（甲基）丙烯酸酯的酶催生产制造技术

本发明专利技术涉及一种制备具有不同羟基的多元醇的部分酯化的（甲基）丙烯酸酯的方法、其制备方法及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制备具有不同羟基的多元醇的部分(甲基)丙烯酸酯的方法、其制备方法及其用途。(甲基)丙烯酸酯通常通过(甲基)丙烯酸的酸或碱催化酯化或其他(甲基)丙烯酸酯与醇的酯交换而制备。含有不同羟基的多元醇的部分(甲基)丙烯酸酯通常不能通过酯化或酯交换而专门制备，因为得到统计学混合物。在碱催化的酯交换或其他合成方法的情况下，产物通常为复杂的混合物，偶尔被着色。为了消除着色和除去未转化的反应物，必须借助昂贵且不便的碱性洗涤对产物混合物进行后处理。档案号为10308504.1的未公布德国专利申请公开了一种通过使用缩醛或缩酮基团保护OH基团、酶催(甲基)丙烯酸酯化游离OH基团并随后合适的话对保护基团去保护而制备部分丙烯酸酯化的多元醇的方法。该方法的缺点是需要额外的步骤以引入和除去保护性基团。通过酶催酯化或酯交换制备(甲基)丙烯酸酯是已知的。Kumar和Gross在J.Am.Chem.Soc.2002，124，1850-1851中描述了通过与甲基丙烯酸乙烯酯反应而进行异亚丙基保护的糖的脂酶催化反应。借助特定反应物，即甲基丙烯酸乙烯酯实现完全反应，因为释放的乙烯醇作为乙醛从反应平衡中排出。该方法的缺点是作为特种单体的甲基丙烯酸乙烯酯昂贵且在工业上仅少量可得。A.T.J.W.de Goede等在Biocatalysis，1994，9，145-155中描述了α-O-辛基葡糖苷与丙烯酸乙酯在脂酶存在下的酯交换而形成6-O-丙烯酸酯。该方法的缺点是其限于葡糖苷和糖苷键且反应对葡糖苷中的空间影响敏感。此外，由于非选择性副反应而得到具有较高丙烯酸酯化程度的产物。EP-A1 999 229描述了聚氧化烯与(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯的酶催酯化和酯交换。WO 03/042227公开了丙烯酸烷基酯与糖的脂酶催化的酯交换。Hajjar等在Biotechnol.Lett.1990，12，825-830中描述了环状和开链链烷二醇与丙烯酸乙酯的酶催酯交换，其中使用来自Chromobacteriumviscosum的脂酶。该反应使用基于该二醇以摩尔过量18倍的丙烯酸烷基酯在无溶剂体系中进行。这得到单丙烯酸酯和二丙烯酸酯的混合物。在所述反应中在每种情况下使5mmol二醇在10ml丙烯酸乙酯(92mmol)中在100mg来自脂蛋白脂酶的脂酶存在下在30℃下反应。在含有两个伯OH基团的二醇(例如1，6-己二醇)的丙烯酸酯化中，该二醇在7天后＞95％发生反应。结果得到单丙烯酸酯和二丙烯酸酯的混合物，该混合物取决于反应时间包含＞80％的二丙烯酸酯。在具有两个仲OH基团的二醇(例如2，5-己二醇)的丙烯酸酯化中，反应时间长得多甚至在14天后二醇仅约50％发生反应。结果得到由单丙烯酸酯和二丙烯酸酯组成的丙烯酸酯混合物，包含70％单丙烯酸酯和30％二丙烯酸酯。在含有一个伯OH基团和一个仲OH基团的二醇(例如1，2-己二醇)的丙烯酸酯化中，该二醇在7天后仅约85％发生反应。结果得到单丙烯酸酯和二丙烯酸酯的混合物，在反应14天后包含5％二丙烯酸酯。二丙烯酸酯含量在反应期间连续上升。因此，在这些反应条件下不可能得到单丙烯酸酯化产物到二丙烯酸酯化产物的足够选择性；所发现的是伯和仲醇基团之间的常规、中等选择性。US 5240835描述了丙烯酸烷基酯与醇在通过来自Corynebacteriumoxydans的生物催化剂催化下的酯交换。其中例举了摩尔过量96倍的丙烯酸乙酯与2，2-二甲基-1，3-丙二醇的反应。在30℃下3天后的产率仅为21％。Athawale和Manjrekar(Tetrahedron Lett.2001，42，4541-4543)描述了使用2，3-丁二酮单肟丙烯酸酯将生物碱脂酶催化丙烯酸酯化。将该单体聚合并用于诱发对映体选择性迈克尔加成。 Athawale和Gaonkar(Macromolecules 1999，32，6065-6068)描述了使用2，3-丁二酮单肟丙烯酸酯将2-苯基乙醇脂酶催化丙烯酸酯化。随后聚合该单体。 Ghogare和Kumar(J.Chem.Soc.1989，1533-1535)描述了用活化的2，3-丁二酮单肟丙烯酸酯将包括2-乙基-1，3-己二醇在内的各种醇脂酶催化丙烯酸酯化。