[发明专利]包含锆化合物的用于酯化反应的催化剂组合物和制备酯化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含锆化合物的酯化催化剂组合物和一种通过使用该酯化催化剂组合物制备酯化合物的方法。

本发明要求获得于2008年1月7日向韩国知识产权局提交的第10-2008-0001789号韩国专利申请的优先权，其公开的内容通过引用方式全部并入本申请。

背景技术

作为有机合成中的代表性反应之一的酯化反应从环境友好的化学工艺角度看是具有很高应用价值的重要反应，并且已经报道了很多酯化反应的研究成果。

例如，为了从包含油酸和十八烷酸的植物油中合成高品质生物柴油，应用了使用催化剂的酯化反应，其重要性已显现出来(Nature 438，178，2005)。

一般情况下，酯化反应经常使用基于反应物的基础上一当量以上含量的偶联剂和辅助激活剂，且由于产生了大量的副产物，在反应后需要一个额外的纯化过程，如蒸馏或重结晶。

此外，在实际反应中，如果羧酸和醇的任一用量均不过量，还存在着不能高效地得到酯的问题(例如，参见Synthesis，1978 p.929，Chem.Lett，1977p.55，Chem.Lett.1981 p.663，Tetrahedron.Lett.28，1987 p.3713，J.Org.Chem.56，1991 p.5307)。然而，如上所述，理想情况是反应物过量使用的同时，以相同或近似的摩尔数的羧酸和醇直接进行酯化反应。

因此，目前已开发出使用几乎相同的摩尔数的羧酸和醇用于合成酯的催化剂。

例如，韩国专利申请公开第2003-0042011号涉及一种通过使用由氯化铪(IV)(特别是氯化铪(IV)(THF)₂)或者叔丁氧化铪(IV)表示的四价铪化合物作为(聚)缩合催化剂制备酯缩合物的方法以及单体酯或硫酯或者聚酯或聚硫酯的合成反应。

此外，韩国专利申请第2006-0065726号(授权第0729714号)公开了通过使用包含锆(IV)化合物和/或铪(IV)化合物和铁化合物和/或镓化合物的催化剂的酯化反应的实例。此时，作为锆(IV)化合物，使用了由Zr(OH)_a(OR1)_b(R1为酰基或烷基，a和b各为0或1～4范围内的整数，且a+b＝4)表示的化合物或卤化锆(IV)。

然而，虽然上述铪化合物、卤化锆和锆化合物具有优异的性能，还是存在这样的缺点：由于无机盐化合物的特性，其在常温下不能很好地溶于非极性溶剂如庚烷、辛烷和甲苯中。此外，在反应结束以后，进行后处理时，催化剂残渣会留在反应器的壁上。因此，存在着难以除去该残渣的问题。在工厂中通过使用大量反应物进行合成的情况下，其问题在于还需要洗涤容器的过程，且在反应进行以后，还有更多问题，例如，对未溶于最终溶液中的催化剂残渣的额外去除。

此外，韩国专利申请公开第2005-0050549号公开了一个通过使单羟基化合物和Zr(OR)₄型(R为烷基或芳基)锆化合物相互反应以制备锆催化剂以后，通过使羧酸和单羟基化合物在催化剂的存在下反应以制备羧酸酯的实例。其中，连接锆元素的配体为在一个单分子(单齿)中包含氧原子的形式。

发明内容

技术问题

因此，为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种包含锆化合物的酯化催化剂组合物，其在非极性溶剂中具有较高的溶解度，能够以高产率制备酯化合物，并能用于批量合成工艺中，并提供了一种使用该酯化催化剂组合物制备酯化合物的方法。

技术方案

本发明提供了一种酯化催化剂组合物，其包含由以下通式1表示的化合物：

[通式1]

其中，

X和Y各自独立地为杂原子S或O；

R₁′、R₂′、R₂″和R₂″′各自独立地为选自氢；卤素；未取代的或者由卤素或烃取代的且含有1～20个碳原子的直链或支链烷基；未取代的或由烃取代的且含有1～20个碳原子的直链或支链链烯基；未取代的或由烃取代的且含有3～12个碳原子的环烷基；未取代的或由烃取代的且含有6～40个碳原子的芳基；未取代的或由烃取代的且含有7～15个碳原子的芳烷基；含有2～20个碳原子的炔基；含有2～20个碳原子的炔基；未取代的或者由卤素、乙烯基或烃取代的且含有1～20个碳原子的直链或支链烷氧基；和未取代的或者由卤素或烃取代的且含有1～20个碳原子的直链或支链羰基氧基中的任意一种，