发明创造名称:甲基取代的联苯化合物,它们的制备和它们制造增塑剂的用途
外观设计名称:
决定号:182336
决定日:2019-06-10
委内编号:1F248241
优先权日:2013-03-14
申请(专利)号:201480013480.3
申请日:2014-03-07
复审请求人:埃克森美孚化学专利公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:罗玲
合议组组长:杨轶
参审员:王俊
国际分类号:C07C2/64,C07C13/48
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:在判断创造性时,首先将权利要求的技术方案和最接近现有技术进行特征对比分析,找出区别特征,然后根据该区别特征所能达到的技术效果确定发明实际解决的技术问题,如果现有技术中存在将该区别特征引入到所述最接近的现有技术中以解决上述技术问题的启示,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求案涉及申请号为201480013480.3,名称为“甲基取代的联苯化合物,它们的制备和它们制造增塑剂的用途”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为埃克森美孚化学专利公司。本申请的申请日为2014年03月07日,优先权日为2013年03月14日,公开日为2015年11月04日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年01月09日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-21不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为申请人于2017年08月15日提交的权利要求第1-21项,于2015年09月10日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文译文的说明书第1-18页、说明书附图第1页、说明书摘要和摘要附图(下称驳回文本)。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 制备甲基取代的联苯化合物的方法,所述方法包括:
(a)使选自甲苯、二甲苯和甲苯的混合物的芳族原料与氢气在包含MCM-22族分子筛的加氢烷基化催化剂存在下在有效制备包含(甲基环己基)甲苯和/或(二甲基环己基)二甲苯连同二烷基化C21 化合物的加氢烷基化反应产物的条件下接触,其中基于全部(甲基环己基)甲苯异构体的总重量,至少60wt%的(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体,和少于30wt%的甲基环己烷;
(b)从所述加氢烷基化反应产物中除去所述二烷基化C21 化合物的至少一部分以制备脱氢原料;和
(c)将所述脱氢原料的至少一部分在脱氢催化剂存在下在有效制备包含甲基取代的联苯化合物的混合物的脱氢反应产物的条件下脱氢。
2. 权利要求1的方法,其中步骤(b)中制备的脱氢原料包含少于0.5wt%的所述二烷基化C21 化合物。
3. 权利要求1的方法,其中步骤(b)中的除去包括蒸馏步骤。
4. 权利要求1的方法,其中所述脱氢催化剂包含选自元素周期表第10族的元素或其化合物。
5. 权利要求4的方法,其中所述脱氢催化剂还包含锡或其化合物。
6. 权利要求1的方法,其中步骤(c)中的脱氢条件包括200℃-600℃的温度和100kPa-3550kPa的压力。
7. 权利要求1的方法,其中所述加氢烷基化催化剂包含氢化组分。
8. 权利要求7的方法,其中所述加氢烷基化催化剂的氢化组分选自钯、钌、镍、锌、锡、钴和它们的化合物和混合物。
9. 权利要求1的方法,其中步骤(a)中的接触的加氢烷基化条件包括100℃-400℃的温度和100-7,000kPa的压力。
10. 权利要求1的方法,其中供给步骤(a)中的接触的氢气与芳族原 料的摩尔比为0.15:1-15:1。
11. 权利要求1的方法,其中所述芳族原料包含甲苯。
12. 权利要求1的方法,其中步骤(a)的原料还包含苯和/或至少一种不同于甲苯和二甲苯的烷基苯。
13. 制备联苯酯的方法,所述方法包括:
(a)使包含至少一种选自甲苯、二甲苯和其混合物的芳族烃的原料与氢气在包含MCM-22族分子筛的加氢烷基化催化剂存在下在有效制备包含(甲基环己基)甲苯和/或(二甲基环己基)二甲苯连同二烷基化C21 化合物的加氢烷基化反应产物的条件下接触,其中基于全部(甲基环己基)甲苯异构体的总重量,至少60wt%的(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体,和少于30wt%的甲基环己烷;
