使用過(guò)氧化氫和錳復(fù)合物制備表氯醇的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及使用過(guò)氧化氫和錳復(fù)合物制備表氯醇的方法，用氧化劑通過(guò)烯丙基氯(“AC”)的催化氧化，其中催化氧化在水性反應(yīng)介質(zhì)中進(jìn)行，其中水溶性錳復(fù)合物被用作氧化催化劑，隨后分離表氯醇。
【專利說(shuō)明】使用過(guò)氧化氫和錳復(fù)合物制備表氯醇的方法
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年7月9日，申請(qǐng)?zhí)枮?00980130304. 7，發(fā)明名稱為"使 用過(guò)氧化氫和錳復(fù)合物制備表氯醇的方法"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0002] 本發(fā)明涉及使用過(guò)氧化氫和錳復(fù)合物通過(guò)烯丙基氯（"AC"）的催化氧化制備表氯 醇（"ECH"）的方法。

【背景技術(shù)】：
[0003] ECH(也稱為"EPI"）受到特別的關(guān)注。例如它在塑料、環(huán)氧樹(shù)脂、苯氧樹(shù)脂和其它 聚合物的制備中被用作結(jié)構(gòu)單元。它已被用作纖維素、樹(shù)脂和涂料的溶劑并且已發(fā)現(xiàn)作為 昆蟲(chóng)熏蒸劑的用途。ECH可以與水反應(yīng)，形成相應(yīng)的二醇。
[0004] 傳統(tǒng)的ECH生產(chǎn)路線涉及含氯氧化劑例如H0C1的使用。該方法經(jīng)受較大量的共 同生產(chǎn)出來(lái)的鹽酸鹽。盡管對(duì)ECH存在強(qiáng)烈的興趣，但是仍無(wú)法獲得沒(méi)有共同生產(chǎn)出鹽和/ 或其它副產(chǎn)物的高原子效益的生產(chǎn)路線。而且，可替代的制備方法存在副反應(yīng)和/或分離 問(wèn)題。在可以被用于后續(xù)反應(yīng)之前，ECH典型地必須經(jīng)受過(guò)各種純化步驟。
[0005] 例如，W02004/048353中制備ECH的方法在包含至少75 % w的有機(jī)物質(zhì)的反 應(yīng)介質(zhì)中進(jìn)行，引起重要的分離問(wèn)題。而且，從該參考文獻(xiàn)和生產(chǎn)ECH的其它參考文獻(xiàn) 可以知道，此類方法的產(chǎn)物通常包含表氯醇和由環(huán)氧乙烷環(huán)打開(kāi)產(chǎn)生的各種副產(chǎn)物，即 1_氣_3_甲氧基-2-丙醇、1_氣_2_甲氧基-3-丙醇、3_氣_1，3_丙二醇和1，3-二氣-2-丙 醇。
[0006] 從上述清楚的是，工業(yè)上仍在尋找以高轉(zhuǎn)換數(shù)和高選擇性地，意味著不含副產(chǎn)物 例如二醇地，生產(chǎn)ECH的商業(yè)上可行的方法。該方法還應(yīng)允許使用水性溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)， 從而避免環(huán)境和與乙腈以及類似的有機(jī)溶劑有關(guān)的其它問(wèn)題。本發(fā)明克服了這些缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0007] 相應(yīng)地，本發(fā)明提供一種制備表氯醇（"ECH"）的方法
[0008]-用氧化劑通過(guò)烯丙基氯（"AC" )的催化氧化，其中催化氧化在水性反應(yīng)介質(zhì)中 進(jìn)行，其中水溶性錳復(fù)合物被用作氧化催化劑，
[0009]-隨后分離表氯醇。
[0010] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，作為有機(jī)相分離ECH或一部分ECH，該相包含ECH或者 烯丙基氯與ECH的混合物。而且，可存在具有不同量的AC和ECH并由此具有不同密度的兩 個(gè)有機(jī)相。
[0011] 本申請(qǐng)涉及以下：
[0012] 1. 一種生產(chǎn)表氯醇（"ECH"）的方法
