TWI259177B - Process for producing hydrogenated aromatic polycarboxylic acid and process for producing hydrogenated aromatic polycarboxylic anhydride - Google Patents

Process for producing hydrogenated aromatic polycarboxylic acid and process for producing hydrogenated aromatic polycarboxylic anhydride Download PDF

Info

Publication number
TWI259177B
TWI259177B TW091137586A TW91137586A TWI259177B TW I259177 B TWI259177 B TW I259177B TW 091137586 A TW091137586 A TW 091137586A TW 91137586 A TW91137586 A TW 91137586A TW I259177 B TWI259177 B TW I259177B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
acid
aromatic polycarboxylic
polycarboxylic acid
hydrogenated
hydrogenated aromatic
Prior art date
Application number
TW091137586A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200301247A (en
Inventor
Fumiya Zaima
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co
Publication of TW200301247A publication Critical patent/TW200301247A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI259177B publication Critical patent/TWI259177B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/347Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/347Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
    • C07C51/36Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by hydrogenation of carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/77Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D307/87Benzo [c] furans; Hydrogenated benzo [c] furans
    • C07D307/89Benzo [c] furans; Hydrogenated benzo [c] furans with two oxygen atoms directly attached in positions 1 and 3

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Furan Compounds (AREA)

Description

1259177 玖、發明說明 (發明說明應敘明:發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明) (一) 發明所屬之技術領域 本發明係關於一種製造氫化芳族多元竣酸之方法(其中 將芳族多元羧酸之芳族環氫化),及一種製造氫化芳族多 元羧酸酐之方法。更特別地,本發明關於一種各以良好之 產率工業上有利地製造各具高純度之氫化芳族多元羧酸與 其酸酐之方法,其作爲具有如透明性與溶劑溶解力之性質 之官能性聚醯亞胺、及具透明性之官能性環氧樹脂之硬化 劑之原料。 (二) 先前技術 已知一種其中將芳族多元羧酸、其鹼金屬酸或酯衍生物 核心氫化之方法可作爲用於製造氫化芳族多元竣酸之方法 〇 例如’已有一種其中使用雷氏(R a n e y )鎳觸媒,在! 5 〇它 之溫度在200 atm氫壓與3日反應時間之條件,將1,2,4,5-苯四甲酸或1,2,4,5-苯四甲酸四乙酯氫化之方法(Journal of Organic Chemistry,第 28 卷,第 1770 頁(1963)), 及一種其中在錢觸媒存在下,在2.7 atm氫壓、60 °C之溫 度與1 · 5小時反應時間之條件,將1,2,4,5 -苯四甲酸水溶 液氫化之方法 〇 cui r n a 1 〇 f 〇 r g a n ! c Ch e m 1 s t r y,第 3 1 卷 ’第3438頁(1966))。亦已知一種其中在釘觸媒存在下, 以1-丙醇將1,2,4,5 -苯四甲酸二酐酯化,及其中在1 〇 〇公 -6 - 1259177 斤/平方公分G (錶壓)之氫壓與1 3 0 °C之溫度將其酯衍生物 氫化2 . 5小時之方法(日本專利申請案公開3 2 5 1 9 6 / 1 9 9 6 與曰本專利申請案公開3 2 5 2 Ο 1 / 1 9 9 6 )。此外,亦已知一 種其中將偏苯三甲酸溶於四氫呋喃與水之混合溶劑中,及 在載於碳上(其具有940平方米/克或更高之表面積之)之 5重量%鍺觸媒存在下,在1400 ?812氫壓與60°(:之溫度氫 化4小時之方法(美國專利5 4 1 2 1 0 8 )。 在其中使用氫化芳族多元羧酸作爲原料之官能性聚醯亞 胺及官能性環氧樹脂硬化劑之領域中,需要具有較少雜質 之原料。藉結晶分離未反應芳族多元羧酸與氫化芳族多元 羧酸爲困難的,因此氫化反應之轉化率必須提高至9 9 . 8% 或更高以得到具高純度之氫化芳族聚羧。此外,需要降低 鹼金屬、鹵素與灰分之含量。 然而,例如,在上述 Journal of Organic Chemistry, 第28卷,第1 7 7 0頁(1 9 6 3 )所述之方法中,無機物質(如 源自溶解原料時所使用鹼之鹼金屬、與源自從反應液體回 收1,2,4 , 5 -環己烷四羧酸時所使用酸之氯)造成之污染爲 無可避免的。 亦在上述 Journal of Organic Chemistry,第 31 卷’ 第3 4 3 8頁(1 9 6 6 )所述之方法中,氫化反應之轉化率與選擇 性並不令人滿意,而且殘留未反應1 , 2,4 , 5 -苯四甲酸。藉 結晶分離未反應1,2,4 , 5 -苯四甲酸與核心氫化1,2,4,5 -環 己烷四羧酸爲困難的,因此氫化反應之轉化率必須提高至 9 9 · 8%或更高以得到具高純度之1 , 2,4 , 5 -苯四甲酸。 - 7- 1259177 此外,在日本專利申請案公開3 2 5 1 9 6 / 1 9 9 6與日本專利 申請案公開3 2 5 2 0 1 / 1 9 9 6所揭示經酯衍生物之方法中,反 應步驟長及反應裝置複雜,使得以上方法就生產成本而言 未必有利。 此外,自反應裝置溶離之金屬(如鐵、鉻、鎳、與鉬) 被視爲雜質,但是其可藉由以具抗強酸性材料製造反應裝 置而避免。 另一方面,在觸媒重複地用於將芳族多元羧酸核心氫化 以製造氫化芳族多元羧酸時,觀察到觸媒活性降低數倍及 氫化反應轉化率大幅退化。對於具用於氫化反應之觸媒之 活化,美國專利5 4 1 2 1 0 8敘述,雜質可藉由以極性溶劑( 如醚、酯、脂族羧酸、與酮)及芳族化合物(如苯、甲苯 、二甲苯)淸洗觸媒而移除,使其可重複地使用觸媒。然 而,以異於反應溶劑之溶劑淸洗觸媒作爲工業方法未必有 利。此外,日本專利申請案公開1 5 9 0 5 9 / 1 9 8 9敘述,用於 芳族化合物之部份核心氫化反應且活性降低之釕氫化觸媒 可藉由使其在液相(例如,其中觸媒分散於適當液體之狀 態或其中以液體浸漬觸媒之狀態,即,其中觸媒之至少一 個表面被液體覆蓋之狀態)接觸氧而重製。 另一方面,已知酸酐係藉由使芳族多元羧酸接受脫水反 應而得。例如,1,2 , 4,5 -環己烷四羧酸二酐係藉由1 , 2,4 , 5 -環己烷四羧酸接受環脫水而製造。 通常使用進行熱處理之方法或使用脫水劑之方法將相鄰 且鍵結至芳族或非芳族(脂環)六員環之封環羧基脫水, -8 - 1259177 以合成壌形酸酐。