[发明专利]通过烷氧羰基化制备酯的方法

说明书

本发明涉及通过烷氧羰基化制备酯的方法。本发明的主题是通过具有至少一个多键，优选具有至少一个烯属双键的C2‑至C20‑烃的烷氧羰基化来制备酯的方法，其中将所用的均相催化剂体系借助于膜分离从产物混合物中分离出来并被再循环到反应区中。在本发明的一个扩展方案中，将如此形成的酯通过酯交换转化成另一种酯。

技术领域

本发明涉及通过具有至少一个多键、优选具有至少一个烯属双键的C2-至C16-烃的烷氧羰基化来制备酯的方法，其中将所用的均相催化剂体系借助于膜分离从产物混合物分离出来并再循环到反应区中。在本发明的一个扩展方案中，将如此形成的酯通过酯交换转化为另一种酯。

背景技术

烷氧羰基化是具有至少一个多键，优选至少一个烯属双键的烃与一氧化碳和醇生成相应的酯的反应。在此通常使用金属-配体配合物作为催化剂，所述金属-配体配合物均相溶解在反应混合物中，因此也存在于产物混合物中。为了能够从产物混合物中分离出所希望的酯，有利的是首先从产物混合物中除去至少大部分的均相溶解的催化剂。另一方面，所用催化剂的成本相对较高，因此出于经济原因也已经应回收催化剂。

已知各种方法用于将均相溶解的催化剂与剩余的反应混合物分离。例如，WO2013/107902A1公开了一种方法，其中在烷氧羰基化后，借助于不可渗透分子量为1kDa及以上的分子的膜分离出均相溶解的催化剂，由此催化剂被截留并富集在渗余物中。根据WO2013/107902A1，优选基于聚酰亚胺或聚二甲基硅氧烷的膜材料。

然而，WO2013/107902A1中公开的材料具有以下缺点：它们通常不具有足够的长期稳定性，特别是对于酸（其作为助催化剂通常是催化剂体系的一部分），并且在多种负载下可能变得不稳定。此外，这些膜材料对于所用的烃或溶剂(其同时可能是烷氧羰基化中的反应物，例如所用的醇)具有微不足道的截留率。醇和烃都没有富集在渗余物中。由此必须更复杂地运行下游的后处理和/或纯化步骤，例如随后的蒸馏步骤，以从产物中分离出溶剂和/或反应物。

发明内容

由此产生的本发明的目的是提供一种烷氧羰基化方法，其中使用酸稳定的膜材料分离出均相催化剂，该酸稳定的膜材料也可以使用相对较长的时间。此外，目的是提供一种烷氧羰基化方法，其中在膜分离期间优选使形成的产物通过，并至少部分地截留至少一部分所用的反应物，特别是醇。

通过根据权利要求1的方法能够实现本发明的基本目的。在从属权利要求中给出了优选的实施方式。

根据本发明包括通过C2-至C16-烃的羰基化来制备酯的方法，其中该方法包括以下步骤：

a) 使具有至少一个烯属双键的C2-至C16-烃与一氧化碳和与醇在均相催化剂体系的存在下在反应区中反应(羰基化)，获得液体产物混合物，所述醇是具有1-50个碳原子的一元或多元醇(两个或更多个OH基团)或是两种或更多种一元和/或多元醇的混合物，并且当它是一元醇时，以2-20的与C2-至C16-烃的摩尔比(醇:C2-至C16-烃)来使用，或者当它是多元醇时，以2-20的与所使用的烃的摩尔比(烃:多元醇)来使用，所述均相催化剂体系包含至少一种元素周期表第8-10族的金属或其化合物、含磷配体和酸，所述液体产物混合物至少包含由该反应形成的酯、均相催化剂体系、低沸物、和/或高沸物和未反应的醇；

b) 进行膜分离，用于从所述液体产物混合物中分离出均相催化剂体系，由此所述均相催化剂体系和此外未反应的烃和/或未反应的醇，优选未反应的醇，富集在渗余物中，和在步骤a)中形成的酯富集在渗透物中，其中作为膜材料使用酸稳定的，即在催化剂体系的酸存在下至少300小时稳定的有OSN-能力的(有机溶剂纳滤)膜材料，其具有至少一个分离活性层，并且将渗余物再循环到反应区中；