制备纯烷氧基碱土金属醇盐的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备无金属的、纯醇盐的通式Ⅰ的碱土金属醇盐的方法：Ｍ（ＯＲ↑［１］）↓［２］（Ⅰ）；其中Ｍ代表属于元素周期表的第二主族的元素，Ｒ↑［１］表示具有２～２０个碳原子的直链、支链或环烷基基团；该方法包括通式Ⅱ化合物的溶液与过量使用的通式Ⅲ的醇来醇解，Ｍ（ＯＲ↑［２］）↓［ｘ］（ＯＲ↑［３］）↓［ｙ］（ＯＲ↑［４］）↓［ｚ］（Ⅱ）；其中Ｍ代表属于元素周期表的第二主族的元素，基团Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］可以是相同的或是不同的、且代表具有１～４个碳原子的直链烷基基团，条件为０≤ｘ≤２、０≤ｙ≤２、０≤ｚ≤２并且（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝２；ＨＯＲ↑［１］（Ⅲ）；其中Ｒ↑［１］具有与通式Ⅰ中相同的意义，不同于通式Ⅱ的基团Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］、和Ｒ↑［４］，其在烷基链上比Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］系列中最长的烷基基团多出至少一个Ｃ原子，通式Ⅱ的化合物在转换过程中保持至少部分溶解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过醇解制备碱土金属醇盐的方法。该方法以在除了对应原始醇盐的醇的其他醇的存在下金属醇盐的醇盐基团的交换为基础，也就是以金属醇盐与不同的醇的醇解为基础。
技术介绍
碱土金属二醇盐，以下也可简称为碱土金属醇盐，以多种方式用于有机合成化学中。制备这些醇盐的最通常的方法是将碱土金属与醇直接反应进行脱氢。当在使用长链醇的情况下，由于共反应物之间低的吸引力使得这个反应变得非常困难。US 2 965 663讲授了属于元素周期表(PTE)的第一主族、第二主族和第三主族的金属与醇通过特殊的回流方法得到相应醇盐的反应。非常长的反应时间是不利的，尤其当使用属于第二主族和第三主族的金属的时候。DE-OS 22 61 386公开了在高温下能够更快速完成的碱土金属与醇的反应，但是不利的是反应必须在高压釜中高压下完成。由碱土金属和醇制备碱土金属醇盐的一个普遍问题是给产物进一步使用带来麻烦的未反应金属的残余含量，例如在镁醇盐用作有机合成化学中的催化剂的情况下。制备金属醇盐、特别是那些高级醇的醇盐的另一条路线是醇解(Kirk-Othmer化学工艺百科全书，第3版，第2卷，第8和9页)。这个方法的不利方面是在制备属于PTE第二主族的醇盐的过程中，发现具有低级醇的醇或醇盐的污染物残留在产物中的事实。例如，在乙醇镁与异丙醇的醇解而得到异丙醇镁的过程中，按乙醇计算，大约15重量％的乙醇盐仍然残留在产物中。产物中这种含量的外来醇盐也可能具有阻碍效应，例如在有机化学的合成过程中二异丙醇镁作为催化剂的应用。本
技术实现思路
因此本专利技术的目的是提供另外尽可能经济的方法用于制备具有足够产物纯度的高级的碱土金属醇盐。根据本专利技术，该目的是依照权利要求的特而达成的。令人惊讶地发现，如果通式II的以溶液形式存在的化合物使用过量的通式III的醇进行转换，那么无金属的和纯醇盐的通式I的碱土金属醇盐就可以以简单的同时经济的方式制备。M(OR1)2(I)其中M代表属于元素周期表的第二主族的元素，R1表示具有2～20个碳原子、优选为2～10个碳原子的直链、支链或环烷基基团；M(OR2)x(OR3)y(OR4)z(II)其中M代表属于元素周期表的第二主族的元素，优选为Mg、Ca，基团R2、R3和R4可以是相同的或是不同的、代表具有1～4个碳原子的直链烷基基团，限制条件0≤x≤2、0≤y≤2、0≤z≤2并且(x+y+z)＝2；HOR1(III)其中R1具有与通式I相同的意义，并且不同于依照通式II的基团R2、R3和R4，其在烷基链上具有比R2、R3和R4系列中最长的烷基基团多出至少一个C原子，通式I和/或通式II的化合物在醇解过程中保持至少部分溶解。依照本专利技术，在本方法的过程中必须特别注意的是保证使用这种起始醇盐(与通式II的化合物比较)以便完成醇解和/或在本转换的过程中存在反应介质，例如混合的醇盐，和/或存在目标醇盐-也就是说通式I的产物-其在用于转换的通式III的醇中是可溶的，至少一部分是可溶的。此外，用于完成醇解的反应混合物是可以方便进行加热的。通常，本转换通过使用蒸馏除去醇解过程中产生的醇来完成 溶解在甲醇中的二甲醇镁与正己醇的醇解可以作为典型的模式而引用 正辛醇中粉状的二乙醇钙的转换可以作为另外的例子给出 此外，Mg(O-正丙基)2、Ca(O-正丙基)2、Mg(O-异丙基)2、Ca(O-异丙基)2、Mg(O-正丁基)2、Mg(O-正丁基)2、Mg(O-异丁基)2、Mg(O-异丁基)2可以特别地通过依照本专利技术的方法得到。关于本专利技术，措辞“无金属的碱土金属醇盐”可以理解为那些包含相对于碱土金属醇盐来说低于0.04重量％的碱土金属的碱土金属醇盐。