亦已知一種其中在作爲脫水劑之酸酐( ’ 如乙酸酐與丙酸酐)共存下進行熱回流之方法。在此情形 ,可加入各具有5 0 °C或更高沸點之烴、鹵化烴、酯、酮、 醚、與脂族酸作爲溶劑。 已知一種其中使用乙酸酐進行熱回流之方法可作爲使 1,2,4,5 -環己烷四羧酸環脫水之方法(參考日本專利公告 23339/1995與日本專利申請案公開325196/1996)。 在其中使用氫化芳族多元羧酸酐作爲原料之官能化聚醯 | 亞胺之領域中,需要雜質減少且具高純度之原料。 然而’例如,僅將1,2,4,5 -環己烷四羧酸熱處理造成觸 媒變色。此外,如日本專利申請案公開3 2 5 1 9 6 / 1 9 9 6所述 ’如果使用基於1,2 , 4 , 5 -環己烷四羧酸爲1 〇倍量(重量 · 比例)之乙酸酐使1,2 , 4 , 5 _環己烷四羧酸接受環脫水,則 、 發生脫水反應而不造成任何問題,但是因爲1,2,4,5 -環己 烷四羧酸二酐(其爲意圖產物)在乙酸酐中之高溶解度, 不易回收以上酐之結晶。 φ 爲了解決之,考慮藉由如將反應溶液冷凝及在分離結晶 後將母液冷凝之方法提高1 , 2,4,5 -環己烷四羧酸二酐結晶 之回收率,但是就裝置數量增加及方法拉長而言’其作爲 工業製法爲不利的,而且1,2,4,5 -環己烷四羧酸二酐之結 晶變色或雜質被引入酸肝結晶中而造成結晶純度降低。 因此,習知技術難以工業上有利地得到氫化芳族多元羧 酸酐。 (三)發明內容 -9 - 1259177 在此情況下,本發明之第一目的爲提供一種以高產率工 業上有利地製造具高純度之氫化芳族多元羧酸之方法,及 本發明之第二目的爲提供一種藉簡單之方法以低成本有效 地製造具高純度之氫化芳族多元羧酸酐之方法。 因此’本發明人爲了完成上述目的而重複之廣泛硏究造 成以下之發現,第一目的可藉由在指定量指定貴重金屬觸 媒存在下,在特定値或更高氫壓之條件,藉分批系統將芳 族多元羧酸氫化,或藉由在特定値或更高氫壓之條件,藉 連續流動系統將芳族多元羧酸以指定之重量小時空間速度 (WHSV)進料至指定貴重金屬觸媒之充塡床以將其氫化而完 成。此外,在這些方法中已發現,用於氫化之觸媒之活化 處理使其可維持高反應轉化率,即使是其重複地用於氫化 〇 此外,本發明人已發現,第二目的可藉由使用經上述方 法氣化之酸作爲氣化方族多兀錢酸’及將此氨化芳族多元 羧酸對乙酸酐之使用比例最適化,而且較佳爲使用冰醋酸 作爲反應溶劑而完成。 本發明已基於此認知而完成。 即,本發明之第一目的可藉以下完成: (1 ) 一種製造氫化芳族多元羧酸之方法,其中在藉分批系統 將芳族多元羧酸氫化時,芳族多元羧酸係在含铑與f巴或 兩者之含貴重金屬觸媒存在下(其爲每1Q0重量份芳族 多元羧酸爲0 · 5至1 0重量份之比例),在1 MP a或更 高之氫分壓氫化,及 - 1 0 - 1259177 亦在上述之製法(3 )及(4 )中,脫水反應較佳爲在冰醋酸 溶劑中進行。 (四)實施方式 首先解釋製造氫化芳族多元羧酸之方法。在本發明中, 氫化芳族多元羧酸表示藉由將芳族多元羧酸之芳族環氫化 而得者’而且包括其中芳族環爲完全氫化而具有環己烷環 結構骨架之化合物、及其中芳族環係部份地氫化而具有環 己烯或環己二烯骨架之化合物。 在依照本發明製造氫化芳族多元羧酸之方法中,作爲原 料之芳族多元羧酸可爲其中將二或更多個羧基引至芳族環 上之化合物,而且並未特別地限制,及其可依照其使用目 的適當地選自各種化合物。 可作爲此芳族多元羧酸之實例爲二羧酸,如對酞酸、異 酞酸、酞酸、2,3 -萘二羧酸、2,6 -萘二羧酸、1,4 -萘二羧 酸、1,8 -萘二羧酸、蒽二羧酸、4,4 ’ -二苯基酮二羧酸、3,3、 聯苯二羧酸、4,4 ’ -聯苯二羧酸、3,3、聯苯醚二羧酸、4 , 4 ’ -聯苯醚二羧酸、與4,4 ’ -聯萘二羧酸;三羧酸,如偏苯三甲 酸、1,2 , 3 -苯三羧酸、均苯三甲酸、2 , 5,7 -萘三羧酸、與 1,2,4 -萘三羧酸;四羧酸,如 1,2,4,5 -苯四甲酸、 3,3’,4, 4、二苯基酮四羧酸、2,2’,3,3’-二苯基酮四羧酸、 2 , 3,3 ’,4 ’ -二苯基酮四羧酸、3,3 ’,4,4 ’ -聯苯四羧酸、 2,2 ’,3 , 3 ’ -聯苯四羧酸、2 , 3 , 3 ’,4、聯苯四羧酸' 4 , 4 ’ -氧 基二酞酸、二苯基甲烷四羧酸、1 , 4,5,8 -萘四羧酸、1,2,5 , 6 -萘四羧酸、2,3,6,7 -萘四羧酸、3,4,9,1 0 -二苯并蒽四羧酸 -12- 1259177 、蒽四羧酸、與4,4,-(六氟異亞丙基)二酞酸;及如苯五 羧酸與苯六羧酸之多元羧酸。 其中,由所得氫化合物之工業用途價値之觀點,1 , 2,4,5 _ 苯四甲酸、偏苯三甲酸與均苯三甲酸爲適合的。這些芳族 多元羧酸之品質可爲市面上一般可得之等級。 反應溶劑可適當地用於本發明之氫化反應,及水特佳° 原料之芳族多元羧酸可溶於或分散於水中。在此情形’芳 族多元羧酸之濃度較佳爲5至50重量%,更佳爲1〇至40 重量%。 氫化芳族多元羧酸可藉由在氫化反應後冷卻或冷凝而結 晶,及分離結晶得到之母液可循環使用。將母液送回反應 器之比例可依照系統中雜質之累積程度而適當地決定。 在本發明中,使用含铑與鈀或兩者之含貴重金屬觸媒作 爲氫化反應觸媒,而且將上述貴重金屬載於載劑上而製備 之觸媒特佳。碳與氧化鋁作爲載劑較佳。觸媒之形式並未 特別地限制,而且依照氫化反應選擇固定床用粉末、顆粒 與球粒。其載於載劑上之量基於觸媒總量較佳爲〇 . 5至3 0 重量%,更佳爲0.5至10重量%。 在本發明之製法中’反應模式包括分批系統(包括半連 續系統)及連續流動系統兩種模式。 首先’在分批系統中,芳族多元羧酸係在含铑與鈀或兩 者之含貴重金屬觸媒存在下(其爲每丨00重量份芳族多元 羧酸爲0 . 5至1 〇重量份之比例),在丨MPa或更高之氫分 壓氫化。如果上述貴重金屬之量爲每10〇重量份芳族多元 1259177 羧酸小於Ο . 5重量份,則氫化反應無法充分地進行。1 〇重 量份之上限亦爲足夠的,如果超過則在經濟上不利。以上 貴重金屬之較佳使用量爲每1〇〇重量份芳族多元羧酸0.5 至5 . 0重量份之範圍。 另一方面,如果氫分壓小於1 MP a,則無法得到所需之 反應轉化率,及無法完成本發明之目的。較佳氫分壓爲1 至1 5 MP a之範圍。反應溫度較佳爲4 0至1 2 0 °C之範圍。反 應時間視反應溫度及其他條件而定,而且無法隨便地決定 ,及通常30至3 60分鐘之程度爲足夠的。 其次,在連續流動系統中,將芳族多元羧酸以每重量份 下述貴重金屬爲1至100重量份/小時之速度進料至含鍺與 鈀或兩者之含貴重金屬觸媒之充塡床,即,1至1 00小時·1 之重量小時空間速度(WHSV),在1 MPa或更高之氫分壓氫 化。 如果上述WHSV小於1小時_1,則生產效率低且不實用。 如果其超過1 00小時· 1,則無法得到所需之反應轉化率, 及無法完成本發明之目的。較佳之WHSV爲3至50小時 之範圍。 氫分壓及反應溫度與上述分批系統所述相同。可考慮液 體充塡系統及通過液體系統之連續反應,而且通過液體系 統較佳。 在此分批系統及連續流動系統中,用於氫化之觸媒可藉 由使其接受活化處理而重複使用。可作爲觸媒活化處理之 方法爲接觸空氣、以氧化劑處理、接觸氮氣、以蒸氣處理 -14- 1259177 、及以鹼水溶液處理之方法。在接觸空氣之方法中,可僅 將分離觸媒置於玻璃容器等之中且在空氣存在下靜置數小 時或更久’或者可藉由如加壓過濾或低壓過濾之方法強迫 空氣通過觸媒床。過氧化氫爲氧化劑之實例。氫氧化鈉水 溶液與氨水爲鹼之實例。較佳爲,在以鹼淸洗觸媒時,在 以驗淸洗後以如乙酸之脂族低碳羧酸淸洗觸媒以儘可能減 少殘留鹼,最後以水淸洗。 這些活化處理方法中,就活化效果而言,接觸空氣之方 法、·以氧化劑處理之方法、及組合使用之方法爲適合的。 用於氫反應裝置之抗酸性材料包括抗腐蝕性鎳合金及其 模塑物件、超級不銹鋼及其模塑物件、玻質材料(如陶瓷 、搪瓷與玻璃)及其模塑物件。可作爲抗腐蝕性鎳合金之 指定實例爲MAT 21 (Mitsubishi Material有限公司製造 ) Hastelloy 鋼(如 Hastelloy C-2000、 Hastelloy C、 Hastelloy C-276 、 Hastelloy C-22 、 Hastelloy B 、與 Hastelloy B-2) (Haynes International,Inc·製造)、 及 Inconel 鋼(如 Inconel 686 )( The International Nickel 公司製造)。可作爲超級不銹鋼之指定實例爲NAS 2 5 4N與 NAS 354 N( Nippon Yakin Ind.有限公司製造)、Av esta 254SMO (AVESTA有限公司製造)、及 HR8N 與 HR25 4( SumitomoMetal I n d ·有限公司製造)。 