[发明专利]与微粒碱金属分散体反应的连续方法

说明书

本发明涉及在连续操作中使微粒碱金属分散体进行有机反应的方法，优选在旋转盘式反应器上进行。该方法主要用于根据武兹合成生产偶联产物，以及用于根据偶姻缩合生产大环化合物。

本发明涉及一种连续方法，其中在有机溶剂中产生微小碱金属分散体并用于有机酯和卤化物，以及有机卤代硅烷的偶联，特别是在旋转盘式反应器(SDR)上。

碱金属，特别是钠，早已在有机化学中被确立为试剂，例如用于生产醇化物，用于达村斯甘油酯缩合，用于伯奇还原以转化芳族化合物至脂族化合物，或用于偶姻缩合使酯转化为α-羟基羰基化合物(K.鲁尔曼合成(1971)，1971(5)，236-253)。特别的，较后的反应在有机化学中对于二羧酸酯分子内环化成中等和大环体系是重要的。

元素碱金属的另一个主要应用领域是由法国化学家阿道夫武兹在1854年发现的武兹偶联或武兹合成提供的，其最初主要用于由卤代烷合成(环)烷烃。通过武兹合成，可以得到环状大小为3-6个碳原子的环烷烃。武兹偶联也是通过在非质子有机溶剂中缩聚卤代硅烷生产σ-π-共轭硅聚合物的主要途径(R.D.米勒，J.米希尔化学评论(1989)，89(6)，1359-1410)。

根据现有技术，上述反应以半间歇方法进行(尤其在专利EP0123934B1，EP0632086B1，EP0382651A1，EP1769019A1，DE102012223260A1，EP2872547A1，EP0230499B1，JP3087921B2，JP2736916B2，CN103508869B，US4,324,901A，US4,276,424A)。为此目的，将碱金属(例如钠)的悬浮液装入反应容器中。待被偶联的物质(卤代烷，卤代硅烷或二酯/酯)在严格控制的条件下计量加入。但是，这种方法存在一些安全风险和程序上的问题。一方面，在工业规模上处理液态碱金属以及一些反应物如高反应性氯硅烷是非常复杂的。因此，水分必须完全排除在外。另一方面，由于反应是高度放热的，因此即使不同批次内的小变化也会影响产品特性的再现性。例如，即使在实验室规模上，也观察到用于制备聚硅烷的武兹偶联的结果再现性差。

由于与碱金属分散体的反应是界面反应，所以分散体尽可能微小分散以及因此的高颗粒表面对于快速和完全的反应是有利的。但是，对于半间歇方法而言，难以在生产过程中准确调整，导致方法的差异。并且，反应物(例如卤素化合物，酯)的确切剂量对于精确的反应控制是必不可少的，因为不同的剂量会导致温度变化过程的偏差。由于上述原因，很容易理解，这些因素也使得半间歇反应的放大以及相关反应的大规模应用相当困难。

对于碱金属与醇在其金属熔点以上的反应，EP1162187B1中使用了具有静态混合器和通道尺寸为约500μm的热交换器的微反应器。

SDRs的使用是现有技术，用于被取代的环己酮的环氧化EP1206460B1，羧酸和酯的转化WO2002/018328A1，纳米颗粒的制备US8,870,998B2，用于溶液中的丁腈橡胶的氢化EP1862477B1，用于非均相催化反应EP1152823B2，并用于进行自由基乳液聚合US7,683,142B2。