(b)从所述加氢烷基化反应产物中除去所述二烷基化C21 化合物的至少一部分以制备脱氢原料;
(c)将所述脱氢原料的至少一部分在脱氢催化剂存在下在有效制备包含甲基取代的联苯化合物的混合物的脱氢反应产物的条件下脱氢;
(d)使所述脱氢反应产物的至少一部分与氧源在有效将所述甲基取代的联苯化合物的至少一部分转化成联苯羧酸的条件下接触;和
(e)使所述联苯羧酸与一种或多种C4-C14醇在有效制备联苯酯的条件下反应。
14. 权利要求13的方法,其中步骤(b)中制备的脱氢原料包含少于0.5wt%的所述二烷基化C21 化合物。
15. 权利要求13的方法,其中步骤(b)中的除去包括蒸馏步骤。
16. 权利要求13的方法,其中所述脱氢催化剂包含选自元素周期表第10族的元素或其化合物。
17. 权利要求16的方法,其中所述脱氢催化剂还包含锡或其化合物。
18. 权利要求13的方法,其中步骤(c)中的脱氢条件包括200℃-600℃的温度和100kPa-3550kPa的压力。
19. 权利要求13的方法,其中所述加氢烷基化催化剂包含氢化组 分。
20. 权利要求13的方法,其中步骤(a)的原料还包含苯和/或至少一种不同于甲苯和二甲苯的烷基苯。
21. 权利要求13的方法,其中所述芳族烃包含甲苯。”
驳回决定指出:(1)权利要求1与对比文件1(US3928481A,公开日为1975年12月23日)公开的内容相比,区别在于:①权利要求1步骤(a)使用的催化剂包含MCM-22族分子筛,而对比文件1中相应的为HY型分子筛;②权利要求1步骤(a)限定基于全部(甲基环己基)甲苯异构体的总重量,至少60wt%的(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体,和少于30wt%的甲基环己烷,而对比文件1未公开上述内容;③权利要求1步骤(b)限定了从加氢烷基化反应产物中除去所述二烷基化C21 化合物的至少一部分以制备脱氢原料,而对比文件1指出可通过蒸馏回收甲苯二聚体,回收的物料沸点在500-600°F之间。本申请实际解决的技术问题是:提供一种替代的由甲苯制备甲基取代联苯化合物的方法。对于区别①,对比文件2(US6037513A,公开日为2000年03月14日)公开的苯的加氢烷基化反应与对比文件1公开的甲苯的加氢烷基化反应属于同类型的反应,反应底物结构非常接近,根据对比文件2的教导,本领域技术人员容易想到使用MCM-22及类似结构的分子筛替换对比文件1中的Y型分子筛以提供更多替代的方案,并可预期反应仍能正常进行。对于区别②,首先,对比文件1中公开的是甲苯二聚体占全部物料的18%,而非占异构体总量的18%,即并不意味着基于全部(甲基环己基)甲苯异构体的总重量,其3,3、3,4、4,3和4,4-异构体的含量不同于权利要求1限定的量。其次,该限定为功能限定,改进的选择性为本领域的普遍追求,其仅是一种构想,并未体现出其相对于对比文件1的技术贡献。对于区别③,对比文件1虽然未公开具体的回收甲苯二聚体的步骤,但其已明确指出可采用蒸馏方法对加氢烷基化之后脱氢反应之前的甲苯二聚体进行纯化,回收的物料沸点在500-600°F之间,也明确公开了其中含有二(甲基环己基)甲苯(属于一种二烷基化C21 化合物)等甲苯三聚体,在此基础上本领域技术人员有动机采用蒸馏手段除去该杂质。而且对比文件1还给出了以苯、甲苯、二甲苯、乙苯或其混合物作为初始原料的技术启示(参见对比文件1说明书第3栏第50-53行)。因此,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(2)权利要求13与对比文件1公开的内容相比,除了上述权利要求1与对比文件1的区别外,区别还在于:权利要求13限定的步骤(d)-(e)未在对比文件1中公开。权利要求13实际解决的技术问题是提供一种替代的由甲苯制备甲基取代的联苯化合物的方法以及如何由甲基取代的联苯化合物制备联苯酯。对于该区别,对比文件4(US2634248A,公开日为1953年04月07日)给出了将烷基联苯经氧化、酯化制备联苯酯的启示(参见对比文件4说明书第1栏第3-4段)。因此,权利要求13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(3)从属权利要求10限定了氢气与芳族原料的摩尔比,该附加技术特征已经被对比文件3(WO2012/157749A1,公开日为2012年11月22日)公开了(参见对比文件3说明书第[0055]段);在权利要求1、13不具备创造性的情况下,从属权利要求2-12、14-21不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人埃克森美孚化学专利公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年04月04日向国家知识产权局提出了复审请求,未修改申请文件。