[发明专利]在制造(甲基)丙烯酸酯的方法中回收贵重产物

说明书

本发明涉及通过轻质(甲基)丙烯酸烷基酯与重质醇的酯交换提供了具有改善的生产率的制造(甲基)丙烯酸酯的方法。本发明的方法包括在热处理合成过程中生成的重质馏分后回收的有价值产物的再循环，所述热处理在邻苯二甲酸二烷基酯的存在下进行，其烷基链对应于该轻质(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基链。本发明有利地应用于由丙烯酸乙酯生产丙烯酸N,N‑二甲基氨基乙酯。

技术领域

本发明涉及根据连续酯交换法生产(甲基)丙烯酸酯，特别是生产丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯（下文中称为ADAME）。

本发明通过轻质(甲基)丙烯酸烷基酯与重质醇的酯交换提供了具有改善的生产率的制造(甲基)丙烯酸酯的方法。本发明的方法包括在热处理合成过程中生成的重质馏分后回收的有价值产物的再循环，所述热处理在邻苯二甲酸二烷基酯的存在下进行，其烷基链对应于该轻质(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基链。

现有技术和技术问题

制造(甲基)丙烯酸衍生物的工业方法的经济可行性与提纯粗产物的工艺过程中生成的馏分的再循环密切相关，这些馏分容易以不可忽视的量含有未反应的试剂、可回收的副产物和/或所需化合物，还有反应催化剂。

酯交换法涉及(甲基)丙烯酸“短”链C₁-C₄烷基酯，称为轻质(甲基)丙烯酸烷基酯或轻质(甲基)丙烯酸酯，其根据下列通式（1）与具有“较长”的碳基链的醇（称为重质醇）反应，通常在催化剂和聚合抑制剂的存在下：

其中R = H或CH₃；R₁ = C₁-C₄烷基链；R₂OH = 重质醇

为了将平衡移向生成(甲基)丙烯酸“长”链烷基酯，反应过程中释放的轻质醇R₁OH以与该轻质(甲基)丙烯酸酯的共沸物性质连续除去。由于存在轻质醇，这种共沸物有利地再循环到用于制造轻质(甲基)丙烯酸酯的单元，所述轻质(甲基)丙烯酸酯的合成基于(甲基)丙烯酸与轻质醇的直接酯化反应。

(甲基)丙烯酸衍生物的酯交换反应导致形成杂质，如来自醇分子（含有不稳定氢原子）向(甲基)丙烯酸酯的双键上的迈克尔加成反应的迈克尔加合物。

例如，在通过轻质丙烯酸酯如丙烯酸甲酯（MA）或丙烯酸乙酯（EA）与N,N-二甲基氨基乙醇（DMAE）之间的酯交换制造ADAME的情况下，尚未反应的醇或反应过程中生成的轻质醇（甲醇或乙醇）在已经形成的ADAME或未反应的轻质丙烯酸酯（MA或EA）的双键处加成，形成下式的重质迈克尔加成副产物[DMAE + ADAME]：

或下式的[DMAE + MA/EA]：

这些重质副产物的特征在于它们的沸点高于反应中所用产品和所需ADAME的沸点。

这些重质副产物通常集中在提纯粗ADAME的工艺过程中分离的“重质馏分”中，在本发明的情况下，这些重质馏分可能不仅包含迈克尔加合物，通常还包含添加到该反应中的酯交换催化剂、聚合抑制剂，以及小部分的残余试剂和/或ADAME。

消除这种重质馏分通常存在问题，因为其必须被焚化，并导致原材料（尤其是DMAE）和以游离形式或以迈克尔加合物形式存在于该馏分中的成品（ADAME）的显著损失。

存在于重质馏分中的残余试剂和/或ADAME是有价值的产品，因为其回收能够直接提高该工艺的生产率。在连续工业法中不能设想再循环所有重质馏分，因为这将导致迈克尔加合物积聚在提纯环管中，除非预先热裂解该迈克尔加合物以提供它们的组成成分。