用于羧酸制备方法的添加剂技术

本发明专利技术包括用于制备羧酸的方法。这些方法包括：使醇与一氧化碳在液体反应介质的存在下于足以形成包括羧酸的羰基化产物的羰基化条件下相接触；以及从羰基化产物中回收羧酸。液体反应介质可包括：选自铑催化剂、铱催化剂以及钯催化剂的羰基化催化剂；以液体反应介质的总重量计水浓度在1wt.％～14wt.％的范围内的水；以及添加剂、添加剂的一种或多种原位生成的衍生物或其组合，其中该添加剂包括一种或多种化合物的一种或多种盐，各化合物包括至少一个氨基以及至少一个酸基，该至少一个酸基能够形成碱金属盐。

Additives used in the preparation of carboxylic acids

The present invention includes a method for the preparation of carboxylic acids. These methods include the presence of alcohol and carbon monoxide in the presence of a liquid reaction medium enough to form a carbonylation condition of carbonylation products including carboxylic acids, and the recovery of carboxylic acids from carbonylation products. Liquid reaction medium can include: a rhodium catalyst, an iridium catalyst, and a carbonylation catalyst for a palladium catalyst; water in the range of 1wt.% to 14wt.% in the total weight of the liquid reaction medium; and one or more in situ derived derivatives or combinations of additives and additives, including the additive package. One or more salts of one or more compounds, each containing at least one amino group and at least one acid group, and at least one acid group can form an alkali metal salt.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于羧酸制备方法的添加剂相关申请的交叉引用本申请根据《专利合作条约》提交，其要求于2015年11月25日提交的第62/260,001号美国临时申请的优先权，该临时申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及羧酸制备方法。特别地，本文所包含的实施例涉及用于此类方法的添加剂。
技术介绍
在工业中，羧酸(例如，乙酸)可通过醇羰基化来进行制备。除了羰基化催化剂以外，醇羰基化方法还可采用促进剂，例如，烷基碘化物。由碘化物促进的反应具有如下结果：除了所添加的烷基碘化物以外，还可原位生成各种浓度的高腐蚀性碘化氢(HI)。人们一直试图降低羧酸制备方法中的腐蚀。然而，这种意图降低腐蚀的做法可能会引起催化剂稳定性问题。本文所包含的实施例旨在解决或至少减少上述问题中的一种或全部。
技术实现思路
本公开提供了与羧酸的制备相关的方法。这些方法可包括：使醇与一氧化碳(CO)在液体反应介质的存在下于足以形成包括羧酸的羰基化产物的羰基化条件下相接触；以及从羰基化产物中回收羧酸。在某些实施例中，液体反应介质包括：选自铑催化剂、铱催化剂以及钯催化剂的羰基化催化剂；以液体反应介质的总重量计浓度在1wt.％～14wt.％的范围内的水；以及添加剂、添加剂的一种或多种原位生成的衍生物或其组合，其中添加剂包括一种或多种化合物的一种或多种盐，其中各化合物包括至少一个氨基以及至少一个酸基，且该至少一个酸基能够形成碱金属盐。在其他实施例中，醇选自甲醇、乙醇、丁醇、戊醇及其组合。一个或多个实施例涉及用于制备乙酸的方法。在某些实施例中，这些方法包括：使甲醇与一氧化碳在液体反应介质的存在下于足以形成包括乙酸的羰基化产物的羰基化条件下相接触；以及从羰基化产物中回收乙酸。