生产乙酸的方法技术

一种生产乙酸的方法，通过一氧化碳与甲醇和／或其活性衍生物在包括铱羰基化催化剂，甲基碘，乙酸甲酯，水和乙酸的液体反应组合物中反应，其特征在于在反应组合物中每克原子铱还存在小于１０摩尔量的多齿氧化膦化合物。（*该技术在2020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，特别是在铱催化剂和甲基碘共催化剂的存在下通过羰基化制备乙酸的方法。通过铱-催化的羰基化方法制备羧酸是已知的，并且被描述在，例如EP-A-0786447，EP-A0643034和EP-A-0752406中。EP-A-0786447公开了一种一氧化碳与可羰基化的反应物和/或其酯衍生物在包括铱羰基化催化剂、烃基卤化物、水和羰基化反应产物的液体反应组合物中反应的方法，其特征在于液体反应组合物包括浓度2-8％重量的水，浓度范围为1-20％重量的烃基卤化物和浓度范围为1.0-60％重量的酯衍生物。EP-A0643034公开了一种通过甲醇或其活性衍生物羰基化，该方法包括在羰基化反应器中甲醇或其活性衍生物与一氧化碳在液体反应组合物中进行接触，其特征在于该液体组合物包括(a)乙酸，(b)铱催化剂，(c)甲基碘，(d)至少一定量的水，(e)乙酸甲酯和(f)作为促进剂的至少一种钌和锇。EP-A-0752406公开了一种，该方法包括(1)甲醇和/或其活性衍生物以及一氧化碳连续进料到含有液体反应组合物的反应器中，该液体反应组合物包括铱羰基化催化剂，甲基碘共-催化剂，一定浓度的水，乙酸，乙酸甲酯和至少一种促进剂；(2)甲醇和/或其活性衍生物与一氧化碳在液体组合物中接触产生乙酸；和(3)从液体反应组合物中回收乙酸，其特征在于整个反应过程(a)浓度不大于6.5％重量的水，(b)浓度范围为1-35％重量的乙酸甲酯和(c)浓度范围为4-20％重量的甲基碘连续保持在液体反应组合物中。在羰基化方法中使用多齿螯合磷或砷配体是已知的，例如US4,102,920和US 4,102,921分别描述了在铑和铱催化的羰基化方法中使用它们。从US 5,817,869和EP-A-0114703中已知在铑催化的羰基化方法中使用氧化膦促进剂。因此，US 5,817,869涉及不使用碱金属卤化物，该方法包括甲醇或乙酸甲酯与一氧化碳在含有约200至约1200ppm含铑组分和液体反应介质的羰基化系统的存在下反应，所述液体反应介质包括约20至约80％重量的乙酸；约0.6至约36％重量的甲基碘；约0.5至约10％重量的乙酸甲酯，所述反应是在至少一种式R3O=M的五价基团VA氧化物存在下进行，VA氧化物与铑的浓度比不超过约60∶1，加入水的量约为4至12％重量。EP-A-0114703涉及在铑化合物、碘化物和/或溴源的存在下，及含磷、砷或锑化合物作为促进剂的情况下，醇与一氧化碳反应制备羧酸和/或酯类的方法，其特征在于该反应在下式化合物的存在下进行 其中X代表磷，砷或锑和Y代表氧，硫或硒及a和b彼此独立地是0或1，R1代表氢或未取代的或取代的烃基，R2和R3分别代表未取代的或取代的烃基，或a和b是0并且R2和R3一起与X形成杂环基，R1代表氢或未取代的或取代的烃基，或者在式Ⅰ化合物的复合物的存在下与烃的碘化物或溴化物，酰碘或酰溴或碘化氢或溴化氢反应。所述式Ⅰ化合物的实例包括 和 根据EP-A-0114703，在所述方法中用作促进剂的式Ⅰ化合物的量可以在宽范围内变化，例如每克原子铑用0.1至300mol。优选每克原子铑使用1-200，特别是10-100mol。EP-A-0114703的促进剂涉及改进铑羰基化催化系统的活性。要解决的技术问题是改进生产乙酸中的羰基化方法。现在已经令人惊奇地发现在生产乙酸的铱-催化羰基化方法中使用少量多齿氧化膦化合物，可以减少所产生的副产物丙酸、其前体及衍生物，从而增加所需乙酸的选择性。因此，根据本专利技术，提供，即通过一氧化碳与甲醇和/或其活性衍生物在包括铱羰基化催化剂，甲基碘，乙酸甲酯，水和乙酸的液体反应组合物中反应，其在特征在于在反应组合物中还存在每克原子铱小于10mol量的多齿氧化膦化合物。