[发明专利]提纯极性乙烯基化合物的方法

说明书

本发明涉及一种提纯极性乙烯基化合物的方法，尤其涉及开链N-乙烯基化合物的结晶。 

对本发明而言，极性乙烯基化合物为进一步包含作为杂原子的氮的开链单烯属不饱和单体。 

由这类乙烯基化合物借助聚合制备均聚物和共聚物，其广泛应用于各种领域如化妆品和药物工业以及纸张工业。 

由于双键，乙烯基化合物为高反应性的且倾向于易于不受控的聚合。因此为改进储存和运输中的处理，例如将用于阻止不受控聚合的阻聚剂加入乙烯基化合物中。其缺点为如果没有其它提纯步骤则不可能由包含阻聚剂的乙烯基化合物制备高分子量的均聚物和共聚物，因为阻聚剂控制聚合且因此限制了聚合物的分子量。 

然而这类不包含杂质如阻聚剂的高分子量聚合物为许多应用领域所需。 

因此为制备高分子量聚合物需要高纯度的乙烯基单体，但是该单体由于上述的聚合倾向难以获得。 

EP 1048646A1描述了一种在甲酰胺存在下减压连续蒸馏热不稳定单体如N-乙烯基化合物的方法。可通过该方法得到的产物仍具有小于5重量％的甲酰胺含量，因此其不可能聚合为高分子量聚合物。 

US 6,033,530公开了一种在蒸馏助剂存在下借助非均相共沸蒸馏提纯热不稳定单体如N-乙烯基甲酰胺的方法。 

制备高纯度乙烯基化合物的另一途径为经由交换树脂或活性炭除去杂质。然而必须以一定的时间间隔使填充在柱中的这些组分再生，这使得工业应用更困难。 

日本公开说明书JP-A 61-286069描述了一种其中使用水和芳烃溶剂的萃取分离方法。该方法的缺点为部分乙烯基化合物如N-乙烯基羧酰胺在水 中不稳定且倾向于水解。 

EP 0644180A1公开了一种制备高纯度极性乙烯基化合物的方法，其中结晶在高的压力(500-3000大气压)和温度(0-100℃)下进行。结晶以两步进行：在第一步中，使极性乙烯基组分在加压下结晶。将晶体与剩下的液相分离。该液相富含杂质且使其在第二步中再结晶。将第二步的结晶物混入粗乙烯基化合物中，又将其传输至第一步结晶中。该方法的缺点为由于高压的高操作成本和资本成本。 

德国公开说明书DE 19536792A1描述了一种通过结晶从液体混合物中分离材料的方法，其中将待分离的悬浮有晶体的呈熔体或溶液形式的两相晶种层施加至那些意欲使晶体在结晶过程中生长的表面上。该方法通常适合于熔点为-50℃至+300℃的适合分离的液体混合物，其中尤其适合的化合物包括N-乙烯基吡咯烷酮、萘和丙烯酸。 

DE 19536859A1公开了一种通过结晶提纯N-乙烯基吡咯烷酮的方法，其中意欲使晶体由其上生长的结晶器表面为N-乙烯基吡咯烷酮的晶种层所覆盖。 

各自在德国公开说明书DE 19536792A1和DE 19536859A1中所述的方法的缺点为不方便用晶种层覆盖结晶器表面。 

在许多应用领域中高纯度开链N-乙烯基化合物，尤其是N-乙烯基甲酰胺都具有很大意义，该化合物不包含杂质如阻聚剂且可由其制备高分子量均聚物和共聚物。 

本发明基于如下目的：找到一种避免了现有技术方法的缺点的提纯开链N-乙烯基化合物的方法。 

该目的已借助一种通过在结晶器中结晶而提纯开链N-乙烯基化合物的方法实现，其中所述结晶由包含开链N-乙烯基化合物的混合物的熔体在10-3-400巴的压力下进行。 

与现有技术方法相比的优点为本发明方法不使用溶剂操作且可在中等压力和经济的能量消耗下进行。 

对本发明而言，开链N-乙烯基化合物是指进一步包含作为杂原子的氮的开链单烯属不饱和乙烯基化合物。氮相对于双键的位置并不重要。 

本发明方法可以层式结晶或悬浮结晶进行。 

根据本发明方法的结晶过程中的压力为10^-3-400巴，优选10^-2-250巴，更优选10^-1-100巴，尤其是10^-1-50巴。特别的优点为在大气压力下进行本发明方法。不应将所指出的压力数据认为是绝对的，其中±250毫巴范围内的浮动当然是可能的。 

结晶熔体的温度比纯净熔体的熔点低0.1-40K，优选低0.2-20K，更优选比纯净熔体的熔点低0.5-10K。