发明创造名称:一种己二酸二酰肼制备方法
外观设计名称:
决定号:199686
决定日:2020-01-03
委内编号:1F251200
优先权日:
申请(专利)号:201610487878.1
申请日:2016-06-28
复审请求人:潍坊芝麻开门化工有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:周付科
合议组组长:彭晓琦
参审员:安玲玲
国际分类号:C07C214/04,C07C243/28
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,首先要将权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比较,确定区别特征和发明实际解决的技术问题,进而考察现有技术中是否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,如果现有技术中存在这样的启示,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201610487878.1,名称为“一种己二酸二酰肼制备方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为潍坊芝麻开门化工有限公司,申请日为2016年06月28日,公开日为2016年11月16日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年12月06日以权利要求1-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为:申请人于2017年07月14日提交的权利要求第1-6项、申请日2016年06月28日提交的说明书第1-6页、说明书附图第1页、说明书摘要以及摘要附图(下称驳回文本)。
驳回文本的权利要求1-6如下:
“1. 一种己二酸二酰肼制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将己二酸和强酸盐添加到甲醇中,然后加热回流进行酯化反应,生成己二酸二甲酯;
S2:添加水合肼,再在水合肼中添加步骤S1中制得的己二酸二甲酯,再添加甲醇,进行肼代反应;
S3:去除杂质;
步骤S1中的酯化反应温度40℃-80℃,回流时升温1-3h,所述步骤S1中酯化反应己二酸和甲醇的摩尔比为1:8-1:10,强酸盐为硫酸氢钠,所述步骤S2中肼代反应时温度控制在10℃-50℃。
2. 根据权利要求1所述的己二酸二酰肼制备方法,其特征在于,所述步骤S3中去除杂质包括利用蒸馏的方法去除甲醇和利用脱盐的方法去除催化剂。
3. 根据权利要求1所述的己二酸二酰肼制备方法,其特征在于,所述步骤S2中在水合肼中添加步骤S1中制得的己二酸二甲酯,温度控制在40℃-70℃,时间2-4h。
4. 根据权利要求1所述的己二酸二酰肼制备方法,其特征在于,所述步骤S2己二酸二甲酯的吸收率大于75%。
5. 根据权利要求1所述的己二酸二酰肼制备方法,其特征在于,所述步骤S1中己二酸和生成的己二酸二甲酯摩尔比为1:1。
6. 根据权利要求1所述的己二酸二酰肼制备方法,其特征在于,所述步骤S2中添加水合肼的温度保持为10℃-50℃。”
驳回决定指出:(1)权利要求1与对比文件1(“己二酸二酰肼合成工艺研究”,杨俊阁等,化学工业与工程,第31卷,第2期,第18-23页,公开日为2014年03月15日)相比,区别特征为:1)权利要求1限定加料顺序为将己二酸和强酸盐添加到甲醇中,将酯化反应产物添加入水合肼中再加甲醇,对比文件1未公开这两步反应的原料混合顺序;2)反应条件方面,权利要求1限定了酯化反应条件和物料比,对比文件1未公开或有所不同,另外限定强酸盐是硫酸氢钠,而对比文件1公开了硫酸氢钾。权利要求1实际解决的技术问题是提供一种替代的己二酸二酰肼的合成方法。对于区别特征1),在反应中添加各种原料是常规操作;对于区别特征2),其中对比文件1公开了酯化反应在加热回流条件下进行,并公开了权利要求1限定的反应时间,另外,在对比文件1公开的物料比和硫酸氢钾的基础上通过常规实验调整获得权利要求1限定的物料比和硫酸氢钠无需付出创造性劳动。而且,本申请相比对比文件1在收率和纯度上也未获得预料不到的技术效果。因此,权利要求1不具备创造性。(2)权利要求2-6引用权利要求1,其对反应条件作了进一步限定,上述条件被对比文件1公开或通过常规调整即可获得,因此,权利要求2-6也不具备创造性。(3)对于申请人的意见陈述:本申请酯化、肼化反应的加料顺序以及反应温度的确定不属于常规技术手段,该两步反应的加料顺序是申请人通过大量创造性劳动得到的,另外,本申请不仅提高了收率,而且降低了空气中游离肼的含量,取得了预料不到的技术效果,对比文件1未给出相应的技术启示。驳回决定认为:对比文件1已经公开了肼化反应的温度,本申请没有任何证据表明其加料顺序以及酯化反应温度能够带来预料不到的技术效果,也没有证据表明本申请的收率以及空气中游离肼含量相比对比文件1获得了更优的效果。