[0013]-用氧化劑通過(guò)烯丙基氯（"AC"）的催化氧化，其中催化氧化在水性反應(yīng)介質(zhì)中 進(jìn)行，其中水溶性錳復(fù)合物被用作氧化催化劑，
[0014]-隨后分離表氯醇。
[0015] 2.根據(jù)項(xiàng)目1所述的方法，其中作為有機(jī)相分離ECH或一部分ECH，該相包含ECH 或者AC與ECH的混合物。
[0016] 3.根據(jù)項(xiàng)目1或2所述的方法，其中所述催化劑包括通式（I)的單核錳復(fù)合物：
[0017] [LMnX3] Y ⑴
[0018] 或通式（II)的雙核錳復(fù)合物：
[0019] [LMn(y -X)3MnL]Y2 (II)
[0020] 其中Μη是錳；L或各個(gè)L獨(dú)立地是多齒配體，優(yōu)選含有3個(gè)氮原子的環(huán)狀或無(wú)環(huán)化 合物；各個(gè)X獨(dú)立地是配位物質(zhì)并且各個(gè)μ -X獨(dú)立地是橋連配位物質(zhì)，選自下組：R(T、cr、 Br' 1' F\ NCS' N3\ I3\ NH3、NR3、RC00' RSO" RS04\ OH' Ο2' 02' H00' H20、SH\ CN' 0CN_ 和 S42_及其組合，其中R是選自烷基、環(huán)烷基、芳基、芐基及其組合的基團(tuán)，Y是氧化穩(wěn)定 性反離子。
[0021] 4.根據(jù)項(xiàng)目3所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)配體是選自在骨架中含有至少7 個(gè)原子的無(wú)環(huán)化合物或在環(huán)中含有至少9個(gè)原子的環(huán)狀化合物，各自具有被至少兩個(gè)碳原 子分開(kāi)的氮原子。
[0022] 5.根據(jù)項(xiàng)目1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述雙核水溶性錳復(fù)合物用作催化 劑。
[0023] 6.根據(jù)項(xiàng)目1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中以1:10至1:10，000，000、優(yōu)選1:20 至1:100，000、最優(yōu)選1:50至1:1000的催化劑(Μη)對(duì)末端烯烴的摩爾比使用催化劑。
[0024] 7.根據(jù)項(xiàng)目1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述水性反應(yīng)介質(zhì)是水相。
[0025] 8.根據(jù)項(xiàng)目1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述水性反應(yīng)介質(zhì)包含緩沖體系以穩(wěn) 定pH，優(yōu)選在2. 5至8.0的范圍。
[0026] 9.根據(jù)項(xiàng)目1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述反應(yīng)在_5°C至30°C的溫度下進(jìn) 行。
[0027] 10.根據(jù)項(xiàng)目1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述氧化劑是過(guò)氧化氫。
[0028] 11.根據(jù)項(xiàng)目10所述的方法，其中過(guò)氧化氫以15%至98%的濃度，優(yōu)選20至 60%、更優(yōu)選30至50%的濃度的水溶液使用。
[0029] 12.根據(jù)項(xiàng)目1-11中任一項(xiàng)所述的方法，其中烯丙基氯與氧化劑的摩爾比在 1:0. 1至1:10的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1:0. 2至1:1. 2并且最優(yōu)選在1:0. 8至1:1的范圍內(nèi)。
[0030] 13.根據(jù)項(xiàng)目1-12中任一項(xiàng)所述的方法，其中以約等于催化氧化的反應(yīng)速率的速 率將所述氧化劑加入到水性反應(yīng)介質(zhì)中。
