[发明专利]一种脂肪族环氧化合物的合成方法

说明书

本发明提供了一种脂肪族环氧化合物的合成方法，所述方法包括如下步骤：将脂肪族烯烃、含钼的固态环氧化催化剂和氧化剂混合，反应，制备所述脂肪族环氧化合物；其中，在反应过程中不断移除副产物，所述副产物至少包括来自氧化剂的副产物；所述氧化剂选自有机氢过氧化物，所述脂肪族烯烃的沸点高于来自氧化剂的副产物的沸点。所述方法具有原材料易得、操作简便灵活、设备简单、成本低、无需添加额外溶剂、反应速率高、产品品质高、转化率高等特点，制备得到的产品可满足高端环氧树脂的要求，可以解决现有工艺中反应溶剂用量大、催化剂价格昂贵、环氧键易开环、产品质量差、转化率低等问题。

技术领域

本发明属于脂肪族环氧化合物技术领域，具体涉及一种脂肪族环氧化合物的合成方法。

背景技术

脂肪族环氧化合物可以用于制备环氧树脂，与传统的双酚A型环氧树脂相比较，由于不含有残余氯和芳香基，具有热稳定性好，耐候性高，电绝源性能优异等特点，因此脂肪族环氧化合物制备得到的环氧树脂被广泛地应用于涂料，包装，电子，汽车等领域。

目前已商业化生产的脂肪族双环氧化合物主要是3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环已基甲酸酯和双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯，工业上多采用美国联碳化学公司的过酸法(参见美国专利文献US2716123)合成上述两种脂肪族双环氧化合物，但该方法中需要采用高浓度的过氧乙酸，容易爆炸，存在极大的安全隐患。

中国专利文献CN101250169A中公开了一种脂肪族环氧化合物的制备方法，其是以双氧水为氧源的氧化体系，以杂多酸为催化剂催化环氧化脂肪族烯烃制备脂肪族环氧化合物。但是，由于脂肪族环氧化合物对酸和水均很敏感，上述方法存在产物的易水解和开环等问题，并且所述方法中使用的催化剂价格昂贵，且难与高沸点的产物分离，不利于工业化生产。

中国专利文献CN102596924A中公开了一种叔丁基过氧化氢分别氧化环己烯和苧烯制备对应的环氧化合物的方法，其是采用装填树脂负载钼催化剂的反应精馏塔反应，可提高反应的选择性。但是，此反应装置仅适用于含有不超过14个碳原子的烯烃环氧化，且对于高沸点的烯烃环氧化的转化率会明显降低，装置操作不稳定；并且烯烃与过氧化物的摩尔比过高，造成后续产物分离困难和产品的环氧值降低等问题。

另外，脂肪族环氧化合物作为环氧树脂的前体，对环氧当量和粘度都有特定的要求。因此在制备过程中不但要保证高转化率，还要保持高环氧当量(即需防止产物进一步水解和聚合)，对于脂肪族双环氧化合物而言还需要高选择性。因为脂肪族环氧化合物和其前体脂肪族烯烃一般都是高沸点化合物，不能为了控制水解反应而使用大大过量的脂肪族烯烃，通常只能通过稀释体系来减少水与环氧产物的接触几率而抑制水解。这样就带来了体系大，效率低，产物的分离困难(特别是沸点较髙的双环氧产物)等问题，有必要开发出一种高效的、安全的高沸点烯烃的环氧化方法。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明的目的是提供一种脂肪族环氧化合物的合成方法，所述方法具有原材料易得、操作简便灵活、设备简单、成本低、无需添加额外溶剂、反应速率高、产品品质高、转化率高等特点，制备得到的产品可满足高端环氧树脂的要求，可以解决现有工艺中反应溶剂用量大、催化剂价格昂贵、反应过程难以控制、环氧键易开环、产品质量差、转化率低等问题。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种脂肪族环氧化合物的合成方法，所述方法包括如下步骤：

将脂肪族烯烃、含钼的固态环氧化催化剂和氧化剂混合，反应，制备所述脂肪族环氧化合物；

其中，在反应过程中不断移除副产物，所述副产物至少包括来自氧化剂的副产物；所述氧化剂选自有机氢过氧化物；所述脂肪族烯烃的沸点高于来自氧化剂的副产物的沸点。

根据本发明，所述有机氢过氧化物选自叔丁基过氧化物，例如选自叔丁基过氧化氢。