通过每克原子铱使用小于10mol量的多齿氧化膦化合物以减少所产生的副产物丙酸、其前体如乙基碘和乙酸乙酯及其衍生物如丙酸甲酯和丙酸乙酯，从而增加生产所需乙酸方法的选择性，本专利技术方法由此解决了上述技术问题。多齿氧化膦化合物可以由下式代表 其中Q1，Q2，Q3和Q4分别代表C1-C10烷基，C6-C15芳基，C1-C10烷氧基或C6-C15芳氧基，可任选地被选自-NO3，-OH，-CN，-SO3H，-OCH3和-CO2H的取代基所取代，Z是二价饱和的或不饱和的烃基，优选-(CH2)x-，其中x是整数1-6，优选整数1-3；Z基团可以任选地被C1-C10烷基，C5-C15芳基，C1-C10烷氧基或C5-C15芳氧基或羟基(OH)取代。其中Z是不饱和的烃基，其可以是例如C6H4，即 其可以任选地被选自-NO3，-OH，-CN，-SO3H，-OCH3，-CO2H，C1-C10烷基，C5-C15芳基，C1-C10烷氧基或C5-C15芳氧基的取代基所取代。适当的式Ⅱ多齿氧化膦化合物是(Ph)2P(O)-CH2-P(O)(Ph)2Ⅱa，(Ph)2P(O)-(CH2)2-P(O)(Ph)2Ⅱb和(Ph)2P(O)-(CH2)3-P(O)(Ph)2Ⅱc其中ph代表苯基。多齿氧化膦化合物还可以由下式代表 其中Q5，Q6，Q7和Q8分别是C1-C10烷基，C6-C15芳基，C1-C10烷氧基或C6-C15芳氧基，其任选地被-NO3，-OH，-CN，-SO3H，-OCH3和-CO2H的取代基所取代，并且Z′和Z″分别是二价饱和或不饱和烃基，优选分别是-(CH2)x′-和-(CH2)x″-，其中x′和x″分别是整数1-6，优选整数1-2；Z′和Z″可以任选地分别被C1-C10烷基，C5-C15芳基，C1-C10烷氧基，C5-C15芳氧基或OH取代。当Z′和Z″是不饱和烃基时，例如C6H4，即 其可以任选地被选自-NO3，-OH，-CN，-SO3H，-OCH3，-CO2H，C1-C10烷基，C5-C15芳基，C1-C10烷氧基和C5-C15芳氧基的取代基所取代。多齿氧化膦化合物还可以由下式代表 其中Q9，Q10，Q11，Q12，Q13和Q14分别是C1-C10烷基，C6-C15芳基，C1-C10烷氧基或C6-C15芳氧基，其任选地被-NO3，-OH，-CN，-SO3H，-OCH3和-CO2H的取代基所取代，和Z是三价饱和烃基，例如(-CH2)3CCH3。多齿氧化膦化合物可以每克原子铱大于0.5mol的量存在于反应组合物中。优选多齿氧化膦化合物以至少每克原子铱1mol及每克原子铱小于10mol的量存在于反应组合物中。在本专利技术方法中，铱羰基化催化剂优选以铱计的浓度范围为400-5000ppm，更优选500-3000ppm存在于液体反应组合物中。任何由本专利技术多齿氧化膦化合物引起的羰基化速率降低可以通过增加铱催化剂的浓度得到补偿。在液体反应组合物中的铱催化剂可以包括可溶于液体反应组合物的任何含铱化合物。可以将铱催化剂以任何适宜的形式即溶解在液体组合物中或者转化为溶解形式加到用于羰基化反应的液体反应组合物中。在本专利技术方法中，在液体反应组合物中甲基碘共催化剂的浓度优选范围为5-16％重量。在本专利技术方法中，适当的甲醇活性衍生物包括乙酸甲酯，二甲醚和甲基碘。甲醇及其活性衍生物的混合物被用作本专利技术方法的反应物。优选甲醇和/或乙酸甲酯用作反应物。通过与乙酸产物或者溶剂反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产乙酸的方法，通过一氧化碳与甲醇和／或其活性衍生物在包括铱羰基化催化剂，甲基碘，乙酸甲酯，水和乙酸的液体反应组合物中反应，其特征在于在反应组合物中每克原子铱还存在小于１０摩尔量的多齿氧化膦化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：LA基，DJ劳，
申请(专利权)人：英国石油化学品有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]