新的烷氧基-醚及其烷氧基化物的製作方法

2023-09-12 05:19:50 1

專利名稱：：新的烷氧基-醚及其烷氧基化物的製作方法
技術領域：
：—種這樣的替代品是高級飽和脂族一元醇的聚二醇醚類。甘油的醚化早在1959年公開於例如美國專利2,870,220中。另一種製備甘油的烷基醚的方法是使甘油與1,4-丁二烯進行調聚反應，隨後氫化，這描述於例如A.Behr，M.Urschey，"丁二烯與二醇的高選擇性兩相調聚反應範圍禾口限制(HighlySelectiveBiphasicTelomerizationofButadienewithGlycols:ScopeandLimitations)",柚.一仇Cato/.2003，M5，1242-1246;DE10105751Al(2002);和DE10128144Al(2002)中。這兩種方法均趨於產生l-、2-、和3-取代的甘油的混合物。另一個美國出版物，US2002/0004605Al(2002)描述了在不加入溶劑的情況下，通過使脂肪醇與表氯醇在鹼金屬氫氧化物和相轉移催化劑的存在下以特定摩爾比反應來製備1,3-二辛氧基-2-丙醇的方法。然而，此方法的特徵是1,3-取代產物的選擇性較低，因為形成重副產物，比如14-(辛氧基甲基)-9,13,16-三氧雜-二十四烷-11-醇。在本文中將化學計量過量定義為表示在整個反應中的所有時間，醇以基於表氯醇的化學計量的量的至少3倍的量存在於反應中，即，醇:表氯醇摩爾比至少為約3:1。然而，發現有用的是在某些實施方案中以很7大的醇過量如約10:1至約20:1開始，然後朝反應的終點增加添加表氯醇的相對量或比率，直至醇:表氯醇比率為約3:1。在其它非限制性實施方案中，可以通過如下方法來進行成功的反應無論逐步或連續添加表氯醇，在反應的大部分過程中保持約15:1至約16:1的比率，然後朝反應的終點增加添加表氯醇的量或比率使得醇:表氯醇的比率降至約3:1。在將表氯醇混合到反應中的過程中釆用這樣的控制方案除了有助於控制放熱以外，還可以有助於降低所謂的重質物(heavies)的量。由烷氧基-醚的進一步反應產生的這些重質物是最終產物中的雜質，其沸點高於所需烷氧基-醚的沸點。00141此反應還適宜地包括鹼性環境和相轉移催化劑的存在。鹼性環境可以通過添加金屬氫氧化物得到，所述金屬氫氧化物包含1A族金屬，例如，氫氧化鈉或氫氧化鉀。在某些非限制性實施方案中，在添加表氯醇之前將金屬氫氧化物與醇合併，而在其它較不優選的實施方案中，可以將金屬氫氧化物和醇與表氯醇同時地合併。0015醇、金屬氫氧化物和表氯醇的總摩爾比例可以在以下範圍內和/或在這些範圍內變化在某些非限制性實施方案中，從約1/0.7/0.06至最終摩爾比約1/0.7/0.2-1/0.7/0.33，而在一個具體實施方案中，至約1/0.7/0.3。在其它非限制性實施方案中，在大部分反應持續時間內，在逐步進行情況下每一次剛剛添加表氯醇之後或在連續生產中醇/金屬氫氧化物/表氯醇的比例可以在約1/0.7/0.01至約1/0,7/0.08的範圍內，優選約1/0.7/0.02至約1/0.7/0.1，並且更優選約1/0.7/0.05至約1/0.7/0.07。在某些非限制性實施方案中，此比率可以朝反應的終點上升至約1/0.7/0.2至1/0.7/0.33的範圍，優選約1/0.7/0.33。