[发明专利]羟基醛的制备

说明书

技术背景

羟基新戊醛(HPA，3-羟基-2，2-二甲基丙醛)广泛用作用于制备多种有用产物例如新戊二醇(NPG，2，2-二甲基-1，3-丙二醇)、酯二醇(HPHP，羟基新戊酸羟基新戊醇酯(Hydroxypivalyl Hydroxypivalate))、和螺环二醇[SPG，3，9-双(1，1-二甲基-2-羟基乙基)-2，4，8，10-四氧杂螺(5.5)十一烷]的起始原料，所述有用产物用于润滑剂、塑料、表面涂料、表面活性剂、和合成树脂。HPA通常通过异丁醛(iHBu)和甲醛(HCHO)在胺催化剂存在下的羟醛缩合形成HPA来生产，如以下方案1所述：

方案1羟醛缩合中制备羟基新戊醛

叔胺催化剂体系通常与过量的醛一起使用，所述醛能够使反应在均相反应混合物中进行。这些方法中，当与碱性催化剂体系相比时，羟醛的选择性增强。然而，羟醛缩合中使用叔胺催化剂的问题在于叔胺催化剂与有机酸反应形成盐。有机酸或者以甲酸的形式来自甲醛原料，或者经由缩合过程期间醛的Cannizaaro反应产生。这些胺盐无法通过蒸馏与HPA分离并被带入氢化反应。胺盐使氢化反应中所使用的金属催化剂失活。另外，它们在高温下产物的蒸馏期间分解羟醛缩合产物。因此，总产率显著下降。

发明概述

本发明提供经由甲醛与另一种醛的羟醛缩合反应而制备羟基醛的简化方法。实例方法的额外细节进一步在下文中描述于发明详述中。本概述不意欲确定所要求保护的主题的基本特征，也不意欲单独用来限定所要求保护的主题的范围。

根据一个实施方案，本发明描述了一种制备羟基醛的方法，包括：

使甲醛和另一种醛在胺催化剂的存在下在羟醛缩合条件下接触以产生包含羟基醛和胺盐的料流；

使该料流与碱性添加剂接触以形成混合物；和

纯化混合物以移除胺盐。

另一个实施方案提供了一种生产多羟基化合物的方法，包括：

使甲醛和另一种醛在胺催化剂的存在下在羟醛条件下接触以产生包含羟基醛和胺盐的料流；

使该料流与碱性添加剂接触以形成混合物；

纯化该混合物以移除胺盐形成纯化的羟基醛料流；和

氢化该纯化的羟基醛料流以形成多羟基化合物。

又一实施方案描述了一种用于制备羟基新戊醛的方法，包括：

使甲醛和异丁醛在胺催化剂的存在下在羟醛缩合条件下接触以产生包含羟基新戊醛和胺盐的料流；

使该料流与碱性添加剂接触以形成混合物；和

纯化该混合物以移除胺盐。

附图简要说明

图1显示了氢化进料中碱的加入对移除胺盐的作用。

发明详述

根据一个实施方案，本发明描述了用于在产物料流纯化(例如，经由蒸馏或蒸发)和随后氢化为多羟基化合物之前在羟醛反应的产物料流中移除或最小化含氮盐(胺盐)的存在的方法。例如，一个实施方案涉及在通过氢化产生多羟基化合物(例如，NPG)之前将胺盐自含羟基醛(例如，HPA)料流中移除或最小化。

根据一个实施方案，本发明描述了一种用于制备羟基醛的方法。该方法可包括使甲醛和另一种醛在胺催化剂的存在下在羟醛缩合条件下接触以产生包含羟基醛和胺盐的料流以及使该料流与碱性添加剂接触以形成混合物。

该混合物可在氢化之前通过任意移除低沸物(例如未反应产物和胺盐，其随水煮去)的方式或方法纯化，例如通过蒸馏或蒸发。例如，混合物可通过蒸馏纯化(例如，在低沸物移除塔中)，其中蒸馏在所得羟基醛和胺盐料流上进行。在适当的温度和压力组合下，通过蒸馏将羟基醛与水、未反应产物和胺盐分离。典型条件可为，例如，约80℃至约135℃；或约85℃至约120℃；或约90℃至约115℃的温度。此外，蒸馏压力可为约0mm至约1000mm；或约100mm至约500mm；或约220mm至约300mm；或甚至为约250mm。

根据一个实施方案，在纯化之前将包含羟基醛及胺盐的料流和碱性添加剂(“添加剂”)结合以形成混合物。添加剂的量可通过分析包含羟基醛和胺盐的料流来决定，所述添加剂的加入是用于移除胺盐而不催化包含羟基醛和胺盐的料流中的羟基醛在纯化之前逆羟醛化成起始甲醛和另一种醛。例如，供应至包含羟基醛和胺盐的料流的碱性添加剂的量可通过在纯化之前分析该包含羟基醛和胺盐的料流(例如氢化进料)来选择。