制造烷氧基化合物的方法技术

在金属氧化物的存在下使有机溴化物与二醇反应以有效地制造乙氧基化合物和其它烷氧基化合物。也提供了溴化物生成、烷氧基化合物合成、金属氧化物再生和溴再循环的集成方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及制造烷氧基化合物(羟基化的醚)的方法，并特 别涉及在金属氧化物或其它金属-氧催化反应物的存在下由溴代烃与 二醇反应合成这类化合物。也公开了使用烃原料和金属氧化物和溴再 生的集成方法。
技术介绍
烷氧基化合物(羟基化的醚)，且特别是乙氧基化合物(例如乙 二醇或乙二醇低聚物的单烷基或芳基醚)是重要的工业化合物，其或 者直接作为烷氧基化合物或者在硫酸化成硫酸酯后用作表面活性剂、 洗涤剂和其它应用。由于减少对水硬度的敏感性、对使用者刺激较少 和较高的溶解度，硫酸化的烷氧基化合物优于(非乙氧基化的)醇的 ;克酸酯。商业上重要的乙氧基化合物通常基于10-18个碳原子的烃链长 度，在某些应用下也使用短至6个碳原子和长于20个碳原子的链。乙 氧基化的通用量度是亲水亲油平衡(HLB)值。该HLB值定义为分子中 环氧乙烷的重量百分数除以5。该HLB值预测对不同的应用的适应性， 如表1所示。表l HLB值和乙氧基化合物的应用HLB值的范围应用3- 6油包水型乳液7 - 9润湿剂8 — 15水包油型乳液13- 15洗涤剂15 - 18增溶剂另一种商业上重要的表面活性剂类基于化学式为RC6H4(OC2H4)nOH的烷基苯酚乙氧基化合物。最通常的烷基R含有8 一 12个碳原子并通 常是支化的。所希望的乙氧基化程度n通常为4，但乙氧基化高至n =15也是常见的，且某些应用可要求n高达70。在消费品中，该烷基 苯酚乙氧基化合物基的表面活性剂不那么常见，因为它们的可生物降 解性较低，但用于要求其性质优异的用途，例如医用清洁产品、纺织 品加工和乳液聚合。当前，通过把环氧乙烷加成到醇上生产乙氧基化合物。该方法的 一些缺点包括(1)环氧乙烷的成本，(2)环氧乙烷的挥发性和不 稳定性，和(3)醇的成本。现存方法还可导致乙氧基化的程度分布不如所希望的那么集中。除了导致非最佳产品性质外，未反应的醇的相 对挥发性和较低级的乙氧基化合物也对用于产生产品粉末的喷雾干燥操作有负面影响。鉴于烷氧基化合物的重要性，用于其生产的新型的更通用的合成 路线会是受欢迎的发展。特别有用的将是这样的方法，该方法使用更 低成本的起始材料(例如，烷烃和乙二醇，胜于醇和环氧乙烷)、避 免使用环氧乙烷、使用更容易的(或不那么昂贵的)产物净化步骤并 提供对乙氧基化程度的更多控制。醇成本是显著的过程成本，并且很 大程度上由于伯醇价格的降低，已经促使自1960年以来伯醇的乙氧基 化物的市场的高增长。与伯醇相比，仲醇保持昂贵，通过替代的烷烃 来避免其使用将导致过程经济性的显著改进。专利技术概述本专利技术提供。根据本专利技术的 一个方面， 在金属-氧催化反应物(优选金属氧化物)的存在下使溴代烃与二醇 反应以生成烷氧基化合物来制造烷氧基化合物。例如，可在氧化铜、 氧化镁或其它适宜的金属氧化物的存在下通过2 -溴十二烷与乙二醇 反应来制造2- (2'-羟基乙氧基)-十二烷。在本专利技术的第二个方面中，烷氧基化合物的制备如下生成溴代烃 (例如，使烃原料与溴反应)，然后在金属-氧催化反应物(优选金属氧 化物)的存在下使该溴代烃与二醇反应以生成烷氧基化合物。本专利技术 还提供"集成的方法"，其中该金属氧化物和溴被再生。例如，在本专利技术的一个实施方案中，将十二烷溴化以生成2-溴十二烷，然后在金属 氧化物的存在下使其与乙二醇反应，生成金属溴化物和烷氧基化合物， 并通过使金属溴化物与空气或氧反应来再生该金属氧化物和溴。当结合下面的具体描述并参照所附的图来考虑时，本专利技术的这些 和其它特征以及优点将更易理解。其中附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方案制造烷氧基化合物的集成方法 的示意图2是根据本专利技术的另一个实施方案制造烷氧基化合物的集成方 法的示意图；和图3是根据本专利技术的一个实施方案制造烷氧基化合物的流动型反 应器的示意图。