亦可適當地使用爲其中以上述抗酸性材料墊於用於習知 防壓容器用之鐵或不銹鋼上之容器。 在使用水作爲反應溶劑時,如果需要,在分離貴重金屬 -15- 1259177 後將氫化芳族多元羧酸(其爲所得產物)溶於水(其爲溶 劑)中,因此將濾液冷卻及冷凝,因而沉澱氫化芳族多元 殘酸之結晶。使其接受固-液分離’而可得到意圖之氫化 芳族多元羧酸。 如此得到之氫化芳族多元羧酸可爲完全氫化產物或部份 氫化產物。例如,在原料爲具有萘骨架之多元羧酸時,部 份氫化產物可爲具四氫萘骨架之化合物。亦在原料爲具有 聯苯基骨架或其中兩個苯環經鍵聯基鍵結之結構之骨架之 多元羧酸時,其可爲具有其一爲苯環且另一個爲環己烷環 之結構之骨架之化合物。 藉本發明方法得到之氫化芳族多元羧酸可藉由進一步接 受脫水反應而轉化成氫化芳族多元羧酸酐。脫水反應可藉 由在脫水劑(如乙酸酐)共存下加熱及回流或藉低壓加熱 而進行。 其次解釋製造氫化芳族多元羧酸gf之方法。 在依照本發明製造氫化芳族多元羧酸酐之方法中,使用 藉本發明方法(分批系統或連續流動系統)得到之具高純 度之氫化芳族多元羧酸作爲原料之氫化芳族多元羧酸。即 ,使用(1)藉由在含铑與鈀或兩者之含貴重金屬觸媒存在下 (其爲每1Q0重量份芳族多元殘酸爲〇.5至10重量份之比 例),藉分批系統以1 MPa或更高之氫分壓將芳族多元羧 酸氫化而得到之化合物,或(2 )藉由藉連續流動系統將芳族 多元羧酸以每重量份下述貴重金屬爲1至丨〇〇重量份/小時 之速度進料至含鍺與鈀或兩者之含貴重金屬觸媒之充塡床 -16- 1259177 ,在1 MP a或更高之氫分壓氫化而得到之化合物。 用於本發明方法之原料種類並未特別地限制,而且可依 照得自各種芳族多兀羧酸(在上述製造氫化芳族多元殘酸 之方法中示爲原料之實例)之完全氫化產物或部份氫化產 物之所得酸酐之用途適當地選擇。 可作爲此氫化芳族多元羧酸之較佳實例爲,例如,芳族 多元羧酸之完全氫化產物或部份氫化產物,如異酞酸、酞 酸、2,3 -萘二羧酸、蒽二羧酸、偏苯三甲酸、丨,2,3 _苯三 羧酸、均苯三甲酸、1,2,4-萘三羧酸、1,2,4, 5-苯四甲酸 、3,3’,4,4’-二苯基酮四羧酸、2,2’,3,3’-二苯基酮四羧酸 、2,3, 3’,4’-二苯基酮四羧酸、3,3’,4, 4、聯苯四羧酸、 2,2,,3 , 3 ’ -聯苯四羧酸、2 , 3,3 ’,4 ’ -聯苯四羧酸、4 , 4,-氧 基二酞酸、二苯基甲烷四羧酸、1,2,5,6 -萘四羧酸、2,3,6,7-萘四羧酸、3,4,9,10-二苯并蒽四羧酸、蒽四羧酸、4,4,-(六氟異亞丙基)二酞酸、苯五羧酸、與苯六羧酸。 原料之氫化芳族多元羧酸可以使其在氫化反應後接受固 -液分離之潮濕狀態(濕塊)、或藉乾燥器乾燥之結晶狀 態使用。 在本發明之方法中,以基於上述氫化芳族多元羧酸之羧 基爲0 . 6 4至5 · 7倍莫耳之乙酸酐使上述氫化芳族多元羧酸 接受脫水反應,而製造氫化芳族多元羧酸酐。在此情形, 可直接使用市場可得等級之乙酸酐。如果乙酸酐之量小於 此範圍,則反應速率不夠高。另一方面,如果大於此範圍 ,則難以回收所得之氫化芳族多元羧酸。因此兩者均不佳 -17- 1259177 有利地進行脫水反應之反應溫度較佳爲8 0至1 5 0 °C。可 僅將氫化芳族多元羧酸與乙酸酐之懸浮液加熱,或將乙酸 酐加熱回流。在脫水反應中,將氫化芳族多元羧酸懸浮在 乙酸酐中之漿料攪拌加熱,及在達到脫水溫度時,將此狀 態維持1至6 0分鐘而完成脫水反應。 此脫水反應較佳爲在惰氣大氣中進行,如氮氣。 在本發明中,以冰醋酸作爲溶劑更佳。所使用冰醋酸之 量較佳爲乙酸酐之〇 · 5至1 0 . 0倍(重量比例)。在冰醋酸 之使用量增加時,脫水反應因氫化芳族多元羧酸於冰醋酸 之低溶解度而以漿料狀態進行。然而,在此情形亦可完成 脫水反應,因此並不重要。 此外,可加入各具有50°C或更高沸點之烴、鹵化烴、酯 、酮、醚、與脂族酸作爲第二溶劑。 在脫水反應後,將反應液體冷卻至室溫以沉澱酸酐之結 晶,及使其接受固-液分離而得到氫化芳族多元羧酸。在 使用乙酸酐與乙酸之混合溶劑時,結晶之沉澱量大量增加 ,因此就方法而言爲有利的。 自其分離結晶之母 仪可循壤及再使用。將母液送回脫水 反應器之比例可依照系統中雜質之累積程度適當地決定。 如此得到之氫化芳族多元羧酸可爲分子間酸酐或分子中 具有環形酸酐基之酸酐。在其作爲聚醯亞胺與環氧樹脂硬 化劑之原料時,分子中具有環形酸酐基之酸酐爲適合的。 具有至少一'對鍵結至方族^且彼此相鄰之竣基之芳族多元 1259177 _ st t完全氫化化合物或部份氫化化合物作爲用於製造分 子中具有環形酸酐基之酸酐之原料之氫化芳族多元羧酸。 例如’可作爲代表性實例爲,其中使用藉由將1,2,4 , 5 -苯 四甲酸氫化而得之丨,2,4,5 _環己烷四羧酸作爲原料之氫化 芳族多元竣酸’及其中使其接受環脫水而得丨,2,4,5 _環己 烷四羧酸二酐之方法。 如上所述,藉簡單之方法及工業上有利之方法進行本發 明而可製造具高純度之氫化芳族多元羧酸酐。 依照本發明,可以良好之產率工業上有利地製造各具高 純度之氫化芳族多元羧酸及其酸酐,其作爲具有如透明性 與溶劑溶解力之性質之官能性聚醯亞胺、及具透明性之官 能性環氧樹脂之硬化劑之原料。 其次,本發明參考實例而進一步解釋,但是其並不表示 本發明受這些實例限制。 在以下之實例中,貴重金屬觸媒量(重量% )表示每100 重量份芳族多元羧酸之重量份,及WHSV (小時)表示每 重量份貴重金屬之芳族多元殘酸重量/小時。 實例1 將Hastelloy C-22製成之5公升熱壓器(裝有攪拌器) 裝以276克1,2,4,5-本四甲酸、1656克水與iq〇克之5重 量% R h -碳粉末觸媒(水合產物,水分含量:5 0 · 5重量%,n . E . CHEMCAT有限公司製造),及系統中以氮氣取代2次然後 以氫氣取代3次同時攪拌。將溫度提高同時維持4.9 MPa 之氫壓,在6 0 °C之反應溫度進行氫化反應6 0分鐘。自熱壓 1259177 器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5 B濾紙) t 將5重量%Rh -碳粉末觸媒過濾且分離而得無色且透明之濾 液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,1,2,4 , 5 -苯四甲酸之 轉化率爲9 9 · 9 2%及1 , 2,4,5 -環己烷四羧酸之選擇性爲 98 . 3% ( Rh觸媒量:0 . 90重量%,反應產率:98 . 2% )。 濾液藉轉動蒸發器在低壓下冷凝而沉澱1 , 2,4 , 5 -環己烷 四羧酸之結晶。將此結晶分離及乾燥而得26 3克1,2,4,5- ^ 環己烷四羧酸結晶。藉氣相層析術分析此結晶而發現 1,2,4,5-環己烷四羧酸具有99 . 0%之純度。 實例2 將用於實例1之熱壓器裝以414克1,2,4,5 -苯四甲酸、 1 6 5 6克水與150克之5重量%Rh-碳粉末觸媒(上述),及 系統中以氮氣取代2次然後以氫氣取代3次同時攪拌。將 溫度提高同時維持5 · 1 MPa之氫壓,在70°C之反應溫度進 行氫化反應12Q分鐘。 籲 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5B 濾紙)將5重量%Rh-碳粉末觸媒過濾且分離而得無色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,1,2,4 , 5 -苯四甲酸之 轉化率爲 9 9 . 9 0%及1,2 , 4,5 -環己烷四羧酸之選擇性爲 98 · 6% ( Rh觸媒量:0 . 90重量%,反應產率:98 . 5%)。 濾液藉轉動蒸發器在低壓下冷凝而沉澱1 , 2 , 4,5 -環己烷 四羧酸之結晶。將此結晶分離及乾燥而得3 8 5克1 , 2,4,5 - -20- 1259177 環己院四殘酸結晶。藉氣相層析術分析此結晶而發現 1 , 2,4 , 5 -環己烷四羧酸具有9 8 · 7 %之純度。 實例3 將用於實例1之熱壓器裝以828克1,2,4, 5 —苯四甲酸、 1656克水與200克之5重量% Rh -碳粉末觸媒(上述),及 系統中以氮氣取代2次然後以氫氣取代3次同時擅泮。將 溫度提高同時維持5 . 0 MPa之氫壓,在80。(:之反應溫度進 行氫化反應120分鐘。