在其他实施例中，液体反应介质包括：选自铑催化剂、铱催化剂以及钯催化剂的羰基化催化剂；以液体反应介质的总重量计浓度在1wt.％～14wt.％的范围内的水；以及添加剂、添加剂的一种或多种原位生成的衍生物或其组合，其中添加剂包括一种或多种化合物的一种或多种盐，其中各化合物包括至少一个氨基以及至少一个酸基，且该至少一个酸基能够形成碱金属盐。在另外的实施例中，该至少一个酸基包括钠。在其他实施例中，添加剂包括二钠盐、三钠盐或其组合。在某些实施例中，添加剂包括谷氨酸盐。在其他实施例中，添加剂包括选自N,N-二(羧甲基)-DL-丙氨酸三钠盐、L-谷氨酸单钠盐水合物及其组合的谷氨酸盐。在另外的实施例中，添加剂包括酪氨酸盐。在其他实施例中，添加剂包括L-3-(4-羟苯基)丙氨酸二钠盐。在其他实施例中，反应介质包括浓度在0.005M～2.0M的范围内的添加剂。在某些实施例中，反应介质包括浓度在0.05M～0.2M的范围内的添加剂。在某些实施例中，乙酸为冰乙酸。在其他实施例中，以液体反应介质的总重量计，水浓度在1wt.％～10wt.％的范围内。在另外的实施例中，以液体反应介质的总重量计，水浓度在1wt.％～6wt.％的范围内。在其他实施例中，羰基化条件包括在150℃～250℃的范围内的羰基化温度以及在200psig(1379kPa)～2000psig(13790kPa)的范围内的羰基化压力。在某些实施例中，与不存在添加剂、添加剂的一种或多种原位生成的衍生物或其组合的相同方法相比，本专利技术技术可使腐蚀速率至少降低20％，例如，50％、80％以及90％。在某些实施例中，腐蚀在添加剂浓度为0.1M时发生降低。在其他实施例中，根据本专利技术技术的方法具有比不存在添加剂、添加剂的一种或多种原位生成的衍生物或其组合的相同方法的反应速率高至少30％的反应速率。在另外的实施例中，反应速率和腐蚀速率通过包括用于抑制腐蚀、提高催化剂稳定性或这两者的组合的单一添加剂的反应介质来实现。附图说明所要求保护的主题可通过参照以下结合附图进行的描述来获得了解，其中相同的附图标记表示相同的元件，且其中：图1是示出了所公开的方法的一个或多个实施例的示意图。图2示出了与利用所公开的方法的实施例的实例相关联的添加剂浓度与腐蚀结果。图3示出了与利用所公开的方法的实施例的实例相关联的催化剂衰减曲线。图4示出了与利用所公开的方法的实施例的实例相关联的速率曲线。图5示出了与利用所公开的方法的实施例的实例相关联的腐蚀与催化剂稳定性结果。虽然容易对所要求保护的主题做出各种改进及替代形式，但附图以举例的方式说明了此处详细描述的具体实施例。然而，应理解的是，对于具体实施例的描述并不旨在将所要求保护的主题限制至所公开的特定形式；相反，该描述旨在涵盖落入所附权利要求书所限定的精神及范围内的改进、等同物及替代物。具体实施方式现将公开以下要求保护的主题的说明性实施例。为了清楚起见，本说明书中并不对实际实施方式的每一特征进行描述。将理解的是，在任何此类实际实施例的开发中，可做出许多特定于实施方式的决定，以达到开发者的具体目标，例如，遵从系统相关及业务相关的约束，而对于不同的实施方式，这些约束会有所不同。而且，将理解的是，即使这种开发努力是复杂且费时的，但其对于受到本公开启示的本领域普通技术人员而言将是程序性的工作。在本文中以说明性的方式合适地公开的实施例可在缺乏本文未具体公开的任何元件和/或本文所公开的任何可选元件的情况下加以实施。虽然按照“包括”、“含有”或“包含”各种组分或步骤对组成及方法进行了说明，但这些组成及方法还可“基本上由各种组分及步骤组成”或“由各种组分及步骤组成”。此外，可在下文中明确说明各种范围和/或数值限制。应认识到，除非另有说明，否则端点是可互换的。此外，任何包括落入本文所公开的明确说明的范围或限制内的相同量级的重复范围的范围将被理解为列出了涵盖在更宽的值范围内的所有数值和范围。应注意的是，本文所使用的术语“范围”及“在……范围内”指的是指定范围内的值，且其涵盖整个指定范围内的所有值。此外，在下文的描述中，除非另有规定，否则本文所描述的化合物可以是取代或未取代的，且列出的化合物包括其衍生物。本文所描述的实施例包括用于制备羧酸的方法。将理解的是，虽然本文中的具体实施例可具体指代乙酸制备方法，但本领域技术人员将理解的是，此类实施例可用于其他羧酸制备方法中。例如，本文所描述的实施例还可应用于甲醇的高级同系物(例如，乙醇、丁醇以及戊醇)的羰基化反应，以从其制备羧酸。根据以下讨论，对技术人员而言显而易见的是，这些实施例适用于此类系统。