复审请求人认为:(1)本申请权利要求1中使用的催化剂包括MCM-22,而对比文件1中相应的为HY型分子筛。而且本申请实施例中选择MCM-22族分子筛中的MCM-49作为示例,验证和显示了本申请技术方案的有益技术效果。(2)对比文件2中所希望的环己基苯产物与本申请权利要求1中的联苯化合物相反,其不是甲基取代的,因此也不可能存在相应的甲基取代的异构体。对比文件2没有公开和教导如何使用金属沸石(特别是MCM-22族的分子筛),对获得高活性、对非所需的饱和和重质副产物的较低选择性、以及获得对(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体的较高选择性的重要性。即使假设在苯和甲苯的加氢烷基化中形成了类似的化合物混合物,对比文件2至多可能教导了对于甲基取代的联苯化合物的总量改进的选择性,与催化剂活性和异构体分布无关。对比文件3-4也未教导或者暗示本申请权利要求1的技术方案。(3)复审请求人提供了附件2(补充实验,复印件1份共4页),以进一步说明本申请使用MCM-22族分子筛的加氢烷基化产物的组成,其采用了本申请实施例1和2的方法合成0.3%Pd/MCM-49加氢烷基化催化剂并进行加氢烷基化试验,随后进行了脱氢试验,给出了以下实验结果:加氢烷基化反应甲苯转化率为37%,对甲基环己烷的选择性为23%,对二甲基双(环己烷)的选择性为1.40%;脱氢步骤的产物见表1,其中与(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体对应的脱氢产物3,3-二甲基联苯、3,4-二甲基联苯和4,4-二甲基联苯的量为74.38%。综上,本申请具有创造性。(4)复审请求人在答复第一次审查意见通知书时提供了附件1(US20140378697A1,申请日为2014年06月25日,公开日为2014年12月25日,复印件1份共29页),用于证明本申请所公开的MCM-22族分子筛的令人出乎意料的技术效果。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年04月20日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年01月23日向复审请求人发出复审通知书,指出:(1)权利要求1与对比文件1相比,区别在于:(1)权利要求1步骤(a)使用的催化剂包含MCM-22族分子筛,而对比文件1中相应的催化剂为HY型分子筛;(2)权利要求1步骤(a)限定基于全部(甲基环己基)甲苯异构体的总重量,至少60wt%的(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体,和少于30wt%的甲基环己烷,而对比文件1仅提及反应产物包含18.0%的甲苯二聚物即(甲基环己基)甲苯;(3)权利要求1步骤(b)限定了从加氢烷基化反应产物中除去所述二烷基化C21 化合物的至少一部分以制备脱氢原料,而对比文件1指出可通过蒸馏回收甲苯二聚物,回收的物料沸点在500?-600?F之间。本申请实际解决的技术问题是如何丰富制备甲基取代的联苯化合物的方法。对于区别(1),对比文件2公开的芳烃、优选苯的加氢烷基化反应(参见对比文件2说明书第2栏第5-21行,实施例1-10)与对比文件1公开的甲苯的加氢烷基化反应属于相同类型的反应,反应底物甲苯与苯均属于芳烃同系物,结构非常接近,根据对比文件2的教导和启示,在对比文件1的基础上,本领域技术人员容易想到使用MCM-22及类似结构的分子筛来替换对比文件1中的HY型分子筛以使甲苯进行加氢烷基化反应,并可预期该加氢烷基化反应能够正常进行。对于区别(2),首先,对比文件1中公开的是甲苯二聚物即(甲基环己基)甲苯占全部物料的18%,而非占全部(甲基环己基)甲苯异构体总量的18%,即,这并不一定意味着对比文件1公开的占全部物料的18%甲苯二聚物,基于全部(甲基环己基)甲苯异构体的总重量计算时,其3,3、3,4、4,3和4,4-异构体的含量就一定不同于本申请权利要求1中限定的异构体的量。其次,如上所述,根据本申请实施例,本领域技术人员无法确认甲苯使用MCM-22族分子筛进行加氢烷基化反应可以获得对(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体的较高选择性的效果。对于区别(3),对比文件1虽然未公开具体的回收甲苯二聚物即(甲基环己基)甲苯的步骤,但其已明确指出可采用蒸馏方法对加氢烷基化之后脱氢反应之前的甲苯二聚物进行纯化,回收的物料沸点在500?