自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器· 5B 濾紙)將5重厘% R h -碳粉末觸媒過濾且分離而得無色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,丨,2,4,5 _苯四甲酸之 轉化率爲99. 89%及1,2,4,5-環己烷四羧酸之選擇性爲 97.7% (Rh觸媒量:0.60重量%,反應產率:97.6%)。 濾液藉轉動蒸發器在低壓下冷凝而沉源1,2,4,5 -環己院 四羧酸之結晶。將此結晶分離及乾燥而得781克丨,2,4,5_ 環己烷四羧酸結晶。藉氣相層析術分析此結晶而發現 1,2 ,4,5-環己烷四羧酸具有98 · 5%之純度。 實例4 將用於實例1之熱壓器裝以2 7 6克丨,2,4,5 -苯四甲酸、 1656克水與100克之5重量% Rh -碳粉末觸媒(上述),及 系統中以氮氣取代2次然後以氫氣取代3次同時攪拌。將 溫度提局同時維持3 · 1 Μ P a之氫壓,在§ 〇 之反應溫度進 行氫化反應3 6 0分鐘。 -21- 1259177 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5B 濾紙)將5重量%Rh -碳粉末觸媒過濾且分離而得無色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,1 , 2 , 4 , 5 -苯四甲酸之 轉化率爲 99. 86%及1 ,2,4,5-環己烷四羧酸之選擇性爲 97.9 % (Rh觸媒量·· 0.90重量%,反應產率:97.8%)。 濾液藉轉動蒸發器在低壓下冷凝而沉澱1,2,4,5 -環己烷 四羧酸之結晶。將此結晶分離及乾燥而得24 9克1,2 , 4 , 5 -環己烷四羧酸結晶。藉氣相層析術分析此結晶而發現 1,2,4,5 -環己烷四羧酸具有98 . 2%之純度。 實例5 將用於實例1之熱壓器裝以2 7 6克1,2 ,4, 5-苯四甲酸、 1656克水與100克之5重量%Rh-碳粉末觸媒(上述)’及 系統中以氮氣取代2次然後以氫氣取代3次同時攪拌。將 溫度提高同時維持6 . 8 MPa之氫壓,在50°C之反應溫度進 行氫化反應6 0分鐘。 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5B 濾紙)將5重量%Rh-碳粉末觸媒過濾且分離而得無色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,1,2,4 , 5 -苯四甲酸之 轉化率爲 9 9 . 9 4%及 1,2,4,5 -環己烷四羧酸之選擇性爲 98 . 1% ( Rh觸媒量:0 . 90重量%,反應產率:98 . 〇% ) ° 濾液藉轉動蒸發器在低壓下冷凝而沉澱1 , 2,4,5 -環己丈完 四羧酸之結晶。將此結晶分離及乾燥而得2 6 2克1,2,4,5 - -22 - 1259177 環己烷四羧酸結晶。藉氣相層析術分析此結晶而發現 1 , 2 , 4,5 -環己烷四羧酸具有99 . 1%之純度。 比較例1 將Hastelloy C-22製成之5公升熱壓§& (裝有攪拌器) 裝以276克1,2,4, 5 -苯四甲酸、1656克水與12克之5重 量%R h -碳粉末觸媒(水合產物,水分含量:5 1 . 5重量%,N . E · CHEMCAT有限公司製造),及系統中以氮氣取代2次然後 以氫氣取代3次同時攪拌。將溫度提高同時維持5 . 0 MP a 之氫壓,在80 °C之反應溫度進行氫化反應240分鐘。 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5B 濾紙)將5重量%Rh -碳粉末觸媒過濾且分離而得棕色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,1,2,4,5 -苯四甲酸之 轉化率爲1 8 . 0%及1 , 2,4,5 -環己烷四羧酸之選擇性爲75 . 6% (Rh觸媒量:0 · 1 1重量%,反應產率·· 13 . 6%)。 比較例2 將Hastelloy C-22製成之5公升熱壓器(裝有攪拌器) 裝以276克1,2,4, 5 -苯四甲酸、1656克水與12克之5重 量%Rh-碳粉末觸媒(水合產物,水分含量:51 . 5重量%,N. E. CHEMCAT有限公司製造),及系統中以氮氣取代2次然後 以氫氣取代3次同時攪拌。將溫度提高同時維持7 . 〇 MPa 之氫壓,在120 °C之反應溫度進行氫化反應180分鐘。 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5B 濾紙)將5重量%Rh -碳粉末觸媒過濾且分離而得棕色且透 1259177 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,1 , 2 , 4,5 -苯四甲酸之 轉化率爲27 . 7%及1,2 , 4,5-環己烷四羧酸之選擇性爲82 . 5% (Rh觸媒量:〇 . 1 1重量%,反應產率:22 . 9%)。 比較例λ , 將Hastelloy C-276製成之18公升熱壓器(裝有攪拌器 )裝以2.5公斤1,2,4,5 -苯四甲酸、10公斤水與1.2公斤 之5重量%RU-碳粉末觸媒(水合產物,水分含量:50 . 4重 量% ’ N · E . CHEMCAT有限公司製造),及系統中以氮氣取 代3次同時攪拌。將氫氣引入其中,及將溫度提高同時維 持4.0 MPa之氫壓,在70°C之反應溫度進行氫化反應120 分鐘。 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器·· 5B 濾紙)將5重量碳粉末觸媒過濾且分離而得棕色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,1,2,4,5 -苯四甲酸之 轉化率爲91 . 〇%及1,2,4,弘環己烷四羧酸之選擇性爲56 . 8% (Ru觸媒量:丨.2重量%,反應產率:51 . 7%)。 卜上較例4 將H a s t e Π 〇 y C - 2 7 6製成之1 8公升熱壓器(裝有攪拌器 )裝以2.5公斤1,2,4, 5 -苯四甲酸、10公斤水與1.2公斤 之5重量%Rh -碳粉末觸媒(水合產物,水分含量·· 5 〇 . 5重 量% ’ N · E . CHEMCAT有限公司製造),及系統中以氮氣取 代3次同時攪拌。將氫氣引入其中,及將溫度提高同時維 -24- 1259177 持Ο . 3 MPa之氫壓,在70°c之反應溫度進行氫化反應12〇 分鐘。 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5B 濾紙)將5重量%Ru -碳粉末觸媒過濾且分離而得棕色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,1,2 , 4,5 -苯四甲酸之 轉化率爲6 9 · 2 %及1 , 2,4,5 -環己烷四羧酸之選擇性爲9 1 . 3 % (Rh觸媒量:1.2重量%,反應產率:63.2%)。 實例6 使用Raschig環將Hastelloy C-22製成之反應管(內徑 16毫米X長度320毫米)在觸媒床上與下部裝以10克之〇.5 重量%Rh-碳球粒觸媒(N. E. CHEMCAT有限公司製造)。 製備15重量%之1,2,4, 5-苯四甲酸水溶液且裝入原料混合 浴中’及將其攪拌加熱至8 (TC。原料混合浴內部爲氮氣大 氣。藉泵將此1,2 , 4,5 -苯四甲酸水溶液以5 . 0克/小時之 比例進料至以氫氣維持在1 2 MPa反應壓力之反應管中,而 在固定床上連續地進行氫化反應。反應中消耗之氫係自反 應管之上J供應’使得維持反應壓力。將反應管加熱以在 100 °c進行反應。將通過反應管落下之反應液體儲存在連接 反應管下部之產物接收浴中,而且自其下部之液相部份間 斷地抽出。在此情形’稍微抽出來自產物接收浴之氣相部 份之反應氣體(W H S V : 1 5小時_ 1 )。 藉氣相層析術分析自反應開始後6至7小時抽出之反應 液體而發現’ 1,2,4, 5-苯四甲酸之轉化率爲99. 8 5%及 1259177 1 , 2 , 4,5 -環己烷四羧酸之選擇性爲9 5 . 8% (產率:9 5 . 7% ) Ο 實例7 使用Raschig環將Hastelloy C-22製成之反應管(內徑 16毫米X長度3 20毫米)在觸媒床上與下部裝以5克之2 重量%Rh-碳球粒觸媒(N. E· CHEMCAT有限公司製造)。 製備15重量%之1,2,4,5 -苯四甲酸水溶液且裝入原料混合 浴中,及將其攪拌加熱至8 0 °C。原料混合浴內部爲氮氣大 氣。藉泵將此1,2,4,5 -苯四甲酸水溶液以7 . 5克/小時之 比例進料至以氫氣維持在1〇 MPa反應壓力之反應管中,而 在固疋床上連I買地進fr氣化反應。反應中消耗之氯係自反 應管之上部供應,使得維持反應壓力。將反應管加熱以在 9 0 °C進行反應。將通過反應管落下之反應液體儲存在連接 反應管下部之產物接收浴中,而且自其下部之液相部份間 斷地抽出。