[发明专利]作为甲基丙烯醛合成中的共催化剂的烷基叔胺

说明书

技术领域

本发明涉及从丙醛和福尔马林制备甲基丙烯醛的改进方法。这种新方法的特征在于，用于这种反应的催化剂体系被改进而使得所述合成可以更有效地并且以较少纯化花费的情况下进行。

在化学合成中甲基丙烯醛特别作为中间体用于制备甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯或还有制备活性成分、气味剂或调味剂。对尽可能简单的、经济的和环境友好的制备方法存在非常大的兴趣。

背景技术

本发明涉及从丙醛和甲醛或福尔马林制备甲基丙烯醛的工业上重要的方法的改进。所述反应是通过曼尼希(Mannich)反应进行的。这样的制备甲基丙烯醛的方法尤其描述在出版物DE3213681、US7,141,702、US4,408,079、JP3069420、JP4173757、EP0317909和US2,848,499中。

在这种方法中，丙醛与福尔马林在作为均相催化剂的二甲基胺和乙酸存在下，在约160℃至180℃的温度下以及在约10秒钟的停留时间情况下进行反应。将反应混合物蒸馏分离。在塔的顶部获得甲基丙烯醛-水多相共沸物。在塔的底部移除包含所述均相催化剂、痕量甲基丙烯醛和高沸点物质的水溶液。任选地，可以将水性排出物的一部分，例如约50％，进行再循环。

在埃施魏勒-克拉克(Eschweiler-Clarke)反应条件下，或在刘卡特-瓦拉赫(Leuckart-Wallach)类似的反应中，所述反应所需的催化活性的胺形成更高级烷基化的衍生物，其根据现有技术不再具有催化活性。例如，由二甲基胺通过与一当量甲醛的反应形成三甲基胺，同时释放水。这种在反应过程中由二甲基胺(DMA)形成的三甲基胺(TMA)根据DE3213681是催化上非活性的。US4,408,079另外声称三乙基胺降低了所述反应的选择性并且因此必须被移除。然而，这种移除中，在连续操作中导致总体上更高的催化剂用量。因此，TMA不能在没有同时移除DMA的情况下被除去，并且太多移除的DMA部分和反应形成TMA的DMA二者都需要被更换。另外，这种移除以蒸馏方式进行，由此被同时移除的低沸点甲基丙烯醛也必须在昂贵的和不方便的另外蒸馏步骤中被回收。

根据现有技术，因此需要的是，当再循环塔底料流时必须增加DMA添加以补偿由于形成TMA而导致的催化活性损失。

发明内容

要解决的技术问题

鉴于现有技术，本发明要解决的技术问题因此是，与现有技术相比，降低在进行用于甲基丙烯醛合成的连续进行的胺催化反应的过程中胺的用量。

所要解决的技术问题特别是提供这样一种方法，在该方法中需要较少的纯化步骤并且可以降低废水的量。

要解决的但未明确提及的其它问题从随后的说明书和权利要求书的总体关联中变得显而易见。

技术方案

根据本发明的方法用于最优化其中丙醛与甲醛反应得到甲基丙烯醛的(优选连续进行的)曼尼希反应的催化剂体系的含胺组分。

这些技术问题通过如下的新方法解决，在所述方法中，丙醛与甲醛在100℃至300℃的温度下，在5巴至100巴的压力下，在每种情况下基于丙醛计0.1至30摩尔％，优选0.5至20摩尔％的有机碱和0.1至30摩尔％，优选0.5至20摩尔％的酸的存在下进行连续反应以得到甲基丙烯醛。所述组分甲醛在此应被理解为独立于加料形式，并且关于加料方面，该术语同时涵盖福尔马林或低聚甲醛。

根据本发明的方法的特征特别在于，所述有机碱是摩尔比例为20:1至1:3，优选10:1至1:2，更优选7:1至1:1，和最优选5:1至2.5:1的烷基仲胺和烷基叔胺的混合物。

在第一个实施方案中，将所述烷基仲胺和烷基叔胺作为混合物添加到设备中，优选直接添加到反应器中。在此，这两种组分的比例或者如给出的那样，或者与反应器出口相比，在反应入口处的烷基叔胺的比例减小，因为这些烷基叔胺在反应过程中自发形成。