[发明专利]用于生产催化剂的工艺、由其生产的催化剂和用于生产烯属不饱和羧酸或羧酸酯的工艺

说明书

本发明涉及一种用于产生催化剂的工艺。该工艺包括以下步骤：a)提供未煅烧的金属改性的多孔二氧化硅载体，其中改性剂金属选自硼、镁、铝、锆、铪和钛中的一种或更多种，其中改性剂金属以单核改性剂金属部分或双核改性剂金属部分存在；b)任选地从改性的二氧化硅载体中去除任何溶剂或液体载体；c)任选地干燥改性的二氧化硅载体；d)用催化金属处理未煅烧的金属改性的二氧化硅载体，以实现催化金属到金属改性的二氧化硅载体上的吸附；以及e)煅烧步骤d)中的浸渍的二氧化硅载体。本发明扩展至未煅烧的催化剂中间体和通过提供具有分离的硅烷醇基团的多孔二氧化硅载体来产生催化剂的方法。

本发明涉及用于生产改性的二氧化硅催化剂的工艺、催化剂以及用于通过羧酸或羧酸酯与甲醛或其源诸如二甲氧基甲烷在这样的催化剂的存在下的缩合，特别地通过丙酸或其烃基酯诸如丙酸甲酯与甲醛或其源在这样的催化剂的存在下的缩合来生产烯属不饱和羧酸或羧酸酯的工艺，所述烯属不饱和羧酸或羧酸酯特别地是α,β不饱和羧酸或羧酸酯，更特别地丙烯酸或丙烯酸酯，诸如(烃基(alk))丙烯酸或丙烯酸烃基(烃基(alk))酯，特别地(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸烃基酯，诸如甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)。因此，本发明特别地与MAA和MMA的生产特别地相关。本发明的催化剂并入由特定的改性剂金属和催化金属独特改性的改性的二氧化硅载体。

如上文所提及的，不饱和酸或不饱和酯可以通过羧酸或羧酸酯的反应来制备，并且合适的羧酸或羧酸酯是式R³-CH₂-COOR⁴的链烷酸(或链烷酯)，其中R³和R⁴各自独立地是在丙烯酸类化合物领域中已知的合适的取代基，诸如氢或烃基基团，特别地包含例如1个-4个碳原子的低级烃基基团。因此，例如，MAA或其烃基酯，特别地MMA，可以根据反应序列1，通过丙酸或对应的烃基酯例如丙酸甲酯与作为亚甲基源的甲醛的催化反应来制备。

R³-CH₂–COOR⁴+HCHO-------R³-CH(CH₂OH)–COOR⁴

以及

R³-CH(CH₂OH)–COOR⁴------R³-C(:CH₂)–COOR⁴+H₂O

序列1

反应序列1的实例是反应序列2

CH₃-CH₂–COOR⁴+HCHO-------CH₃-CH(CH₂OH)–COOR⁴

CH₃-CH(CH₂OH)–COOR⁴------CH₃-C(:CH₂)–COOR⁴+H₂O

序列2

上文的反应序列通常在高温，通常在250℃-400℃的范围内，使用酸/碱催化剂来实现。当期望的产物是酯时，反应通常在相关的醇的存在下实现，以便使通过酯的水解形成对应的酸最小化。此外，为了方便，通常合意的是以甲醛与甲醇的络合物的形式引入甲醛。因此，对于MMA的生产，进料至催化剂中的反应混合物通常将由丙酸甲酯(MEP)、甲醇、甲醛和水组成。

用于MMA的已知的生产方法是使用甲醛的MEP到MMA的催化转化。用于此的已知的催化剂是并入载体例如二氧化硅的铯催化剂。