在此情形,稍微抽出來自產物接收浴之氣相部 份之反應氣體(WHSV: 1 1 . 3小時“)。 藉氣相層析術分析自反應開始後6至7小時抽出之反應 液體而發現,1,2, 4, 5-苯四甲酸之轉化率爲9 9. 8 8%及 1,2,4,5-環己烷四羧酸之選擇性爲95.5% (產率:95.4%) 〇 實例8 將Hastelloy C-276製成之18公升熱壓器(裝有攪拌器 )裝以2 . 5公斤1,2 , 4,5 -苯四甲酸、1 0公斤水與1 _ 2公斤 之5重量%Rh-碳粉末觸媒(水合產物,水分含量·· 50· 5重 1259177 量%,N · E · CHEMCAT有限公司製造),及系統中以氮氣取 代3次同時攪拌。將氫氣引入其中,及將溫度提高同時維 持4.0 MPa之氫壓,在7〇°C之反應溫度進行氫化反應120 分鐘。 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5B 濾紙)將5重量%Rh -碳粉末觸媒過濾且分離而得無色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,1 , 2 , 4 , 5 -苯四甲酸之 轉化率爲 9 9. 94%及 1,2,4, 5-環己烷四羧酸之選擇性爲 94 . 8% ( Rh觸媒量:1 . 2重量%,反應產率:94 · 7% )。 濾液藉轉動蒸發器在低壓下冷凝而沉澱1,2,4,5 ·環己烷 四羧酸之結晶。將此結晶分離及乾燥而得2 . 2公斤1,2,4,5 -環己烷四羧酸結晶。藉氣相層析術分析此結晶而發現 1,2,4,5 -環己烷四羧酸具有99 . 0%之純度。 _實例」 以如實例8之相同方式進行氫化反應,除了在低壓下過 濾分離用於實例8之5重量%Rh -碳粉末觸媒,然後將其置 於玻璃製容器以在空氣中靜置一夜,然後使用之。 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5B 濾紙)將5重量% h _碳粉末觸媒過濾且分離而得無色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,1,2,4,5 -苯四甲酸之 轉化率爲99 .94%及1 ,2,4,5-環己烷四羧酸之選擇性爲 94.8% (Rh觸媒量:1.2重量%,反應產率:94.7%)。 -27- 1259177 濾液藉轉動蒸發器在低壓下冷凝而沉澱1 , 2,4 , 5 -環己烷 四殘酸之結晶。將此結晶分離及乾燥而得2 . 2公斤1,2,4 , 5 -環己烷四羧酸結晶。藉氣相層析術分析此結晶而發現 1,2,4,5 -環己烷四羧酸具有98 . 7%之純度。 亦在低壓下過濾分離以如實例8之相同反應條件使用之 5重量% Rh -碳粉末觸媒,然後立即與2.5公斤1,2, 4,5 -苯 四甲酸及10公斤水裝入Hastelloy C-276製成之18公升 熱壓器(裝有攪拌器)中,以如實例8之相同方式進行氫 化反應。 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5B 濾紙)將5重量%Rh-碳粉末觸媒過濾且分離而得棕色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,1,2 , 4 , 5 -苯四甲酸之 轉化率爲5 4 . 0%及1,2,4,5 -環己烷四羧酸之選擇性爲9 2 . 1 % (反應產率:4 9 · 7 % )。 因此可發現’在觸媒不進行活化處理(將使用過之觸媒 靜置於空氣中)而立即用於後續反應時,反應轉化率由於 觸媒活性降低而明顯地降低。 實例1 0至1 7 進行循環之實驗,其中以如實例9之相同方式將用於前 次實驗之觸媒在空氣中靜置以進行活化處理,及重複使用 之。其結果歸納於表1。並未觀察到觸媒活性降低。 -28 - 1259177
表1 -------- 轉化率(%) 選擇性 循環次數 __實例9 一_ 99.94 94.8 第一次 -__實例10 99.96 95.0 第二次 ___實例11 _ 99.94 94.7 第三次 __實例12 99.97 94.9 第四次 -_實例13 99.97 94.3 第五次 __實例14 99.95 93.9 第六次 __實例15 99.94 94.1 第七次 -__實例16 99.93 94.3 第八次 ___實例17 99.98 94.3 第九次 ΜΜια 將Hastelloy C-276製成之18公升熱懕器(裝有攪拌器 )裝以1.8公斤偏苯三甲酸、10.8公斤水與I·2公斤之5 重量%Rh-碳粉末觸媒(水合產物,水分含量:50 · 5重量%, N · E · CHEMCAT有限公司製造),及系統中以氮氣取代3 次同時攪拌。將氫氣引入其中,及將溫度提高同時維持3 · 0 MPa之氫壓,在70°C之反應溫度進行氫化反應60分鐘。 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5B 濾紙)將5重量%Rh-碳粉末觸媒過濾且分離而得無色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,偏苯三甲酸之轉化率 爲9 9 . 94%及1 , 2,4 -環己烷三羧酸之選擇性爲94 . 7% ( Rh觸 媒量:1 . 7重量%,反應產率:94 . 6%)。 -29- 1259177 濾液藉轉動蒸發器在低壓下冷凝而沉澱1,2,4 -環己烷三 羧酸之結晶。將此結晶分離及乾燥而得1 . 2公斤1,2 , 4 -環 己烷三羧酸結晶。藉氣相層析術分析此結晶而發現1 , 2,4 -環己烷三羧酸具有98. 6%之純度。 實例1 9 以如實例1 8之相同方式進行氫化反應,除了在低壓下過 濾分離用於實例1 8之5重量%Rh -碳粉末觸媒,然後將其置 於玻璃製容器以在空氣中靜置一夜,然後使用之。 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5B 濾紙)將5重量%Rh-碳粉末觸媒過濾且分離而得棕色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,偏苯三甲酸之轉化率 爲9 9.9 5%及1,2,4-環己烷三羧酸之選擇性爲94.6% (反應 產率:9 4 . 6 % )。 亦在低壓下過濾分離以如實例1 8之相同反應條件使用之 5重量%Rh-碳粉末觸媒,然後立即與1 . 8公斤偏苯三甲酸 及10.8公斤水裝入Hastelloy C-276製成之18公升熱壓 器(裝有攪拌器)中,以如實例1 8之相同方式進行氫化反 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:53 濾紙)將5重量%Rh -碳粉末觸媒過濾且分離而得棕色濾液 〇 藉氣相層析術分析此濾液而發現,偏苯三甲酸之轉化率 爲59.2%及1,2,4-環己烷三羧酸之選擇性爲89.9% (Rh觸 1259177
媒量:1 . 7重量%,反應產率:53 · 2%) ° 因此可發現,在觸媒不進行活化處理(將使用過之觸媒 靜置於空氣中)而立即用於後續反應時,反應轉化率由於 觸媒活性降低而明顯地降低。 實例2〇至2 7 進行循環之實驗,其中將用於前次實驗之觸媒在空氣中 靑爭置以進行活化處理,及重複使用之。其結果歸納於表2 。並未觀察到觸媒活性降低。 表2 轉化率(%) 選擇性(%) 循環次數 實例19 99.95 94.6 第一次 實例20 99.96 93.9 第二次 實例21 99.95 94.1 第三次 實例22 99.94 94.2 第四次 實例23 99.94 94.0 第五次 實例24 99.95 93.9 第六次 實例25 99.93 94.1 第七次 實例26 99.95 93.8 第八次 實例27 99.94 93.8 第九次 寶例2 8
以如貫例1 8之相同方式進行氫化反應,除了以均苯三甲 酸取代偏苯三甲酸。
