[發(fā)明專利]3-羥基丙酸甲酯的高效制備

有效

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• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN109678709B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 劉波;呂建剛;金照生
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C67/37
• 分類號: C07C67/37;C07C69/675
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種3?羥基丙酸甲酯的高效制備方法，主要解決現有技術中反應條件相對苛刻、反應轉化率和選擇性不高的問題。本發(fā)明通過采用制備3?羥基丙酸甲酯的方法，包括以下步驟：加入預先制備的釕催化劑，環(huán)氧乙烷、一氧化碳和甲醇反應得到3?羥基丙酸甲酯；所述X^?選自六氟磷酸根、四氟硼酸根、四苯基硼酸根、六氟銻酸根，R選自烷基、烯基、環(huán)基、芳基或取代芳基中的一種的技術方案，較好地解決了該技術問題，可用于3?羥基丙酸甲酯的工業(yè)生產中。

技術領域

本發(fā)明涉及一種3-羥基丙酸甲酯的高效制備方法，具體來說，涉及一種以環(huán)氧乙烷和合成氣為原料制備3-羥基丙酸甲酯的方法。

背景技術

1,3-丙二醇是一種重要的有機精細化學品，可用作生產防凍劑、增塑劑、防腐劑和乳化劑的原料，也廣泛應用于食品、化妝品和制藥等行業(yè)，其最重要的應用是作為單體合成聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)聚酯纖維，與常用的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纖維相比，PTT纖維既具有耐光性、吸水少、穩(wěn)定性好等優(yōu)良性能，同時又具有回彈性好，易生物降解和對環(huán)境污染小等優(yōu)點，具有廣泛的應用前景，是目前研究和開發(fā)的焦點。

3-羥基丙酸甲酯是合成1,3-丙二醇的關鍵中間體，其在適宜的條件下氫化即可得到1,3-丙二醇。3-羥基丙酸甲酯一般由環(huán)氧乙烷氫甲酯化反應制備，其合成反應表示如下：

專利US 4973741公開了使用貴金屬銠催化劑和三苯基膦配體，環(huán)氧乙烷氫甲酯基化合成3-羥基丙酸甲酯，但是反應需要14.0MPa的高壓，而且轉化率和3-羥基丙酸甲酯的選擇性較低。

專利US 6191321公開了使用Co₂(CO)₈/1,10-鄰菲啰啉的催化劑體系，甲基叔丁基醚為溶劑，在90℃，7.8MPa的條件下反應18h，環(huán)氧乙烷轉化率僅為11％，3-羥基丙酸甲酯的選擇性為74％。

專利US 6521801公開了以鈷鹽為催化劑，含氮雜環(huán)化合物為配體，在一氧化碳壓力為6MPa，反應溫度為75℃的反應條件下，環(huán)氧乙烷轉化率為94％，3-羥基丙酸甲酯的選擇性為78％。

專利CN 101020635A公開了以鈷鹽為催化劑，吡啶、喹啉及其各自衍生物為配體，堿金屬或堿土金屬鹽為促進劑，壓力為3.0～7.0MPa，反應溫度為50～100℃，反應時間3～5h，3-羥基丙酸甲酯的選擇性80％。

綜上所述，現有技術中，反應壓力一般為6～8MPa，反應溫度一般為70～80℃，仍相對苛刻，而且存在反應轉化率與選擇性不高的缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是現有技術中反應壓力、反應溫度相對較高，裝置要求高，能耗大，以及催化劑性能不佳的問題；提供一種新的制備3-羥基丙酸甲酯的方法，該方法具有催化劑活性與選擇性高，反應條件溫和的優(yōu)點。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下：制備3-羥基丙酸甲酯的方法，包括以下步驟：

加入預先制備的釕催化劑，環(huán)氧乙烷、一氧化碳和甲醇反應得到3-羥基丙酸甲酯；

其中，所述釕催化劑為如下結構：

所述X^-選自六氟磷酸根、四氟硼酸根、四苯基硼酸根、六氟銻酸根中的一種，R選自烷基、烯基、環(huán)基、芳基或取代芳基中的一種。

上述技術方案中，優(yōu)選地，所述溶劑為甲醇與乙腈混合溶劑；甲醇與乙腈體積比為10:1～20:1；

上述技術方案中，優(yōu)選地，所述R選自甲基、叔丁基、烯丙基、苯基、芐基、2,4,6-三甲基苯基或2,6-二異丙基苯基。

上述技術方案中，優(yōu)選地，所述環(huán)氧乙烷與催化劑摩爾比為5～35。