-600?F之间,也明确公开了加氢烷基化产物中含有0.62%二(甲基环己基)甲苯(属于一种二烷基化C21 化合物)等甲苯三聚物,在此基础上,本领域技术人员有动机采用蒸馏手段除去加氢烷基化产物中的杂质如二(甲基环己基)甲苯。另外,对比文件1还给出了以甲苯、二甲苯的混合物作为初始原料进行加氢烷基化的技术启示(参见对比文件1说明书第3栏第50-53行)。因此,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(2)权利要求13与对比文件1相比,除了权利要求1与对比文件1的区别外,区别还在于:权利要求13中限定了步骤(d)-(e),而对比文件1中未提及。本申请权利要求13实际解决的技术问题是如何丰富制备联苯酯的方法。对于上述区别,对比文件4给出了将烷基联苯经氧化转化成联苯羧酸、再与醇酯化制备联苯酯的技术启示(参见对比文件4说明书第1栏第3-4段),在此基础上,本领域技术人员容易想到将对比文件1中制备得到的联苯类化合物进一步反应以制备得到联苯酯。因此,权利要求13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(3)在权利要求1、13不具备创造性的情况下,从属权利要求2-12、14-21不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人提出的复审请求理由,合议组认为:(1)依据本申请和现有技术,本领域技术人员无法确认以甲苯为原料使用MCM-22族分子筛进行加氢烷基化反应可以获得对(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体的较高选择性的效果;由于二烷基化物不是影响实施例4-5进行脱氢实验的唯一因素,因此不能由图1得出“除去二烷基化化合物的分馏显著地改进脱氢催化剂的稳定性”的结论;本领域技术人员无法得出本申请的加氢烷基化催化剂对非所需的饱和和重质副产物具有较低选择性的结论。换句话说,本申请实施例中选择MCM-22族分子筛中的MCM-49作为示例进行加氢烷基化反应时并未显示出相对于现有技术具有何种有益的技术效果。(2)对比文件2公开的芳烃、优选苯的加氢烷基化反应与对比文件1公开的甲苯的加氢烷基化反应属于相同类型的反应,反应底物甲苯与苯均属于芳烃同系物,结构非常接近,根据对比文件2的教导和启示,在对比文件1的基础上,本领域技术人员容易想到使用MCM-22及类似结构的分子筛来替换对比文件1中的HY型分子筛以使甲苯进行加氢烷基化反应,并可预期该加氢烷基化反应能够正常进行。另外,本复审通知书没有引用对比文件3,而对比文件4也没有用于评述权利要求1的创造性。(3)附件2是复审请求人于申请日后补交的补充实验,其中关于加氢烷基化反应的结果、脱氢步骤的产物中异构体的分布情况并没有记载在原始申请文件中,不构成本申请的现有技术,而且依据本申请和现有技术,本领域技术人员也无法推知附件2中记载的加氢烷基化反应的结果、脱氢步骤的产物中异构体的分布情况,因此附件2并不能用于证明待证事实,合议组不予接受。(4)附件1的公开日在本申请的申请日之后,不构成本申请的现有技术,其中记载的数据也不能用于证明待证事实。
复审请求人于2019年04月10日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:(1)之前提交的附件2中的数据来源于与本申请优先日相同、申请日相同的同一申请人的另一申请:申请号为201480013466.3、公开号为CN105008314A(下称附件3,复印件1份共18页),因此附件2中的数据足以证明所述补充实验的完成日是在本申请的申请日之前,应该被考虑,其中附件3中实施例1与本申请实施例1相同,附件3中实施例5进行了加氢烷基化催化剂测试,实施例6进行了甲基环己基甲苯的脱氢实验,验证了用选择性脱氢催化剂的MCM-49 HA产物组成,其中与(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体对应的脱氢产物3,3-二甲基联苯、3,4-二甲基联苯和4,4-二甲基联苯的量为74.38%。(2)本申请实施例4和5的设置是完全合理和可以进行比较的,其结果验证了除去二烷基化物的分馏显著地改进脱氢催化剂的稳定性。理由在于实施例4和5的原料皆来自于实施例2的加氢烷基化实验,具有可比性。基于实施例4和5对加氢烷基化后的产物是否进行处理,即是否通过分馏除去二烷基化物,必然导致用于验证脱氢催化剂效果的原料的组成会后差别,这种实验的设计思路是正确和合理的本领域技术人员不可能在分馏除去二烷基化物后,再把原料中的其它组分的含量调整为相同。综上,本申请具有创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出复审请求审查审查决定。
