[发明专利]一种分离氧化反应产物和氧化催化剂的方法

说明书

本发明涉及一种从反应混合物中分离氧化反应产物或其盐和氧化催化剂的方法，该反应混合物是用酰亚胺化合物如N-羟基邻苯二甲酰亚胺作为氧化催化剂通过氧化底物而得到的。

N-羟基邻苯二甲酰亚胺和其他酰亚胺化合物是已知的氧化催化剂，让底物(如烃、醇、醛、酮、胺和杂环化合物)与分子氧接触来进行这种氧化反应(日本专利申请特许公开38909/1996(JP-A-8-38909))。用这种催化剂可在温和条件下进行氧化反应而没有任何废气处理，这种氧化反应可提供高转化率和高选择性的包括醇、醛、酮和有机酸的氧化反应产物。这样一种氧化产物通常通过蒸馏从氧化混合物中分离。

然而，蒸馏不总是从反应混合物中分离氧化反应产物的有效方法。当氧化反应产物和底物两者沸点都低时(如50-150℃)，由于底物具有低沸点，蒸馏导致了纯度和产率的降低。另一方面，当氧化反应产物是高沸点(如150-500℃)的化合物时，该氧化催化剂在高温加热下进行的蒸馏中可能分解。该酰亚胺化合物具有低分解温度，例如，N-羟基邻苯二甲酰亚胺的分解温度为230℃。因此，蒸馏作为分离高沸点氧化反应产物方法，有热分解该氧化催化剂、不能再次利用该氧化催化剂并提高成本的风险。另外，该氧化催化剂的热分解产物可能使该反应产物的质量降级。如上所述，不加考虑的选择蒸馏来从反应混合物中分离具有任何沸点的氧化反应产物，是不明智的。

因此，本发明的一个目的是提供一种从反应混合物中分离氧化催化剂如N-羟基邻苯二甲酰亚胺或其他酰亚胺化合物以有效利用该氧化催化剂的方法，该反应混合物是通过底物(如烃)氧化而得到的。

本发明另外一个目的是提供一种有效分离待再使用的酰亚胺化合物同时避免其分解的方法，甚至当该氧化反应产物是高沸点化合物时也如此。

本发明的再一个目的是提供一种从底物氧化得到的反应混合物中有效分离该氧化反应产物和氧化催化剂的方法，该方法不受该反应产物沸点的影响。

本发明的下一个目的是提供一种在温和条件下，通过简单操作，从该氧化反应混合物中分离该氧化反应产物和氧化催化剂的方法。

为了达到上述目的进行了深入细致的工作后，本发明人发现：在用酰亚胺化合物如N-羟基邻苯二甲酰亚胺作为氧化催化剂的氧化反应中，使用至少含有水的含水溶剂和一种非水溶的溶剂，有利于该氧化反应产物有效地分布在含水溶剂层中、该氧化催化剂有效地分布在非水溶溶剂层中，每一种溶剂都作为萃取剂。本发明是根据上述发现进行的。

本发明分离方法是在如式(1)所示的酰亚胺作为氧化催化剂的情况下，从底物氧化制得的反应混合物中分离氧化反应产物和氧化催化剂的方法，该方法包括使用至少含有水的含水溶剂和一种可从该含水溶剂中分离的非水溶的溶剂，由此可有效地把该氧化反应产物分布在该含水溶剂层中、该氧化催化剂分布在该非水溶溶剂层中，其中R¹和R²独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、芳基、环烷基、羟基、烷氧基、羧基、烷氧羰基或酰基；R¹和R²可一起形成一个双键，或一个芳香或非芳香环；x表示氧原子或羟基；且n指1-3的整数。

该酰亚胺化合物包括：例如，N-羟基邻苯二甲酰亚胺和其他N-羟基酰亚胺化合物。关于底物，可提到烃类、醇类、醛类、酮类、胺类和杂环化合物类。使用上述底物制备相应的氧化反应产物(如醇、醛、酮、羧酸)。水可以作为该至少含有水的含水溶剂(此后称其为“亲水溶剂”或“含水溶剂”)。关于非水溶的溶剂(此后称其为“疏水溶剂”或“疏水有机溶剂”)，可使用烃类、酮类、酯类和腈类。酰亚胺化合物

在式(1)的化合物中，作为取代基R¹和R²的卤素原子包括碘、溴、氯和氟原子。烷基的例子包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基和其他具有1-10个碳原子的直链或支链烷基。优选的烷基包括具有约1-6个碳原子的烷基，特别是具有约1-4个碳原子的低级烷基。

芳基包括：例如，苯基和萘基。环烷基包括环戊基、环己基和环辛基。至于烷氧基，可提到：例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基和其他每个具有1-10个碳原子的烷氧基。其中，每一个具有约1-6个碳原子的烷氧基，特别是那些每一个具有约1-4个碳原子的低级烷氧基是理想的。