[发明专利]用于制备二乙烯基芳烃二氧化物的方法

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及一种用于制备二乙烯基芳烃二氧化物(divinylarene dioxides)的方法，特别是用于制备衍生自二乙烯基苯的那些二乙烯基芳烃二氧化物的方法。

背景和相关技术描述

衍生自二乙烯基芳烃、特别是二乙烯基苯(DVB)的二乙烯基芳烃二氧化物、特别是二乙烯基苯二氧化物(DVBDO)和其它二乙烯基芳烃二氧化物，是一类的二环氧化物，其可以用作反应性稀释剂或环氧热固性制剂的主要环氧树脂基体。DVBDO本身具有非常低的液体粘度(例如，小于约20mPa-s)，从而使得DVBDO特别可以用于制备低粘度的环氧制剂。由DVBDO制成的环氧制剂可用作例如适于在涂料、复合材料和模塑组合物的领域中使用的各种其它产品的制备中的中间体。

之前已知使用过氧化氢(H₂O₂)制备DVBDO的方法。然而，这些之前已知现有技术方法都不能以高的收率有效率地且经济地制备DVBDO。例如，在Inoue等，Bull.Chem.Soc.Jap.，1991，64，3442中描述的方法使用钼催化剂和硝酸钠或硫酸钠添加剂，由于产物不稳定性和催化剂失活而提供小于10％的DVBDO收率。JP 09286750公开了一种用于以30％的收率制备DVBDO的方法。

在现有技术中已知的以上方法没能成功地以高收率(例如，大于30％)提供DVBDO。另外，现有技术方法没有在不联产不期望副产物如乙酰胺或乙酸的情况下制备DVBDO。

因此，期望的是提供一种用于制备二乙烯基芳烃二氧化物的方法，特别是衍生自二乙烯基苯的那些二乙烯基芳烃二氧化物的方法，所述方法在不联产不期望副产物的情况下使用H₂O₂；并且其中使用经济和有效率的方法以高收率制备二乙烯基芳烃二氧化物。

发明概述

本发明涉及在催化剂的存在下并且在溶剂的存在下，使用氧化剂如过氧化氢进行二乙烯基芳烃二氧化物的制备；其中所述方法在使得将不期望副产物的联产最小化或基本上消除的条件下进行。本发明的方法还有利地以高收率，例如以大于约30％的收率制备二乙烯基芳烃二氧化物。

在本发明的一个实施方案中，在催化剂和溶剂的存在下用过氧化氢作为氧化剂进行二乙烯基芳烃的催化环氧化，以形成例如二乙烯基芳烃二氧化物如二乙烯基苯二氧化物；其中过氧化氢以相对于每摩尔二乙烯基芳烃为2以上的摩尔比存在于反应混合物中。

作为本发明的一个示例，可以将二乙烯基苯溶解在溶剂如二氯甲烷中，并且使用过氧化氢作为氧化剂，可以将催化剂如甲基三氧化铼(methyltrioxorhenium)(MTO)以及有机改性剂如3-甲基吡唑(3MP)加入到反应混合物中；然后可以在约0℃至约100℃之间的温度进行反应。

发明详述

本发明不限于以下描述的具体实施方案，而是；本发明包括落入到后附权利要求的真实范围之内的所有备选方案、更改和等价物。

在其最宽泛的范围中，本发明包括一种用于制备二乙烯基芳烃二氧化物的方法。本发明的二乙烯基芳烃二氧化物通过在溶剂的存在下并且在催化剂的存在下使二乙烯基芳烃与过氧化氢反应而制备。例如，在一个实施方案中，通过将二乙烯基苯(DVB)溶解在二氯甲烷中，使用过氧化氢(H₂O₂)作为氧化剂制备二乙烯基芳烃二氧化物如二乙烯基苯二氧化物(DVBDO)。可以将催化剂如甲基三氧化铼(MTO)以及3-甲基吡唑(3MP)有机改性剂加入到反应混合物中；然后可以在约0℃至约100℃的温度进行反应。在环氧化完成以后，可以移去溶剂和有机改性剂，并且需要时，可以将产物通过已知手段例如蒸馏纯化。

在一个实施方案中，二乙烯基芳烃的来源可以来自制备二乙烯基芳烃得方法，例如；二乙烯基芳烃可以用来自芳烃的盐或金属废料和乙烯制备。