专利技术详述根据本专利技术的第一个方面，提供了，其 包括在金属-氧催化反应物(优选金属氧化物)的存在下使溴代烃与 二醇反应以生成烷氧基化合物。也可生产其它产品(例如，烯烃、醇、 醚和酮)。该反应优选在气相或液相下进行。本文使用的"烷氧基化合物"是羟基化的醚，即具有至少一个羟 基的醚并包括疏水部分和亲水部分。该烷氧基化合物可以是脂族的、 芳族的或混合脂族-芳族的。该定义也包括烷氧基化合物的混合物。 (术语"烷氧基化合物"指一种或多种烷氧基化合物。)术语"二醇"包括直链的以及支化的二元醇。非限制性的实例包 括乙二醇和它的低聚物(二乙二醇、三乙二醇，等)、聚乙二醇、丙 二醇和它的低聚物、聚丙二醇、更高级的亚烷基二醇和它们的低聚物， 以及其它的聚亚烷基二醇。溴代烃是至少氢原子被溴原子取代的烃，并包括脂族的、芳族的 和混合脂族-芳族的化合物，其任选地被不妨碍该烷氧基化生成反应 的一个或多个官能团所取代。优选使用单溴代烃。 根据本专利技术的一个实施方案，在金属-氧催化反应物的存在下溴代烃与二醇反应生成具有分子式(1)的烷氧基化合物R!-0-(CJH2mO)xH (1)其中，W是烷基(优选"-C2。烷基)或R2-(C晶)-，其中112是氢、烷基 (优选C「 C"烷基，更优选Cs-Cu烷基)、烷氧基、氨基、烷基氨基、 二烷基氨基、硝基、磺酸根合或羟基；l<m<4，且Kx《8。应该清 楚的是，-(C6lU-表示亚苯基。此外，当m是2、 3或4时，-(CmH2ra) 可以是支化的或正构的。类似地，烷基和垸氧基可以是支化的或正构 的。在W是烷基的场合中，该烷氧基化合物可用分子式(2)来表示(CnD-O-(CmH加O)JH (2)其中，优选地，8<"20， 1"<4，且1"<8。在W是烷基且m=2的场合中，该烷氧基化合物是烷基乙氧基化 合物且具有分子式(3):(CnD-0-(CH2CH20);cH (3)其中，n和x如上所述。优选的烷基乙氧基化合物具有8-20个碳原 子的烷基，即，8<n<20。在Ri是烷基，x=l且m-2的特定场合中，该乙氧基化合物是简 单的乙二醇的烷基醚，并具有分子式(4):(CnD-0-CH2CH;rOH (4),具有分子式(2) 、 (3)或(4)的化合物在m-2时是乙二醇或乙二醇低聚物(即，二乙二醇、三乙二醇，等)的单烷基醚。再次提及分子式(1 )，在R1是R2- (C6H4) -、 x - 1且m - 2的场合中， 该烷氧基化合物是芳族乙氧基化合物，且可表示为分子式(5):R2-(C6H4)-0-(CH2qH2)-OH (5)其中R2是氢、烷基、烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、硝基、 磺酸根合或羟基。在分子式(1) - (5)的每一个中，该烷氧基化合物包括疏水部 分(即，烷基或芳基)和亲水部分(即，羟基和烷氧基(CJkOh)。根据本专利技术，在金属_氧催化反应物(优选金属氧化物)的存在 下使溴代烃与二醇反应来制造烷氧基化合物。当该烷氧基化合物具有 分子式(1) - (5)任何之一时，可采用下面的图示(I) - (V):(I) R!-Br + HO-(QnlW)》H +船，',> RLO-(QJH加0》H(H) CnH^Br + HO-(CJH加O),H ) (CJW-CKQJE^O),H卿 QHa^Br + HO-(CH2CH本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造烷氧基化合物的方法，包括：在金属－氧催化反应物的存在下使溴代烃与二醇反应以生成烷氧基化合物。

【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：MJ威斯，ZJA科蒙，
申请(专利权)人：GRT公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]