[发明专利]制备1,2,4,5－四甲基苯的方法

说明书

本发明涉及制备1,2,4,5-四甲基苯的方法，更具体地讲，一种工业上有益的方法用于从含有碳原子总数为9或更多的烷基取代苯的物料油中，有效地制备可用作1,2,4,5-苯四酸和1,2,4,5-苯四酸二酐原料的1,2,4,5-四甲基苯，其中1,2,4,5-苯四酸和1,2,4,5-苯四酸二酐可用作聚酰亚胺树脂的中间体和环氧树脂的耐热增塑剂和固化剂，以及从含有反应产物1,2,4,5-四甲基苯的烃油中有效地回收1,2,4,5-四甲基苯。

1,2,4,5-苯四酸和1,2,4,5-苯四酸二酐可用作聚酰亚胺树脂的中间体和环氧树脂的耐热增塑剂和固化剂，其用量近年来不断增加。人们已经知道1,2,4,5-四甲基苯是用作1,2,4,5-苯四酸和1,2,4,5-苯四酸二酐原料的重要化合物。

1,2,4,5-四甲基苯已经按照下面的方法制备出，即通过浓缩、结晶或吸附分离出催化重整得到的油中含有的1,2,4,5-四甲基苯或将1,2,4-三甲基苯进行甲基化的方法。然而，前一种方法的问题在于需要大量的费用用于分离和纯化1,2,4,5-四甲基苯，以及由于催化重整得到的物料油中1,2,4,5-四甲基苯的浓度较小，产量受到限制。

将1,2,4-三甲基苯进行甲基化方法的问题在于，由于通过使用弗瑞得-克来福特催化剂或如HF的酸催化剂进行甲基化，必须使用耐腐蚀的反应器，还须有从反应产物中分离出催化剂的步骤。因此，得到的1,2,4,5-四甲基苯必然昂贵。

通过分子间重排反应得到的碳原子总数为10的烷基取代苯中含有许多异构体。表1列出了许多异构体中烷基为甲基和乙基的异构体的沸点和凝固点。

                     表1含10个碳原子的烷基取代苯    沸点(℃)    凝固点(℃)1,2-二乙基苯                183.5          -31.21,3-二甲基-5-乙基苯         183.6          -84.31,4-二乙基苯                183.8          -42.81,4-二甲基-2-乙基苯         186.9          -53.71,3-二甲基-4-乙基苯         188.2          -62.81,2-二甲基-4-乙基苯         189.5          -66.91,3-二甲基-2-乙基苯         190.1          -16.31,2-二甲基-3-乙基苯         194.0          -49.51,2,4,5-四甲基苯            196.8          79.21,2,3,5-四甲基苯            198.0          -23.71,2,3,4-四甲基苯            205.1          -6.3(进行烷基分子间重排后，产物中几乎没有丙基或丁基。)

如表1所示，异构体的沸点范围为约183-205℃。需要含有大量塔盘数的蒸馏塔用于从这些异构体的混合物中分离出沸点为196.8℃、纯度为98％或更高的1,2,4,5-四甲基苯，增加了分离的费用。然而,1,2,4,5-四甲基苯的凝固点高达79.2℃，其它异构体的凝固点的范围为约-6--84℃。因此可以想到通过结晶分离出1,2,4,5-四甲基苯。

通常按照下面步骤从许多化合物的混合物中通过结晶分离出目标化合物：通过蒸馏或其它方法增加混合物中目标化合物的浓度；结晶出目标化合物；用固-液分离法如离心法分离出形成的晶体；用低沸点的洗液洗涤分离出的晶体以用洗液代替附在晶体表面的母液；以及烘干洗涤过的晶体回收目标化合物。

在上述洗涤的纯化方法中，通常使用目标化合物的劣溶剂以尽可能地减少洗涤中的损失。在单独的蒸馏塔中蒸馏洗涤中排出的液体以回收洗涤排出液中的目标化合物并再使用洗液。这将必然产生用于制备目标化合物的费用增加的问题。

本发明的目的在于提供一种工业上有益的方法用于从含有碳原子总数为9或更多的烷基取代苯的物料油中，有效地制备可用作1,2,4,5-苯四酸和1,2,4,5-苯四酸二酐原料的1,2,4,5-四甲基苯，其中1,2,4,5-苯四酸和1,2,4,5-苯四酸二酐可用作聚酰亚胺树脂的中间体和环氧树脂的耐热增塑剂和固化剂。

本发明的另一个目的在于提供一种工业上有益的方法用于从含有反应产物1,2,4,5-四甲基苯的烃油中有效地回收1,2,4,5-四甲基苯。