[0031] 14.根據(jù)項(xiàng)目1-13中任一項(xiàng)所述的方法，其中以分批法、連續(xù)法或半連續(xù)法進(jìn)行 所述催化氧化。
[0032] 15.根據(jù)項(xiàng)目1-14中任一項(xiàng)所述的方法，其中基于以下質(zhì)量平衡進(jìn)行所述催化氧 化：
[0033] ECH 約 11000kg/h
[0034] AC 約 9100kg/h
[0035] H202 (35% )約 6457kg/h
[0036] H20 約 2140kg/h。

【具體實(shí)施方式】：
[0037] 如本說(shuō)明書(shū)中所使用的，表述環(huán)氧化和氧化指相同的反應(yīng)；烯丙基氯的碳-碳雙 鍵轉(zhuǎn)化為環(huán)氧乙烷環(huán)。下文更詳細(xì)地討論本發(fā)明。
[0038] 相當(dāng)令人驚訝的是，盡管本發(fā)明的方法在水性反應(yīng)介質(zhì)中進(jìn)行反應(yīng)，但是可以以 高選擇性而沒(méi)有顯著量的副產(chǎn)物（二醇等）用于生產(chǎn)ECH。
[0039] 對(duì)可以用作氧化催化劑的水溶性錳復(fù)合物而言，許多適合的復(fù)合物是已知的。在 這方面應(yīng)注意，本專利中所描述的實(shí)際上是催化劑前體。實(shí)際上，在所有的公開(kāi)文獻(xiàn)和專利 文獻(xiàn)中典型地都將催化劑前體進(jìn)行了定義，其作為體系中的活性物質(zhì)可以是不同的并且實(shí) 際上在它催化的反應(yīng)過(guò)程中甚至發(fā)生變化。為了方便，并且如這在文獻(xiàn)中常見(jiàn)的，我們提到 復(fù)合物好比它是催化劑。催化劑典型地包含與一個(gè)或多個(gè)配體配位的一個(gè)錳原子或多個(gè)錳 原子。所述一個(gè)或多個(gè)錳原子可以為II、III或IV氧化態(tài)，在反應(yīng)過(guò)程中被活化。特別感 興趣的是雙核錳復(fù)合物。所以適合的錳復(fù)合物包括通式（I)的單核物質(zhì)：
[0040] [LMnXjY ⑴
[0041] 和通式（II)的雙核物質(zhì)：
[0042] [LMn ( μ -X) 3MnL] Y2 (II)
[0043] 其中Mn是錳；L或各個(gè)L獨(dú)立地是多齒配體，優(yōu)選含有3個(gè)氮原子的環(huán)狀或無(wú)環(huán)化 合物；各個(gè)X獨(dú)立地是配位物質(zhì)并且各個(gè)μ -X獨(dú)立地是橋連配位物質(zhì)，選自下組：R(T、cr、 Br' 1' F\ NCS' N3\ I3\ NH3、NR3、RC00' RSO" RS04\ OH' Ο2' 02' H00' H20、SH\ CN' 0CN_ 和 S42_及其組合，其中R是選自烷基、環(huán)烷基、芳基、芐基及其組合的基團(tuán)，Y是氧化穩(wěn)定 性的反離子。反離子Y例如可以是選自R0_、Cl' Br_、Γ、F_、S042' RCOO-、PF6_、乙酸根、甲苯 磺酸根、三氟甲磺酸根（CF3S03_)以及其組合，R再次是選自烷基、環(huán)烷基、芳基、芐基及其組 合的基團(tuán)。陰離子的類型不是非常關(guān)鍵的，盡管一些陰離子更優(yōu)選于其它陰離子。優(yōu) 選的反離子是PF6-。適合于本發(fā)明的配體是在骨架中含有至少7個(gè)原子的無(wú)環(huán)化合物或在 環(huán)中含有至少9個(gè)原子的環(huán)狀化合物，各自具有被至少兩個(gè)碳原子分開(kāi)的氮原子。優(yōu)選的 配體類別是基于（取代的）三氮雜環(huán)壬烷（"Tacn"）的類別。優(yōu)選的配體是1，4，7-三甲 基-1，4，7-三氮雜環(huán)壬烷（"TmTacn"），它是從例如Aldrich商購(gòu)可得的。在這方面重要 的是應(yīng)注意錳催化劑的水溶性是所有前述催化劑成分的函數(shù)。例如，發(fā)現(xiàn)由MnSOjP TmTacn 制備的單核錳復(fù)合物不能充分溶解。
[0044] 優(yōu)選雙核錳復(fù)合物，因?yàn)樗鼈冚^大的活性和水中的溶解性。優(yōu)選的雙核錳復(fù)合物 是式[Μηιν2 ( μ -0) 3L2]Y2的那些復(fù)合物，其中L和Y具有上面確定的含義，優(yōu)選地TmTacn作 為配體，PFf作為反離子。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明，可以直接使用或吸附到溶劑不溶性載體表面上使用錳復(fù)合物。此種 載體的示例性但非限制性實(shí)例是結(jié)構(gòu)化鋁硅酸鹽（例如沸石A、八面沸石和方鈉石）、無(wú)定 形鋁硅酸鹽、二氧化硅、氧化鋁、活性炭、微孔性聚合物樹(shù)脂（例如通過(guò)高內(nèi)相乳化技術(shù)形 成的聚苯乙烯珠）和粘土（尤其是層狀粘土例如鋰蒙脫石和水滑石）。錳復(fù)合物與載體的 相對(duì)重量比可以在約10:1至約1:10,000范圍內(nèi)的任何值。
[0046] 以催化有效量使用錳復(fù)合物。典型地，以1:10至1:10，000，000、優(yōu)選1:20至 1:100，000、最優(yōu)選1:50至1:1000的催化劑(Μη)對(duì)烯丙基氯的摩爾比使用催化劑。為方 便起見(jiàn)，催化劑的量也可以以它的濃度的方式來(lái)表達(dá)，此時(shí)緊記水性介質(zhì)的體積。例如，可 以以0. 001至lOmmol、優(yōu)選0. 01至7mmol并且最優(yōu)選0. 01至2mmol的摩爾濃度（基于Μη) 使用它。在這方面，注意環(huán)氧化作用關(guān)于催化劑濃度是一級(jí)的并且與催化劑的量成比例也 是重要的。隨著催化劑的量增加，活性增加。但是，較高的量需要用較高的成本來(lái)平衡。本 發(fā)明使用水溶性錳復(fù)合物的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是催化劑基本上不遷移到有機(jī)相。
[0047] 水性反應(yīng)介質(zhì)典型地是含有AC和/或ECH以及小于25%體積、優(yōu)選如果有的話僅 少量的其它有機(jī)化合物的水相。盡管不是優(yōu)選的，反應(yīng)介質(zhì)可以含有少量的共溶劑例如甲 醇和丙酮等。當(dāng)排除AC和/或ECH的存在時(shí)，水性反應(yīng)介質(zhì)因此適合地包含至少90%體積 的水，優(yōu)選95%體積、更優(yōu)選99%體積、還更優(yōu)選99. 9%體積的水。但是，最優(yōu)選地，水性反 應(yīng)介質(zhì)（再次排除溶于其中的任何AC和/或ECH)基本上是100%水相。
[0048] 水性反應(yīng)介質(zhì)可以含有緩沖體系以便穩(wěn)定pH。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)水性反應(yīng)介質(zhì)在 2. 5至8的pH范圍被適當(dāng)?shù)胤€(wěn)定，而優(yōu)選的pH范圍是3至7，并且最優(yōu)選的是3. 5至6. 5。 pH從而（遠(yuǎn)遠(yuǎn))低于在漂白烯烴，典型地在更堿性的條件（例如用NaHC03調(diào)到9. 0的pH) 下進(jìn)行時(shí)使用的pH。適合的或優(yōu)選的范圍可以通過(guò)幾種已知的酸-鹽組合來(lái)獲得，優(yōu)選的 組合是基于草酸-草酸鹽或乙酸-乙酸鹽。當(dāng)使用草酸和草酸鈉時(shí)，pH比率可以從3. 7變 化到4. 2。典型地，可以以對(duì)催化劑約10:1的摩爾比使用該緩沖劑，但是該量可以很寬地變 化，例如從1:1至100:1。
[0049] 水性反應(yīng)介質(zhì)還可以含有相轉(zhuǎn)移劑和/或表面活性劑。本發(fā)明方法中可以使用的 已知相轉(zhuǎn)移劑包括烷基季銨鹽。本發(fā)明方法中可以使用的已知表面活性劑包括非離子表面 活性劑例如從Union Carbide可得到的Triton X100?。
[0050] 認(rèn)為含有至少痕量烯丙基氯的水性反應(yīng)介質(zhì)是有益的。盡管這純粹是一種假設(shè)， 但是我們認(rèn)為烯丙基氯的存在使得催化劑能夠保持活性，同時(shí)我們認(rèn)為不存在烯丙基氯和 /或由于存在ECH和/或氧化劑而不存在烯丙基氯，活性催化劑的活性下降。
[0051] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以快速地確定催化氧化的反應(yīng)條件。壓力不是特別相關(guān) 的。認(rèn)為反應(yīng)是放熱的，并且可能需要冷卻反應(yīng)介質(zhì)。優(yōu)選在_5V至30°C、優(yōu)選0°C至20°C、 并且最優(yōu)選0°C至10°C的任何溫度下進(jìn)行反應(yīng)。
[0052] 注意，反應(yīng)產(chǎn)物ECH以非常少的量存在于水相中。代替的是，ECH形成有機(jī)相，如果 存在的話，連同（剩余的）烯丙基氯一起形成有機(jī)相。本發(fā)明方法中特別感興趣的是反應(yīng) 產(chǎn)物-ECH可以形成單獨(dú)相。所以，通過(guò)適當(dāng)選擇反應(yīng)條件，作為環(huán)氧化催化劑的催化有效 量的水溶性錳復(fù)合物和水性反應(yīng)介質(zhì)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)烯丙基氯被轉(zhuǎn)化為ECH，由于ECH的有限溶 解性它與水性反應(yīng)介質(zhì)分離，從而形成不含任何副產(chǎn)物并且不含任何有機(jī)溶劑的包含ECH 的一個(gè)產(chǎn)物層或多個(gè)產(chǎn)物層。ECH產(chǎn)物層可以含有一些溶于其中的未反應(yīng)的烯丙基氯。事 實(shí)上，可以存在兩個(gè)濃度不同的烯丙基氯和ECH產(chǎn)物層，它們因而可以具有比水性反應(yīng)介 質(zhì)的密度大或小的密度。
[0053] 為了獲得本發(fā)明的高選擇性和轉(zhuǎn)換數(shù)，烯丙基氯和氧化劑優(yōu)選以1:0. 1至1:10、 更優(yōu)選1:0. 2至1:1. 2、還更優(yōu)選1:0. 8至1:1的摩爾比反應(yīng)。優(yōu)選以超過(guò)氧化劑當(dāng)量地使 用烯丙基氯。反應(yīng)物的量應(yīng)是這樣：在烯丙基氯的完全轉(zhuǎn)化下生成了多于可溶于水性反應(yīng) 介質(zhì)中的ECH。優(yōu)選地，反應(yīng)物的量是這樣：在烯丙基氯的80%轉(zhuǎn)化下生成了多于可溶于水 性反應(yīng)介質(zhì)中的ECH。更優(yōu)選地，反應(yīng)物的量是這樣：在烯丙基氯的50%轉(zhuǎn)化下生成了多于 可溶于水性反應(yīng)介質(zhì)中的ECH。該方法導(dǎo)致對(duì)ECH的高選擇性和此外改善的易于分離ECH 的高轉(zhuǎn)換數(shù)生產(chǎn)ECH。為了保證最佳結(jié)果，應(yīng)將反應(yīng)物添加到水性介質(zhì)而不是可能在反應(yīng)期 間已經(jīng)形成的有機(jī)相。
[0054] 如上所提及的，認(rèn)為在水性反應(yīng)介質(zhì)中具有一些烯丙基氯是有益的。將富含烯丙 基氯的有機(jī)相（如果存在）與水相混合是有益的，而應(yīng)優(yōu)選避免完全由ECH構(gòu)成的有機(jī)相 的返混。所以，認(rèn)為混合或攪拌改善了烯丙基氯轉(zhuǎn)化為ECH，但是ECH本身妨礙了烯丙基氯 的轉(zhuǎn)化。
[0055] 下文討論烯丙基氯（"AC"）到表氯醇的轉(zhuǎn)化。根據(jù)反應(yīng)條件，反應(yīng)可以在包含底 部的有機(jī)相和上部的有機(jī)相的三層體系中進(jìn)行。底部的相可以具有高于反應(yīng)介質(zhì)的密度， 例如由較高ECH含量引起的，而上部的有機(jī)相將具有低于反應(yīng)介質(zhì)的密度，例如由較高AC 含量引起的。然而，經(jīng)歷攪拌條件，在反應(yīng)期間存在或產(chǎn)生此種單獨(dú)相可能不是立刻明顯 的；例如可以僅在體系靜置后觀察到單獨(dú)相。本發(fā)明的催化氧化優(yōu)選使用過(guò)氧化氫作為氧 化劑進(jìn)行。可以使用其它氧化劑，即作為過(guò)氧化氫的前體，但是鑒于易得性并且為了減小環(huán) 境影響，過(guò)氧化氫是優(yōu)選的氧化劑。過(guò)氧化氫具有強(qiáng)的氧化性。作為漂白劑，它主要用于漂 白紙。它典型地以水溶液使用。過(guò)氧化氫的濃度可以從15% (例如用于漂白毛發(fā)的消費(fèi) 級(jí)）到98% (推進(jìn)劑級(jí)）改變，優(yōu)選從20至60%、優(yōu)選30至50%改變的工業(yè)級(jí)。
