制备甘油酸碳酸酯的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备取代基R3具有特定含义的式(I)的化合物的方法、混合物以及相应的应用/用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备甘油酸碳酸酯的方法本专利技术涉及一种制备具有特定含义的取代基R3的式(I)的化合物的方法、混合物以及相应的应用/用途标题为“2-氧代-1,3-二氧戊环-4-甲酰胺、其制备和用途”的文献WO2013/092011A1公开了一种制备其中R3为H的式(I)的化合物的方法。WO2013/092011A1(第10页第6-11行)公开了可通过(i)“N-氧化物介导的氧化”或(ii)“有氧氧化”来氧化碳酸甘油酯(式(II)的化合物，其中R3为H)紧接着提到：“N-氧化物介导的氧化可使用1,3,5-三氯异氰脲酸和2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)进行。也可在例如锰盐的存在下使用过氧化氢作为氧化剂进行。有氧氧化使用来自空气的氧或纯净形式的氧作为氧化剂。合适的是在至少一种选自Co、Mn、Cu、Fe及其混合物、优选Mn的过渡金属盐的存在下进行。优选在合适的溶剂或乙酸(例如水溶液)中进行”(参见，WO2013/092011A1的第10页第13-20行)。本专利技术的目的是提供一种具有一种、优选大于一种或特别优选所有以下优点的方法：-较低的操作和技术复杂性，-反应物化合物的转化率高(例如式(II)的化合物的转化率)，-产物(式(I)的化合物)的高产率，-产物与反应介质的分离操作简单。该目的通过一种本专利技术的制备式(I)的化合物的方法而实现其中R3选自H和直链、支链或环状C1-12-烷基，(a)具有以下步骤：-提供或制备式(II)的化合物其中R3具有针对式(I)所选择的定义，-式(II)的化合物用气态氧进行铂催化氧化而得到式(I)的化合物。式(I)的化合物为有机酸，其羧基在水溶液中解离并产生酸性pH。残基R3选自H和直链、支链或环状C1-12-烷基。优选本专利技术的方法(如上所述，优选如上文作为优选所定义的)，其中R3选自H、直链C1-12-烷基、支链C1-12-烷基和环状C1-12-烷基，其中环状C1-12-烷基在环结构上包含一个以上的烷基取代基(即，环结构包含一个以上的支链)或环状C1-12-烷基在环结构上不包含任何烷基取代基(即，环结构不包含任何支链)。R3特别优选选自H和直链或支链(即，非环状)C1-12-烷基。直链、支链或环状烷基优选为C1-10-烷基、优选C1-8-烷基、特别优选C1-6-烷基。根据所需产物，R3优选选自H、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、3-甲基丁-2-基、2-甲基丁-2-基、2,2-二甲基丙基、正己基、2-己基、3-己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、2,2-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、2-甲基-3,3-二甲基丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、环戊基、环己基和环庚基，特别优选H、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、3-甲基丁-2-基、2-甲基丁-2-基、2,2-二甲基丙基和正己基，特别是选自H、甲基、乙基、丙基和异丙基。所使用的气态氧优选为存在于空气中的气态氧或气态工业级(纯净的)氧或原子氧或分子氧，原子氧或分子氧最初仍然是化学或物理结合的，并且只需要转化成释放的气态氧(游离气态氧的前体)。化学结合的氧为例如在过氧化物中结合的氧，其优选通过化学反应释放，使得其可作为气态氧获得。物理结合的氧为例如吸附的气态氧或溶于液体(例如水)中的氧，并且其可例如通过增加温度而从液体中驱出，使得其可作为气态氧获得。因此，化学结合或物理结合的氧代表用于本专利技术的方法中的气态氧的前体。特别优选存在于空气中的气态氧或纯净的气态氧(即，氧含量>99％的气态工业级氧)。在本专利技术的一个方法(如上所述，优选如上文作为优选所定义的)中，除了特征在于(a)的方法方案(methodconfiguration)之外，还可能发生副反应。在进行本专利技术的方法(如上所述，优选如上文作为优选所定义的)时，式(II)的化合物例如可在副反应中转化成式(III)的化合物在进行本专利技术的方法(如上所述，优选如上文作为优选所定义的)时，替代地或除了上述副反应外，例如式(I)的化合物(所需产物)或式(III)的化合物也可在副反应中转化成式(IV)的化合物不排除在上述副反应中形成的式(III)的化合物用气态氧进行铂催化氧化而产生式(IV)的化合物。