申请人潍坊芝麻开门化工有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年04月25日向国家知识产权局提出复审请求,并提交了权利要求书的全文修改替换页(共4项,1页),相对于驳回文本,修改在于:将原权利要求3、6的附加技术特征并入原权利要求1,并对权利要求的序号进行适应性修改。复审请求人认为:1)基于对比文件1,本领域技术人员不会显而易见地想到控制原料添加顺序以及添加条件,也不会显而易见地知道如何控制反应温度和时间、添加条件能够有效提高反应产物的收率。本申请的合成过程中各个步骤紧密联系,各个参数共同发挥作用,基于现有技术,本领域技术人员不会显而易见地知道如何具体协调各步骤的反应条件以及原料的添加顺序和添加条件能够有效提高终产物的收率。2)本申请具有显著的进步。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年06月11日依法受理了该复审请求,并将其转送至国家知识产权局原审查部门进行前置审查。
国家知识产权局原审查部门在前置审查意见书中坚持原驳回决定的理由,同时指出:加料顺序的确定仅是一般反应操作过程;对于效果,在反应收率方面,对比文件1酯化反应步骤收率达77%,肼解步骤收率99%,本申请仅在发明内容部分概括的提到收率达99%,未明确为单步收率或总收率,实施例中也未记载具体产量或收率。本申请中记载了酯化反应中己二酸和生成的酯摩尔比为1:1(即反应收率100%),但酯化反应是可逆的,最终应达到平衡,而不可能达到100%收率。并且,实施例中记载了肼解步骤中己二酸二甲酯吸收率仅为“大于75%”,本申请中未记载肼与二甲酯摩尔比,但通常使肼过量,此时肼解反应收率不可能达到99%。如二甲酯过量,则即使第一步酯化反应收率100%,当仅约75%二甲酯被转化,总收率也不可能达到99%。因此,无实验数据证明本申请获得了显著高于对比文件1的收率。对比文件1也公开了蒸除甲醇,为降低成本对甲醇或水进行回收是一种常规方法,对比文件1也不存在空气中挥发的游离肼。因而坚持驳回决定。
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06月28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的区别特征为:1)酯化反应中催化剂、酯化反应原料的添加顺序、原料酸/醇摩尔比不同,权利要求1对应特征分别为硫酸氢钠、将己二酸和催化剂添加到甲醇中、1:8-1:10,对比文件1对应特征分别为硫酸氢钾、加入己二酸、无水甲醇和催化剂、1:4;2)肼化反应中原料的添加顺序不同,权利要求1为先后添加水合肼、己二酸二甲酯、甲醇,对比文件1为先后添加己二酸二甲酯、水合肼、甲醇;3)权利要求1限定了酯化反应的具体温度、添加己二酸二甲酯的温度和时间以及添加水合肼的温度,对比文件1未公开上述内容。本申请存在诸多的疑点和矛盾,说明书中提到的技术效果“提高了收率,达到99%以上”无法予以确信,也无任何证据表明本申请相比对比文件1获得了更优的技术效果,本申请权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:提供一种制备己二酸二酰肼的替代方法。硫酸氢钠为本领域常见的用于催化制备己二酸二甲酯的催化剂,原料的添加顺序、添加方式(包括添加时间和添加温度)、反应温度以及物料比均是常规工艺优化参数。因此,权利要求1不具备创造性。2、权利要求2-4引用权利要求1,在对比文件1的基础上本领域技术人员容易想到采用其限定的操作手段,另外,肼化反应中对于酯原料其必然存在一定的吸收率,原料酸酯摩尔比1:1无法予以确信。因此,权利要求2-4也不具备创造性。