[发明专利]用于制备酰基过氧化物的连续方法

说明书

本发明涉及可以安全地且以高的体积时间产率进行的、用于制备 酰基过氧化物的方法。

酰基过氧化物一般地通过使选自酰氯、羧酸酐和氯甲酸酯的酰基 化合物与选自有机氢过氧化物和过氧化氢的过氧化合物反应来制备。 在加入碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物的水溶液的情况下进行该 反应，以结合在酰基化合物与过氧化合物的反应中释放的酸。在两相 反应混合物中进行该反应且反应放热。

酰基过氧化物在工业上用作用于聚合反应、用于聚合物交联反应 和用于不饱和聚酯树脂固化的引发剂。这些应用是基于在不稳定的氧- 氧键上酰基过氧化物分解为自由基。根据过氧化物的化学结构，这种 分解在不同温度下且以不同速率进行。分解中释放的热量，在未充分 排出热量的情形下，导致分解过程的自加速，其属于主要为剧烈的分 解且最坏情形下可以导致爆炸。

因此对于酰基过氧化物的安全制备，需要可以在低于自加速分解 的温度(SADT)下进行且以低反应器体积和高体积时间产率进行的方 法，使得每种情形下反应器中仅存在少量的酰基过氧化物。

US 3 849 468公开了用于在环管反应器中制备酰基过氧化物的连 续方法。在该方法中，仅循环反应混合物的含水相，因为在每次通过 反应塔之后将有机相与产物一起除去且仅将含水相回导到反应塔中。 该方法要求使用溶剂且容许体积时间产率范围为0.1～0.47mol/l·h， 如实施例中所显示的那样。

US 4 075 236公开了与此相比改进的方法，其中在两个串联的搅 拌釜中连续地进行反应，将投入料导入到第一搅拌釜。该方法容许无 溶剂的反应过程，且其体积时间产率范围为1.3～2.0mol/l·h。

DD 128 663公开了类似于US 4 075 236的方法，其中在4～7个 串联的搅拌釜中连续地进行该反应。在高于自加速分解的温度(SADT) 的反应温度40～95℃下，达到范围为16～74mol/l·h的体积时间产率。

EP 847 387描述了用于在包括混合反应器和后接的连接管线的穿 流装置(Durchlaufapparatur)中连续制备酰基过氧化物的方法，其 中在后接的连接管线中到达至少10％的转化率。混合反应器中，采用 喷射混合器、超声发生器、静态混合器或转子/定子混合器形式的强烈 混合器。所述方法不能可靠地转用到工业规模，因为，对于后接的连 接管线中至少10％的转化率，仅可以在实验室装置的小管线横截面下 确保所需的热量排出。

US 2004/0249097描述了用于制备具有的酰基过氧化物的液滴尺 寸小于10μm的酰基过氧化物乳液的方法。该方法中，使酰基化合物 和过氧化合物在分散剂的存在下反应。该方法的一种实施方式中，在 可以采用循环引导操作的穿流均化器(在线均化器)中进行该反应， 以实现为了均化的多次穿流。但是，以该方法仅能够获得酰基过氧化 物乳液而非纯净形式的酰基过氧化物。

现已发现，通过依据本发明的方法可以实现在低温和高体积时间 产率下酰基过氧化物的安全制备的目的，该方法也使得能够无需使用 溶剂地制得纯净形式的酰基过氧化物。

本发明主题在于用于通过使选自酰氯、羧酸酐和氯甲酸酯的酰基 化合物与选自有机氢过氧化物和过氧化氢的过氧化合物反应制备酰基 过氧化物的连续方法，其中在至少两个串联的充分混合的 (durchmischten)反应区中进行该反应，并将酰基化合物、过氧化合 物和碱的水溶液导入第一反应区，其中该方法特征在于，该第一反应 区包括经由其中使反应混合物冷却的热交换器的两相反应混合物的循 环过程。

在依据本发明的方法中，使酰基化合物和过氧化合物在至少两个 串联的充分混合的反应区中反应。本发明的上下文中，充分混合的反 应区是其中通过混合确保反应区之内的反应混合物的组成实质上均匀 的反应区。串联的反应区之间，相反地，不发生回混，即并不使反应 混合物从后接的反应区回导到在前的反应区。可以将充分混合的反应 区设计成单独的反应区。替换地，也能够将两个或更多个充分混合的 反应区设计在共同的装置中。用于充分混合的反应区的适宜实施方式 为，例如，搅拌釜反应器或环管反应器(Schlaufenreaktor)。依据 本发明的方法优选地包括2～8个串联的充分混合的反应区。