[发明专利]烷氧基化催化剂的制备方法及烷氧基化方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2005年9月1日提交的美国申请序列号11/217,779的部分继 续申请，该美国申请的公开内容为了全部的目的而通过引用结合在此。

发明背景

发明领域

本发明涉及烷氧基化催化剂的制备，并且涉及使用如此制备的催化剂 的烷氧基化方法。

现有技术描述

烷氧基化酯和含有活性氢原子的化合物例如醇在多种多样的产品例如 表面活性剂中获得应用。通常，涉及具有活性氢的化合物的烷氧基化反应 是通过使用合适的催化剂的烯化氧的缩合进行的。由于该反应的本质，得 到具有相当宽的范围的分子量的产物物种的混合物。

美国专利4,775,653；4,835,321；4,754,075；4,820,673；5,220,046； 5,220,077；5,386,045和5,627,121公开了钙-基催化剂在各种化合物例如醇 和羧基化化合物例如酯的烷氧基化中的使用，所述的全部专利为了全部的 目的而通过引用结合在此。

发明概述

根据本发明的一个优选方面，生产了具有改善的活性的烷氧基化催化 剂。另外，根据本发明的一个优选实施方案制备的催化剂显示了相对于与 原料混合的催化剂粒子沉降(settling)相比更大的稳定性。另外，根据本发 明的优选实施方案的烷氧基化催化剂阻滞了乙氧基化醇在催化剂中的不 需要生长，这导致减少高分子量环氧乙烷加合物在使用该催化剂所得到的 产物中的形成，从而减少可见浊度。

根据本发明的一个特别优选的实施方案，通过将包含乙氧基化醇和分 散的碱土金属化合物的催化剂前体与含2至4个碳原子的烯化氧在使乙氧 基化醇的至少一部分烷氧基化的条件下反应并且形成嵌段烷氧基化醇，制 备了烷氧基化催化剂。

在本发明的另一个优选方面中，提供了使用根据本发明的一个优选实 施方案制备的催化剂将具有活性氢原子的化合物例如醇和羧基化化合物 例如酯烷氧基化的方法。

优选实施方案的描述

本发明的催化剂基于以下意外发现：通过将某些现有技术烷氧基化催 化剂用含2至4个碳原子的烯化氧进一步烷氧基化，获得对于催化剂活性 和稳定性以及在使用该催化剂所生产的产物的外观上的改善的出人意料 的结果。本文中，将为了生产本发明的烷氧基化催化剂而根据本发明的方 法所处理的现有技术催化剂称为“催化剂前体”。

催化剂A的制备

催化剂前体中的一种，本文称为催化剂A，公开在美国专利4,775,653 (′653专利)和5,220,077(′077专利)中。如在′653和′077专利中所公开的， 通过将含有乙氧基化醇的乙氧基化醇混合物、含碱土金属化合物、无机酸 和金属醇盐掺和并反应来制备催化剂A，所述乙氧基化醇具有下列通式：

R₁-O-(C₂H₄O)_pH    I

其中，R₁是含有约1至约30个碳原子的有机基团，而p是1-30的整数， 所述含碱土金属化合物在乙氧基化醇混合物中是至少部分可分散的，而所 述金属醇盐选自具有下列式的化合物：

和

其中，R₂、R₃、R₄和R₅各自为含有约1至约30、优选约8至约14个碳原 子的烃基团。在制备催化剂A的方法中，在添加金属醇盐之前，将碱土金 属化合物与乙氧基化醇混合物混合，将该混合物加热到足以在金属醇盐的 醇盐基团和乙氧基化醇的羟基之间实现至少部分交换反应的温度和时间。

所使用的乙氧基化醇可以通过本领域中众所周知的用于制备醇的环氧 乙烷加合物的方法来制备。用于制备催化剂A的乙氧基化醇典型地包含游 离醇，其量和类型将根据乙氧基化醇的来源而变化。一般而言，乙氧基化 醇混合物将包含约1重量％至约60重量％的游离醇。