[发明专利]在具有喷射器的环流反应器中使用DMC催化剂进行烷氧基化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在双金属氰化物催化剂(DMC催化剂)的存在下在具有喷射 器(喷嘴)的环流反应器中进行烷氧基化的方法。

背景技术

长期以来已知双金属氰化物催化剂(DMC催化剂)及其在制备聚醚多元 醇中的应用。特别是文献EP 0 868 468、EP 0 879 259、EP 0 981 407、EP 0 971 970、EP 1 012 203、EP 1 017 738、EP 1 173 498、EP 1 254 714、EP 1 258 291、EP 1 382 629、EP 1 577 334和WO 05/042616以及这些文献中引用的 文献详细描述了DMC催化剂的制备及其应用，特别是在通过烷氧基化制 备聚醚中的应用。所提及的文献的内容全部加入本发明的公开内容中。

包括高反应性在内，由于DMC催化剂具有高底物选择性，在烷氧基化 反应中其具有可以获得非常窄的摩尔质量分布并且大大减少副反应形成的 优点。

然而，DMC催化剂也具有某些缺点，所述缺点阻碍了使用DMC催化 制备的聚醚在特定用途中的应用。

具体而言，在烷氧基化方法中DMC的缺点为：

1.DMC催化剂具有可以被特定的物质例如低摩尔质量的起始物抑制 的不良性质(EP 1 017 738)。因此通常不可能——如在常规(例如碱)催化的情 况下——首先加入低分子量醇(例如烷氧基化的起始化合物)和催化剂的混 合物。因此，在DMC-催化的烷氧基化方法中，加成反应首先从加入反应 器的物质开始，催化剂悬浮于其中。悬浮介质可以是聚醚或氧化烯将要加 成至其上的起始化合物(例如醇)，或两者的混合物。悬浮介质优选为聚醚。 特别优选使用仍然能够被DMC-催化的聚醚作为悬浮介质。然后与氧化烯 并行地计量加入达到期望的摩尔质量所需的量的起始化合物(例如醇)。这在 起始化合物(例如醇)和氧化烯的并行加入阶段中导致很宽且很不均匀的摩 尔质量分布。然而，DMC催化剂的特征在于由于其具有高选择性，因此在 氧化烯和起始化合物(例如醇)的同时加入结束后，在后续的仅添加氧化烯的 过程中摩尔质量分布再度大大变窄。然而，这对于特殊的应用而言可能是 不利的。

2.通常需要将DMC催化剂活化或初始化。可以例如通过蒸馏将挥发 性成分从催化剂中去除来进行活化，如果合适，同时施加低压。通过将很 少量的氧化烯添加至催化剂和悬浮介质的混合物中来进行催化剂的初始 化，所述催化剂可以已经过所述的预处理。在反应温度下为气态的氧化烯 的情况下，可以通过压力的下降来检测反应的“开始”。

3.由于具有高选择性，DMC催化剂易于形成同源系列(homologous series)，即在同时添加不同的氧化烯类型的情况下，优选地形成相同类型的 链。例如，在同时添加氧化乙烯和氧化丙烯的情况下，氧化乙烯优选地加 成到已通过氧化乙烯的加成形成反应性端基的分子上。氧化丙烯优选地加 成到已通过氧化丙烯的加成形成的反应性端基上。因此，不可能通过随机 或间歇地供给不同的氧化烯类型而可选择地获得具有所需的氧化烯序列以 及可选择的分子量分布的分子结构的组合(buildup)。此现象在低分子量氧化 烯的情况下尤其显著。

发明内容

因此，本发明的目的是提供可以避免一个或多个上述缺点的替代的烷 氧基化方法。

已出人意料地发现，在用作反应混合器的环流反应器的喷射器中的摩 尔质量分布(其在使用DMC催化剂进行烷氧基化的情况下通常非常窄)可以 通过同时添加起始化合物(如醇)和氧化烯来控制，并且/或者在间歇或随机 添加不同氧化烯类型的情况下，由于向反应混合物中交替添加不同的氧化 烯，因此添加的氧化烯的快速和/或良好的混合实现了不同氧化烯的控制添 加，这使得即使在使用DMC催化剂的情况下也能获得期望的分子结构的 组合。

因此，本发明提供了用于制备式(I)的聚醚的方法

R¹-(CHR²CHR³-O)_n-H     (I)

其中

n＝1至12000，

R¹＝包含至少一个碳原子的基团

且