[发明专利]乳酸酯直接转化为丙交酯的催化剂和使用该催化剂制备丙交酯的方法

权利要求书

1.一种直接制备丙交酯的方法，所述方法包括：

在惰性环境下，在钛基催化剂或含有所述钛基催化剂的催化剂混合物存在下，根据下面的反应方案1，在作为原料的具有下面的化学式(1)的乳酸酯的两个分子之间进行酯交换反应，以制备下面的化学式(2)的丙交酯，同时除去作为副产物产生的具有式ROH的醇，所述的钛基催化剂包括选自由下列各项组成的组中的至少一员：具有式(R′O)₄Ti的四烷醇钛，其中R’是具有1至4个碳原子的低级烷基；具有式TiX₄或TiX₃的卤化钛，其中X＝F，Cl或Br；具有式(R′O)_4-xTiX_x的烷氧基卤化钛，其中X＝F，Cl或Br，x＝1至3，并且R’如上定义；具有式Ti(乙酰丙酮化物)₂的乙酰丙酮化钛；和具有式Ti(乙酰丙酮化物)(OR′)₂的乙酰丙酮化烷醇钛，其中R’如上定义：

<反应方案1>

其中R是具有1至4个碳原子的低级烷基。

2.根据权利要求1所述的方法，其中作为所述原料的所述乳酸酯还包括20重量％以下的乳酸、乳酸的低聚物或它们的混合物。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述钛基催化剂还包括下面的化学式(5)或化学式(6)的化合物：

其中

R和R’中的每一个独立地为具有1至4个碳原子的低级烷基；

X是卤素；并且

n是1至4的整数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中含有所述钛基催化剂的所述催化剂混合物除了包含所述钛基催化剂外，还包括0.1至30重量％的选自由以下各项组成的组中的至少一个成员：铝(Al)，硅(Si)，锡(Sn)，锆(Zr)，铌(Nb)，钼(Mo)，钨(W)，钇(Y)，镓(Ga)以及它们的混合物，它们能够形成醇盐。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在反应中使用的所述钛基催化剂或含有所述钛基催化剂的所述催化剂混合物的量相对所述乳酸酯为0.01至10摩尔％。

6.根据权利要求5所述的方法，其中在反应中使用的所述钛基催化剂或含有所述钛基催化剂的所述催化剂混合物的量相对所述乳酸酯为0.05至3摩尔％。

7.根据权利要求1所述的方法，其中作为原料的所述乳酸酯以其L-型或D-型光学异构体的单一异构体形式使用。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述酯交换反应的温度从低于作为原料的所述乳酸酯的沸点的温度开始逐渐升高。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述反应温度在30至250℃的范围内。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述反应温度在70至180℃的范围内。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应是在1至750mmHg范围内的减压条件下进行的。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述反应中的所述减压条件在20至700mmHg反应范围内。

13.根据权利要求1所述的方法，其中随着反应时间的过去，将作为原料的所述乳酸酯间歇地进料到反应体系中。

14.根据权利要求13所述的方法，其中基于所述乳酸酯，作为原料的所述乳酸酯的进料速率为10至300摩尔比率的所述乳酸酯/1摩尔的所述催化剂/小时。

15.根据权利要求14所述的方法，其中基于所述乳酸酯，作为原料的所述乳酸酯的进料速率为30至200摩尔比率的所述乳酸酯/1摩尔的所述催化剂/小时。

16.根据权利要求1所述的方法，其中使用沸点高于所述乳酸酯沸点的溶剂，以通过避免由所述酯交换反应产生的丙交酯抑制缩合反应而使所述反应平稳地进行。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述溶剂选自由以下各项组成的组：三甘醇二甲基醚，四甘醇二甲基醚，γ-丁内酯和二甲基醚。

18.根据权利要求1所述的方法，由所述反应制备的丙交酯保留作为原料的所述乳酸酯的光学性质。