^,>^-二甲基氨基-3-(1，11,1^，2，11，2，11-全氟)己氧基-2-丙醇、N,N-二甲基-氨基-3-(l，H,rH,2，H，2，H-全氟)-辛氧基-2-丙醇、N，N-二(2-羥乙基)-氨基-3-己氧基-2-丙醇、>^，二(2-羥乙基)氨基-3-辛氧基-2-丙醇、N,N-二(2-羥乙基)氨基-3-十二烷氧基-2-丙醇、N,N-二(2-羥乙基)氨基-3-十八垸氧基-2-丙醇、N，N-二(2-羥乙基)-氨基-3-l，H,rH,2，H,2，H-全氟)己氧基-2-丙醇、甲基硫酸N,N-二(2-羥丙基)銨、甲基硫酸N,N,N-三甲基-3-辛氧基-2-羥丙基銨、甲基硫酸N，N,N-三甲基-3-十二垸氧基-2-羥基-丙基銨、氯化N,N,N-三甲基-3-辛氧基-2-羥丙基-銨、溴化N,N,N-三甲基-3-辛氧基-2-羥丙基銨、甲基硫酸N,N-二(2-羥乙基)-N-甲基-3-己氧基-2-羥丙基銨、甲基硫酸N，N-二(2-羥基-乙基)-N-甲基-3-辛氧基-2-羥丙基銨、甲基硫酸N,N-二(2-羥乙基)-N-甲基-3-十二垸氧基-2-羥丙基銨、甲基硫酸N,N-二(2-羥乙基)-N-甲基-3-十八烷氧基-2-羥丙基銨、甲基硫酸N,N-二(2-羥乙基)-N-甲基-3-(1，H,1，11，2，11，2^-全氟)-己氧基-2-羥基-丙基銨、甲基硫酸N,N-二(2-羥乙基)-N-甲基-3-(l，H，rH,2，H,2，H-全氟)-辛氧基-2-羥丙基銨、辛酸與N,N-二甲基-3-辛氧基(oxtyloxy)-2-丙醇的酯化化合物，和十六酸與N，N-二甲基-3-辛氧基-2-丙醇的酯化化合物。可選擇的陽離子催化劑可以包括酸性催化劑，即陽離子聚合催化劑，比如稱為弗裡德爾-克拉夫茨型反應催化劑的那些。這樣的陽離子催化劑可以包括，例如，硼、鋁、鐵、錫和鈦的氟化物和氯化物，以及這些滷化物與乙基醚的絡合物。在一個實施方案中，可以選擇三氟化硼。在另一個實施方案中，可以選擇三氟甲磺酸。在其它的實施方案中，可以選擇硫酸或磷酸。還可以使用上述中任一種的組合。1,3-二垸基-醚，艮口1,3-二烷氧基-2-丙醇與環氧烷的比例(摩爾比)可以在約1:2至約1:20的範圍內。在某些非限制性實施方案中，此比率可以為約1:3至約1:15，而在其它非限制性實施方案中其可以在約1:5至約1:12的範圍內。在獨立的反應中，使用氫氧化鉀(KOH)、三氟甲磺酸(CFsS03H)或三氟化硼(BF3)作為催化劑，使5個純化的1,3-二辛氧基-2-丙醇樣品各自與不同摩爾量的環氧乙烷反應。摩爾量為2、6、9和12，其中兩個樣品各自使用2摩爾的環氧乙垸製備。將樣品命名為1-5並且將它們的工藝數據記錄在表1中。表1tableseeoriginaldocumentpage13*"引發劑"是指1,3-二辛氧基-2-丙醇(1摩爾)**"Mw"是指分子量，而"d"是指多分散性指數***"GPC"是指凝膠滲透色譜法^,二甲基-3-辛氧基-2-丙醇的酯化化合物、十六酸與N，N-二甲基-3-辛氧基-2-丙醇的酯化化合物和它們的組合。10.權利要求l所述的方法，其中所述反應在約l(TC至約IO(TC的溫度下進行。11.權利要求10所述的方法，其中所述1,3-二垸氧基-2-丙醇顯示出表面活性劑性質。12.權利要求l所述的方法，所述方法還包括使所述1,3-二烷氧基-2-丙醇與環氧烷反應以形成1,3-二烷氧基-2-丙醇烷氧基化物。13.權利要求12所述的方法，其中所述1,3-二垸氧基-2-丙醇與環氧垸的摩爾比為1:2至1:20。