[发明专利]2-亚甲基链烷醛的连续生产方法

说明书

本发明涉及在管式反应器中连续生产2‑亚甲基链烷醛，其中2‑位非支化链烷醛在层流条件下在仲胺和羧酸存在下在酸碱催化下与甲醛反应。

技术领域

本发明涉及在管式反应器中连续生产2-亚甲基链烷醛，其中2-位非支化链烷醛在层流条件下在仲胺和羧酸存在下在酸碱催化下与甲醛反应。

背景技术

由于2-亚甲基链烷醛的高官能度，它们是工业有机化学中有价值的中间体。通过双键的选择性氢化，可以获得2-甲基链烷醛，其在香料工业中起重要作用。这类物质的另一个重要反应是，例如，通过将醛官能团氧化成不饱和羧酸，其大规模用于生产塑料、润滑油或纺织助剂。

已知通过使未支化的正醛与甲醛反应来生产2-亚甲基链烷醛。该反应在仲胺存在下以曼尼希(Mannich)缩合反应的形式进行，其中首先在脱水下形成曼尼希碱，

通过仲胺的脱离最终得到2-亚甲基链烷醛：

(Methoden der Organischen Chemie,Houben Weyl,Georg Thieme Verlag,4thedition,1954,volume VII,part 1,pages 93-94)。

在这种情况下，缩合反应可以仅采用上述反应方程式中列出的物质类别进行，或者可以通过加入酸或进一步地加入碱来催化。

DE2855506A1公开了仅在催化量的仲胺存在下使链烷醛反应的可能性。

WO199320034A1描述了在连续操作的搅拌容器中进行C3-C10醛的醇醛缩合，随后进行蒸馏。产生取代的丙烯醛，其中氢氧化物或碳酸盐用作另外的催化剂。

例如，在DE3744212A1中公开了酸碱催化的制备方法。在其中描述的方法中，在同分异构的丁烯的加氢甲酰化(hydroformylation)过程中获得C5链烷醛混合物，该混合物在反应性蒸馏期间在仲胺和一元羧酸、二元羧酸或多元羧酸存在下与甲醛水溶液反应。

与可能的反应条件的选择一样，可用于生产的操作模式和反应器类型也是多样化的。例如，在专利文献中发现了间歇和连续过程，其中反应尤其在搅拌容器、搅拌容器级联和管式反应器中进行。在上述DE2855506 A1中给出了在搅拌容器中任选连续或间歇反应的实例。例如在DE19957522 A1中描述了在管式反应器中的连续反应。

对于在催化剂存在下使用的醛与甲醛的反应，通常使用搅拌容器来确保有机相和水相的充分混合。然而，搅拌容器中的反应是不利的，因为除了加热和冷却过程之外，不连续的反应控制也表现出不均匀的反应热量，这可能导致次优的反应结果。此外，机械移动部件的操作通常需要大量的维护以及频繁的维修。另一方面，由于液相多相系统，在搅拌容器或搅拌容器级联内的连续反应控制似乎是成问题的，因为不希望的一种相的不均衡的排出可导致另一种相的富集，并因此通过与转化率、选择性和时空产率有关的平均停留时间的波动导致不利。

发明内容

本发明的目的是提供2-亚甲基链烷醛的连续生产方法，其仅需要较少的技术工作，耗能不多并且具有高时空产率的特征。

该目的通过根据权利要求1的方法实现。该方法的优选实施方案在从属权利要求中提供。

根据本发明，该目的通过制备式I的2-亚甲基链烷醛的方法实现：

其中R¹为脂肪族残基，通过在至少一种仲胺和至少一种羧酸存在下使式II的链烷醛与甲醛水溶液反应，