[发明专利]作为聚合抑制剂的与含氮氧自由基的化合物或C-亚硝基苯胺结合的芳族磺酸、胺和硝基酚

说明书

根据Title 35，United States Code，§120，我们要求于2004年12月3日提交的标题为“AROMATIC SULFONIC ACIDS，AMINES，ANDNITROPHENOLS IN COMBINATION WITH NITROXYL RADICAL-CONTAININGCOMPOUNDS OR C-NITROSANILINES AS POLYMERIZATION INHIBITORS”的美国临时申请号60/632,528的权益。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及通过向乙烯基芳族单体中添加芳族磺酸、胺和硝基酚与含氮氧自由基(nitroxyl radical-containing)的化合物或C-亚硝基苯胺的结合物而将乙烯基芳族单体的聚合抑制和阻滞。

2.相关技术的描述

许多烯属不饱和单体在它们的制造、加工、处理、储存和使用的各个阶段不希望地聚合。在它们的纯化期间的聚合如热聚合导致单体的损失(即更低的产率)和可能产生的任何焦油的粘度增加。更高粘度的焦油的加工和处理则需要更高的温度和功(能源成本)来除去残余单体。

聚合还可能导致设备结垢，特别是在制备丙烯酸类单体的情况下。由于聚合物沉积在正在使用的设备中或其上，所以此种聚合导致生产效率损失。这些沉积物必须不时进行除去，从而导致单体的制备中的附加损失。

已经建议和使用各式各样的化合物来抑制烯属不饱和单体的不受控制的和不希望的聚合。然而，这些化合物的许多还不完全令人满意。

美国专利号2,867,672公开了在容纳蒸汽空间的表面上冷凝成液态的未抑制的苯乙烯的聚合可以通过用苯乙烯聚合抑制剂喷涂包封该蒸汽空间的表面而得到最小化，其中该蒸汽空间位于釜中苯乙烯主体的液位之上。

美国专利号4,086,147公开了可容易聚合的乙烯基芳族化合物的蒸馏方法，包括：在包含间硝基对甲酚的聚合抑制剂的存在下让乙烯基芳族化合物经历蒸馏系统中的高温处理。

美国专利号4,468,343公开了一种复合物和使用该复合物来防止乙烯基芳族化合物如苯乙烯在加热期间发生聚合的方法。该组合物包括有效量的2，6-二硝基-对甲酚和苯二胺或者2，6-二硝基-对甲酚和4-叔丁基邻苯二酚，以充当在氧气存在下的聚合共抑制剂体系。

美国专利号4,670,131公开了控制用于加工含烯属化合物的有机原料流的设备的结垢，通过在大约20ppb至小于1000ppb稳定的自由基如氮氧化物(nitroxide)的存在下进行所述加工来抑制所述烯属化合物的聚合而控制结垢。

美国专利号5,254,760公开了通过让至少一种稳定的氮氧基(nitroxyl)化合物以及至少一种芳族硝基化合物存在而抑制乙烯基芳族化合物，如苯乙烯在蒸馏或纯化期间的聚合。

美国专利号5,290,888公开了使烯属不饱和单体或低聚物稳定而不过早聚合的方法，其中将稳定化量的N-羟基取代的受阻胺添加到所述可聚合单体或低聚物中。所述烯属不饱和单体或低聚物包括带有至少一个可聚合结构部分的乙烯基单体或低聚物。所述N-羟基取代的受阻胺据说可抑制在液相和/或蒸汽相中的过早聚合。

美国专利号5,446,220公开了抑制乙烯基芳族单体在无氧加工系统中的聚合的方法。这些方法包括相对于每一百万份单体添加1-大约10,000份二硝基苯酚化合物、羟基胺化合物和苯二胺化合物的结合物。优选地，将2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚或4，6-二硝基-邻甲酚与双(羟丙基)羟基胺和N，N′-二仲丁基-对苯二胺结合起来使用。

美国专利号5,545,786公开了与一定量氧结合的氮氧基抑制剂减少了乙烯基芳族单体在这些单体的制造过程中的过早聚合。还公开了甚至与氮氧基抑制剂结合使用的少量空气会极大地引起所述单体的抑制时间得到延长。

美国专利号5,932,735公开了1-氧基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶的经选择的衍生物作为在水的存在下防止丙烯酸和甲基丙烯酸、它们的酯、它们的酰胺、乙酸乙烯酯和丙烯腈的过早聚合的抑制剂是有效的。

美国专利号6,143,205公开了抑制单体的过早聚合的混合物，该混合物包含(A)含乙烯基的单体和(B)有效量的以下物质的混合物：基于总混合物(B)，(i)0.05-4.5wt％的至少一种仲胺的N-氧基化合物，该仲胺在α-碳原子上不携带氢原子，和(ii)99.95-95.5wt％的至少一种硝基化合物。