[发明专利]用于非水羟醛缩合的有机催化剂

说明书

本公开提供了一种方法。在一个实施方案中，该方法包括提供由壬醛、C₈烯烃和C₇‑C₉烷烃构成的第一共混物。该方法包括向该第一共混物中添加选自C₄醛、C₅醛以及它们的组合的组分，以形成具有0重量％至10重量％水的初始水含量的非水性反应混合物。该方法包括将有机碱催化剂引入该非水性反应混合物中，将该非水性反应混合物加热至从30℃至100℃的温度，以及使该非水性反应混合物发生交叉羟醛缩合反应。该方法包括形成由选自C₈烯醛、C₁₀烯醛、C₁₃烯醛、C₁₄烯醛和C₁₈烯醛以及它们的组合的组分构成的交叉羟醛产物。

背景技术

吹扫的烃物质的再利用是大规模聚烯烃生产面临的最大挑战之一。例如，乙烯/辛烯共聚物聚合生产中辛烯共聚单体的转化率通常非常低，例如在10％与20％之间。这意味着80％-90％的辛烯可通过反应器而没有转化成聚合物。

使用加氢甲酰化催化剂的辛烯/烷烃工业吹扫流的加氢甲酰化反应产生C₉醛、未反应的C₈烯烃和烃溶剂的混合物。然后，该加氢甲酰化产物可与丁醛和/或戊醛发生交叉羟醛反应以生成C₈-C₁₈醛。通过随后氢化，然后这些C₈-C₁₈醛可用于生成C₈-C₁₈醇。C₈-C₁₈醇是例如用于诸如表面活性剂的最终应用的高需求起始材料。

工业规模的交叉羟醛缩合反应通常用例如溶解于水溶液中的无机碱催化剂(诸如氢氧化钠(NaOH))进行。然而，当尝试用由吹扫流构成的辛烯异构体/烷烃制备的加氢甲酰化产物与丁醛或戊醛进行交叉羟醛反应时，使用水溶液中的无机碱催化剂是有问题的。吹扫流加氢甲酰化产物中未反应C₈烯烃和烃溶剂(烷烃)的存在为羟醛反应提供非水性且非极性环境。C₉醛与C₄醛或C₅醛的极性显著不同。它们在水中和在烷烃和辛烯的混合物中的相对溶解度显著不同。C₄醛或C₅醛比C₉醛在水相中的溶解性更强。这种情况导致主要发生C₄醛或C₅醛的自缩合反应，而不是发生C₄醛或C₅醛与C₉醛之间的期望交叉缩合反应。添加溶剂使得醛能够与无机碱催化剂(例如异丙醇)混溶可促进交叉缩合反应。然而，溶剂诸如异丙醇可在羟醛反应产物混合物中形成多种共沸物，使得难以从羟醛反应产物中回收有机溶剂。

此外，在存在极性有机溶剂的情况下使用无机碱催化剂需要高浓度的无机碱催化剂以便实现醛反应物的高转化率。然而，高浓度的无机碱催化剂通常导致不期望的副反应和不期望的副产物。副反应不仅降低期望产物的产率，而且还导致通过例如坎尼扎罗反应形成羧酸。羧酸及其盐在存在未反应的烯烃和烃(诸如将存在于源自聚合单元吹扫流的C₉醛产物中)的情况下可导致严重的胶凝。羟醛反应混合物的胶凝是有问题的，因为胶凝难以处理并且进一步处理羟醛反应产物代价大、耗时且耗能。

因此，本领域认识到需要能够在疏水性加氢甲酰化反应产物(例如壬醛)用作起始材料时驱动羟醛反应的催化剂。还需要当非水性烯烃/烷烃加氢甲酰化反应产物用作起始材料时可生成含有少量共沸物或不含共沸物的羟醛反应产物并且产生室温可流动产物的催化剂。

发明内容