自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5 B 濾祇)將5重重%Rh -碳粉末觸媒過濾且分離而得無色且透 -3 1 - 1259177 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現’均苯三甲酸之轉化率 爲1 0 0 · 0 %及1 , 3 , 5 -環己烷三羧酸之選擇性爲9 7 · 5 % ( R h觸 媒量:I·7重量% ’反應產率:97.5%) ° 濾液藉轉動蒸發器在低壓下冷凝而沉澱1,3 , 5 -環己烷三 竣酸之結晶。將此結晶分離及乾燥而得1 · 2公斤1,3 , 5 -環 己烷三羧酸結晶。藉氣相層析術分析此結晶而發現1,3,5 -環己烷三羧酸具有9 8 · 9 %之純度。 實例2 9 以如實例28之相同方式進行氫化反應,除了以1 . 8公斤 之5重量碳粉末觸媒(水合產物,水分含量:54 · 4重 量%,N · E . CHEMCAT有限公司製造)取代1.2公斤之5重 量% R h -碳粉末觸媒。 自熱壓器取出反應液體,及藉真空過濾裝置(過濾器:5B 濾紙)將5重量%Pd-碳粉末觸媒過濾且分離而得無色且透 明之濾液。 藉氣相層析術分析此濾液而發現,均苯三甲酸之轉化率 爲99 .96%及1,3, 5-環己烷三羧酸之選擇性爲97.1% (Pd觸 媒量·· 2 . 3重量%,反應產率:9 7 · 1 % )。 濾液藉轉動蒸發器在低壓下冷凝而沉澱1,3,5 -環己烷三 羧酸之結晶。將此結晶分離及乾燥而得1 · 2公斤1,3,5 -環 己烷三羧酸結晶。藉氣相層析術分析此結晶而發現1 , 3,5 -環己烷三羧酸具有98 . 8%之純度。 實例3 0 -32- 1259177 使用Raschig環將Hastelloy C-22製成之反應管(內徑 3 0笔米X長度500毫米)在觸媒床上與下部裝以1〇〇克之 2重量%Rh-碳球粒觸媒(n. E. CHEMCAT有限公司製造)。 製備9 · 1重量%之偏苯三甲酸水溶液且裝入原料混合浴中, 及將其攪拌加熱至80°C。原料混合浴內部爲氮氣大氣。藉 泵將此偏苯三甲酸水溶液以200克/小時之比例進料至以氫 氣維持在8.0 MPa反應壓力之反應管中,而在固定床上連 續地進行氫化反應。反應中消耗之氫係自反應管之上部供 應,使得維持反應壓力。將反應管加熱以在9 0 °C進行反應 。將通過反應管落下之反應液體儲存在連接反應管下部之 產物接收浴中’而且自其下部之液相部份間斷地抽出。在 此情形’稍微抽出來自產物接收浴之氣相部份之反應氣體 (WHSV: 9 . 1 小時-1 )。 藉氣相層析術分析自反應開始後9至1 〇小時抽出之反應 液體而發現,偏苯三甲酸之轉化率爲99.95 %及1,2,4 -環己 烷三羧酸之選擇性爲94.2% (產率:94.2%)。 實例31 使用Raschig環將Hastelloy C-22製成之反應管(內徑 30毫米X長度500毫米)在觸媒床上與下部裝以丨〇〇克之 2重量%Rh-碳球粒觸媒(N. E· CHEMCAT有限公司製造)。 製備9 . 1重量%之偏苯三甲酸水溶液且裝入原料混合浴中, 及將其攪拌加熱至8 0 °C。原料混合浴內部爲氮氣大氣。藉 泵將此偏苯三甲酸水溶液以2 0 0克/小時之比例進料至以氫 氣維持在4.0 MPa反應壓力之反應管中,而在固定床上連 -33 - 1259177 續地進行氫化反應。反應中消耗之氫係自反應管之上部供 應,使得維持反應壓力。將反應管加熱以在9(rc進行反應 。將通過反應管落下之反應液體儲存在連接反應管下部之 產物接收浴中,而且自其下部之液相部份間斷地抽出。在 此情形’稍微抽出來自產物接收浴之氣相部份之反應氣體 (WHSV: 9 · 1 小時-1 )。 藉氣相層析術分析自反應開始後4至5小時抽出之反應 液體而發現,偏苯三甲酸之轉化率爲99 . 92%及1,2 , 4-環己 烷三羧酸之選擇性爲94.4% (產率:94.3%)。 實例3 2 將裝有Dimroth冷凝器與攪拌器之3公升燒瓶裝以200 克以如實例1之相同方式得到之1,2,4,5 -環己烷四羧酸與 8 00克(基於羧基爲2 . 5倍莫耳)乙酸酐,及系統中以氮 氣取代同時攪拌。將溫度提高同時使殘量之氮氣流動以進 行回流3 0分鐘。 將反應液體冷卻至室溫以沉澱結晶,及將結晶分離(以 5 0克乙酸酐沖洗)且乾燥而得1 4 3克1,2,4,5 -環己烷四羧 酸酐。此結晶之分析顯示1,2 , 4,5 -環己烷四羧酸酐酐具有 99 . 4%之純度。1,2,4,5-環己烷四羧酸酐之產率則爲83 · 0% 〇 藉氣相層析術及液相層析術分析產物(結晶)(以下均 爲如此)。 實例3 3 將用於實例3 2之相同燒瓶裝以200克以如實例6之相同 -34- 1259177 方式得到之1,2,4,5 -環己烷四羧酸與800克(基於羧基爲 2 · 5倍莫耳)乙酸酐,及系統中以氮氣取代同時攪拌。將 溫度提高同時使殘量之氮氣流動以進行回流5分鐘。 將反應液體冷卻至室溫以沉澱結晶,及將結晶分離(以 5 0克乙酸酐沖洗)且乾燥而得1 4 6克1 , 2,4,5 -環己烷四羧 酸酐。此結晶之分析顯示1 , 2,4 , 5 -環己烷四羧酸酐具有 99 · 3%之純度。1 , 2,4 , 5-環己烷四羧酸酐之產率則爲84 . 7% 〇 實例34 將用於實例32之相同燒瓶裝以200克以如實例1之相同 方式得到之1,2,4 , 5 -環己烷四羧酸、3 00克(基於羧基爲 1 · 〇倍莫耳)乙酸酐、與1 500克冰醋酸,及系統中以氮氣 取代同時攪拌。將溫度提高同時使殘量之氮氣流動以進行 回流5分鐘。 將反應液體冷卻至室溫以沉澱結晶,及將結晶分離(以 5 0克乙酸酐沖洗)且乾燥而得1 6 1克1,2,4,5 -環己烷四羧 酸酐。此結晶之分析顯示1,2,4,5 -環己烷四羧酸酐具有 99 . 1 %之純度。1,2,4,5-環3烷四羧酸酐之產率則爲93 . 4% 〇 1例3 5 將用於實例3 2之相同燒瓶裝以2 〇 〇克以如實例1之相同 方式得到之1,2,4,5-環己烷四殘酸與1 800克在實例32得 到之分離母液,及系統中以氮氣取代同時攪拌。將溫度提 高同時使殘量之氮氣流動以進行回流5分鐘。 - 35 - 1259177 t 將反應液體冷卻至室溫以沉澱結晶,及將結晶分離(以 5 0克乙酸酐沖洗)且乾燥而得丨7 〇克丨,2,4,5 _環己烷四竣 酸酐。此結晶之分析顯示1,2,4,5 -環己烷四羧酸酐具有 9 9 . 0%之純度。1,2,4 , 5 -環己烷四羧酸酐之產率(基於原料 之1 , 2 , 4 , 5 -環己烷四羧酸)則爲9 2 . 6 %。 比較例5 將用於實例32之相同燒瓶裝以200克以如實例1之相同 方式得到之1,2,4,5 -環己烷四羧酸與2 0 0 0克(基於殘基 爲6 . 4倍莫耳)乙酸酐,及系統中以氮氣取代同時攪拌。 將溫度提高同時使殘量之氮氣流動以進行回流3 0分鐘。 將反應液體冷卻至室溫以沉澱結晶,及將結晶分離(以 5 0克乙酸酐沖洗)且乾燥而得1 0 3克1,2,4 , 5 -環己烷四殘 酸酐。此結晶之分析顯示1 , 2,4,5 -環己烷四羧酸酐具有 99 . 5%之純度。1,2,4,5-環己烷四羧酸酐之產率則爲59 . 8%
- 36-

Claims (1)

1259177 :‘厂 I 第91137586號「氫化芳族多元羧酸之製法及氫化..芳.元羧 酸酐之製法」專利案 ( 2006年3月1日修正) 拾、申請專利範圍 1 . 一種製造氫化芳族多元羧酸之方法,其中在藉分批系統 將芳族多元羧酸予以氫化時,芳族多元羧酸係在含铑與 鈀或兩者之含貴重金屬觸媒(其之比例就相對於每100 重量份芳族多元羧酸而言係0 . 5至1 0重量份)存在下 ,在1 MP a至1 5 MP a之氫分壓被氫化,然後使氫化用觸 媒接受空氣或氧化劑的活化處理及被再使用。 2 · —種製造氫化芳族多元羧酸之方法,其中在藉連續流動 系統將芳族多元羧酸予以氫化時,芳族多元羧酸係以相 對於每重量份該貴重金屬而言爲1至1 00重量份/小時之 速度進料至含铑或兩者之含貴重金屬觸媒之充塡床,在 1 MPa至1 5 MPa之氫分壓被氫化。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之製造氫化芳族多元羧酸之 方法,其中氫化溫度爲40至12CTC。 4 .如申請專利範圍第1或2項之製造氫化芳族多元羧酸之 方法,其中使用溶解或分散於溶劑中之芳族多元羧酸。 5 .如申請專利範圍第4項之製造氫化芳族多元羧酸之方法 ,其中含於溶液(包括之芳族多元羧酸與溶劑)中之芳 族多元狻酸具有5至5 0重量%之濃度。 6 .如申請專利範圍第1或2項之製造氫化芳族多元羧酸之 方法,其中芳族多元羧酸爲 1,2 , 4,5 -苯四甲酸 1259177 (pyromellitic acid)、偏苯三甲酸(trimellitic acid ) 或均苯三甲酸(t r i m e s l c a c i d )。 7 . —種製造氫化芳族多元羧酸酐之方法,其中在藉氫化芳 族多元羧酸之脫水反應製造酸酐時,以藉由在含铑或鈀 或兩者之含貴重金屬觸媒(其之比例就相對於每1 0 0重 量份芳族多元羧酸而言係0 . 5至1 0重量份)存在下 ,藉分批系統在1 MPa至15 MPa之氫分壓將芳族多元竣 酸予以氫化所得者作爲以上之氫化芳族多元羧酸;及以 基於氫化芳族多元羧酸之羧基爲0 . 6 4至5 . 7倍莫耳之乙 酸酐使以上之氫化芳族多元羧酸接受脫水反應。 8 . —種製造氫化芳族多元羧酸酐之方法,其中在藉氫化芳 族多元羧酸之脫水反應製造酸酐時,以藉由將芳族多元 羧酸以相對於每重量份下述貴重金屬而言爲1至1 〇 〇重 量份/小時之速度進料至含鍺或鈀或兩者之含貴重金屬觸 媒之充塡床,藉連續流動系統在1 MP a至1 5 MP a之氫分 壓將芳族多元羧酸予以氫化所得者作爲以上之氫化芳族 多元羧酸;及以基於氫化芳族多元羧酸之羧基爲〇 . 6 4至 5 . 7倍莫耳之乙酸酐使以上之氫化芳族多元羧酸接受脫 水反應。 9 .如申請專利範圍第7或8項之製造氫化芳族多元羧酸酐 之方法’其中脫水反應係在冰醋酸溶劑中進行。 1〇·如申請專利範圍第9項之製造氫化芳族多元羧酸酐之方 法’其中冰醋酸溶劑之量按乙酸酐計爲〇 . 5至1 〇倍重量。 1 1 _如申請專利範圍第7或8項之製造氫化芳族多元羧酸酐 -2- 1259177 之方法,其中氫化芳族多元羧酸爲1 , 2,4,5 -環己烷四羧 酸及所得酸酐爲1 , 2,4 , 5 -環己烷四羧酸二酐。