二、决定的理由
(一)审查文本的认定
复审请求人在复审阶段未提交修改文本,因此本复审请求审查决定书依据的审查文本与驳回文本相同,即复审请求人于2017年08月15日提交的权利要求第1-21项,于2015年09月10日进入中国国家阶段时提交的国际申请文件中文译文的说明书第1-18页、说明书附图第1页、说明书摘要和摘要附图。
(二)关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
在判断创造性时,首先将权利要求的技术方案和最接近现有技术进行特征对比分析,找出区别特征,然后根据该区别特征所能达到的技术效果确定发明实际解决的技术问题,如果现有技术中存在将该区别特征引入到所述最接近的现有技术中以解决上述技术问题的启示,则该权利要求不具备创造性。
1.就本申请而言,权利要求1要求保护制备甲基取代的联苯化合物的方法(详见案由部分)。
对比文件1公开了一种聚苯的制备方法,并具体公开了以下内容:
由甲苯通过加氢烷基化来制备不纯的“甲苯二聚物”原料。催化剂包含(i)78%无定形硅铝基底,其中分散有(ii)22%含有4%镍的HY型分子筛。加氢烷基化反应入口反应温度为320°F,出口温度为406°F,压力为473psig,3 LHSV,通入的氢气被完全消耗掉(每100份甲苯1.8份氢气)。反应产物包含0.57%的二甲基环戊烷,13.16%的甲基环己烷,18.0%的甲苯二聚物即(甲基环己基)甲苯,0.62%的甲苯三聚物即二(甲基环己基)甲苯,和剩余的甲苯。
该甲苯二聚物包括甲基环己基甲苯和二甲基环戊基甲苯。该甲苯三聚物包括二(甲基环己基)甲苯和其它的二萘次甲基甲苯。
该甲苯二聚物可通过蒸馏回收,回收的物料沸点在500?-600?F之间。这些二聚物在通过将钼酸铵溶液浸渍在含有1%钠的片粒状氧化铝上制备的催化剂下发生脱氢反应。该浸渍的催化剂,含有14%钼,在220?F下干燥5小时,在930?F下在氢气流中在大气压下焙烧4小时。
然后可以将该甲苯二聚物在0.5 LHSV下于900?F和200psig引入,通入氢气使其与甲苯二聚物摩尔比例为6:1。脱氢产物不经分离在大气压和900?F下通入裂解操作中。催化剂是稀土金属交换的沸石裂解催化剂。裂解的流出物产品含有轻烃、甲苯、和沸点介于490?和565?F之间的联甲苯(参见对比文件1说明书实施例IV)。
由上述对比文件1实施例IV可知,对比文件1实际上公开了一种以甲苯为原料,先使其与氢气在HY型分子筛催化剂下发生加氢烷基化反应制得含(甲基环己基)甲苯的甲苯二聚物以及二(甲基环己基)甲苯的甲苯三聚物的混合物,接着通过蒸馏回收含(甲基环己基)甲苯的甲苯二聚物,再在催化剂下使其发生脱氢反应得到含甲基取代的联苯化合物即联甲苯的产物的方法。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的上述内容相比,区别在于:(1)权利要求1步骤(a)使用的催化剂包含MCM-22族分子筛,而对比文件1中相应的催化剂为HY型分子筛;(2)权利要求1步骤(a)限定基于全部(甲基环己基)甲苯异构体的总重量,至少60wt%的(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体,和少于30wt%的甲基环己烷,而对比文件1仅提及反应产物包含18.0%的甲苯二聚物即(甲基环己基)甲苯;(3)权利要求1步骤(b)限定了从加氢烷基化反应产物中除去所述二烷基化C21 化合物的至少一部分以制备脱氢原料,而对比文件1指出可通过蒸馏回收甲苯二聚物,回收的物料沸点在500?-600?F之间。
根据本申请说明书记载,本申请涉及制备可用作制造联苯酯增塑剂中的前体的甲基取代的联苯化合物的方法。所述方法包括将甲苯和/或二甲苯催化加氢烷基化以制备甲基-取代的环己基苯化合物,接着将所述加氢烷基化反应产物的至少一部分催化脱氢。现已特别发现,如果预处理加氢烷基化反应产物以减小供给脱氢反应的原料中的二烷基化C21 化合物的水平,通常减小到小于0.5wt%,则可以显著地改进脱氢步骤中使用的催化剂的稳定性(参见本申请说明书第4页倒数第1段至第5页第1段)。在甲苯作为加氢烷基化原料的情况下,进一步加氢可以制备甲基环己烷和二甲基双环己烷化合物。虽然这些副产物可以经由脱氢转化回到原料(甲苯)和产物((甲基环己基)甲苯和二甲基联苯),但是这包括要求高温(>375℃)以获得高转化率的吸热反应。这不但使得反应昂贵,而且还可能导致进一步副产物形成和因此产率损失。因此希望采用对于完全饱和环的产生显示低选择性的加氢烷基化催化剂(参见本申请说明书第5页倒数第2段)。同样,二烷基化副产物可以转化回到(甲基环己基)甲苯,在这种情况下,通过烷基转移。然而,这种方法要求160℃以上的温度使用酸催化剂并可能导致附加的副产物,例如二(甲基环戊基)甲苯、环己基二甲苯和环己基苯的产生。因此希望采用对于二(甲基环己基)甲苯及其它重质副产物显示低选择性的加氢烷基化催化剂(参见本申请说明书第6页第1段)。