式(IV)的化合物例如可从反应混合物中(或在进一步处理步骤后)分离，并且可在合适的条件下转化成式(I)的化合物(例如使用光气或碳酸二甲酯进行环化；类似于制备式(II)的化合物)。因此，在某些情况下，优选本专利技术的制备式(I)的化合物的方法(如上所述，优选如上文作为优选所定义的)其中R3选自H和直链、支链或环状C1-12-烷基，(a)具有以下步骤：-提供或制备式(II)的化合物其中R3具有针对式(I)所选择的定义，-式(II)的化合物用气态氧进行铂催化氧化而得到式(I)的化合物，以及另外地(b)具有以下步骤：-提供或制备式(III)的化合物其中R3具有针对式(I)所选择的定义，-式(III)的化合物用气态氧进行铂催化氧化而得到式(IV)的化合物以及任选地以下步骤：-将式(IV)的化合物转化为式(I)的化合物。在这种情况下，如上所述，优选在碳酸二甲酯或光气的存在下将式(IV)的化合物转化为式(I)的化合物。特别优选本专利技术的方法(如上所述，优选如上文作为优选所定义的)，其中用于铂催化氧化的催化剂包含固体铂，优选包含载体材料负载固体铂，特别优选包含碳负载固体铂。特别优选的载体材料选自Al2O3、Y2O3、Lu2O3、ZrO2-Y2O3、TiO2、Fe2O3、SiO2、沸石、γ-AlO(OH)、碳及其混合物，碳为特别优选的载体材料。特别优选用于铂催化氧化的催化剂为“碳负载(固体)铂”催化剂(也称为负载的铂)，其中负载于碳上的铂优选为4w/w％Pt/C至12w/w％Pt/C，特别优选为5w/w％Pt/C至10w/w％Pt/C。我们自己的研究已经表明，在某些情况下在小于4w/w％Pt/C的负载下观察到了不希望的高的CO2形成(脱羧)。在本专利技术的方法(如上所述，优选如上文作为优选所定义的)中，负载的铂的总量优选为2.5至10mol％，优选4至8mol％，特别优选4至6mol％，各自基于式(II)的化合物的总量计。特别优选本专利技术的方法(如上所述，优选如上文作为优选所定义的)，其中对于铂催化氧化，使用“碳负载(固体)铂”催化剂来用于用气态氧进行的氧化，其中-负载于碳上的铂为4w/w％Pt/C至12w/w％Pt/C，优选5w/w％Pt/C至10w/w％Pt/C，以及-负载的铂的总量(如上所述，优选如上文作为优选所定义的)为2.5至10mol％，优选4至8mol％，特别优选4至6mol％，各自基于式(II)的化合物的总量计。我们自己的研究已显示，当铂与式(II)的化合物的总量具有所限定的比例时，则通常实现良好的结果(可接受的产率和可接受的转化率)。因此，优选本专利技术的方法(如上所述，优选如上文作为优选所定义的)，其中在铂催化氧化步骤开始时，所用的铂与式(II)的化合物的摩尔比大于2:100，优选大于3:100。特别优选本专利技术的方法(如上所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备式(I)的化合物的方法

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.23 DE 102014221523.41.一种制备式(I)的化合物的方法其中R3选自H和直链、支链或环状C1-12-烷基，(a)具有以下步骤：-提供或制备式(II)的化合物其中R3具有针对式(I)所选择的定义，-式(II)的化合物用气态氧进行铂催化氧化而得到式(I)的化合物。2.权利要求1的方法，其中用于铂催化氧化的催化剂包含固体铂，优选包含载体材料负载固体铂，特别优选包含碳负载固体铂。3.前述权利要求中任一项的方法，其中R3为氢。4.前述权利要求中任一项的方法，其中铂催化氧化步骤在水性介质中进行。5.权利要求4的方法，其中在铂催化氧化步骤开始时，在水性介质中，pH为7或<7，优选pH为4至7，优选pH为4至6。6.权利要求4和5中任一项的方法，其中进行铂催化氧化步骤使得在形成式(I)的化合物时，水性介质中的pH降低优选至少2个pH单位，特别优选至少3个pH单位，更优选至少4个pH单位，特别优选6个pH单位。7.权利要求4至6中任一项的方法，其中铂催化氧化步骤在不添加碱或缓冲液的情况下进行。8.权利要求4至7中任一项的方法，其中铂催化氧化步...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·沃特拉韦尔，J·H·泰勒斯，H·乌尔夫，M·迪克，D·奥尔曼，
申请(专利权)人：建筑研究和技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE