偏苯三酸酐催化加氫合成1，2，4-環己烷三甲酸酐的方法技術

本發明專利技術涉及化工生產技術領域內的一種偏苯三酸酐催化加氫合成1，2，4

【技術實現步驟摘要】
偏苯三酸酐催化加氫合成1，2，4
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環己烷三甲酸酐的方法


[0001]本專利技術涉及化工生產
的1，2，4
?
環己烷三甲酸酐的生產方法，具體地是采用偏苯三酸酐合成1，2，4
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環己烷三甲酸酐的方法。

技術介紹

[0002]偏苯三酸酐（簡稱TMA）是有機合成工業的重要化工原料，可生產多種性能獨特的化學品，如增塑劑偏苯三酸三辛酯（簡稱TOTM）、聚酰胺
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酰亞胺樹脂、聚酯酰亞胺等樹脂、水溶性涂料和粉末涂料等。
[0003]1，2，4
?
環己烷三甲酸酐是一種脂環族酸酐，又稱氫化偏苯三酸酐（簡稱HTMA），是偏苯三酸酐經由苯環加氫得到的產品。通常可應用于高性能涂料、聚酯樹脂和玻璃纖維，還可以作為固化劑用于大功率藍光LED環氧樹脂封裝材料，可用作具有如透明性和溶劑溶解性的功能聚酰亞胺的原料。該產品可用于汽車、運輸、工業維護、航空航天、建筑物、設備儀器和普通金屬及膠衣涂料等方面。與偏苯三酸酐相比，二者具有相近的反應活性。氫化偏苯三酸酐由于分子結構中不含有芳香族成分，因此由其制備的聚酰亞胺（PI）有望具有優良的透明性。高擊穿強度、低介電常數、低介質損耗，低吸濕率、以及與金屬等基材良好的粘附性，但同時樹脂的耐熱性能會有所降低。由于氫化偏苯三酸酐基PI特殊的物理化學性質，因此在集成電路、液晶顯示等高
中有著廣泛的應用前景。
[0004]中國專利文獻CN1428324A公開了一種制備氫化芳族多羧酸酐的方法，其中具體公開了一種由偏苯三酸酐制備氫化偏苯三甲酸的方法，即以偏苯三酸酐為原料，以水為單一溶劑，在大投料量(催化劑重量為偏苯三甲酸重量的66.67％)的銠碳催化劑的催化劑作用下進行氫化反應。該方法得到的氫化偏苯三酸酐純度低、催化劑用量大、成本過高。
[0005]中國專利CN101891721B公布一種電子級氫化偏苯三酸酐的制備方法，以偏苯三酸酐為原料，以四氫呋喃、乙醇、甲醇等為溶劑，以鈀碳或鉑碳為催化劑，直接加氫制備氫化偏苯三酸酐的工藝技術，該方法用到四氫呋喃溶劑會污染環境，而且醇類會與原料發生酯化反應，不能滿足工業生產要求。
[0006]中國專利CN11042041A公開了具體涉及一種單金屬負載的釕炭催化劑及其制備方法，與在催化偏苯三酸酐加氫制備1，2，4
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環己烷三甲酸酐中的應用。以甲苯、二甲苯等為有機溶劑，以單金屬負載的釕炭為催化劑，該方法使用的溶劑對環境有嚴重危害，不符合現有的綠色化學的環保理念，故而還停留在實驗室研究階段，并未有工業化生產。