本申请共有实施例1-5,具体如下:
实施例1涉及0.3%Pd/MCM-49加氢烷基化催化剂的合成。
实施例2涉及加氢烷基化催化剂试验,在甲苯原料的加氢烷基化中试验实施例1的催化剂。
实施例3涉及1%Pt/0.15%Sn/SiO2脱氢催化剂的制备。
实施例4涉及没有原料分馏的脱氢催化剂试验,其中使用实施例3的催化剂对实施例2的加氢烷基化反应的流出物的一部分进行脱氢试验(原料组成:9%甲基环己烷,66%甲苯,24%二甲基环己基苯,0.5%二烷基化物);脱氢试验的结果概括在图1中。
实施例5涉及有原料分馏的脱氢催化剂试验,其是对实施例2的加氢烷基化反应流出物的另一部分重复实施例4的试验,只是在已经真空蒸馏所述流出物以产生主要由二甲基环己基苯构成的级分并已经将所得的级分与甲苯再混合后(原料组成:70%甲苯,30%二甲基环己基苯)。同样,脱氢试验的结果概括在图1中,从图1将看出除去二烷基化化合物的分馏显著地改进脱氢催化剂的稳定性。
对此,合议组认为:
(1)由实施例4可知,实施例2的加氢烷基化反应的流出物组成为:9%甲基环己烷,66%甲苯,24%二甲基环己基苯,0.5%二烷基化物。实施例2中并没有基于全部(甲基环己基)甲苯异构体的总重量,测量(甲基环己基)甲苯异构体是哪些异构体,更没有测量(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体的量,进而本领域技术人员无法确认甲苯使用MCM-22族分子筛进行加氢烷基化反应可以获得对(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体的较高选择性的效果。
(2)实施例4涉及没有原料分馏的脱氢催化剂试验,实施例5涉及有原料分馏的脱氢催化剂试验,二者的原料相比,除了实施例4中含有0.5%二烷基化物、实施例5中不含有二烷基化物的区别外,还存在实施例4中的其它原料为9%甲基环己烷,66%甲苯,24%二甲基环己基苯、实施例5中的原料为70%甲苯,30%二甲基环己基苯的区别。由于二烷基化物不是影响实施例4-5进行脱氢实验的唯一因素,因此不能由图1得出“除去二烷基化化合物的分馏显著地改进脱氢催化剂的稳定性”的结论。
(3)本申请实施例中并没有对完全饱和环的甲基环己烷和二甲基双环己烷化合物、以及二(甲基环己基)甲苯及其它重质副产物的选择性进行测试,因此依据本申请和现有技术,本领域技术人员无法得出本申请的加氢烷基化催化剂对非所需的饱和和重质副产物具有较低选择性的结论。
综上,根据上述区别特征所能达到的技术效果,可以确定本申请实际解决的技术问题是如何丰富制备甲基取代的联苯化合物的方法。
对于区别(1),对比文件2公开了芳烃的加氢烷基化反应,并具体公开了以下内容:一种芳烃的加氢烷基化反应的方法,包括使芳烃和氢气在双功能催化剂存在下进行接触的步骤,其中所述双功能催化剂包括具有氢化活性的第一金属和晶状的无机氧化物;优选地,芳烃是苯;优选地,晶状的无机氧化物是MCM-22;优选地,第一金属选自钯、钌、镍和钴;优选地,催化剂还包含第二金属,其不同于第一金属,选自锌、锡、镍和钴(参见对比文件2说明书第2栏第5-21行);对比文件2实施例1-10涉及在使用了Pd、Ru、Ni、Co、Pt、Rh、Re、Pt/Sn、Ru/Sn或Ru/Zn负载于MCM-22上形成的催化剂的存在下苯的加氢烷基化反应(参见对比文件2实施例1-10)。由此可知,对比文件2公开的芳烃、优选苯的加氢烷基化反应与对比文件1公开的甲苯的加氢烷基化反应属于相同类型的反应,反应底物甲苯与苯均属于芳烃同系物,结构非常接近,根据对比文件2的教导和启示,在对比文件1的基础上,本领域技术人员容易想到使用MCM-22及类似结构的分子筛来替换对比文件1中的HY型分子筛以使甲苯进行加氢烷基化反应,并可预期该加氢烷基化反应能够正常进行。
对于区别(2),首先,对比文件1中公开的是甲苯二聚物即(甲基环己基)甲苯占全部物料的18%,而非占全部(甲基环己基)甲苯异构体总量的18%,即,这并不一定意味着对比文件1公开的占全部物料的18%甲苯二聚物,基于全部(甲基环己基)甲苯异构体的总重量计算时,其3,3、3,4、4,3和4,4-异构体的含量就一定不同于本申请权利要求1中限定的异构体的量。其次,如上所述,根据本申请实施例,本领域技术人员无法确认甲苯使用MCM-22族分子筛进行加氢烷基化反应可以获得对(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体的较高选择性的效果。
