制备多元醇的方法技术

一种用来制备多元醇的方法，是通过一种脂族醛与甲醛在一种碱性催化剂存在下进行反应而制备的，这种方法包括：浓缩步骤，它包括采用蒸馏方法从反应液体中除去水和未反应的甲醛；萃取步骤，它包括采用一种萃取剂从浓缩的反应液体中萃取出多元醇；水洗涤步骤，它包括用水洗涤萃取液体并将该液体分离为一种含有多元醇的油层和一种含水层；其中，通过采用一种特定的脂族醛作为萃取剂，并在调节所述油层ｐＨ之后从所述含有多元醇的油层回收所述萃取剂的，可以城高收率下获得高纯度的多元醇，并能抑制副产物如缩醛化合物和醇醛化合物的形成。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
1专利
本专利技术涉及一种用来，多元醇可作聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯酯、增塑剂、润滑剂、表面活性剂、化妆品原料和活性单体。2相关技术说明一般地，用于包括反应步骤、从反应产物液体中萃取多元醇步骤、萃取剂分离步骤和蒸馏纯化产品步骤。在反应步骤中，脂族醛和甲醛可在包括醇醛缩合和交叉康尼扎罗反应连续地反应，是公知的(US3935274和JP61(1986)-18741)。如果需要，反应产品液体经浓缩，并按照传统的萃取方法在萃取步骤中分离为甲酸盐和多元醇(JP52(1977)-30486)和JP44(1969)-10767)。接着，在萃取剂分离步骤中，萃取剂按照蒸馏方法从含有多元醇的萃取液体中分离出来。得到的粗多元醇在纯化步骤经蒸馏而得到纯化。例如，当采用一种溶剂如醇和酮作为萃取剂进行萃取，接着分离萃取剂，有0.5-2％的甲酸盐残余在该粗多元醇中。在采用蒸馏方法纯化该粗多元醇的纯化步骤中，如果加热甲酸盐，则该盐就会转化为一种碱性化合物。所形成的碱性化合物会引发该多元醇的热分解。因此，含有甲酸盐的粗多元醇不能未经任何处理就采用蒸馏方法进行处理。通常的处理是这样的，甲酸盐通过添加一种酸如磷酸以降低其活性，这样，该多元醇的热分解就会得到抑制(JP63(1988)-139141)。最近，多元醇应用于广泛的不同领域。特别地，当多元醇是用作可由紫外线固化的树脂的原料时，较传统产品具有更优良质量的多元醇是必需的。但是，按照间歇方法、采用蒸馏得到的多元醇的质量在馏分间会发生波动。因此，为了满足优良质量的需要，连续方法进行蒸馏以稳定其质量是必要的。如上所述，当反应产物液体是按照传统工艺采用醇或酮作为萃取剂进行萃取处理时，一种酸添加到反应产物液体中以减活甲酸盐，这是由于在所述粗多元醇中残余有0.5％或更多的甲酸盐。在这种情形下，如果蒸馏纯化步骤是按照连续工艺进行的，则该酸的盐如磷酸盐会沉淀在蒸馏塔的内部和底部，并发生阻塞。因此，就不能获得稳定的连续操作。所以，蒸馏必须要按照间歇操作进行，且产品质量的波动是不可避免的。而且，如果反应产物液体是采用醇或酮进行萃取处理的，则萃取得到的多元醇的收率是很小的，生产费用提高。作为副产物的甲酸盐的质量也恶化。如果是采用一种脂族醛作为萃取剂，则萃取的多元醇收率提高，且除去的甲酸盐的数量也会提高。例如，采用丁醛作为萃取剂的方法，它公开在JP4(1992)-17169中。按照这种方法，残余在萃取和分离后的多元醇中的甲酸盐的数量可控制在0.3％或更低。但是，尽管这种粗多元醇的连续蒸馏可以实施，但是，由于作为萃取剂的醛自身是非常活泼的，在分离萃取剂的环境压力下，大量的缩醛可由多元醇和用作萃取剂的醛在蒸馏步骤中形成。例如，当该脂族醛为正丁醛(下文中称作NBAL)时，而该多元醇为三羟甲基丙烷(下文称作TMP)，形成由式(iii)表示的TMP-MBAL缩醛 作为一种副产物。形成式(iv)表示的NBAL丁间醇醛 作为另一种副产物，是在NBAL分子之间进行反应而形成的。而且，甲醇和式(v)表示的2-alkeno1 它是甲酸和存在于反应产物液体中的TMP的一种中间反应产物，得到萃取。这些化合物在萃取剂的分离步骤中，与萃取剂一起得到分离和回收。如果蒸馏是在减压低温下进行的，那么尽管没有形成副产物缩醛，但是回收的溶剂数量降低，因而，这种方法不可能实际采用。如果回收的醛是重复使用作为萃取剂，则这些杂质就会聚集并对萃取有负面影响。多元醇的质量也会受到负面影响。为了克服这个问题，萃取剂可通过蒸馏而进行再生。但是，再生需要复杂的操作，对于工业生产是不利的。残余在萃取液体中的甲酸盐的数量，可通过在萃取步骤之后用水洗涤该萃取液体而得以降低。对于这种情形，在用水洗涤步骤中分离的含水层中含有一定数量的多元醇，洗涤水的再利用也是希望的。