[发明专利]由多羟基脂肪烃和氯化剂制备环氧化物的方法

说明书

本专利申请要求享有于2005年5月20日提交的专利申请FR 05.05120和专利申请EP 05104321.4和于2005年11月8日提交的美国临时专利申请60/734659、60/734627、60/734657、60/73465 8、60/734635、60/734634、60/734637和60/734636的优先权，并将上述专利的内容合并于此作为参考。

本发明涉及一种用于制备环氧化物的方法。环氧化物是用于制备其它化合物的重要原料。

例如环氧乙烷可用于制备乙二醇、二乙二醇和聚乙二醇、一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺等(参见K.Weissermel and H.-J.Arpe inIndustrial Organic Chemistry，Third，Completely Revised Edition，VCH，1997，page 149)。环氧丙烷是制备1，2-丙二醇、二丙二醇、丙二醇的醚、异丙胺等的重要的中间体(参见K.Weissermel and H.-J.Arpein Industrial Organic Chemistry，Third，Completely Revised Edition，VCH，1997，page 275)。表氯醇是一种用于制备甘油、环氧树脂、合成橡胶、缩水甘油醚、聚酰胺树脂等的重要原料(参见Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry，Fifth Edition，Vol.A9，p.539)。

在环氧丙烷的工业化生产中，最常使用的技术包括如下步骤：次氯酸化丙烯成为一氯丙醇，并使一氯丙醇通过碱性水溶液脱氯化氢作用而成为环氧丙烷。

在表氯醇的工业化生产中，最常使用的技术包括如下步骤：高温自由基氯化取代丙烯成为烯丙基氯、次氯酸化烯丙基氯从而合成二氯丙醇、并使二氯丙醇通过碱性水溶液脱氯化氢作用成为表氯醇。用于较小规模的另一种工艺包括如下步骤：催化乙酸化(乙酰氧基化)丙烯成为乙酸烯丙酯，水解乙酸烯丙酯成为烯丙醇，催化氯化烯丙醇成为二氯丙醇，并使二氯丙醇碱性脱氯化氢而成为表氯醇。尚未得到工业应用的其它技术可以认为包括用过氧化氢直接催化氧化烯丙基氯成为表氯醇，或使甘油氯化成为二氯丙醇，随后通过二氯丙醇碱性脱氯化氢从而形成表氯醇。

SOLVAY SA的申请WO 2005/054167描述了一种在作为催化剂的有机酸存在下通过甘油与氯化氢反应来制备二氯丙醇的方法。在该方法中，二氯丙醇从反应的其它产物、氯化氢和有机酸中分离出来，并使该二氯丙醇进行脱氯化氢反应从而生成含有表氯醇的反应产物。脱氯化氢作用可以在碱性试剂，尤其是在碱性试剂的水溶液存在下完成。如果有机酸与水形成共沸混合物或者如果在水/二氯丙醇/氯化氢的三元混合物中有机酸的相对挥发度太强则不利于有机酸的分离，并且在这种情况下，二氯丙醇还被其与有机酸形成的酯所污染。

本发明的目的是提供一种不具有这些缺点的用于制备环氧化物的方法。

相应地，本发明提供一种用于制备环氧化物的方法，其中多羟基脂肪烃、多羟基脂肪烃的酯或它们的混合物与氯化剂反应得到的反应介质随后进行化学反应而无需中间处理，该反应介质含有至少10g氯代醇/kg反应介质。

随后的化学反应优选是脱氯化氢反应。

脱氯化氢反应优选通过将碱性化合物加入到反应介质中来实现。

更特别的是，本发明提供一种用于制备环氧化物的方法，其包括如下步骤：

(a)使多羟基脂肪烃、多羟基脂肪烃的酯或它们的混合物与氯化剂和有机酸反应，从而在含有该多羟基脂肪烃、多羟基脂肪烃的酯、水、氯化剂和有机酸的反应介质中生成氯代醇和氯代醇的酯，该反应介质含有至少10g氯代醇/kg反应介质。

(b)将在步骤(a)中得到的反应介质的至少一部分在步骤(a)之后的步骤中进行一次或多次处理，该部分与在步骤(a)中得到的反应介质具有相同的组成。

(c)在步骤(a)之后的至少一个步骤中加入碱性化合物，从而与氯代醇、氯代醇的酯，氯化剂和有机酸反应从而生成环氧化物和盐。

目前已经发现分离有机酸和它的衍生物并不是必不可少的，因为通过将含有氯代醇、氯化剂和有机酸的混合物与碱性化合物反应可能产生相当高产量的环氧化物。令人惊奇的是，甚至在与碱性化合物反应的步骤(c)中仍存在大量的有机酸，用碱性化合物中和氯化剂和有机酸所形成的盐以及氯代醇与有机酸之间所形成的酯的水解丝毫不影响用于制备该氯代醇的方法。本方法的一个显著的优点是不需要分离在制备氯代醇的步骤中使用的氯化剂和有机酸。