-3-
TW091137586A 2001-12-28 2002-12-27 Process for producing hydrogenated aromatic polycarboxylic acid and process for producing hydrogenated aromatic polycarboxylic anhydride TWI259177B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001400207 2001-12-28
JP2002013980 2002-01-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200301247A TW200301247A (en) 2003-07-01
TWI259177B true TWI259177B (en) 2006-08-01

Family

ID=26625383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW091137586A TWI259177B (en) 2001-12-28 2002-12-27 Process for producing hydrogenated aromatic polycarboxylic acid and process for producing hydrogenated aromatic polycarboxylic anhydride

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6927306B2 (zh)
EP (1) EP1323700B1 (zh)
JP (2) JP4217877B2 (zh)
KR (3) KR100926854B1 (zh)
CN (1) CN100424062C (zh)
DE (1) DE60221955T2 (zh)
TW (1) TWI259177B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI421240B (zh) * 2011-12-12 2014-01-01 Ind Tech Res Inst 苯多羧酸或其衍生物形成環己烷多元酸酯之氫化方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10338919A1 (de) * 2003-08-20 2005-04-21 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyamiden
JP4622406B2 (ja) * 2004-09-15 2011-02-02 新日本理化株式会社 水素化芳香族ポリカルボン酸の製造方法
JP2006124313A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Nippon Steel Chem Co Ltd 脂環式多価カルボン酸及びその無水物の製造方法
US20060257313A1 (en) * 2005-02-17 2006-11-16 Alan Cisar Hydrolysis of chemical hydrides utilizing hydrated compounds
US20100145002A1 (en) * 2005-06-01 2010-06-10 Mitsubishi Chemical Corporation Tetracarboxylic acid or polyesterimide thereof, and process for production of the same
WO2007063974A1 (ja) * 2005-12-02 2007-06-07 Nagoya Industrial Science Research Institute 芳香環化合物の芳香環への水素添加方法
JP5239140B2 (ja) * 2006-09-06 2013-07-17 三菱瓦斯化学株式会社 水素化芳香族カルボン酸の製造方法
US8846973B2 (en) 2008-07-23 2014-09-30 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for producing hydrogenated aromatic polycarboxylic acid
CN101891721B (zh) * 2010-07-28 2011-11-23 常州市阳光药业有限公司 电子级氢化偏苯三酸酐的制备方法
US9084985B2 (en) * 2011-03-01 2015-07-21 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method for producing alicyclic carboxylic acid and catalyst used in same
JP5751104B2 (ja) * 2011-09-08 2015-07-22 三菱瓦斯化学株式会社 シクロヘキサントリカルボン酸無水物のトランス体製造法
CN102381977B (zh) * 2011-10-28 2014-07-23 荣成市科盛化工有限公司 氢化均苯四甲酸脂的制备
KR101401909B1 (ko) 2012-03-07 2014-05-29 선문대학교 산학협력단 무착상 연속운전용 실외 열교환기가 형성된 히트펌프장치 및 제상방법
CN102675665B (zh) * 2012-04-23 2014-05-07 常州市阳光药业有限公司 无色透明聚酰亚胺薄膜的制备方法
US9090553B2 (en) 2012-10-05 2015-07-28 Basf Se Process for preparing cyclohexanepolycarboxylic acid derivatives having a low proportion of by-products
EP2716623A1 (de) * 2012-10-05 2014-04-09 Basf Se Verfahren zur Herstellung von Cyclohexanpolycarbonsäure-Derivaten mit geringem Nebenproduktanteil
JP6314411B2 (ja) * 2013-10-10 2018-04-25 三菱瓦斯化学株式会社 芳香族カルボン酸類の水素化触媒およびその製造方法
CN103992330B (zh) * 2014-05-23 2016-09-21 常州市阳光药业有限公司 电子级氢化均苯四甲酸二酐的制备方法
CN104945237A (zh) * 2015-05-15 2015-09-30 济南磐石医药科技有限公司 (1r,2r)-反式环己烷二羧酸的合成方法
WO2018180854A1 (ja) 2017-03-29 2018-10-04 三菱瓦斯化学株式会社 1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物の製造方法
KR102599901B1 (ko) 2017-03-29 2023-11-09 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 cis,cis-1,2,4-시클로헥산트리카르본산결정의 제조방법
JP2022042025A (ja) * 2018-12-21 2022-03-14 三菱瓦斯化学株式会社 シクロヘキサントリカルボン酸無水物の結晶の製造方法および結晶
CN115232001B (zh) * 2021-04-25 2024-08-30 中国石油化工股份有限公司 氢化均苯四甲酸合成方法
