[发明专利]在制造(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯的过程中回收贵重产物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过(甲基)丙烯酸烷基酯与氨基醇的酯交换反应制造(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯，特别是丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯，更特别涉及用于回收(valorization)在所述制造过程中生成的重质副产物并允许将贵重产物(produits nobles)再循环到(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯提纯单元的方法。

现有技术和技术问题

符合下式（I）的(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯：

H₂C = C (R’1)- C(O)- O - A - N (R'₂)(R'₃)　　　　（I）

其中：

- R’1是氢原子或甲基

-A是直链或支链C₁-C₅亚烷基

- R'₂和R'₃，其相同或不同，各自代表C₁-C₄烷基，

通常通过式（II）的氨基醇：

HO-A-N(R'₂)(R'₃)　　　　（II）

其中A、R'₂和R'₃如上定义，

与式（III）的轻质(甲基)丙烯酸烷基酯：

CH₂=C(R’1)-COOR'₄　　　　（III）

其中R’1如上定义并且R'₄代表甲基或乙基，

之间的酯交换反应获得。

该反应通常在搅拌反应器中在酯交换催化剂和至少一种聚合抑制剂的存在下进行，并在反应过程中连续抽出轻质(甲基)丙烯酸烷基酯（III）/在酯交换反应过程中生成的轻质醇R'₄OH的共沸混合物。

为方便起见，现在在符合下式（Ia）的丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯（下文中称为ADAME）的基础上描述在制造(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯过程中出现的问题，尤其是生成来自于反应介质中存在的化合物之间的迈克尔加成反应的重质副产物：

H₂C=CH-COOCH₂CH₂N(CH₃)₂　　　　（Ia）

该丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯是通过轻质丙烯酸烷基酯与N,N-二甲基氨基乙醇（DMAE）之间的酯交换反应获得的。

当一方面轻质甲基丙烯酸烷基酯，或另一方面除DMAE之外的氨基醇用在该酯交换反应中时，本发明提出的问题与解决方案是相同的。

制造ADAME的工业方法，如本申请人的专利EP 0960 0877或FR 2 811 986中所述的方法，由丙烯酸乙酯（EA）或丙烯酸甲酯（MA）与N,N-二甲基氨基乙醇（DMAE）之间的酯交换反应组成。

通常通过溶解在DMAE中的钛酸四烷基酯如钛酸四乙酯（在由EA开始制备ADAME的情况下），和通过锡衍生物（二丁基氧化锡(DBTO)或苯丁锡）（在由MA开始制备ADAME的情况下）催化该反应。

该反应通常在聚合抑制剂的存在下和在消耗至8%氧气（体积%）的空气的存在下进行。

反应过程中形成的轻质醇（甲醇或乙醇）在其形成时以MA/甲醇或EA/乙醇共沸物的形式蒸馏。该过程可以以分批法进行，或连续进行，例如在搅拌反应器中。

粗反应产物通常含有制得的ADAME、未反应的轻质酯（EA或MA）、生成的轻质醇（乙醇或甲醇）、残余DMAE醇、重质副产物、催化剂和聚合抑制剂。

关于在制造(甲基)丙烯酸单体过程中导致形成重质副产物的副反应，尤其是在(甲基)丙烯酸化合物双键上的含有不稳定氢原子的分子（如醇）的迈克尔加成反应。

例如，在制造ADAME的情况下，尚未反应的DMAE醇或形成的轻质醇（甲醇或乙醇）加到已经形成的ADAME或未反应的轻质丙烯酸酯（MA或EA）的双键上，形成下式的迈克尔加成[DMAE+ADAME]的重质副产物：

或下式的[DMAE+MA/EA]：

R = CH₃或C₂H₅

DMAE醇在ADAME的低聚物或EA的低聚物或MA的低聚物上的迈克尔加成也是可能的。

这些重质副产物的特性在于它们的沸点高于该反应中所用产物的沸点和所需ADAME的沸点。