3、对于复审请求人的意见陈述,复审通知书指出:1)本申请发明内容部分提到的收率合议组无法予以确信,酯化反应的时间已经被对比文件1公开,原料的添加顺序、添加条件以及反应温度的调整为本领域的常规技术手段,本领域技术人员基于对比文件1公开的技术内容,结合本领域的公知常识,得到权利要求1-4的技术方案是显而易见的;2)没有任何证据表明本申请权利要求1-4的技术方案相比对比文件1获得了任何预料不到的技术效果。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年08月06日提交了意见陈述书,并提交了修改后的权利要求书的全文替换页(共4项,1页),其修改仅在于:将权利要求1中的“所述酯化反应温度为40℃-80℃”修改为“所述酯化反应温度为65℃-80℃”。
在此基础上,复审请求人认为:1)对于酯化反应回流温度,已将其修改为“65℃-80℃”,在该体系下能够实现回流状态;2)本申请将原料顺序、添加条件紧密结合制备己二酸二酰肼,收率可达99%以上,而且降低了空气中游离肼的含量,对比文件1未给出相应的技术启示,这也并非是通过常规调整能够得到的,对于空气中游离肼的含量,由检测报告(T190617012A)可知,本申请制备的己二酸二酰肼中游离联胺的含量仅为4.3ppm;3)本申请具有显著的进步。
修改后的权利要求书如下:
“1. 一种己二酸二酰肼制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将己二酸和硫酸氢钠添加到甲醇中,然后加热回流进行酯化反应,生成己二酸二甲酯;所述酯化反应温度65℃-80℃,回流时升温1-3h,所述酯化反应中己二酸和甲醇的摩尔比为1:8-1:10,;
S2:添加水合肼,再在水合肼中添加步骤S1中制得的己二酸二甲酯,温度控制在40℃-70℃,时间2-4h;再添加甲醇,进行肼代反应;所述肼代反应温度控制在10℃-50℃;添加水合肼的温度保持在10℃-50℃;
S3:去除杂质 。
2. 根据权利要求1所述的己二酸二酰肼制备方法,其特征在于,所述步骤S3中去除杂质包括利用蒸馏的方法去除甲醇和利用脱盐的方法去除催化剂。
3. 根据权利要求1所述的己二酸二酰肼制备方法,其特征在于,所述步骤S2己二酸二甲酯的吸收率大于75%。
4. 根据权利要求1所述的己二酸二酰肼制备方法,其特征在于,所述步骤S1中己二酸和生成的己二酸二甲酯摩尔比为1∶1。”。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出如下的审查决定。
二、决定的理由
1、关于审查文本
复审请求人在答复复审通知书时提交了修改后的权利要求书(共4项,1页),经合议组审查,该修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。
本复审请求审查决定所依据的审查文本为:复审请求人于2019年08月06日提交的权利要求第1-4项;于申请日2016年06月28日提交的说明书第1-6页、说明书附图第1页、说明书摘要以及摘要附图(下称复审决定文本)。
2、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,首先要将权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比较,确定区别特征和发明实际解决的技术问题,进而考察现有技术中是否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,如果现有技术中存在这样的启示,则该权利要求不具备创造性。
具体到本申请,本申请权利要求1请求保护一种己二酸二酰肼制备方法(具体参见案由部分)。
对比文件1公开了采用相同的反应路线制备己二酸二酰肼,并具体公开了:1)己二酸二甲酯合成:在装有温度计、搅拌器的烧瓶中加入定量己二酸、无水甲醇、催化剂,加热回流反应一段时间后将反应液进行蒸馏,先常压蒸出水和甲醇,再减压蒸馏,收集沸点109-110℃(1.87 kPa)的馏分为己二酸二甲酯;2)己二酸二酰肼合成:取定量己二酸二甲酯、80%水合肼、无水甲醇放入装有温度计和搅拌器的烧瓶中,室温下进行反应,一段时间后停止反应,冷却,结晶,然后经过滤、洗涤、干燥后得到ADH 固体(参见第19页第1.2节、第1.3节),并通过筛查优化得到适宜的条件为:第一步中采用催化剂硫酸氢钾,n(醇)/n(酸)为4.0,催化剂硫酸氢钾用量为己二酸用量的5.5%,反应时间为1. 0 h,己二酸二甲酯收率达到77%,质量分数达到99.8%,第二步以甲醇为溶剂,当n(肼)/n(酯)和n(醇)/n(酯)均为4.0,反应时间1.5 h,在室温下,己二酸二甲酯转化率为100%,ADH 收率达99%,质量分数高达99. 5%(参见第22页第3节第1段)。