CN113831310A (zh) * 2021-11-10 2021-12-24 江苏正丹化学工业股份有限公司 偏苯三酸酐催化加氢合成1,2,4-环己烷三甲酸酐的方法
CN114163449B (zh) * 2021-12-20 2023-03-17 大连奇凯医药科技有限公司 1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐的制备及表征方法
TWI800442B (zh) * 2022-08-15 2023-04-21 中國石油化學工業開發股份有限公司 1,2,4,5-環己烷四甲酸之純化方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE571022A (zh) * 1957-09-09
US3141036A (en) * 1961-07-27 1964-07-14 Allied Chem Cyclohexane carboxylic acid produced by hydrogenation of molten benzoic acid
CH414601A (it) * 1961-08-18 1966-06-15 Snia Viscosa Procedimento per la preparazione di acido esaidrobenzoico
US4754064A (en) * 1983-10-24 1988-06-28 Amoco Corporation Preparation of cyclohexane dicarboxylic acids
NL8700691A (nl) * 1987-03-24 1988-10-17 Tno Werkwijze voor de bereiding en toepassing van groep-viii-metaalkatalysatoren voor de hydrogenering van aromatische en onverzadigde verbindingen onder milde omstandigheden.
WO1989000886A1 (en) * 1987-08-03 1989-02-09 Eastman Kodak Company Low pressure catalytic hydrogenation of carbonyl-containing compounds and catalysts therefor
JP2634828B2 (ja) * 1987-12-16 1997-07-30 旭化成工業株式会社 芳香族化合物の部分核水素化方法
JPH0782211A (ja) * 1993-09-10 1995-03-28 New Japan Chem Co Ltd 脂環式カルボン酸の製造方法
US5412108A (en) * 1994-01-05 1995-05-02 Amoco Corporation Method for preparing 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid and anhydride
DE69514283T3 (de) * 1994-06-09 2008-01-24 Institut Français du Pétrole Verfahren zur katalytischen Hydrierung und in diesem Verfahren zur verwendender Katalysator
US5475173A (en) * 1994-07-19 1995-12-12 Phillips Petroleum Company Hydrogenation process and catalyst therefor
JP3747493B2 (ja) * 1995-05-31 2006-02-22 新日本理化株式会社 脂環式ポリカルボン酸及びその酸無水物の製造方法
JP4120015B2 (ja) * 1996-10-28 2008-07-16 日立化成工業株式会社 新規な脂環式テトラカルボン酸二無水物、その中間体及びそれらの製造法
JP2000198760A (ja) * 1999-01-08 2000-07-18 Mitsubishi Chemicals Corp 高純度トランス―1,4―シクロヘキサンジカルボン酸ジアルキルの製造方法
JP2002001118A (ja) * 2000-06-23 2002-01-08 Koei Chem Co Ltd 活性化された白金触媒及びそれを用いたアミンの製造法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI421240B (zh) * 2011-12-12 2014-01-01 Ind Tech Res Inst 苯多羧酸或其衍生物形成環己烷多元酸酯之氫化方法
US8722922B2 (en) 2011-12-12 2014-05-13 Industrial Technology Research Institute Process for hydrogenation of polycarboxylic acids or derivatives therof

Also Published As

Publication number Publication date
DE60221955T2 (de) 2007-12-06
KR100935496B1 (ko) 2010-01-11
KR100936578B1 (ko) 2010-01-13
CN1428324A (zh) 2003-07-09
CN100424062C (zh) 2008-10-08
KR20090024762A (ko) 2009-03-09
US6927306B2 (en) 2005-08-09
KR100926854B1 (ko) 2009-11-13
JP2009057385A (ja) 2009-03-19
US20030149297A1 (en) 2003-08-07
JP4217877B2 (ja) 2009-02-04
KR20030022754A (ko) 2003-03-17
JP2003286222A (ja) 2003-10-10
TW200301247A (en) 2003-07-01
KR20090101144A (ko) 2009-09-24
DE60221955D1 (de) 2007-10-04
EP1323700A1 (en) 2003-07-02
EP1323700B1 (en) 2007-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI259177B (en) Process for producing hydrogenated aromatic polycarboxylic acid and process for producing hydrogenated aromatic polycarboxylic anhydride
TWI439450B (zh) 芳香族聚羧酸之氫化物之製造方法
JP2002105035A (ja) キシリレンジアミンの製造方法
JP4453798B2 (ja) 芳香族カルボン酸水素化物の製造方法
JP4622406B2 (ja) 水素化芳香族ポリカルボン酸の製造方法
JP2001181223A (ja) 1,4−シクロヘキサンジメタノールの製造方法
JP5239140B2 (ja) 水素化芳香族カルボン酸の製造方法
JP4720112B2 (ja) 高純度芳香族ポリカルボン酸の製造法
JP3608354B2 (ja) ジシクロヘキシル−2,3,3’,4’−テトラカルボン酸化合物
JP2015533381A (ja) 純粋なプラント母液溶媒の抽出システムおよび方法
JP4687844B2 (ja) シクロヘキサンジカルボン酸の製造方法
JP3826960B2 (ja) 高純度ナフタレンジカルボン酸の製造方法
JP3757989B2 (ja) ナフタレンジカルボン酸の精製方法
JP6372765B2 (ja) 1,4‐シクロヘキサンジカルボン酸ビス(2‐ヒドロキシエチル)の製造方法
JP2000239219A (ja) 脂肪族アルデヒド酸及び/又は脂肪族ジカルボン酸の製造方法及び製造用触媒
JPH0827067A (ja) 2,6−デカヒドロナフタレンジカルボン酸ジメチルの製造法

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Expiration of patent term of an invention patent