[發明專利]制備多元醇的方法

在審

• 申請號: 201910175259.2
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN110002982A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: K.W.小漢普頓;E.H.布朗;T.K.布朗;A.K.帕里斯;K.S.豪;T.A.普克特
• 申請（專利權）人: 伊斯曼化學公司
• 主分類號: C07C45/75
• 分類號: C07C45/75;C07C47/19;C07C29/141;C07C31/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;楊戩

本發明公開了用于制備多元醇（例如新戊二醇）的方法，其包括使甲醛和另一種醛在三烷基胺催化劑和堿促進劑的存在下反應以形成羥醛縮合反應產物。堿促進劑改進了羥基醛氫化以制備多元醇之前含氮鹽的移除。該改進的方法也降低了三烷基胺催化劑的使用、改進了三烷基胺催化劑的回收、和在氫化之前減少了含氮鹽。

本申請為分案申請，其母案的申請日為2014年1月17日、申請號為201480007146.7、發明名稱為“制備多元醇的方法”。

技術領域

本公開案提供一種制備多元醇的方法。

背景技術

多元醇和尤其是新戊二醇（NPG；2,2-二甲基-1,3-丙二醇）廣泛用作制備各種有用產品例如潤滑劑、塑料、表面涂料、表面活性劑和合成樹脂的起始原料。多元醇如NPG通常通過兩步方法制備。第一步為可烯醇化醛（例如異丁醛）與甲醛的羥醛縮合以形成羥基醛中間體例如羥基新戊醛（HPA）。第二步為羥基醛在含金屬催化劑上的氫化以形成多元醇例如NPG，如方案1所示。

方案1 通過羥醛縮合和氫化制備多元醇

制備多元醇的第一步中待觀察的參數為反應物如何有效地轉化為羥基醛中間體。羥醛產物中的甲醛濃度常常被認為是反應效率的指示，因為羥醛產物中甲醛的含量可通過多種分析技術而容易地測量。

雖然之前已公開了大量的催化劑，但可商購的羥醛縮合催化劑可分成兩組：（1）強堿性催化劑例如氫氧化鈉或碳酸鈉和（2）叔胺例如TMA或三乙基胺。

堿性催化劑體系

堿性催化劑體系已經公開已知多年。通常，這些體系為雙相的，并由醛和福爾馬林水溶液的混合物組成。堿性催化劑在方法期間通常通過副反應例如Cannizzaro反應（其形成對應于醛的羧酸鹽）而被消耗。這些酸的實例為甲酸、異丁酸和羥基新戊酸。所述酸的鹽需要在蒸餾和氫化之前自料流移除以防止在蒸餾塔和氫化反應器中分解為反羥醛產物。當過量的甲醛與醛在強堿性催化劑的存在下反應時，大量的甲酸鹽作為副產物形成，使得該方法不適用于商業。另一方面，當使用過量的醛時，過量的醛i）與產物反應以形成酯或ii）與其自身反應以形成羥醛和縮醛。這些副產物需要多個額外步驟用于純化過程并最終導致產率損失。

叔胺催化劑體系

叔胺催化劑體系通常以與過量的醛的摩爾比使用，其使得反應在均質反應混合物中進行。這些方法中，羥醛的選擇性相比于堿性催化劑體系有所增加。羥醛縮合中叔胺催化劑的使用并不完美。

叔胺催化劑與有機酸例如甲酸反應以形成鹽。甲酸存在于商購的甲醛原料中。

甲醛也與異丁醛和HPA反應以形成異丁酸和羥基新戊酸。這些酸與叔胺催化劑形成鹽。

胺鹽不能通過蒸餾與羥基醛分離。這些胺鹽被帶入到氫化反應器中，于其中與金屬催化劑接觸。胺鹽可使氫化反應中的金屬催化劑失活。另外，胺鹽在產物高溫蒸餾期間可促進羥醛縮合產物的分解。因此，總產率顯著降低。胺鹽也可導致下游產物中所不期望的顏色和/或氣味。

發明內容

本發明提供了經由甲醛與另一種醛的羥醛縮合反應以形成羥基醛中間體和氫化羥基醛以形成多元醇來制備多元醇的簡化方法。實例方法的額外細節進一步描述于以下詳述中。本概述不意欲界定所要求保護主題的基本特征，也不意欲在確定所要求保護主題的范圍時單獨使用。

根據一個實施方案，本發明描述了用于制備多元醇的方法，包括：

使甲醛和另一種醛在胺催化劑和促進劑的存在下在羥醛縮合條件下接觸以制備羥基醛；和

氫化羥基醛以形成多元醇。

另一個實施方案描述了用于制備新戊二醇的方法，包括：