技術實現思路

[0007]本專利技術的目的是提供一種偏苯三酸酐催化加氫合成1，2，4
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環己烷三甲酸酐的方法，使其生產工藝耗時短，操作簡單，易于控制，成本低。
[0008]本專利技術的目的是這樣實現的：偏苯三酸酐催化加氫合成1，2，4
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環己烷三甲酸酐方法，包括如下步驟：1）將偏苯三酸酐溶于適量有機溶劑中得到偏苯三酸酐溶液；所述有機溶劑為無水
丙酮或無水環己酮；2）將偏苯三酸酐溶液和加氫催化劑按照一定比例的混合加入到高壓釜中，然后升溫到100~300 ℃的反應溫度，再向高壓釜中內連續通入氫氣；3）保持高壓釜內反應溫度為100~300 ℃，高壓釜中壓力2.0~5.0 MPa，偏苯三酸酐與氫氣催化反應生成1，2，4
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環己烷三甲酸酐；4）取反應液，用液相色譜進行測試，當其中偏苯三甲酸酐含量低于1 %，且1，2，4
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環己烷三甲酸酐含量高于98 %時，停止加氫反應，過濾回收加氫催化劑，蒸出部分溶劑，最后重結晶后得到1，2，4
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環己烷三甲酸酐固體。
[0009]本專利技術的進一步改進在于，所述加氫催化劑的活性成分為金屬鈀、鎳、釕、銠、鉑中的一種，優選為鈀、鉑、銠。
[0010]本專利技術的進一步改進在于，所述偏苯三甲酸酐與有機溶劑的重量比為1:2~5，優選為1:3。
[0011]本專利技術的進一步改進在于，所述加氫催化劑用量為偏苯三甲酸酐重量的0.05~0.1 %，優選為0.07~0.08 %。
[0012]本專利技術的進一步改進在于，反應溫度優選為150~200 ℃；反應壓力優選為3.0~4.0 MPa。
[0013]與現有技術相比，本專利技術通過偏苯三甲酸酐催化加氫合成1，2，4
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環己烷三甲酸酐的方法采用一步法完成，此工藝具有以下優點：1、反應溫度和壓力不高，能耗低，易于控制。
[0014]2、生產工藝耗時短，操作簡單，成本低。
[0015]3、1，2，4
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環己烷三甲酸酐的收率高。
具體實施方式
[0016]下面結合實施例在進一步說明本專利技術，但是本專利技術要求保護的范圍包括并不局限于實施例表述的范圍。
[0017]實施例1：將偏苯三甲酸酐60g、無水丙酮120g和鈀催化劑3g的混合液加入到高壓反應釜中，保持高壓釜反應溫度為100℃，加氫反應壓力保持在2.0Mpa，催化加氫反應每2h取一次反應液，用液相色譜進行測試，檢測到偏苯三甲酸酐含量低于1 %，且1，2，4
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環己烷三甲酸酐含量高于98 %，停止加氫反應，過濾催化劑后，收集液相，蒸出部分溶劑，最后重結晶后得到1，2，4
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環己烷三甲酸酐固體。經檢測1，2，4
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環己烷三甲酸酐收率95.0%。
[0018]在上述實施例1的基礎上，保持其他參數不變，僅改變反應溫度，收率如下表所示：序號反應溫度（℃）收率（%）實施例110095.0實施例A212595.4實施例A315098.2實施例A417598.4實施例A520098.7實施例A622597.3
實施例A725097.1實施例A827596.6實施例A930096.2從上表可以看出，本專利技術的反應溫度優選為150~200 ℃。
[0019]在上述實施例1的基礎上，保持其他參數不變，僅改變反應壓力，收率如下表所示：序號反應壓力（MPa）收率（%）實施例12.095.0實施例B22.2595.4實施例B32.595.7實施例B42.7596.5實施例B53.098.2實施例B63.2598.4實施例B73.598.7實施例B83.7598.9實施例B94.098.4實施例B104.2597.6實施例B114.596.5實施例B124.7595.8實施例B135.095.3從上表可以看出，本專利技術的反應壓力優選為3.0~4.0 MPa。
[0020]在上述實施例1的基礎上，保持其他參數不變，僅改變反應催化劑用量占偏苯三酸酐質量比，收率如下表所示：序號催化劑用量占比（%）收率（%）實施例10.0595.0實施例C20.0696.5實施例C30.0798.7實施例C40.0898.8實施例C50.0996.3實施例C60.1095.2從上表可以看出，本專利技術的催化劑用量占比優選為0.07~0.08%。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種偏苯三酸酐催化加氫合成1，2，4
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環己烷三甲酸酐的方法，其特征在于包括如下步驟：1）將偏苯三酸酐溶于適量有機溶劑中得到偏苯三酸酐溶液；所述有機溶劑為無水丙酮或無水環己酮；2）將偏苯三酸酐溶液和加氫催化劑按照一定比例的混合加入到高壓釜中，然后升溫到100~300 ℃的反應溫度，再向高壓釜中內連續通入氫氣；3）保持高壓釜內反應溫度為100~300 ℃，高壓釜中壓力2.0~5.0 MPa，偏苯三酸酐與氫氣催化反應生成1，2，4
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環己烷三甲酸酐；4）取反應液，用液相色譜進行測試，當其中偏苯三甲酸酐含量低于1 %，且1，2，4
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環己烷三甲酸酐含量高于98 %時，停止加氫反應，過濾回收加氫催化劑，蒸出部分溶劑，最后重結晶后得到1，2，4
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環己烷三甲酸酐固體。2.根據權利1所述的偏苯三酸酐催化加氫合成1，2，4
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環己烷三甲酸酐的方法，其特征在于：所述加氫催化劑的活性成分為金屬鈀、鎳、釕、銠、鉑中的一種。3.根據權利1或2所述的偏苯三...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹正國，李江華，王福，任偉，荊曉平，
申請(專利權)人：江蘇正丹化學工業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：