权利要求1请求保护的制备方法与对比文件1公开的上述内容相比,区别特征为:1)酯化反应中催化剂、酯化反应原料的添加顺序、原料酸/醇摩尔比不同,权利要求1对应特征分别为硫酸氢钠、将己二酸和催化剂添加到甲醇中、1:8-1:10,对比文件1对应特征分别为硫酸氢钾、加入己二酸、无水甲醇和催化剂、1:4;2)肼化反应中原料的添加顺序不同,权利要求1为先后添加水合肼、己二酸二甲酯、甲醇,对比文件1为先后添加己二酸二甲酯、水合肼、甲醇;3)权利要求1限定了酯化反应的具体温度、添加己二酸二甲酯的温度和时间以及添加水合肼的温度,对比文件1未公开上述内容。
合议组查明,根据本申请说明书的记载,本申请的目的是提出一种己二酸二酰肼制备方法,解决现有技术中己二酸与水合肼直接反应合成己二酸二酰肼的方法收率较低的问题。本申请获得的有益效果是:1、提高了收率,达到99%以上;2、降低了空气中游离肼的含量;3、不产生废水,制备过程中的水可以循环使用,更加节能环保;4、蒸出的甲醇可以循环利用,更加节能;5、产生的废气更加少,保证了环保和安全的要求(参见说明书第1页倒数第2段至第2页倒数第2段)。
在实施例部分记载了己二酸二酰肼的具体制备方法,如下表所示:
序号
酯化反应催化剂
酯化反应温度
回流时升温时间
酯化反应酸/醇摩尔比
肼代反应温度
添加己二酸二甲酯的温度和时间
添加水合肼的温度
一
硫酸氢钠
40℃
1h
1:8
10℃
40℃,2h
10℃
二
硫酸氢钠
80℃
3h
1:10
50℃
70℃,4h
50℃
三
硫酸氢钠
60℃
2h
1:9
30℃
40℃-70℃,3h
130℃
四
硫酸氢钠
70℃
2h
1:8
40℃
40℃-70℃,4h
20℃
五
硫酸氢钠
65℃
2.5h
1:9 .5
35℃
55℃,2-4h
35℃
另外,各实施例还记载了“步骤S2乙二酸二甲酯的吸收率大于75%。步骤S1中己二酸和生成的己二酸二甲酯摩尔比为1:1。”(参见说明书第4页第1段至第5页倒数第2段)。
上述实施例存在诸多的疑点和矛盾之处:1)实施例一和实施例四中,酯化反应中己二酸和甲醇的摩尔比相同(都为1:8),但分别在40℃和70℃下进行回流反应,尽管都未限定加入的催化剂硫酸氢钠的量,但本领域技术人员知晓催化剂的加入量一般很小,且通常情况下不同实施例工艺优化条件下该加入量差别也不会很大,因此,本领域技术人员有理由相信实施例一和实施例四的酯化反应体系基本相同(况且,催化剂通常对体系的沸点影响也非常小),而回流反应温度却相差30℃,显然不符合本领域的常识。类似地,实施例二和实施例五酯化反应中己二酸和甲醇的摩尔比非常接近(分别为1:10和1:9.5),但回流温度相差15℃(分别为80℃和65℃),同样不符合本领域的常识;2)实施例一中采用的溶剂为甲醇,其在40℃下进行回流反应,而本领域技术人员公知,甲醇在常压下的沸点为64.7℃,另一原料己二酸在常压下沸点高达330.5℃,该反应体系不可能在40℃下处于回流状态;3)实施例三肼化反应中“添加水合肼的温度保持为130℃”,本领域技术人员公知,水合肼的沸点在常压下为118.5℃,本领域技术人员显然不可能在130℃下添加水合肼;4)实施例一至五的酯化反应中“己二酸和生成的己二酸二甲酯摩尔比为1:1”,表明该反应的转化率和选择性都为100%,然而,该反应为可逆反应,存在正反应酯化和逆反应酯的水解,最终将达到动态平衡,其转化率不可能达到100%,而且,该反应中存在副反应生成己二酸单甲酯,选择性达到100%也是不可能的。对于技术效果,说明书中尽管在发明内容部分提到了本申请“提高了收率,达到99%以上”,但各实施例都未公开纯度、收率数据以及相关的表征图谱,也未给出原料和产物的重量或物质的量等相关数据,吸收率与纯度、收率等技术效果之间也不存在必然联系,由于本申请存在如上所述诸多的疑点和矛盾,存在明显的瑕疵,在复审请求人不能合理解释上述疑点的前提下,该技术效果无法予以确信。
对于甲醇、水的循环利用,对比文件1还公开了酯化反应的后处理步骤,包括在常压下蒸出前馏分,包括过量和未反应的甲醇以及酯化产物水,并经进一步分离得甲醇,酯化反应循环使用(参见第20页第2.1.5节),即,对比文件1公开了可对未反应的甲醇进行循环利用,另外,为降低成本对水进行回收也是本领域的常规手段;也没有任何证据表明相比对比文件1在降低空气中游离肼的含量以及废气的产生量方面具有更优的技术效果。