这些反应的缺点是需要使用活化的丙烯酸酯，后者昂贵且难以在工业上获取。本专利技术的目的是提供这样一种方法，该方法可以由简单的反应物以高转化率制备具有不同羟基的多元醇的部分(甲基)丙烯酸酯并且就不同羟基的反应和高纯度而言具有高选择性。该合成应在温和条件下进行，得到的产物具有低色数和高纯度。此外，无需保护性基团，也不必使用活化的(甲基)丙烯酸衍生物，如单肟或(甲基)丙烯酸乙烯酯。该目的借助一种制备包含不同羟基的至少二羟基多元醇(C)的部分(甲基)丙烯酸酯(F)的方法实现，该方法包括将(1)至少一种具有至少一个伯羟基和至少一个仲羟基的多元醇(C1)，或(2)至少一种具有至少一个伯羟基和至少一个叔羟基的多元醇(C2)，或(3)至少一种具有至少一个仲羟基和至少一个叔羟基的多元醇(C3)，其中较高级取代的羟基在β位带有至少一个烷基、环烷基、芳基或芳烷基，或(4)至少一种具有至少两个伯羟基的多元醇(C4)，其中至少一个伯羟基在β位带有至少一个烷基、环烷基、芳基或芳烷基且至少一个伯羟基在β位不带该类基团，或(5)至少一种具有至少两个仲羟基的多元醇(C5)，其中至少一个仲羟基在β位带有至少一个烷基、环烷基、芳基或芳烷基且至少一个仲羟基在β位不带该类基团，在至少一种酶(E)存在下用(甲基)丙烯酸酯化或与至少一种(甲基)丙烯酸酯(D)进行酯交换。借助本专利技术方法可以在温和条件下以高化学和时空产率生产具有良好色数的部分(甲基)丙烯酸酯(F)，无需保护性基团操作并且使用简单的原料。(甲基)丙烯酸在本文中表示甲基丙烯酸和丙烯酸，优选丙烯酸。按照本专利技术合适的多元醇(C)是至少二羟基醇，优选二羟基至十羟基醇，更优选二羟基至六羟基醇，非常优选二羟基至四羟基醇，尤其是二羟基至三羟基醇，特别是二羟基醇。这些本专利技术合适的多元醇(C)带有可区分的羟基即按照本专利技术它们在相同分子中具有至少一个低级取代的羟基和至少一个高级取代的羟基。由于羟基的环境不同，它们在酶催(甲基)丙烯酸酯化中具有差别，因而按照本专利技术方法获得比现有技术方法更高的选择性。低级取代和高级取代是指各羟基所连接的碳原子上的取代基数目，换言之是指α碳原子上的取代基数目(见下文)。低级取代的羟基例如为伯或仲羟基，而高级取代的羟基例如为仲或叔羟基。取代度涉及与连接于所考虑的羟基的碳原子连接的非氢原子数目。多元醇(C)含有至少一个，优选1-6个，更优选1-4个，非常优选1-3个，特别是1或2个，尤其是1个低级取代的羟基，以及至少一个，优选1-6个，更优选1-4个，非常优选1-3个，特别是1或2个，尤其是1个高级取代的羟基。就高级取代的羟基而言，按照本专利技术的额外特征是在β位存在至少一个烷基、环烷基、芳基或芳烷基，优选在β位存在至少一个烷基、环烷基、芳基或芳烷基。这里的通常惯例是与所述羟基连接的碳原子是α碳原子，紧邻它的是β碳原子，接下来是γ碳原子，例如如下式所示(该式并未显示任何可能的取代基) 优选的多元醇是(1)具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备含有不同羟基的至少二羟基多元醇（Ｃ）的部分（甲基）丙烯酸酯（Ｆ）的方法，包括将　　　　（１）至少一种具有至少一个伯羟基和至少一个仲羟基的多元醇（Ｃ↓［１］），或　　　　（２）至少一种具有至少一个伯羟基和至少一个叔羟基的多元醇（Ｃ↓［２］），或　　　　（３）至少一种具有至少一个仲羟基和至少一个叔羟基的多元醇（Ｃ↓［３］），其中较高级取代的羟基在β位带有至少一个烷基、环烷基、芳基或芳烷基，或　　　　（４）至少一种具有至少两个伯羟基的多元醇（Ｃ↓［４］），其中至少一个伯羟基在β位带有至少一个烷基、环烷基、芳基或芳烷基且至少一个伯羟基在β位不带该类基团，或　　　　（５）至少一种具有至少两个仲羟基的多元醇（Ｃ↓［５］），其中至少一个仲羟基在β位带有至少一个烷基、环烷基、芳基或芳烷基且至少一个仲羟基在β位不带该类基团，　　　　在至少一种酶（Ｅ）存在下用（甲基）丙烯酸酯化或与至少一种（甲基）丙烯酸酯（Ｄ）进行酯交换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D黑林，U迈森布格，B豪尔，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]