磷酸钡催化的烷氧基化方法技术

在有效催化剂量的磷酸钡化合物的存在下，通过使由一种或多种相连的氧化烯烃组成的氧化烯烃反应物与由一种或多种含活泼氢的化合物所组成的含活泼氢的反应物相接触并起反应来制备含活泼氢原子的有机化合物的氧化乙烯加成物。人们知道其产品烷氧基化物是有用的，例如，可用作非离子表面活性剂、润滑剂、乳化剂和溶剂以及化学中间体。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种烷氧基化方法，该方法是在有效催化剂量的磷酸钡存在下使一种或多种氧化烯烃和一种或多种含有活泼氢原子的化合物反应。在某些推荐的具体实例中，本专利技术涉及用作非离子表面活性剂的烷氧基化产品的制备方法。通过氧化烯烃(环氧化合物)和具有一个或多个活泼氢原子的有机化合物的加成反应(烷氧基化反应)可以制备许多种有用的产品，比如，作为非离子表面活性剂，润湿剂和乳化剂、溶剂、润滑剂和化学中间体。例如，特别值得一提的是由氧化乙烯和脂肪醇或6至30个碳原子的取代酚的反应制备的链烷醇乙氧基化物和烷基取代酚乙氧基化物。这些乙氧基化物和较少量的丙氧基化物以及含有混合的氧乙烯基和氧丙烯基的化合物都用作工业和家庭使用的复合清洁剂的非离子洗涤剂组分。再例如，氧化丙烯和多羟基化合物的加成反应提供了用来制备聚氨基甲酸乙酯产品的中间体。几分子(n)氧化乙烯(式Ⅱ)和单分子醇(式Ⅰ)进行加成反应制备烷醇乙氧基化物(式Ⅲ)这一实例可由如下反应式表示。 这一特定的烷氧基化方法典型地导致生成具有不同氧化烯烃分子数的烷氧基化分子混合物，即上述式Ⅲ中加成数“n”不同的分子混合物。本专利技术特别涉及一种由磷酸钡(Ba3(PO4)2)催化的氧化烯烃加成反应的烷氧基化方法。各种钡和其它碱土金属元素的化合物被认为是烷氧基化催化剂。例如，在U.S.3，752，857、4，134，854、4，223，164、4，306，093和4，239，917以及已出版的欧洲专利申请书0026544、0026546和0026547中已有报道，某些钡、锶和钙的化合物能催化烷氧基化反应。U.S.4，210，764描述了用甲苯基酸来进一步促进钡化合物催化的烷氧基化反应。U.S.4，302，613公开了钡和锶的化合物与助催化剂结合而成的催化系统，助催化剂有氧化钙、碳化钙、氢氧化钙、金属镁、氢氧化镁、氧化锌和金属铝。强酸，包括磷酸，也被认为是烷氧基化催化剂。U.S.4，453，023和本专利技术特别相关，它描述的方法是采用由一种钡催化剂和一种促进剂组成的催化剂，这种催化剂选自如下一类化合物过磷酸、磷酸、焦磷酸、三磷酸、亚磷酸、磷酸二氢化物、三价磷氧化物、二氧化碳和草酸。现已发现，化合物磷酸钡(Ba3(PO4)2)是氧化烯烃与含活泼氢原子有机化合物的加成反应的有效催化剂。因此，本专利技术涉及的是含活泼氢有机化合物和氧化烯烃的加成物的制备方法，该方法包括在由有效催化剂量的磷酸钡构成的催化剂存在下，将由一个或几个相连的氧化烯烃所组成的氧化烯烃反应物和由带有一个或多个活泼氢的有机化合物所组成的活泼氢反应物接触并发生反应。已经发现，由磷酸钡催化的烷氧基化反应在一或几方面比由其它钡化合物催化的常规方法有利。其中一个重要方面是本专利技术所提供的产品的氧化烯烃加成分布不同于以前的用含钡及/或磷的催化剂的工艺方法所得产品的加成分布。任何氧化烯加成反应都产生具有不同氧化烯加成数的烷氧基化分子混合物(如在上述式Ⅲ中所提供的氧化烯加成数n不同的混合物)。众所周知，产品混合物中不同的氧化烯加成分布是一个在许多方面控制烷氧化产品性质的因素。人们针对产品预期的用途努力控制产品中加成数分布。在某些推荐的具体实例中，本专利技术涉及一种以制备特定的烷氧基化物具有高选择性为特征的方法，这些烷氧化物包括有价值的醇烷氧基化物，其中，相当大比例的烷氧化物分子的氧化烯的加成数分布在相当窄的数值范围内。例如，在一个这样的具体实例中，本专利技术是这样一种制备醇烷氧基化物的方法，该方法包括在一种含有有效催化量磷酸钡烷氧化催化剂存在下，将一种醇反应物和一种烷氧基化反应物接触。这一方法的醇烷氧基化产品具有非常窄的氧化乙烯加成分布。本专利技术集中在与某一类催化剂在烷氧基化方法中的应用有关的发现上。