在循环该洗涤水到萃取步骤中时，如果在用水洗涤步骤中分离的含水层，与将要采用萃取处理的未经任何处理的浓缩反应液体进行混合，并用于萃取步骤，则将要采用萃取处理的液体中的水浓度会提高，而萃取的效率则降低。因此，反应产物液体要经浓缩以防止萃取效率的降低。但是，如果反应产物液体浓缩过度(甲酸盐浓度为25％或更大)，则由于甲酸盐的分离会产生诸如管道阻塞之类的问题，使得操作变得困难。另一方面，如果该洗涤水未经任何处理就循环到反应产物液体的浓缩步骤中，换言之，如果含有萃取剂的洗涤水进行循环，则萃取剂的恶化和萃取剂与多元醇的副反应将会发生。在上述的境况下，本专利技术的第一个目的是提供一种用来，多元醇是通过一种脂族醛和甲醛在一种碱性催化剂存在下进行反应而制得的，按照这种方法，缩醛化合物和醇醛化合物仅有很少量形成，即使当脂族醛是用作萃取剂，在用于萃取之后回收并重新用于萃取时，也能高收率地制得高纯度的多元醇。本专利技术的第二个目的是提供一种用来，多元醇是通过一种脂族醛和甲醛在一种碱性催化剂存在下进行反应而制得的，按照这种方法，当目标化合物多元醇经萃取从反应产物液体中分离出来后，高纯度的多元醇可有效地与甲酸盐分离，同时萃取剂中的杂质的积聚得以避免。本专利技术的第三个目的是提供一种用来，多元醇是通过脂族醛和甲醛在一种碱性催化剂存在下进行反应而制得的，按照这种方法，该多元醇和甲酸盐可通过一种稳定操作而得以分离开来。作为本专利技术人为克服上述问题而深入研究的结果，业已经发现，对于第一个目的，高纯度多元醇可通过抑制副产物的形成而实现，当特定的脂族醛是用作萃取剂、且萃取剂是在萃取液体的pH合适地调节之后进行回收时。第一专利技术提供了一种用来，多元醇是通式(i)表示的脂族醛 其中，R1和R2各表示氢原子或一种具有1-6个碳原子的脂族烃基，与甲醛在一种碱性催化剂存在下进行反应而制备的，这种方法包括(1)浓缩步骤，它包括采用蒸馏方法从反应液体中除去水和未反应的甲醛；(2)萃取步骤，它包括采用一种萃取剂从浓缩的反应液体中萃取出多元醇；和(3)水洗涤步骤，它包括用水洗涤萃取液体并将该液体分离为一种含有多元醇的油层和一种含水层；其中，脂族醛可由式(ii)表示 其中，R3表示氢原子或一种具有1-2个碳原子的脂族烃基，R4表示一种具有1-5个碳原子的脂族烃基，它是用作所述的萃取剂，且所述萃取剂是在调节所述含有多元醇的油层pH之后进行回收的，所述多元醇将在水洗涤步骤中进行分离。对于第二个目的，已经发现，如果萃取是采用与用作反应原料的脂族醛相同的脂族醛作为萃取剂，且回收后的部分萃取剂用作反应的原料，高效的萃取就可得以实现，并能抑制萃取剂中杂质的积聚。第二个专利技术是一种用来制备在第一专利技术中所述的多元醇的方法，其中，与用作反应原料脂族醛相同的脂族醛采用来作为萃取剂，而且至少有一部分回收后的萃取剂采用来作为反应的原料。对于第三个目的，已经发现，如果萃取液体的洗涤水在萃取剂和部分水除去之后循环到萃取步骤中，或在除去萃取剂之后循环到浓缩步骤中，则高效稳定的操作就可实现。第三个专利技术是提供一种用来制备在第一专利技术中所述的多元醇的方法，其中，萃取液体是在水洗涤步骤中使用倾析器用水进行洗涤，在分离的含水层中的萃取剂采用蒸馏方法除去，在该蒸馏过程中从蒸馏塔底部得到的水循环到浓缩步骤中；和一种用来制备在第一专利技术中所述的多元醇的方法，其中，萃取液体是在水洗涤步骤中使用倾析器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来制备多元醇的方法，是通过式（ｉ）表示的脂族醛：Ｒ↓［１］－＊－ＣＨＯ （ｉ）其中，Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］各表示氢原子或一种具有１－６个碳原子的脂族烃基，与甲醛在一种碱性催化剂存在下进行反应而制备的，这种方法包括：（１）浓缩步 骤，它包括采用蒸馏方法从反应液体中除去水和未反应的甲醛；（２）萃取步骤，它包括采用一种萃取剂从浓缩的反应液体中萃取出多元醇；和（３）水洗涤步骤，它包括用水洗涤萃取液体并将该液体分离为一种含有多元醇的油层和一种含水层；其中，由式（ｉｉ）表示的脂族醛用作所述的萃取剂，Ｒ↓［３］－＊－ＣＨＯ （ｉｉ）其中，Ｒ↓［３］表示氢原子或一种具有１－２个碳原子的脂族烃基，Ｒ↓［４］表示一种具有１－５个碳原子的脂族烃基，且所述萃取剂是在调节所述含有多元醇的油层ｐＨ之后进行回收的，所述多 元醇将在水洗涤步骤中进行分离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：二宫暎之，渡边俊雄，岩本淳，宫下副武，渡边将史，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]