当使用本专利技术时，可以优先得到具有≤0.03重量％的碱土金属的通式I结构的无金属的碱土金属醇盐，特别是那些具有≤0.02重量％的碱土金属、向下直至碱土金属有问题的探测极限的碱土金属醇盐。每个案例陈述的数字都是相对于碱土金属醇盐的。关于本专利技术，措辞“纯醇盐的碱土金属醇盐”可以理解为那些包含以乙醇计相对于想要得到的碱土金属醇盐来说低于10重量％外来醇盐的碱土金属醇盐。当使用本专利技术时，在给定的条件下可以优先得到具有≤5.0重量％外来醇盐的通式I结构的纯醇盐的碱土金属醇盐，特别优选得到那些具有≤1.0重量％的外来醇盐、向下直至外来醇盐或乙醇有问题的探测极限的碱土金属醇盐。每个案例陈述的数字都是相对于碱土金属醇盐的。本专利技术因此提供一种制备无金属的、纯醇盐的通式I的碱土金属醇盐的方法M(OR1)2(I)其中M代表属于元素周期表的第二主族的元素，R1表示具有2～20个碳原子的直链、支链或环烷基基团；该方法包括通式II化合物的溶液与过量使用的通式III的醇来醇解，M(OR2)x(OR3)y(OR4)z(II)其中M代表属于元素周期表的第二主族的元素，基团R2、R3和R4可以是相同的或是不同的、且代表具有1～4个碳原子的直链烷基基团，条件为0≤x≤2、0≤y≤2、0≤z≤2并且(x+y+z)＝2；HOR1(III)其中R1具有与通式I中相同的意义，不同于通式II的基团R2、R3、和R4，其在烷基链上比R2、R3和R4系列中最长的烷基基团多出至少一个C原子，通式II的化合物在转换过程中保持至少部分溶解。依照本专利技术，在方法中优选使用二甲醇镁或二乙醇镁或二甲醇钙作为通式II的化合物。而且，依照本专利技术在方法中优先使用乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、戊醇、正己醇、正辛醇、异辛醇或者正癸醇作为通式III的化合物。考虑到实施依照本专利技术的方法，优选装入通式III的醇，并且加入通式II的碱土金属醇盐，一起进行均匀的混合。碱土金属醇盐可以方便地以粉末的形式或分散的形式或溶解的形式加入。特别优选的是碱土金属醇盐以溶解在甲醇和/或乙醇或者分散在甲醇和/或乙醇的形式加入。优先使用均匀的碱土金属醇盐溶液。为了能够特别迅速地进行依照本专利技术的醇解，反应可以在高于环境温度的温度下进行。依照本专利技术的转换优选在温度从20℃到常压下特定案例中存在的醇的沸点的范围内进行。特别地，反应在从90℃～140℃范围内的温度下进行。在实施依照本专利技术的醇解的过程中，转换过程产生的醇HOR2、HOR3和/或HOR4通过蒸馏方便地从反应混合物中去除；真空也可以用于这种用途。此外在实施本方法的过程中，值得注意的是确保所使用的蒸馏系统具有足够的分离效率。考虑到通过蒸馏从反应混合物中除去所述的醇，反应优选在少于0.1巴～1.1巴的绝对压力下进行。依照本专利技术的转换优先在常压下进行，或者选择在稍微减压下进行，直到相应的具有最高沸点的醇的沸腾温度可以在塔的顶端检测至少一小时这么长的时间。通过将镁溶解在甲醇中而方便制备的甲醇镁，通常在甲醇中是可溶的，浓度高达10重量％，与依照本专利技术的方法有关，并且因此优选作为离析物即作为通式II的起始醇化物。同样，对于依照本专利技术的转换的有利改进来说，例如，乙醇钙是优选的，在这种情况下其制备可通过在乙醇中溶解钙来完成。特别地，通式II的醇盐可以依照本专利技术使用高级醇，例如正己醇或正辛醇发生转换。通常，依照本专利技术的方法按下列步骤进行首先，通过以众所周知的方式制备通式II的碱土金属醇盐M(OR2)x(OR3)y(OR4)z。为此目的，碱土本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备无金属的、纯醇盐的通式Ⅰ的碱土金属醇盐的方法：Ｍ（ＯＲ↑［１］）↓［２］（Ⅰ）其中Ｍ代表属于元素周期表的第二主族的元素，Ｒ↑［１］表示具有２～２０个碳原子的直链、支链或环烷基基团；该方法包括通式Ⅱ化合物的 溶液用过量使用的通式Ⅲ的醇进行醇解，Ｍ（ＯＲ↑［２］）↓［ｘ］（ＯＲ↑［３］）↓［ｙ］（ＯＲ↑［４］）↓［ｚ］（Ⅱ）其中Ｍ代表属于元素周期表的第二主族的元素，基团Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］是相同的或是不同的、且代 表具有１～４个碳原子的直链烷基基团，条件为０≤ｘ≤２、０≤ｙ≤２、０≤ｚ≤２并且（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝２；ＨＯＲ↑［１］（Ⅲ）其中Ｒ↑［１］具有与通式Ⅰ中相同的意义，不同于通式Ⅱ的基团Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］、和Ｒ↑［４］，其在 烷基链上比Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］系列中最长的烷基基团多出至少一个Ｃ原子，通式Ⅱ的化合物在转换过程中保持至少部分溶解。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：布克哈德施坦德克，哈特维希劳勒德尔，
申请(专利权)人：德古萨股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]