[发明专利]无金属格尔伯特醇的制备方法

说明书

本发明涉及一种通过在有一种或多种碱性催化剂和/或一种或多种重金属催化剂存在下有2～30个碳原子的伯醇和/或仲醇的缩合制备高纯度格尔伯特(Guerbet)醇的方法。

Guerbet醇是在许多应用领域中用作基本材料的已知化合物，例如在化妆业，药业，纺织业和润滑油业。

Guerbet醇可以在有强碱存在下根据下面的反应方程式：

通过伯醇和仲醇的缩合进行制备。

已知有许多在重金属作为助催化剂存在下基于碱金属/碱土金属盐的催化剂体系。

已知有碱金属，碱金属氢氧化物，碱金属氧化物和碱金属醇盐作为碱性催化剂。另外，例如KOH和ZnO的混合物也已有描述。但这些经常有某些具体的缺陷(例如参见肥皂/化妆品/特殊化学品，52-55页和115页，1987.4)。

重金属助催化剂，已叙及的有ZnO，PbO，NiO，Pd或Ti和Zr的化合物。德国专利说明书DE 24 000 326描述了许多可行的助催化剂。此处根据德国专利说明书DE 26 34 676，硅酸铅，钛酸铅和锆酸铅类不溶盐在碱性物质存在下可被用作催化剂。

同样基于ZnO和硅酸铅，钛酸铅和锆酸铅类不溶性铅盐的助催化剂也为人熟知。这些铅盐可以有PbO与SiO₂，TiO₂或ZrO₂随意的比例，同时这致使助催化剂有不同的碱性。

此外，异相催化剂体系也为大家熟悉，例如在大表面积活性炭载体上的铂和氢氧化钾或氢氧化钠所构成的催化剂体系。

尽管通过使用适当的催化剂体系可以明显地提高反应形成Guerbet醇的速率和所用醇的产率，但是所使用的重金属盐对其分离要求很高，因为它们在处理方面对环境有不利影响。

还存在另一个问题，Guerbet反应得到的粗产品一般含有不同量的副产物，如醛，不饱和化合物，特别是皂。在反应结束后室温下分离出溶解的和不溶的含在反应混合物中的皂是特别重要的。这些皂通常用部分酸化的水溶液，例如6％氯化钠溶液(DE-A1-26 34 676)，洗涤进行分离。这种处理产生大量也含有重金属的废水。随后沉降和分离用作催化剂或助催化剂的重金属将牵涉到相当大的费用。而且，使用这种洗涤处理的水溶液还有另一个缺陷，即得到有高含量有机材料的废水并且Guerbet醇的产率将下降。尽管可设想将助催化剂施用到一种固态载体，例如活性炭上在反应结束后可过滤分离掉。但是实际上载体在反应过程中被发现存在机械和化学分解，由此用简单过滤完全分离将得不到理想的结果。而且制备载体共催化剂而不直接使用通常的过渡金属盐和氧化物会导致相当高的成本。

为了避免以上提到的问题，已有在DE 195 31 714中建议室温下过滤，离心和/或萃取除去难溶的皂以及接着蒸馏。但是过滤中产生的滤饼将增加废物量，用水萃取将产生高重金属含量的废水。

本发明的目的是提供一种制备Guerbet醇的经济方法，其中完全避免通常在常用纯化过程中得到的废水并且获得无金属和无皂的产物。

本发明的对象是一种在有一种或多种碱性催化剂和/或一种或多种重金属催化剂存在下通过有2～30个碳原子的伯醇和/或仲醇的缩合制备高纯度Guerbet醇，特别是无皂和无金属Guerbet醇的方法，其中反应产物直接用蒸馏分离，即不用任何不同的中间纯化步骤，一方面得到产物醇和可能存在的离析的醇(起始醇)，而另一方面得到催化剂/催化剂混合物和可能存在的高分子量产物，其中反应产物可以间歇式地或连续地从反应室中排出。

反应产物无需任何预先洗涤，过滤，离心，蒸汽蒸馏或其他纯化步骤而直接进入蒸馏阶段。蒸馏过程中产生的沉积物在室温下是高度粘稠的，可轻易地进行处置。

令人惊奇地发现根据本发明方法可以以简单而经济的方式通过蒸馏粗反应产物将Guerbet反应所得到的反应混合物从重金属离子和碱性催化剂残余物中分离出。由此，没能产生废水并且防止了带有重金属离子的废水污染。所用的助催化剂是可购得的重金属盐。不需要使用任何载体化合物。而且得到不含任何重金属的产物，当该产物用于医药和化妆品时，这是很重要的。

根据本发明，线型或环状并有2～30碳原子的伯和/或仲烷醇以及在带羟基的碳原子的α位有亚甲基的烷醇反应得到基本上无更高分子量缩合物的Guerbet醇。这种离析物醇可以用下列通式表示：