[发明专利]一种醛醇缩醛的制备工艺

说明书

发明领域

本发明涉及在一种离子流体中生产醛醇缩醛的一种方法。

发明背景

缩醛化合物是醛醇与苯甲醛的反应产物。醛醇缩醛类化合物，如MDBS[1,3:2,4-二（4-甲基亚苄基）山梨醇]和DMDBS[1,3:2,4-二（3,4-二甲基亚苄基）山梨醇]衍生化合物，均是著名的化合物，已经发现它们作为添加剂应用在聚丙烯中。取代和非取代醛类的缩醛也是众所周知，它作为成核剂、胶凝剂、加工助剂和强度改性剂，应用于聚烯烃树脂、聚酯树脂、除臭剂、防汗剂组成物、烃类燃料和油漆中。

通常，由芳醛与含有6个碳原子的醛醇（如山梨醇），通过缩合反应来制备缩醛-醛醇型化合物。对于MDBS和DMDBS的结构，这类反应包括两摩尔醛和一摩尔醛醇。

在US4267110、US3721682、US4429140、US4562265、US4902807、US5023354、US5731474和US6500964中，已经报道了制备缩醛-醛醇的若干方法。

迄今为止所报道的方法存在诸多缺点。大多数先前已知的工艺都采用各种有机溶剂，需要在高温进行反应，从而增加了成本。而且，大多数溶剂非常昂贵，也使得工艺过程不经济。

过去做了一些尝试，通过采用酸性催化剂来改善工艺的产率和通用性（采用各种取代的醛类的能力），以便克服上述缺点。

在目前已知的缩醛制备工艺中，采用酸性催化剂制备缩醛仍然存在诸多限制。虽然矿物酸是缩醛化工艺的优良催化剂，但是它们具有很大的腐蚀性。而且，从这类工艺过程得到的最终产物，需要通过中和残留的游离酸加以净化。尽管所有专利说明中给出的产率在实际应用中可以接受，但是所有方法在通用性、环保、高效节能、可靠性、成本效益和安全生产方面，效率均不高。

作为粘性熔盐实例的离子系统具有许多有趣和有用的性能，并且具有实用性。例如，在合成化学中作为高极性溶剂、共溶剂和催化剂使用。它们业已应用在各种领域中，如电化学、化合物的合成、染料、电池、燃料电池、光伏器件、电沉积法工艺、半导体清洗、热解、气化、涉及纤维素溶解的应用、专利说明中的金属电镀工艺，如US6573405、US7183433、US7196221、美国专利申请2005/0147889、US6527977、美国专利申请2008/0307703、美国专利申请2006/0183654、美国专利申请2009/0247432。

离子化合物/液体表现出非常低的或没有蒸气压，因此，与许多常规的分子型溶剂相比，几乎不产生任何蒸气。因此，从健康、安全和环境的观点来看，它们具有优越性。

已有报道，使用离子液体作为催化剂及/或反应介质来制备非MDBS和DMDBS结构的缩醛类和二缩醛类化合物的工艺。例如，CN101440025公开了一种制备方法，采用N-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体催化剂来制备亚乙基醚或缩酮。其它公开了使用离子液体作为催化剂，以制备非MDBS和DMDBS结构的缩醛类的专利包括CN101723852、CN101544628和CN1858048。

迄今为止所报道的MDBS和DMDBS制备工艺，都尚未采用离子液体作为催化剂及/或反应介质。因此，有必要开发一种制备MDBS和DMDBS的工艺，以使用离子液体作为催化剂及/或反应介质。还有必要开发一种制备缩醛类化合物，尤其是制备MDBS和DMDBS的工艺，其中不采用任何昂贵的溶剂或矿物酸。

定义

在本专利说明书中，下列词汇和短语的一般含义阐明如下，但在使用它们的上下文中另有说明时除外。

本文所使用的“离子流体”（ionic fluid）短语是指溶剂化物，它是通过溶解一种氢供体和一种“提供反离子的化合物”的混合物，以在原位形成离子化合物而制备得到。该氢供体选自由甲基磺酸（MSA）、对甲苯磺酸（PTSA）、草酸、柠檬酸、苯甲酸、马来酸和酒石酸组成的群组。该“提供反离子的化合物”选自由一种金属盐类（如氯化钠和氯化锌）组成的群组。

发明目的

本发明的一个目的是提供一种制备工艺，制备高产率和高纯度的醛醇缩醛衍生化合物。

本发明的另一个目的是提供一种制备工艺，制备对称和非对称的二亚苄基山梨醇化合物，而不受任何限制。

本发明还有一个目的，就是提供一种工艺，经济地制备缩醛衍生化合物。

本发明还有一个目的，就是提供一种工艺，以环保的方式制备缩醛衍生化合物。

本发明还有一个目的，就是提供一种工艺，制备缩醛衍生化合物，其中，最终产物不含有任何残留的游离酸。