[發明專利]制備烷二醇及碳酸二烷基酯的方法

有效

• 申請號: 200980116195.3
• 申請日: 2009-05-05
• 公開（公告）號: CN102015617B
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: C·P·阿萊斯;M·博倫斯;E·梵登海德
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C07C68/06
• 分類號: C07C68/06;C07C69/96;C07C29/12;C07C31/20;C07C27/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳冀

技術領域

本發明是關于一種用于自碳酸亞烴酯及烷醇制備烷二醇及碳酸 二烷基酯的方法。

背景技術

這些酯交換法是已知的。根據這些已知酯交換法，烷醇與碳酸亞 烴酯的反應必須在存在酯交換催化劑的情況下實現。參看(例如)US-A 5,359,118。此文獻揭示一種通過碳酸亞烴酯與C₁-C₄烷醇的酯交換而 制備二(C₁-C₄烷基)碳酸酯的方法。另外，將碳酸亞烴酯與烷醇在存在 酯交換催化劑的情況下反應。催化劑通常為均質的，但也建議使用非 均相催化劑。

在自碳酸亞烴酯及烷醇制備烷二醇及碳酸二烷基酯的方法中，需 要使烷醇與碳酸亞烴酯在無酯交換催化劑存在的情況下反應。

驚訝地發現，在該方法的第一階段中，實際上烷醇與碳酸亞烴酯 可在無酯交換催化劑存在的情況下進行反應，該反應以具有吸引力的 轉化率及選擇性產生包含碳酸羥烷基烷酯、未轉化烷醇及未轉化碳酸 亞烴酯的混合物。此外，發現在第二階段中，包含碳酸羥烷基烷酯、 烷醇及碳酸亞烴酯的混合物在存在酯交換催化劑的情況下的進一步轉 化產生包含烷二醇及碳酸二烷基酯的混合物，可自該混合物回收烷二 醇及碳酸二烷基酯。

發明內容

因此，本發明是關于一種制備烷二醇及碳酸二烷基酯的方法，該 方法包括：

(a)在10℃至200℃的溫度下、在5×10⁴N/m²至5×10⁶N/m²(0.5巴 至50巴)的壓力下且在無酯交換催化劑存在的情況下，使碳酸亞烴酯 與烷醇反應以獲得包含碳酸羥烷基烷酯、烷醇及碳酸亞烴酯的混合物；

(b)在10℃至200℃的溫度下且在5×10⁴N/m²至5×10⁶N/m²(0.5巴 至50巴)的壓力下，使包含碳酸羥烷基烷酯、烷醇及碳酸亞烴酯的混 合物與酯交換催化劑接觸以獲得包含烷二醇及碳酸二烷基酯的混合 物；及

(c)自包含烷二醇及碳酸二烷基酯的混合物回收烷二醇及碳酸二 烷基酯。

自碳酸亞烴酯及烷醇制備烷二醇及碳酸二烷基酯涉及包括兩個步 驟的酯交換反應機理。在第一步驟中，碳酸亞烴酯與1分子烷醇反應 以產生名為碳酸羥烷基烷酯的中間體。在第二步驟中，另外1分子烷 醇與所述碳酸羥烷基烷酯反應以產生所需的碳酸二烷基酯及烷二醇。

現已發現，在無酯交換催化劑存在的情況下易于獲得所述中間體 碳酸羥烷基烷酯。在本發明方法的步驟(a)中無酯交換催化劑存在，意 謂在所述步驟(a)中，酯交換催化劑的量以碳酸亞烴酯計為至多100重 量百萬分率(ppmw)。酯交換催化劑的所述最大量優選為50ppmw，更 優選為10ppmw，且甚至更優選為1ppmw。最優選地，在碳酸亞烴 酯和/或烷醇中無可檢測的酯交換催化劑存在。此外，在本發明方法的 步驟(a)中優選無酯交換催化劑存在，意謂在所述步驟(a)中并無酯交換 催化劑被添加至碳酸亞烴酯和/或烷醇。

除了所述中間體碳酸羥烷基烷酯以外，可在無酯交換催化劑存在 的情況下形成一定量的烷二醇及碳酸二烷基酯產物。因此，本發明方 法的一個優勢在于其部分地在無催化劑存在的情況下進行。不使用酯 交換催化劑的一個優勢在于形成較少副產物或不形成副產物。在以下 實施例中實證此優勢，其中進一步說明本發明方法的步驟(a)。

當存在酯交換催化劑時，一般可形成的副產物的實例為烷二醇的 寡聚物，例如：在碳酸亞烴酯為碳酸亞乙酯的情況下的二乙二醇(DEG) 及三乙二醇(TEG)；或在碳酸亞烴酯為碳酸亞丙酯的情況下的二丙二 醇(DPG)及三丙二醇(TPG)。這些副產物的其它實例為醚副產物，例如： 在碳酸亞烴酯為碳酸亞乙酯且烷醇為乙醇的情況下的2-乙氧基乙醇 (乙二醇單乙醚)；或在碳酸亞烴酯為碳酸亞丙酯且烷醇為乙醇的情況 下的1-乙氧基丙-2-醇及2-乙氧基丙-1-醇。

可在相同反應器中進行本發明方法的步驟(a)及步驟(b)。在該情況 下，僅于碳酸亞烴酯已在某種程度上轉化成碳酸羥烷基烷酯的時間處 將步驟(b)所需的酯交換催化劑添加至反應混合物。