[0056] 為了保證最佳氧化劑效率，優(yōu)選以約等于催化氧化的反應(yīng)速率的速率將氧化劑加 入到水性反應(yīng)介質(zhì)中。
[0057] 可以以分批法、連續(xù)法或半連續(xù)法進(jìn)行催化氧化。實(shí)際上，在不偏離本發(fā)明要點(diǎn)的 情況下可以在各個(gè)方面對(duì)方法進(jìn)行改變。
[0058] 下文通過(guò)一般實(shí)施例的方式描述烯丙基氯的催化氧化。
[0059] 可以在具有攪拌手段的常規(guī)攪拌釜反應(yīng)器中進(jìn)行催化氧化。例如，它可以是在約 250rpm的攪拌速度下操作的常規(guī)槳式攪拌機(jī)。可以分批添加水性反應(yīng)介質(zhì)和反應(yīng)物，或者 可以歷經(jīng)一段時(shí)間添加反應(yīng)物。如果在反應(yīng)期間加入過(guò)氧化氫，那么將它加入到包含烯丙 基氯的（攪拌的）有機(jī)相或（攪拌的）水性反應(yīng)介質(zhì)中。
[0060] 在（半）連續(xù)操作中，可以使用各種再循環(huán)流控制反應(yīng)條件（保持在_5°C至10°C 的溫度）和優(yōu)化生產(chǎn)率。
[0061] 對(duì)方法設(shè)計(jì)而言，可以附加沉降器來(lái)優(yōu)化ECH的重力分離。同樣地，可以使用膜裝 置以催化劑損失減少的方式使水性反應(yīng)介質(zhì)再循環(huán)。
[0062] 對(duì)于本發(fā)明反應(yīng)過(guò)程的質(zhì)量平衡的一個(gè)實(shí)例是：
[0063] ECH 約 11000kg/h
[0064] AC 約 9100kg/h
[0065] H202 (35% )約 6457kg/h
[0066] H20 約 2140kg/h
[0067] 作為該質(zhì)量平衡的結(jié)果，ECH/催化劑的比率是約8000mOl/mOl。
[0068] 以下實(shí)施例將更充分地舉例說(shuō)明本發(fā)明選擇的實(shí)施方案。除非另有說(shuō)明，否則此 處和所附權(quán)利要求中提到的所有份數(shù)、百分?jǐn)?shù)和比例都是以重量計(jì)。
[0069] 實(shí)施例
[0070] 實(shí)施例1
[0071] 用下式的催化劑進(jìn)行催化氧化：
[0072] - Me Me - o Μθ-^~1Ν?---------Μ η[?Η--'?*Μ?*^1 η^--?-Ι-Ν^- (PF6) 2 . Η2Ο Me Me
[0073] 還使用草酸鹽/草酸緩沖劑,35% H202水溶液作為氧化劑，水作為水性反應(yīng)介質(zhì)。 烯丙基氯作為末端烯烴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
[0074]實(shí)驗(yàn)：
[0075] 在典型的環(huán)氧反應(yīng)中，將50mL水中的9· 3μπιο1催化劑、7. 5mLH20中的112. 5ymol 草酸鈉和7. 5mL H20中的112. 5 μ mol草酸加入到裝配有機(jī)械攪拌器的三頸圓底燒瓶中。隨 著在4°C下烯烴（150mmol)和稀釋H202(200mmol)的加入，反應(yīng)開(kāi)始。
[0076] 加入10mL額外的水作為用于反應(yīng)的溶劑。在以8. 8mL/hr的料流條件下將氧化劑 加入到反應(yīng)溶液中。反應(yīng)溶液的pH是3. 5至3. 6，對(duì)于大多數(shù)用機(jī)械攪拌的實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)速率 保持在210rpm。
[0077] 結(jié)果和討論
[0078] 錳復(fù)合物使用水作為溶劑有效地生產(chǎn)ECH。在使用水作為溶劑的環(huán)氧化作用期間， 在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，AC作為單獨(dú)層存在于水性催化劑溶液的上部。隨著環(huán)氧化進(jìn)行，ECH連同溶 于其中的一些AC-起以單獨(dú)相生成。反應(yīng)進(jìn)行數(shù)次。有時(shí)，體系自上而下形成三個(gè)相：有 機(jī)相、水相和第二有機(jī)相。在反應(yīng)結(jié)束時(shí)，上部和下部有機(jī)相均包含主要量的ECH和AC。在 水相中也發(fā)現(xiàn)了占少量的AC和ECH。另一方面，體系還產(chǎn)生具有有機(jī)相（包含AC和ECH) 和水相的兩層體系。
[0079] 該實(shí)施例提供了在40%過(guò)氧化氫選擇性下產(chǎn)生的基于烯丙基氯的50% ECH收率， 轉(zhuǎn)換數(shù)（TON) 7800。沒(méi)有生成顯著量的二醇或其它副產(chǎn)物。
[0080] 實(shí)施例2
[0081] 按照實(shí)施例1的方式進(jìn)行各個(gè)實(shí)驗(yàn)。表1給出了不同攪拌速率下AC環(huán)氧化的結(jié) 果。
[0082] 表1 :AC的環(huán)氧化：攪拌速率變化 序號(hào) 時(shí)間（h) 攪拌速率 ECH 轉(zhuǎn)換數(shù)(對(duì)于 (rpm) (mmol) ECH) 1 6 650 33 3500
[0083] 2 6 500 36 3900 3 6 210 73 7800 4 4 210 64 6900 _5_4_100_37_3900
[0084] 該實(shí)施例說(shuō)明了 ECH的收率隨著攪拌速率增加，直到達(dá)到最佳。
[0085] 實(shí)施例3，催化劑的量變化
【權(quán)利要求】
1. 一種生產(chǎn)表氯醇的方法，包括： 使烯丙基氯與過(guò)氧化氫在催化劑存在下在水性反應(yīng)介質(zhì)中反應(yīng)，其中所述催化劑包含 水溶性錳復(fù)合物，以及烯丙基氯與過(guò)氧化氫的摩爾比在1:0. 1至1:1范圍內(nèi)；和 分離表氯醇產(chǎn)物， 其中所述水溶性錳復(fù)合物選自： 通式（I)的單核錳復(fù)合物： [LMnX3]Y (I) 或通式（II)的雙核錳復(fù)合物： [LMn(y -X)3MnL]Y2 (II) 其中Μη是錳原子；L或各個(gè)L獨(dú)立地是三氮雜環(huán)壬烷或取代的三氮雜環(huán)壬烷的多齒配 體；各個(gè) X 獨(dú)立地是配位物質(zhì)，其選自 RO'Cr、fc'r、r、NCS'N3'I3'NH3、NR3、RCOO'RS(V、 RS04_、OH_、02_、022_、HOO_、H 20、SH_、CN_、OCN_ 和 S42_ 及其組合，其中 R 選自烷基、 環(huán)烷基芳基、芐基及其組合，并且各個(gè)μ-X獨(dú)立地是橋連配位物質(zhì)，其選自RO_、Cr、 Br' 1' F\ NCS' N3\ I3\ NH3、NR3、RCOO' RSO" RS04\ OH' Ο2' 02' H00' H20、SH\ CN' OCN-和 S42_及其組合，其中R選自Ci-Q烷基、CrC20環(huán)烷基、C rC20芳基、芐基及其組合，Y是選自 R0_、Cl-、Br\ Γ、F_、S042-、RCOO-、PF6_、乙酸根、甲苯磺酸根、三氟甲磺酸根（CF 3S03_)以及其 組合的陰離子反離子，其中R選自Ci-Q烷基、Ci-Q環(huán)烷基芳基、芐基及其組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中表氯醇產(chǎn)物或部分表氯醇產(chǎn)物被作為有機(jī)相分 離，其中該有機(jī)相包含表氯醇產(chǎn)物或烯丙基氯與表氯醇產(chǎn)物的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述錳復(fù)合物具有式[MnIV2(y-0)3L2]Y 2，其中Μη 是錳原子，L是三氮雜環(huán)壬烷或取代的三氮雜環(huán)壬烷；各個(gè)μ-X獨(dú)立地是橋連配位物質(zhì)，其 選自 RO' Cl' Br' Γ、Γ、NCS' Ν3\ Ι3' ΝΗ3、NR3、RCOO' RS03\ RS04\ OH' Ο2' H00' H20、SH\ CN_、0CN_和S42_及其組合，其中R是選自烷基、環(huán)烷基、芳基、芐基及其組合的Ci-Q基團(tuán)，Y 是S042_、PF6_、乙酸根、或其組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括攪拌所述水性反應(yīng)介質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中攪拌所述水性反應(yīng)介質(zhì)包括用攪拌器在lOOrpm至 650rpm下攪拌該體系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水性反應(yīng)介質(zhì)進(jìn)一步包含緩沖劑與催化劑之 比為1 :1至100 :1的緩沖體系。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述緩沖體系包含酸-鹽組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述酸-鹽組合包括草酸-草酸鹽或乙酸-乙酸 鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述催化劑以0. 001mmol/L至10mmol/L的濃度存 在。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中以1:10至1:10，000, 000的所述催化劑（Μη)對(duì) 烯丙基氯的摩爾比使用所述催化劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水性反應(yīng)介質(zhì)的pH范圍在2. 5至6. 5。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水性反應(yīng)介質(zhì)的pH范圍在2. 5至4. 2。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中烯丙基氯與過(guò)氧化氫以烯丙基氯與過(guò)氧化氫的 摩爾比在1 :0. 2至1 :0. 8的范圍下反應(yīng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中以分批法、連續(xù)法或半連續(xù)法進(jìn)行所述反應(yīng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水性反應(yīng)介質(zhì)除任何溶解的環(huán)氧化物和烯 丙基氯外包含100%的水性介質(zhì)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述錳復(fù)合物具有式 [Μηιν2 ( μ -0) 3L2] Υ2，其中L是三氮雜環(huán)壬烷或取代的三氮雜環(huán)壬烷，反離子Y是PF6_或 ch3co2'
17.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述催化劑包括 通式（II)的雙核錳復(fù)合物： [LMn(y -X)3MnL]Y2 (II) 其中Μη是錳；L或各個(gè)L獨(dú)立地是三氮雜環(huán)壬烷或取代的三氮雜環(huán)壬烷的多齒配體； 各個(gè)μ-X獨(dú)立地是橋連配位物質(zhì)：02_、RC00_、RS03_、RS04_，其中R選自烷基、環(huán) 烷基、芳基、芐基及其組合，υ是選自so42-、pf6_、乙酸根、以及其組合的陰離子； 其中所述水性反應(yīng)介質(zhì)進(jìn)一步包含pH范圍在2. 5至4. 2的緩沖體系， 其中烯丙基氯與過(guò)氧化氫的摩爾比在1:0. 1至1. 2:1的范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】C07D303/08GK104045609SQ201410254232
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2008年8月1日
【發(fā)明者】R·波斯特馬, P·穆帕 申請(qǐng)人:邁圖專業(yè)化學(xué)股份有限公司