[发明专利]链烷酸烷基酯的气相生产

说明书

通过气相方法来制备链烷酸烷基酯，例如，丙酸甲酯，所述方法包含使烯烃(例如，乙烯)、一氧化碳、烷醇(例如，甲醇)和基于硫化物的固体金属催化剂(例如，硫化铁)在羰基化条件下接触的步骤。链烷酸烷基酯可经过与醛(例如，甲醛)的缩合在第二个步骤中转化为脂肪族羧酸的烷基酯，例如，甲基丙烯酸甲酯。

技术领域

本发明涉及链烷酸烷基酯的气相生产。在一方面，本发明是通过使用非均相基于硫化物的金属催化剂进行的烯烃与烷醇的羰基化来进行链烷酸烷基酯的气相生产。

背景技术

已知多种方法用于生产脂肪族羧酸的烷基酯例如甲基丙烯酸甲酯(MMA)。一种商业方法仅依赖于丙酮合氰化氢(ACH)技术，即，丙酮与氰化氢反应形成ACH，接着进行酸辅助的水解并用甲醇酯化以每年生产约400千吨MMA。尽管ACH途径已经是用于美国和世界其他地区的核心技术，但是为了未来的产能增长正在考虑更低成本的可替代技术。这些可替代技术中的一些是基于乙烯的。一种这样的方法是乙烯与丙醛的加氢甲酰基化，接着缩合以形成甲基丙烯醛(MA)，随后氧化和酯化以形成MMA。另一种途径是α方法，其是由璐彩特(Lucite)(目前由三菱丽阳(Mitsubishi Rayon)拥有)商业实施的。这是两步、液相方法，其使用均相的基于钯的催化剂来制备丙酸甲酯，然后在第二步骤中使其与甲醛缩合来制备MMA。所述方法描述在WO 1999/021820中。用于使乙烯液相羰基化成丙酸甲酯的均相催化剂的其它报道包括美国专利3,507,891(钴-吡啶催化剂)；化学通讯，2001，47-48(Chem.Commun.，2001，47-48)(铑/β-酮膦催化剂)；以及分子催化杂志40(1987)243-254，Hidai等(J.Molecular Catalysis 40(1987)243-254，Hidai et al.)(钌-碘化物催化剂)。

在气相中操作的非均相催化剂的一个报道是巴塔查亚S.K.和纳格S.N.，Brennstoff-Chemie，第43卷，第114-118页(1962)(Bhattacharyya，S.K.and Nag，S.N.，Brennstoff-Chemie，Vol.43，p.114-118(1962))。该工作描述了使用负载在硅胶上的金属碘化物来在气相中由乙烯、CO和甲醇来合成丙酸甲酯。该方法产生了大量不期望的副产物含氧化物和烃化合物，并且在253巴(25.3MPa)的压力下操作。

发明内容

在一个实施例中，本发明是包含使烯烃气体、一氧化碳气体、烷醇气体和基于硫化物的固体金属催化剂在羰基化条件下接触以产生链烷酸烷基酯的步骤的方法。

在一个实施例中，本发明是包含使烯烃气体、一氧化碳气体、烷醇气体和基于硫化物的固体金属催化剂在不含卤素的羰基化条件下接触以产生链烷酸烷基酯的步骤的方法。

在一个实施例中，本发明是包含使乙烯气体、一氧化碳气体、甲醇气体和基于硫化物的固体金属催化剂在羰基化条件下接触以产生丙酸甲酯的步骤的方法。在一个实施例中，羰基化条件是不含卤素的羰基化条件。

在一个实施例中，本发明是两步方法，其包含：

A.使烷烃气体、一氧化碳气体、烷醇气体和基于硫化物的固体金属催化剂在羰基化条件下接触以产生链烷酸烷基酯；以及

B.使步骤A的链烷酸烷基酯与醛在缩合条件下接触以产生脂肪族羧酸的烷基酯。

在一个实施例中，羰基化条件是不含卤素的羰基化条件。

在一个实施例中，本发明是两步方法，其包含：

A.使乙烯气体、一氧化碳气体、甲醇气体和基于硫化物的固体金属催化剂在羰基化条件下接触以产生丙酸甲酯；以及

B.使步骤A的链烷酸甲酯与甲醛在缩合条件下接触以产生甲基丙烯酸甲酯。

在一个实施例中，羰基化条件是不含卤素的羰基化条件。

具体实施方式