[发明专利]α-羟基羧酸酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及α-羟基羧酸酯的制备方法。

背景技术

α-羟基羧酸酯是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯（下文中称作（甲基）丙烯酸烷基酯）的工业规模合成中有价值的中间体。（甲基）丙烯酸烷基酯大量用于制备聚合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯。

制备（甲基）丙烯酸酯的常用方法的概述可以参见文献，例如Weissermel，Arpe，“Industrielle organische Chemie”[有机化学工业]，VCH，Weinheim1994，第4版，第305页及其后续页，或KirkOthmer，“Encyclopedia of Chemical Technology”（化学工艺大全），第3版，第15卷，第357页。

如果目的是合成甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯，则作为α-羟基羧酸酯，2-羟基异丁酸甲酯（=MHIB）是制备它们的重要中间体。

经由醇与α-羟基羧酰胺反应制备α-羟基羧酸酯的方法例如详述在出版物DE-A-2454497中。这一出版物描述了使用铅化合物以催化反应。在此，还提及连续方法，但是没有提供其中以高效率获得所述产物的技术解决方案。

另外，文献DE-A-2528524描述了制备α-羟基羧酸酯的方法。在此，使用各种催化剂，它们尤其包括镧化合物。虽然DE-A-2528524还提及所述方法可以连续地进行，但是这一出版物仍没有为这里存在的问题提供令人满意的解决方案。

这种类型的方法从EP0945423中是已知的。在此，公开了α-羟基羧酸酯的制备方法，该方法包括以下步骤：使α-羟基羧酰胺和醇在催化剂存在下在液相中彼此反应，同时保持反应溶液中的氨浓度处于0.1重量%或更低。

因此，从反应溶液中尽可能完全地除去形成的氨。为此，将反应溶液加热到沸腾，和/或让汽提气体，即惰性气体，鼓泡通过反应溶液。

EP0945423中公开的通过相应的α-羟基羧酰胺的醇解制备α-羟基羧酸酯的方法的缺点可以概括如下：

i.在根据EP0945423中公开的方法变型的条件下简单地蒸馏出氨的方法不太有效。这一建议方案的执行要求极其有效的分离塔并因此要求特别的技术复杂性。

ii.如果额外或仅仅使用惰性汽提气体，则虽然改进了氨除去的有效性，但是导致另一种工艺组分（它的处理意味着额外的复杂性）的负荷。

iii.如果使用α-羟基异丁酰胺和甲醇作为反应物，则仅能非常困难地将在EP0945423中公开的条件下形成的氨和残留甲醇彼此分离。

几乎总是必需使用惰性气体除去氨并且与此相关联的另一种料流的额外处理（汽提气体/氨分离）使得所提出的程序在经济上较不令人感兴趣，使得迄今该方法没有在工业上被转化。

与上面详述的方法相比改进的方法描述在出版物DE-A-102007011706中。在这种方法中，α-羟基异丁酰胺与甲醇的反应在较高压力下进行，其中将所得的2-羟基异丁酸甲酯从反应器中导引出，任选地与所使用的α-羟基异丁酰胺的残留物一起。尽管这种方法与此前已知的方法相比可以价格上明显更加低廉地进行并且以非常高的选择性获得产物，但是仍持久需要提供制备α-羟基羧酸酯的改进的方法。

发明内容

鉴于现有技术，本发明的目的因此是提供制备α-羟基羧酸酯的方法，该方法节省能量和资源并且因此能以简单和廉价的方式进行。

本发明的另一个目的是，提供可以非常选择性地获得α-羟基羧酸酯的方法。

此外，本发明的目的是提供制备α-羟基羧酸酯的方法，其中不产生副产物或仅产生少量的副产物。同时，产物应尽可能地以高收率，并且总体来看在低能量消耗下获得。

此外，本发明的目的是提供可以用与进行DE-A-102007011706中描述的方法所需要的设备相比要求更低水平投资费用和维护费用的设备进行的方法。

这些目的，和没有明确指明但是可以从经由在此引入讨论的上下文立即推导或推断出的其它目的，通过具有权利要求1的所有特征的方法达到。对根据本发明的方法的合适的改进在引用权利要求1的从属权利要求中进行保护。

本发明因此提供制备α-羟基羧酸酯的连续方法，其中使存在于液相中的至少一种α-羟基羧酰胺，与醇在催化剂存在下反应，其特征在于经由气相，使所得的α-羟基羧酸酯至少部分地从反应混合物中分离出来。

根据本发明的方法可以廉价地进行，特别是在低的能量需求下。在此，用于α-羟基羧酰胺醇解的催化剂可以长期使用，而没有选择性或活性的任何降低。就这一方面而言，催化剂具有长使用寿命。