14.權利要求13所述的方法，其中所述1,3-二烷氧基-2-丙醇與環氧垸的摩爾比為約1:3至約1:15。15.權利要求12所述的方法，其中所述1,3-二垸氧基-2-丙醇含有選自由以下基團組成的組中的烷基部分乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基。16.權利要求12所述的方法，其中所述1，3-二烷氧基-2-丙醇烷氧基化物顯示出表面活性劑性質。17.—種表面活性劑組合物，其包含通過包括以下步驟的方法製備的1,3-二垸氧基-2-丙醇使l-氯-2,3-環氧丙烷與化學計量過量的含2至28個碳原子的醇在金屬氫氧化物和相轉移催化劑的存在下反應，使得醇與1-氯-2，3-環氧丙烷的摩爾比至少為約3:1，從而形成包含1,3-二烷氧基-2-丙醇的反應產物。18.權利要求17所述的表面活性劑組合物，其中所述反應產物以至少約65重量％的量包含所述1,3-二烷氧基-2-丙醇。19.權利要求17所述的表面活性劑組合物，其中基於所述1-氯-2,3-環氧丙烷，1,3-二垸氧基-3-丙醇的收率至少為理論值的約50%。20.—種表面活性劑組合物，其包含通過以下步驟製備的1,3-二垸氧基-2-丙醇垸氧基化物使l-氯-2,3-環氧丙烷與化學計量過量的醇反應，使得在反應過程中醇與l-氯-2,3-環氧丙烷的摩爾比至少為約3:l，所述醇含2至28個碳原子，所述l-氯-2,3-環氧丙烷與所述醇的反應是在金屬氫氧化物和相轉移催化劑的存在下進行的，從而形成包含1,3-二垸氧基-2-丙醇的中間體組合物；並且使所述1,3-二烷氧基-2-丙醇與環氧烷在至少一種離子催化劑的存在下反應，以形成1,3-二垸氧基-2-丙醇垸氧基化物。21.權利要求20所述的表面活性劑組合物，其中所述1,3-二垸氧基-2-丙醇相對於所述環氧烷的摩爾比為1:2至1:20。22.權利要求21所述的表面活性劑組合物，其中所述1,3-二烷氧基-2-丙醇相對於所述環氧垸的摩爾比為1:3至1:15。23.權利要求21所述的表面活性劑組合物，其中所述離子催化劑選自由陽離子催化劑、陰離子催化劑和它們的組合組成的組。24.權利要求23所述的表面活性劑組合物，其中在反應過程中依次使用陽離子催化劑和陰離子催化劑。25.權利要求24所述的表面活性劑組合物，其中所述陽離子催化劑選自由硼、鋁、鐵、錫和鈦的氟化物和氯化物、以及這些滷化物與乙基醚的絡合物、硫酸、磷酸和它們的組合組成的組；而所述陰離子催化劑選自由1A族金屬氫氧化物、鹼金屬醇鹽和它們的組合組成的組。全文摘要可以通過一種簡便的方法以良好的收率製備新的1，3-二烷氧基-2-丙醇及其烷氧基化物，所述方法包括優選在1A族金屬氫氧化物和相轉移催化劑的存在下，將表氯醇加入化學計量過量的醇中，其中醇∶表氯醇的比率至少為約3∶1。結果顯示對1，3-取代位置的優異選擇性，並且烷基鏈可以是飽和的或不飽和的，並且可以含有一種或多種雜原子。所述烷氧基化物可以在2-位包含重複的烷氧基單元。組合物可用作表面活性劑、稀釋劑等。文檔編號C07C41/03GK101668727SQ200880013882公開日2010年3月10日申請日期2008年4月24日優先權日2007年4月27日發明者克拉克·S·戴維斯,卡米埃爾·F·巴爾泰林克,皮埃爾·T·瓦裡諾,約翰·A·特內,蒂莫西·A·莫利申請人:陶氏環球技術公司