对于区别(3),对比文件1虽然未公开具体的回收甲苯二聚物即(甲基环己基)甲苯的步骤,但其已明确指出可采用蒸馏方法对加氢烷基化之后脱氢反应之前的甲苯二聚物进行纯化,回收的物料沸点在500?-600?F之间,也明确公开了加氢烷基化产物中含有0.62%二(甲基环己基)甲苯(属于一种二烷基化C21 化合物)等甲苯三聚物,在此基础上,本领域技术人员有动机采用蒸馏手段除去加氢烷基化产物中的杂质如二(甲基环己基)甲苯。
另外,对比文件1还公开了以下内容:存在或不存在苯的情况下,相似的环戊基杂质也存在于甲苯,二甲苯,乙苯或其混合物的加氢烷基化中(参见对比文件1说明书第3栏第50-53行)。由此可见,对比文件1还给出了以甲苯、二甲苯的混合物作为初始原料进行加氢烷基化的技术启示。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2,获得权利要求1要求保护的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的,权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.权利要求13请求保护制备联苯酯的方法(详见案由部分)。
对比文件1公开的内容如上述权利要求1中所示。
权利要求13请求保护的技术方案与对比文件1公开的上述技术方案相比,除了权利要求1与对比文件1的区别外,区别还在于:权利要求13中限定了步骤(d)-(e),而对比文件1中未提及。
基于与权利要求1相同的理由,本申请权利要求13实际解决的技术问题是如何丰富制备联苯酯的方法。
对于上述区别,对比文件4公开了一种酯化联苯二羧酸的方法,并具体公开了以下内容:由二烷基联苯氧化制得联苯二羧酸;使用含2-10个碳原子和氧原子的烷基、烷氧基-烷基醇与联苯二羧酸进行酯化反应制得联苯酯化合物(参见对比文件4说明书第1栏第3-4段)。由此可见,对比文件4给出了将烷基联苯经氧化转化成联苯羧酸、再与醇酯化制备联苯酯的技术启示,在此基础上,本领域技术人员容易想到将对比文件1中制备得到的联苯类化合物进一步反应以制备得到联苯酯。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和对比文件4,获得权利要求13要求保护的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的,权利要求13不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.从属权利要求2-3、14-15进一步限定了步骤(b),如对权利要求1的评述,对比文件1已经公开了加氢烷基化反应后甲苯三聚物即二(甲基环己基)甲苯(即二烷基化C21 化合物)含量为0.62%,经过蒸馏回收甲苯二聚物即(甲基环己基)甲苯(参见对比文件1实施例IV),在此基础上,本领域技术人员有动机通过蒸馏将作为杂质的甲苯三聚物即二(甲基环己基)甲苯含量控制在较低的范围内如0.5wt%以下。因此,在其引用的权利要求1、13不具备创造性时,从属权利要求2-3、14-15不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.从属权利要求4-6、16-18进一步限定了脱氢催化剂、脱氢条件。对于从属权利要求4-5、16-17限定的脱氢催化剂,对比文件1相应地公开了脱氢催化剂中可含钯(参见对比文件1说明书实施例VI),其为第10族元素;对比文件1还公开了脱氢催化剂包含至少一种选自铼、第VIB族金属、和第VIII族金属的金属(参见对比文件1说明书第4栏第40-48行),其中第VIII族金属就包括第10族的元素,而锡及其化合物也属于脱氢过程中的惯用催化剂。对于从属权利要求6、18限定的脱氢条件,对比文件1已经公开了在900?F(即482℃)和200psig(即1378Kpa)下发生脱氢反应(参见对比文件1实施例IV);对比文件1还公开了脱氢反应在温度700?-1100?F、优选750?-1000?F,总压力优选50-300psig下进行(参见对比文件1说明书第4栏第61-65行),由此可见,对比文件1公开的上述脱氢温度、压力落入从属权利要求6、18限定的相应温度、压力范围内。因此,在其引用的权利要求不具备创造性时,从属权利要求4-6、16-18不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5.从属权利要求7-8、19进一步限定了加氢烷基化催化剂组分。