[发明专利]在升高的压力下进行化学反应的方法和装置

说明书

本发明涉及一种在升高的压力下进行化学反应的方法。提出所述方法包括以下步骤：用含反应物的液体和气体将第一容器(3)和第二容器(5)加压至预定的压力，在容器(3,5)中的一个提供反应条件，使得进行化学反应并获得含产物的液体，当产生预定量的反应产物时，优选在相应容器(3,5)中的化学反应结束后，将液体作为反应产物从相应容器(3,5)中取出，且同时将含反应物的液体供应至相应的另一容器(3,5)，其中第一和第二容器(3,5)通过气体连通通道(27)方式流体连通。本发明还涉及用于进行所述化学反应的设备及其用途。

本发明涉及一种在升高的压力下进行化学反应的方法和装置。此外，本发明还涉及一种在升高的压力下进行羰基化的方法和装置。

某些化学反应需要或至少通过在各反应容器中施加高压来促进。该反应类型的一个典型实例是羰基化反应。然而，其他化学反应类型也可能受益于在升高的压力下进行，例如氢化反应或加氢甲酰化反应。

在催化剂存在下使用一氧化碳的羰基化反应是本领域中公知的。该类反应包括例如加氢甲酰化反应或羧酸或羧酸酯化合物的形成。

US 4,329,507描述了1-(取代的芳基)丙酸，例如氟比洛芬(flurbiprofen)、芬洛芬(fenoprofen)、酮洛芬(ketoprofen)或布洛芬(ibuprofen)可以通过各取代的芳基乙烯的羰基化获得。

例如由US 4,694,100还已知通过在金属配合物羰基化催化剂存在下使对异丁基苯乙烯与一氧化碳反应而获得1-(对异丁基苯基)丙酸或其酯。

US 6,555,704公开了通过在钯催化剂存在下与一氧化碳反应，将1-(4'-异丁基苯基)乙基卤化物转化为各自的取代的丙酸。

WO 00/02840还涉及在醇和/或水存在下用一氧化碳进行钯催化的烯属取代的芳族化合物的羰基化。

US 8,921,591描述了一种使用过渡金属催化剂配合物在醇存在下通过羰基化反应使甲苯或取代的甲苯反应的生产苯乙酸的方法。

该类方法也可用于生产外消旋体、纯手性化合物、对映体或富含该对映体的混合物。

在已知的工业应用中，布洛芬在单容器反应器中在高达10MPa的升高的压力下生产。在这些通常令人满意地起作用的应用中，认为加压的含反应物气体的消耗是一个挑战。在形成预定量的反应产物后，优选在化学反应结束时，可以在不加入额外气体下或在等压条件下通过使用额外量的气体来取出产物。在这两个极值之间的所有叠加均是可能的。在第一种情况下，发生压降，然后是在将新鲜起始材料引入反应器时的压力上升。在第二种情况下，当排空反应器时需要大量的气体，以维持反应器内所需的升高的压力。忽略溶解度和密度变化，当随后将新鲜起始材料引入反应器时，则释放，即损失相同量的气体。在要求延长时段内等压添加的方法中，仅可通过向反应器容器供应大量额外的平衡气体来维持或恢复压力。取决于气体的材料成本，现有技术程序相应地在成本效率方面留有改进的空间。

因此，本发明的一个目的是对起初提及的方法和装置提供尽可能克服现有技术中发现的缺点的改进。本发明的一个目的特别是提出一种可以在不牺牲在升高的压力下进行的化学反应的产率下更成本有效地操作的方法和装置。

本发明通过提出根据权利要求1的方法来实现其目的。本发明尤其提出一种在升高的压力下进行化学反应的方法，包括以下步骤：用i)含反应物的液体和ii)气体将第一容器和第二容器加压至预定的压力，在一个容器中提供反应条件，使得进行化学反应并获得含产物的液体，当产生预定量的产物时，优选当化学反应结束时，将含产物的液体从相应容器中取出，并同时向相应的另一容器供应含反应物的液体，其中第一容器和第二容器通过气体连通通道方式流体连通。本发明基于如下认知，即通过除第一容器之外还具有第二容器，并通过使两个容器通过气体连通通道方式连通，反应器容器中的压降大大降低。当在一个容器中补充新鲜的含反应物的液体，而从另一容器中取出含产物的液体时，除了(相对小的)的量的可能仍溶于新鲜的含反应物的液体中的气体(也称为溶解度损失)以外，气体体积差基本降低至两个容器之间的液体量差。