除这些催化剂的应用外，一般来说，使用与大家所熟知的烷氧基化过程中相同的反应物并以相同的工艺步骤和反应条件来实施，就能使本专利技术方法得以顺利进行。然而，对各别的反应物。步骤和条件会有所侧重。例如，本专利技术优先用于采用氧化烯烃(环氧化合物)为反应物的方法，该反应物由一个或更多个连氧化烯烃构成，特别是低级氧化烯烃，尤其是在C2至C4范围内的氧化烯烃。氧化烯烃一般由下式表示。 式中每一个R1、R2、R3和R4部分分别选自氢和烷基部分。由氧化乙烯、氧化丙烯以及二者混合物构成的反应物更为可取，特别是那些基本由氧化乙烯、或氧化丙烯或二者混合物组成的反应物。从实施烷氧基化方法的商业机会的观点出发和从利用本专利技术来制备具有单一氧化烯烃加成分布的产品而盈利这一观点出发，氧化烯烃基本上由氧化乙烯组成被认为最理想。同样地，本专利技术方法所适于采用的活泼氢反应物包括那些用于与氧化烯烃反应并转化为烷氧化产品的已知的活泼氢反应物。适宜的活泼氢反应物种类包括醇、酚、硫醇、胺、多羟基化合物。羧酸和它们的混合物。一般倾向于使用含羟基的反应物。基本上由一个或多个选自链烷醇、烷基多羟基物和酚(包括烷基取代酚)的活泼氢化合物所组成的活泼氢反应物则更可取。在适宜的羧酸中，特别值得一提的是脂肪族酸(饱和及不饱和的)和芳香族单和二羧酸，具体的例子包括乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸脂肪酸、油酸、松香酸、妥尔油酸、对苯二甲酸、苯甲酸、苯乙酸、甲基苯甲酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸和马来酸。在适宜的胺中，特别值得一提的是伯、仲和叔烷基胺以及含有氨基和羟基的烷基胺，例如，N、N-二正丁基乙醇胺和三丙醇胺。在适宜的硫醇中，特别值得一提的是具有1至30个碳原子的，特别是具有8至20个碳原子的伯、仲和叔烷硫醇。合适的叔硫醇的具体例子是那些具有一个高度支链化碳链的硫醇，它是由低级烯烃的低聚物，特别是丙烯和丁烯的二聚体、三聚体、四聚体和五聚体，经巯基化反应衍生而得到的。仲硫醇的例子是象2-丙硫醇、2-丁硫醇和3-戊硫醇这样的低级烷硫醇以及由0×0方法生产的基本上呈线型的乙烯低聚物再经巯基化所得产物。有代表性但并不限于此的由乙烯低聚物衍生而来的硫醇的例子包括线型碳链产品，如2-十烷硫醇、3-十烷硫醇、4-十烷硫醇、5-十烷硫醇、3-十二烷硫醇、5-十二烷硫醇、2-十六烷硫醇、5-十六烷硫醇和8-十八烷硫醇;和支链产品，如2-甲基-4-十三烷硫醇。伯硫醇可典型地由端烯在自由基条件下经巯基化反应制得，例如包括1-丁硫醇、1-己硫醇、1-十二烷硫醇、1-十四烷硫醇和2-甲基-1-十三烷硫醇。在多羟基化合物中，应特别提及那些具有2至6个羟基的化合物。具体的例子包括亚烷基二醇化物如乙二醇、丙二醇、己二醇和癸二醇，还包括多亚烷基二醇醚如二甘醇、三甘醇、丙二醇、二丙二醇、二缩三(丙二醇)，丙三醇和山梨醇。醇类(包括单或多羟基醇)和酚类(包括烷基取代酚)对本专利技术的目的来说都是较理想的活泼氢反应物。在酚类中，尤其值得一提的是酚和烷基取代酚，其中每个烷基取代基都具有1至30个碳原子(1至20个碳原子更好)，例如对甲苯酚、对乙基苯酚、对己基苯酚、壬基苯酚、对十烷基苯酚和二癸基苯酚。无环的脂肪族单羟基烷醇(链烷醇)形成了一类最理想的反应物，尤其是伯醇，尽管仲和叔醇在本专利技术的方法中也非常适用。基于过程的完成和产品的价值的原因，具有1至30个碳原子的烷醇被认为是比较理想的，并认为C6至C24烷醇更理想些，C8-C20烷醇最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备含活泼氢有机化合物的氧化烯烃加成物的方法，该方法包括在由有效催化剂量的磷酸钡所组成的催化剂的存在下，将由一种或多种相连的氧化烯烃所组成的氧化烯烃反应物与由一种或多种含活泼氢的有机物所组成的含活泼氢的反应物相接触并起反应。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：理查德阿兰凯牧，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]