如对权利要求1的评述,对比文件1相应地公开了加氢烷基化催化剂包含22%含有4%镍的HY型分子筛,其中的镍为氢化组分,HY型分子筛为固体酸性组分;另外,根据对比文件2的教导,本领域技术人员容易想到使用MCM-22族分子筛替换对比文件1中的HY型分子筛、使用Pd、Ru、Co、Pt、Rh、Re、Sn、Zn或其混合物替换对比文件1中的Ni以获得权利要求要求保护的技术方案。因此,在其引用的权利要求不具备创造性时,从属权利要求7-8、19不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6.从属权利要求9-10进一步限定了加氢烷基化的条件、投料比。对于从属权利要求9限定的加氢烷基化条件,对比文件1中相应地公开了加氢烷基化入口温度320°F(即160℃),出口温度406°F(即207℃),压力为473psig(3261kPa)(参见对比文件1实施例IV),由此可见,对比文件1公开的上述温度、压力落入从属权利要求9限定的相应温度、压力范围内。对于从属权利要求10限定的加氢烷基化投料比,对比文件1相应的公开了每100份甲苯1.8份氢气(参见对比文件1实施例IV),经计算,氢气与甲苯的摩尔比为0.83:1,落入了从属权利要求10限定的投料比范围内。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性时,从属权利要求9-10不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7.从属权利要求11-12、20-21进一步限定了步骤(a)原料的组成。如对权利要求1的评述,对比文件1相应地公开了以甲苯为原料,同时还给出了以苯、甲苯、二甲苯、乙苯或其混合物作为初始原料的技术启示(参见对比文件1说明书第3栏第50-53行)。因此,在其引用的权利要求不具备创造性时,从属权利要求11-12、20-21不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)对复审请求人相关意见的评述
针对复审请求人答复复审通知书提出的相关意见(详见案由部分),合议组认为:
(1)虽然附件3中实施例1(即附件2中的试验1)与本申请实施例1相同,附件3中实施例5(即附件2中的试验2)与本申请实施例2相同,并给出了加氢烷基化的结果:甲苯转化率为37%,对甲基环己烷的选择性为23%,对二甲基双(环己烷)的选择性为1.40%,但是该结果并不能确认基于全部(甲基环己基)甲苯异构体的总重量,(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体的含量情况。附件3中实施例6(即附件2中的试验3)涉及甲基环己基甲苯的脱氢反应,其脱氢实验条件如原位预处理脱氢催化剂、WHSV、压力、温度与本申请实施例4相同,但是附件3的实施例6中使用的脱氢催化剂是“在载体上包含双金属催化剂Pt/Sn的选择性脱氢催化剂”,而本申请实施例4使用的脱氢催化剂是实施例3的催化剂:1%Pt/0.15%Sn/SiO2,也就是说,附件3的实施例6中使用的脱氢催化剂并没有给出Pt和Sn的含量以及具体的载体种类,而本申请实施例4使用的脱氢催化剂给出了Pt和Sn的具体含量且载体仅为SiO2。本领域公知,催化剂的含量和载体的种类对催化性能和产物分布是有影响的,虽然附件3的实施例6中脱氢产物3,3-二甲基联苯、3,4-二甲基联苯和4,4-二甲基联苯的量为74.38%,但是本领域技术人员无法预期由本申请实施例3的催化剂即1%Pt/0.15%Sn/SiO2进行脱氢实验后3,3-二甲基联苯、3,4-二甲基联苯和4,4-二甲基联苯的量所对应的(甲基环己基)甲苯的3,3、3,4、4,3和4,4-异构体的量一定在本申请权利要求1的范围内。因此,附件2和3并不能用于证明待证事实。
(2)虽然通过分馏除去二烷基化物,会导致用于验证脱氢催化剂效果的原料的组成前后有差别,但是这种差别应当仅限于进行脱氢催化剂的原料是否含有二烷基化物,而本申请实施例4与实施例5相比,除了实施例4中含有0.5%二烷基化物、实施例5中不含有二烷基化物的区别外,还存在实施例4中的其它原料为9%甲基环己烷,66%甲苯,24%二甲基环己基苯、实施例5中的原料为70%甲苯,30%二甲基环己基苯的区别。由于二烷基化物不是影响实施例4-5进行脱氢实验的唯一因素,因此不能由图1得出“除去二烷基化化合物的分馏显著地改进脱氢催化剂的稳定性”的结论。
综上,复审请求人的陈述意见不具备说服力,合议组不予接受。
基于上述事实、理由和证据,合议组做出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年01月09日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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