[发明专利]合成2,6-萘二甲酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由2,6-异丙基萘液相氧化制备2,6-萘二甲酸的方法。

背景技术

2,6-萘二甲酸（2,6-NDCA）及其衍生物是制备各种聚酯、聚氨酯材料以及液晶聚合物（LCP）等的重要单体，特别是2,6-NDCA与乙二醇缩聚制得的聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）在薄膜、包装容器（尤其是啤酒瓶）和工业纤维中具有广阔的应用前景。由于2,6-NDCA结构上的高度对称性使得PEN具有直链聚合物的特性，是一种刚性好、强度大、热加工性能优异的高性能材料。与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）相比，PEN耐热性、阻隔性、机械性能、耐化学药品性、抗紫外线等性能更为优越。目前工业上主要通过二烷基萘在Co-Mn-Br催化剂下空气液相氧化合成2,6-NDCA，如美国专利US 5183933（标题为：Process for preparing 2,6-naphthalene-dicarboxylic acid）采用2,6-二甲基萘（2,6-DMN）制得2,6-NDCA，其收率为93%。在各种不同的2,6-二烷基萘液相氧化法中，由于2,6-二甲基萘的物理性质和2,7-二甲基萘的物理化学性质相似，分离比较困难，操作成本较高；而2,6-二异丙基萘（2,6-DIPN）易于与原料（异构体混合物）分离、提纯，操作成本较低。因此，从工业生产和经济成本来看，2,6-DIPN氧化法制备2,6-NDCA的工艺路线更具有发展前景。到目前为止，几乎所有制备2,6-萘二甲酸的专利都是采用醋酸为溶剂的，如美国专利US4681978（标题为：Process for producing 2,6-naphthalene-dicarboxylic acid）、US4709088（标题为：Process for producing 2,6-naphthalene-dicarboxylic acid）、US4716245（标题为：Process for producing 2,6-naphthalene-dicarboxylic acid）、US4925977（标题为：Process for producing 2,6-naphthalene-dicarboxylic acid by oxidized 2,6-diisopropylnaphthalene）以及中国专利CN101244997（标题为：一种2,6-萘二甲酸的制备方法）。大量醋酸溶剂的存在，一方面加快了设备的腐蚀速度，另一方面也对后续提纯工序增加了负担，因此从经济和环保的观点来看，所述工艺是不利的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的2,6-萘二甲酸制备中使用大量醋酸溶剂的问题，提供一种2,6-二异丙基萘液相氧化制备2,6萘二甲酸的方法，该方法具有不使用醋酸溶剂，且目标产物2,6-萘二甲酸收率高的特点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种合成2,6-萘二甲酸的方法，以Co-Mn-Ce-Br为催化剂，水为溶剂，在反应温度为160～210℃，反应压力为2～4MPa，反应时间为3～7h的条件下，用含氧气的气体液相氧化2,6-二异丙基萘制备2,6-萘二甲酸，所述催化剂以季铵盐和选自由通式I、II、III或IV表示的至少一种氮氧化合物为助催化剂：

（I）（II）

（III） （IV）

其中，R₁和R₂为相同或不同的，各自表示氢原子、卤素原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基或酰基；R₃、R₄和R₅为相同或不同的，表示为氢原子或酰基。