一種銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法，解決了現(xiàn)有銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法中需使用貴金屬作為促進劑，生產(chǎn)成本高的問題。該方法采用環(huán)戊二烯基羰基錳作為促進劑；改寫了傳統(tǒng)工藝只能使用貴金屬作促進劑的歷史。
【專利說明】一種銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及乙酸的制備方法，尤其涉及銥基化合物和碘甲烷催化甲醇及其活性衍生物羰基化法制乙酸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]乙酸是重要的化工原料，它有多種方法制備。通過銠、銥化合物與助催化劑碘甲烷催化甲醇及其衍生物羰基化過程制備乙酸的方法是已知的。CN1191214A專利描述了用銥基化合物催化劑、碘甲烷作助催化劑，以含Ru、Os、Re等作促進劑，對甲醇和它的活性衍生物進行連續(xù)羰基化制醋酸。上述專利技術(shù)提及的促進劑均為貴金屬化合物，實際使用時會增加生產(chǎn)成本，如何使用非貴金屬化合物促進劑替代貴金屬促進劑，是創(chuàng)新甲醇及其活性衍生物羰基化制乙酸研究的重要方向，尤其是在使用銥羰基化合物催化劑制乙酸的方法中更是必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種銥基化合物催化羰基化法制乙酸的改進方法，該方法采用環(huán)戊二烯基羰基錳為促進劑，該促進劑價格低，可相應(yīng)的降低生產(chǎn)成本。
[0004]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法，其特征在于:該方法采用環(huán)戊二烯基羰基錳作為促進劑。
[0005]上述方法的具體步驟如下:
(1)在鋯材高壓反應(yīng)釜內(nèi)，加入乙酸溶劑、甲醇或其活性衍生物、水、銥基化合物、碘甲燒、環(huán)戍二烯基擬基猛；
(2)使用一氧化碳氣體置換反應(yīng)釜后，充入一氧化碳到反應(yīng)釜壓力為3-4.5Mpa，加熱反應(yīng)體系，進行羰基化反應(yīng)。
[0006]上述方法步驟(1)中錳離子與銥離子的物質(zhì)的量之比為5-15，優(yōu)選Mn/Ir = 10。
[0007]上述方法步驟(1)中所述的銥基化合物為IrCl3.3H20、H2IrCl6, [Ir(CO)2I2J2,R4N[Ir (CO)2I2]、Ir (acac) 3或乙酸銥中的一種，優(yōu)選無氯銥基化合物，更優(yōu)選含碘配位的銥基化合物。使用的銥基化合物中銥的化合價可為+1、+3或+4價，優(yōu)選+1價化合物，更優(yōu)選溶于乙酸的+1價化合物。反應(yīng)液中銥基化合物的濃度為500-5000ppm，優(yōu)選1000-4000ppm，更優(yōu)選 1500-3000ppm。
[0008]上述方法步驟(1)中助催化劑碘甲烷，按反應(yīng)物總重量的百分比計算其濃度2-20%，優(yōu)選 4-15%。
[0009]上述方法步驟(2)中反應(yīng)溫度在160°C-210 °C，優(yōu)選180 °C_200 °C，更優(yōu)選190 0C土 I。
發(fā)明的效果:本發(fā)明針對甲醇羰基化制備醋酸銥基催化劑體系，發(fā)明了應(yīng)用環(huán)戊二烯基羰基錳作為催化反應(yīng)促進劑，改寫了傳統(tǒng)工藝只能使用貴金屬作促進劑的歷史?！揪唧w實施方式】
[0010]實驗方法:將帶有溫控裝置的磁攪拌鋯材高壓反應(yīng)釜用于羰基化實驗。一氧化碳氣源為優(yōu)級純一氧化碳鋼瓶。實驗結(jié)束后，待溫度降為室溫，卸壓，氣體經(jīng)過冷有機溶劑。用連接FID檢測器的氣相色譜分析液體。反應(yīng)液中只有乙酸、碘甲烷峰。
[0011]反應(yīng)速度按下式計算:
rmol.L—1.h—1) = [ ( /?原料 + J P總)X J P] + (V反應(yīng)液 X60):實驗投入的反應(yīng)原料的物質(zhì)的量mmol ；
^ P,6:實驗投入的反應(yīng)原料完全反應(yīng)所要產(chǎn)生的壓力降；
^P:實驗投入的反應(yīng)原料在指定壓力下一分鐘時間間隔產(chǎn)生的壓力降；
V反應(yīng)液:實驗投入的反應(yīng)原料的體積mL。
[0012]下面通過具體實施實例進一步描述本發(fā)明。
[0013]實例 I
本發(fā)明的方法由下面非限制性的典型實施實例加以闡明。
[0014]第一組:
【權(quán)利要求】
1.一種銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法，其特征在于:該方法采用環(huán)戊二烯基羰基錳作為促進劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法，其特征在于:該方法的具體步驟如下: (1)在鋯材高壓反應(yīng)釜內(nèi)，加入乙酸溶劑、甲醇或其活性衍生物、水、銥基化合物、碘甲燒、環(huán)戍二烯基擬基猛； (2)使用一氧化碳氣體置換反應(yīng)釜后，充入一氧化碳到反應(yīng)釜壓力為3-4.5Mpa，加熱反應(yīng)體系，進行羰基化反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法，其特征在于:步驟(I)中錳離子與銥離子的物質(zhì)的量之比為5-15。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法，其特征在于:錳離子與銥離子的物質(zhì)的量之比為10。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法，其特征在于:步驟(I)中所述的銥基化合物為 IrCl3.3Η20、Η2ΙΚ:16、[Ir (CO) 212]2、R4N[Ir (CO)2I2]、Ir (acac) 3或乙酸銥中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法，其特征在于:步驟(O中所述的銥基化合物為無氯銥基化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法，其特征在于:步驟(O中所述的銥基化合物為含碘配位的銥基化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法，其特征在于:步驟(I)中銥基化合物的濃度為500-5000ppm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法，其特征在于:步驟Cl)中銥基化合物的濃度為1000-4000ppm。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銥基化合物催化羰基化法制乙酸的方法，其特征在于:步驟(I)中助催化劑碘甲烷，按反應(yīng)物總重量的百分比計算其濃度為2-20%。
【文檔編號】C07C51/12GK103508874SQ201310402270
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】楊希志, 于克利, 趙清民, 蒲燕, 張聯(lián)普, 黃唯平, 孫彥波, 胡剛, 楊明慶, 馮桂權(quán) 申請人:中國石油天然氣集團公司, 大慶石油管理局