专利名称:生产二醇型化合物的催化方法
技术领域:
本发明涉及一种由β羟基羰基化化合物(特别是双丙酮醇或DAA)工业化规模生产二醇型化合物(如2-甲基戊烷_2,4-二醇,也称为2,4-己二醇或HGL)的催化方法。
背景技术:
工业上HGL通过DAA的催化氢化制备,且阮内镍是最多使用的催化剂,相对于待氢化的DAA的重量一般以相当大的比例使用,特别是5-20重量%。在阮内镍催化剂的存在下,DAA转化为HGL的氢化反应的操作条件导致公认的技术和经济问题,这些问题仍然没有得到克服。事实上,在反应条件下,DAA可以通过反向缩醛反应(back-aldolization)分解,从而导致丙酮的合成,并随后通过氢化导致异丙醇的合成。在酸性条件下,DAA也可以形成己烯醇,其随后被氢化为己醇。此外,这些酸性条件下倾向于使反应催化剂失活,或甚至部分溶解反应催化剂。此外,看起来在阮内镍用于氢化反应之前,一般必须洗涤(特别是用蒸馏水或去离子水)几天,从而降低其碱度,以提高反应选择性。这一步骤时间长因而是制约因素,因此为了该反应的经济和工业的利益,非常希望省略该步骤。更一般地,需要开发氢化通过缩醛反应获得的在羰基官能团(特别是醛官能团) 的β碳上具有醇官能团的β羟基羰基化化合物,同时避免这些化合物在催化氢化反应过程中的反向缩醛反应的工业方法。
发明内容
申请人:已发现一种完全意想不到的方式避免上述缺点而同时获得对于β羟基羰基化化合物的氢化反应的良好选择性,而且无需长时间的催化剂预先洗涤步骤。因此,本发明首先涉及通过式(III)化合物的催化氢化反应制备式(IV)化合物的方法,所述式(III)化合物通过碱催化的缩醛反应获得,特征在于,所述氢化反应由已经用至少一种缓冲剂化合物预处理的阮内催化剂催化,从而能够使得所述氢化反应维持在6至 8(包括)之间的ρΗ值下;式(III)和(IV)的化合物如下
权利要求
1.通过式(III)化合物的催化氢化反应制备式(IV)化合物的方法,所述式(III)化合物通过碱催化的缩醛反应获得,特征在于,所述氢化反应由用至少一种缓冲剂化合物预处理的阮内催化剂催化,从而能够使得所述氢化反应维持在6至8的PH值下;式(III)和(IV)的化合物如下
2.权利要求1所述的通过式(III)化合物的催化氢化反应制备式(IV)化合物的方法, 特别包括至少以下步骤a)使用至少一种缓冲剂化合物预处理阮内催化剂从而维持步骤b)的氢化反应过程中在6至8的pH的步骤;和b)氢化式(III)化合物以形成式(IV)化合物的步骤;此时反应混合物的pH在氢化反应过程中为6至8 ;和c)任选地分离式(IV)化合物的步骤。
3.根据上述权利要求的任一项的方法,特征在于,所述烃基选自以下基团甲基、乙基、丙基、苯基、三氟甲基、甲氧基和乙氧基。
4.根据上述权利要求的任一项的方法,特征在于,烷基选自以下基团甲基、异丁基、 乙基和乙烯基。
5.根据上述权利要求的任一项的方法,特征在于,芳基选自以下基团甲苯基和羟苯基。
6.根据上述权利要求的任一项的方法,特征在于,烷氧基选自以下基团甲氧基、乙氧基和异丁氧基。
7.根据上述权利要求的任一项的方法,特征在于,式(III)化合物选自双丙酮-醇 (DAA)、羟基-3丙醛、羟基-3 丁醛、氧代-3羟基-5甲基-5庚烷、羟基_3乙基-2己醛和羟基-3 二氢肉桂醛。
8.根据上述权利要求的任一项的方法,特征在于,式(IV)化合物选自甲基-2戊二醇-2,4 (HGL)、丙二醇-1,3、丁二醇-1,3、乙基-2己二醇-1,3、甲基-5庚二醇-3,5和苯基-1丙二醇_1,3。
9.根据上述权利要求的任一项的方法,特征在于,氢化反应在液相中进行;氢全部或部分溶解在式(III)化合物中。
10.根据上述权利要求的任一项的方法,特征在于,相对于式(III)化合物的重量,使用0.1至20重量%的催化剂。
11.根据上述权利要求的任一项的方法,特征在于,相对于式(III)化合物的重量,使用0. 01至2重量%的缓冲剂化合物。
12.根据上述权利要求的任一项的方法,特征在于,相对于催化剂的重量,使用0.1至 20重量%的缓冲剂化合物。
13.根据上述权利要求的任一项的方法,特征在于,阮内催化剂是阮内镍、阮内钴或阮内铜。
14.根据上述权利要求的任一项的方法,特征在于,缓冲剂化合物选自-磷酸二氢钾, -磷酸二氢钠, -磷酸二氢锂,-2-[(2_羟基-1,1-二(羟甲基)乙基)氨基]乙磺酸,-N-[三(羟甲基)甲基]-2-氨基乙磺酸钠盐,-1,4-哌嗪二乙磺酸,-1,4-哌嗪二乙磺酸钠盐,-1,4-哌嗪二乙磺酸的倍半钠盐,-1,4-哌嗪二乙磺酸二钠盐,-1,4-哌嗪二乙磺酸二钾盐,-3-(N-吗啉代)丙磺酸,-β-羟基-4-吗啉丙磺酸,-3- (N-吗啉基)-2-羟基丙磺酸钠盐,-3-(N-吗啉代)丙磺酸,-3-(N-吗啉代)丙磺酸钠盐,-3-(N-吗啉代)丙磺酸半钠盐,-4-(N-吗啉代)丁磺酸,-N-(2-羟乙基)哌嗪-N' -(2-乙磺酸)钾盐,-4-(2-羟乙基)哌嗪-1-乙磺酸半钠盐,-3-((N, N-二 [2-羟乙基]氨基)-2-羟基丙磺酸,-2,2_ 二(羟甲基)-2,2',2〃 -次氮基-三乙醇,-1,3_二 [三(羟甲基)甲基氨基]丙烷,-2,2_ 二(羟甲基)-2,2',2〃 -次氮基-三乙醇,-N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸,-N, N-二 O-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠盐,-N-(2-乙酰氨基)亚氨基二乙酸,-N-(2-乙酰氨基)亚氨基二乙酸单钠盐,-N-(2-乙酰氨基)-2-氨基乙磺酸,-柠檬酸二钠。
全文摘要
本发明涉及一种由式(I)的β羟基羰基化合物(特别是双丙酮醇(DAA))工业化规模生产二醇化合物的催化方法,所述二醇化合物如2-甲基-2,4-戊二醇,也称为2,4-己二醇(HGL)。
文档编号C07C29/145GK102256918SQ200980150945
公开日2011年11月23日 申请日期2009年12月15日 优先权日2008年12月16日
发明者D·齐姆, P·马里瓮 申请人:罗狄亚聚酰胺特殊品有限公司