因此,基于上述区别特征能够达到的技术效果可以确定,本申请权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:提供一种制备己二酸二酰肼的替代方法。
对于上述区别特征1)-3),首先,其中酯化反应中的催化剂,硫酸氢钠与硫酸氢钾性质类似,均为本领域常见的用于催化制备己二酸二甲酯的催化剂(参见公知常识证据1:《大学综合化学实验》,胡满成、汤发有主编,西安:陕西师范大学出版社, 第56页第2节,公开日为2009年06月30日);其次,本领域公知,对于化学反应来说,原料的添加顺序、添加方式(包括添加时间和添加温度)、反应温度以及物料比均是常规工艺优化参数,本领域技术人员可通过常规工艺优化方法进行优化筛选,因此,调整并具体选择适用的酯化、肼化反应中的三种原料的加料顺序,己二酸二甲酯、水合肼的添加温度和/或添加时间以及酯化反应中酸/醇摩尔比和反应温度无需付出创造性劳动。
综上所述,在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,不具备突出的实质性特点和显著的进步。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。
权利要求2引用权利要求1,对催化剂的去除方法进行进一步限定。对反应溶剂采用蒸馏进行脱除是本领域的常规手段,例如对比文件1即在酯化反应后通过蒸馏除去甲醇(参见第20页第2.1.5节),另外,在对比文件1公开了酯化反应催化剂硫酸氢钾可通过过滤脱除(参见第20页左栏第1段)的基础上,本领域技术人员容易想到采用相同的方法(即脱盐)脱除硫酸氢钠。因此,在权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3引用权利要求1,进一步限定酯的吸收率。肼化反应中对于酯原料必然存在一定的吸收率,其与收率、纯度等技术效果之间也不存在必然联系。因此,在权利要求1不具备创造性的基础上,权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4引用权利要求1,进一步限定酯化反应原料和产物的比例。如前所述,该酯化反应转化率和选择性均不可能达到100%,在复审请求人不能合理解释上述疑点的前提下,合议组无法确信两者的摩尔比能够达到1:1,因此,权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于复审请求人的意见陈述
合议组认为,1)尽管复审请求人修改了权利要求1中的酯化反应温度,但其无法否认本申请实施例不符合本领域常识、存在明显瑕疵这一客观事实,该修改也无法克服上述明显瑕疵。说明书用于清楚、完整地描述发明,本领域技术人员基于说明书整体的描述理解和实施所述发明,不应当将说明书和权利要求书的内容割裂开来。2)如前所述,本申请发明内容部分提到的收率合议组无法予以确信,对于空气中游离肼的含量,说明书中未记载任何相关数据,而对于检测报告(T190617012A),首先,没有任何证据表明该检测报告与本申请具有关联性,另外,其提供的技术信息在原申请文件中并未记载,也没有证据表明其属于现有技术的内容,本领域技术人员在阅读原申请文件时并不能得到这样的技术信息,因此该检测报告不能用于证明复审请求人主张的技术效果,否则将有违先申请原则。进一步地,原料的添加顺序、添加条件以及反应温度的调整为本领域的常规技术手段,本领域技术人员基于对比文件1公开的技术内容,结合本领域的公知常识,得到权利要求1-4的技术方案是显而易见的。3)如前所述,没有任何证据表明本申请权利要求1-4的技术方案相比对比文件1获得了任何预料不到的技术效果。综上,复审请求人的上述主张合议组不予支持。
根据上述事实和理由,合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年12月06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,复审请求人可以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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