[发明专利]用于生产混合的2,2-二烷基-1,3-丙二醇的方法

说明书

公开了一种通过醛醇缩合反应和随后的交叉坎尼扎罗反应生产混合的2,2‑二烷基‑1,3‑丙二醇的方法，其中在强碱存在下使甲醛与2‑甲基丙醛和至少一种其它2‑烷基链烷醛进行醛醇缩合反应和随后的坎尼扎罗反应。所述2‑甲基丙醛和所述至少一种其它2‑烷基链烷醛以60‑95％重量的2‑甲基丙醛和5‑40％重量的所述至少一种其它2‑烷基链烷醛的重量比存在，并且所述方法产生2,2‑二甲基‑1,3‑丙二醇和至少一种其它2,2‑二烷基‑1,3‑丙二醇的相应混合物。

本发明涉及一种用于生产混合的2,2-二烷基-1,3-丙二醇的方法，其中在碱存在下使甲醛与2-甲基丙醛和至少一种其它2-烷基链烷醛进行醛醇缩合反应和随后的交叉坎尼扎罗(cannizzaro)反应，产生2,2-二甲基-1,3-丙二醇和至少一种其它2,2-二烷基-1,3-丙二醇的混合物。

具有例如新戊基结构的二醇(如2,2-二烷基-1,3-丙二醇)通常是在例如30-60℃下在碱催化的甲醛和第二种醛的醛醇缩合中合成，产生羟甲基醛。所述羟甲基醛在随后的步骤中在例如60-90℃的温度下通过在强碱的存在下与另一当量甲醛的所谓交叉坎尼扎罗反应被还原为相应的二醇，所述强碱例如为碱或碱土金属氢氧化物、胺或其它产生的化合物。醛醇缩合和坎尼扎罗反应通常在8-12的pH下进行。可替代地坎尼扎罗反应可以被催化氢化替代。所述合成以及所得到的反应产物的回收通常产生次要产物，例如甲酸酯和缩醛。

上述过程中发生的反应可以以2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)作为实例总结为：

醛醇缩合：

(CH₃)₂CHCHO+HCHO→HOCH₂(CH₃)₂CCHO

坎尼扎罗反应：

平衡式：

通过适当替代和选择第二种醛，上述方案对其它2,2-二烷基-1,3-丙二醇如2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇有效，并因此在醛醇缩合中产生羟甲基醛。

醛醇缩合反应和坎氏处理法(cannizzarisation)背后的机理在本领域中早已是众所周知的，且所述反应的动力学、用于工业生产和回收的各种工艺、反应参数等在大量手册、专利、专利申请和其它出版物，例如Kirk-OthmerEncyclopedia of ChemicalTechnology3^rd.Ed.Vol.1，1978Alcohols，Polyhydric，pp.755-789(包括参考书目)，Studies on Intermediates Involved in the Synthesis of Pentaerythritol andRelated Alcohols，第I-VI部分，Jan-Erik Vik，Acta Chemica Scandinavia 26-28(1972-74)，和Syntes av 2-Etyl-2-Butyl-1,3-Propandiol，Mikael Karlsson，1990-02-02，Royal Institute of Technology，Stockholm，Sweden中被彻底公开和讨论。一系列已公布的专利和专利申请涵盖了20世纪的大部分时间，并从1940年代直至现在，包括出版物例如德国专利733849，美国专利2,170,624，美国专利2,135,063，美国专利2,468,718，美国专利2,790,837，公开的国际专利申请WO2008/091186，欧洲专利0343475，欧洲专利0708073，美国专利5,841,002和美国专利8,519,084，教导了生产二醇的方法，所述方法通过不饱和醛(链烯醛)的氢化，然后是所产生的饱和醛(链烷醛)的坎氏处理法，或者通过不饱和醛(烯醛)的醛醇缩合反应，然后是所产生的不饱和羟基醛(羟基链烯醛)的氢化来进行，从而产生饱和二醇。