此外，一个或多个具体实施例包括冰乙酸(其由本文中的术语“乙酸”涵盖)的制备。冰乙酸指的是大部分未稀释的乙酸，例如，以乙酸和水的总重量计，水浓度不大于约0.15wt.％。一个或多个具体实施例包括乙酸制备方法。乙酸制备方法可包括羰基化方法。例如，乙酸制备方法可包括对甲醇和/或其衍生物进行羰基化反应以制备乙酸。用于制备乙酸的羰基化方法可包括：使醇(例如，甲醇)与一氧化碳在足以形成包括乙酸的羰基化产物的羰基化条件下于反应介质(例如，液体反应介质)中进行反应；以及从羰基化产物中回收所形成的乙酸。如本文所描述的，术语“液体反应介质”指的是形式上主要是液体的反应介质。例如，液体反应介质可包含少量的可替换相。在一个或多个实施例中，液体反应介质包括至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％或至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：使甲醇与一氧化碳在液体反应介质的存在下于足以形成包括乙酸的羰基化产物的羰基化条件下相接触，其中所述液体反应介质包括：选自铑催化剂、铱催化剂以及钯催化剂的羰基化催化剂；以所述液体反应介质的总重量计水浓度在1wt.％～14wt.％的范围内的水；以及添加剂、所述添加剂的一种或多种原位生成的衍生物或其组合，其中所述添加剂包括一种或多种化合物的一种或多种盐，各化合物包括至少一个氨基以及至少一个酸基，所述至少一个酸基能够形成碱金属盐；以及从所述羰基化产物中回收所述乙酸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.25 US 62/2600011.一种方法，其包括：使甲醇与一氧化碳在液体反应介质的存在下于足以形成包括乙酸的羰基化产物的羰基化条件下相接触，其中所述液体反应介质包括：选自铑催化剂、铱催化剂以及钯催化剂的羰基化催化剂；以所述液体反应介质的总重量计水浓度在1wt.％～14wt.％的范围内的水；以及添加剂、所述添加剂的一种或多种原位生成的衍生物或其组合，其中所述添加剂包括一种或多种化合物的一种或多种盐，各化合物包括至少一个氨基以及至少一个酸基，所述至少一个酸基能够形成碱金属盐；以及从所述羰基化产物中回收所述乙酸。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个酸基包括钠。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述添加剂包括二钠盐、三钠盐或其组合。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述添加剂包括谷氨酸盐。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述添加剂包括选自N,N-二(羧甲基)-DL-丙氨酸三钠盐、L-谷氨酸单钠盐水合物及其组合的谷氨酸盐。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述添加剂包括酪氨酸盐。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述添加剂包括L-3-(4-羟苯基)丙氨酸二钠盐。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应介质包括浓度在0.005M～2.0M或0.05M～0.2M的范围内的所述添加剂。9.根据权利要求1所述的方法，所述方法具有比不存在所述添加剂、所述添加剂的一种或多种原位生成的衍生物或其组合的相同方法的腐蚀速率低至少20％、至少50％或至少80％的腐蚀速率。10.根据权利要求1所述的方法，所述方法在添加剂浓度为0.1M的条件下具有比不存在所述添加剂、所述添加剂的一种或多种原位生成的衍生物或其组合的相同方法的腐蚀速率低至少90％的腐蚀速率。11.根据权利要求9所述的方法，所述方法还具有比不存在所述添加剂、所述添加剂的一种或多种原位生成的衍生物或其组合的相同方法的反应速率高至少30％的反应速率。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述反应速率和...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·C·哈利南，D·L·拉马奇，D·F·怀特，
申请(专利权)人：利安德巴塞尔乙酰有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US