合物。 3 如申請專利範圍第2項之方法,其中至少一種額外之化 合物為硝醯基化合物。 4*如申請專利範圍第2項之方法,其中至少一種額外之化 合物為硝基芳系化合物。 5如申請專利範圍第2項之方法,其中至少一種額外之化 合物為醌甲基化物化合物。 6.如申請專利範圍第2項之方法,其中至少一種額外之化 合物為醌化合物。 7 .如申請專利範圍第2項之方法,其中至少一種额外之化 石物為氮酿化合物。 8.如申請專利範圍第2項之方法,其中至少一種額外之化 合物為羥基胺化合物。 9如申請專利範圍第2項之方法,其中至少一種额外之化 合物為伸苯基二胺化合物。 1 〇.如申請專利範圍第i項之方法 其係在氧存在下進行。 申請專利範圍第2項之方法,其係在氧存在下進行。 本紙張尺度適用鮮(CNS)域^^公爱)-------- 539738 8 8 8 8 A B c D ——--- 六、申請專利範圍 2.如申請專利範圍第.;!項之方法,纟中之抑制劑為^亞确 基苯胺。 13.如申請專利範圍第12項之方法,其中之c_亞硝基苯胺 化合物為N -苯基-4-亞硝基苯胺。 1 4 .如申請專利範圍第丨2項之方法,其中之匕亞硝基苯胺 化合物為N-(.l,4·二甲基苯基)_4_亞硝基苯胺。 15.如申請專利範圍第2項之方法,其中之抑制劑為亞硝 基苯胺化合物。 1 6 ·如申請專利範圍第丨5項之方法,其中之c _亞硝基苯胺 化合物為N-苯基-4-亞硝基苯胺。 如申請專利範圍第15項之方法,其中之匕亞硝基苯胺 化合物為N-( 1,4-二甲基苯基)-4_亞硝基苯胺。 1 8 .如申請專利範圍第丨丨項之方法,其中之抑制劑為c_亞 硝基苯胺化合物。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之方法,其中之C -亞硝基苯胺 化合物為N -苯基-4 -亞硝基苯胺。 2 0 .如申請專利範圍第丨8項之方法,其中之c _亞硝基苯胺 化合物為N - ( 1,4 -二甲基苯基)-4 -亞硝基苯胺。 2 1 ·如申請專利範圍第丨項之方法,其中之抑制劑為醌亞胺 月亏化合物。 2 2 .如申請專利範圍第2丨項之方法,其中之醌亞胺肟化合 物為N -乙醯氧基苯基環己_2,5_二烯-i,4-二胺。 2 3 ·如申請專利範圍第2項之方法.,其中之抑制劑為醌亞胺 月亏化合物。 -2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 9 3 524.如申請專利範圍第23項之方法,其中之醌亞胺肟化合 物為N -乙酿氧基- N,-苯基環己_2,5 -二缔_ι,4 -二胺。 2 5 .如申請專利範圍第丨丨項之方法,其中之抑制劑為醌亞 胺辟化合物。 26,如申請專利範圍第25項之方法,其中之醌亞胺肟化合 物為N·乙醯氧基- N,-苯基環己_2,5 -二烯_ι,4 -二胺。 2 7 · —種包括下列之物質組合物: (A) 烯屬不飽和單體,及 (B) 足以^該烯屬不飽和單體蒸餾或純化過程中過 早聚合4,^_至20 00 ppm(以單體重量為基準)之抑制 量之至少^選自包含C-亞硝基苯胺及捆壓胺肋化合 物之抑制劑,與有效量之氧或空氣併用,以提昇該抑 制劑之抑制活性。 2 8 .如申請專利範圍第2 7項之組合物,尚包括至少一種選 自包含S昆燒化物、硝酿基化合物、確基芳系化合物、 經基胺化合物、件本基一胺化合物、酿化合物及氫酉昆 化合物之額外化合物。 2 9 . —種蒸餾包括至少一種可聚合婦屬不飽和單體之方法 ,該方法包括之步騾為: 將包括至少一種可聚合烯屬不飽和單體之之飼入物 導入蒸餾裝置中;: 1 將聚合抑制量至2000 1)|3111(以單體重量為基準 )之至少一種選自:|_含C -亞硝基苯胺及醌亞胺肋化合物 之抑制劑導入蒸ί留裝置中; -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) ' -- 539738 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 在該抑制劑存在下,於蒸餾條件下蒸餾該飼入物, 自該蒸餾裝置回收高純度烯屬不飽和單體之塔頂餘出 物,及低含量聚合物質之殘留塔底餾份。 3 0 .如申請專利範圍第2 9項之方法,其中之抑制劑尚包括 至少一種選自包含醌烷化物、硝醯基化合物、確基芳 系化合物、羥基胺化合物、伸苯基二胺化合物、g昆化 合物及氫酿化合物之化合物。 3 1 .如申请專利範圍弟2 9項之方法,尚包括使一部份該汉 底餾份循環回到該蒸餾裝置中。 3 2 . —種包括下列之物質組合物: (A)至少一種選自包含C-亞硝基苯胺及醌亞胺氧化物 化合物之物質;及 (B )至少一種選自包含醌烷化物、硝醯基化合物、硝 基芳系化合物、幾基胺化合物、伸苯基二胺化合物、 g昆化合物、及氫i昆化合物之物質。 3 3 .如申請專利範圍第3 1項之物質組合物,尚包括至少一 種可聚合之烯屬不飽和單體。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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