專利名稱:在具有噴射器的環(huán)流反應器中使用dmc催化劑進行烷氧基化的方法
技術領域:
本發(fā)明涉及在雙金屬氰化物催化劑(DMC催化劑)的存在下在具有噴射 器(噴嘴)的環(huán)流反應器中進行垸氧基化的方法。
背景技術:
長期以來己知雙金屬氰化物催化劑(DMC催化劑)及其在制備聚醚多元 醇中的應用。特別是文獻EP0 868 468、 EP 0 879 259、 EP 0 981 407、 EPO 971 970、 EP 1 012 203、 EP 1 017 738、 EP 1 173 498、 EP 1 254 714、 EP 1 258 291、 EP 1 382 629、 EP 1 577 334和WO 05/042616以及這些文獻中引用的 文獻詳細描述了 DMC催化劑的制備及其應用,特別是在通過烷氧基化制 備聚醚中的應用。所提及的文獻的內容全部加入本發(fā)明的公開內容中。
包括高反應性在內,由于DMC催化劑具有高底物選擇性,在烷氧基化 反應中其具有可以獲得非常窄的摩爾質量分布并且大大減少副反應形成的 優(yōu)點。
然而,DMC催化劑也具有某些缺點,所述缺點阻礙了使用DMC催化 制備的聚醚在特定用途中的應用。
具體而言,在烷氧基化方法中DMC的缺點為
1. DMC催化劑具有可以被特定的物質例如低摩爾質量的起始物抑制 的不良性質(EP 1 017 738)。因此通常不可能——如在常規(guī)(例如堿)催化的情 況下一一首先加入低分子量醇(例如垸氧基化的起始化合物)和催化劑的混 合物。因此,在DMC-催化的烷氧基化方法中,加成反應首先從加入反應 器的物質開始,催化劑懸浮于其中。懸浮介質可以是聚醚或氧化烯將要加 成至其上的起始化合物(例如醇),或兩者的混合物。懸浮介質優(yōu)選為聚醚。 特別優(yōu)選使用仍然能夠被DMC-催化的聚醚作為懸浮介質。然后與氧化烯 并行地計量加入達到期望的摩爾質量所需的量的起始化合物(例如醇)。這在 起始化合物(例如醇)和氧化烯的并行加入階段中導致很寬且很不均勻的摩
4爾質量分布。然而,DMC催化劑的特征在于由于其具有高選擇性,因此在 氧化烯和起始化合物(例如醇)的同時加入結束后,在后續(xù)的僅添加氧化烯的 過程中摩爾質量分布再度大大變窄。然而,這對于特殊的應用而言可能是 不利的。
2. 通常需要將DMC催化劑活化或初始化??梢岳缤ㄟ^蒸餾將揮發(fā) 性成分從催化劑中去除來進行活化,如果合適,同時施加低壓。通過將很 少量的氧化烯添加至催化劑和懸浮介質的混合物中來進行催化劑的初始 化,所述催化劑可以巳經過所述的預處理。在反應溫度下為氣態(tài)的氧化烯 的情況下,可以通過壓力的下降來檢測反應的"開始"。
3. 由于具有高選擇性,DMC催化劑易于形成同源系列(homologous series),即在同時添加不同的氧化烯類型的情況下,優(yōu)選地形成相同類型的 鏈。例如,在同時添加氧化乙烯和氧化丙烯的情況下,氧化乙烯優(yōu)選地加 成到已通過氧化乙烯的加成形成反應性端基的分子上。氧化丙烯優(yōu)選地加 成到已通過氧化丙烯的加成形成的反應性端基上。因此,不可能通過隨機 或間歇地供給不同的氧化烯類型而可選擇地獲得具有所需的氧化烯序列以 及可選擇的分子量分布的分子結構的組合(buildup)。此現(xiàn)象在低分子量氧化 烯的情況下尤其顯著。
發(fā)明內容
因此,本發(fā)明的目的是提供可以避免一個或多個上述缺點的替代的烷 氧基化方法。
已出人意料地發(fā)現(xiàn),在用作反應混合器的環(huán)流反應器的噴射器中的摩 爾質量分布(其在使用DMC催化劑進行烷氧基化的情況下通常非常窄)可以 通過同時添加起始化合物(如醇)和氧化烯來控制,并且/或者在間歇或隨機 添加不同氧化烯類型的情況下,由于向反應混合物中交替添加不同的氧化 烯,因此添加的氧化烯的快速和/或良好的混合實現(xiàn)了不同氧化烯的控制添 加,這使得即使在使用DMC催化劑的情況下也能獲得期望的分子結構的 組合。
因此,本發(fā)明提供了用于制備式(I)的聚醚的方法
R'-(CHR2CHR3-0)n-H (I)射
n = l至12000,
R1=包含至少一個碳原子的基團 且
W和W各自獨立地為H或烴基,其中用下標n標記的單元可以相同 或不同(因此不同單元中的W和RS基團可以相同或不同),
所述方法通過在環(huán)流反應器中,在雙金屬氰化物催化劑(DMC催化劑) 的存在下使包含R1基團的起始化合物烷氧基化而進行,
其特征在于烷氧基化在具有噴射器混合噴嘴的環(huán)流反應器中進行,其 中所有參與反應的物質或與不參與反應的輔助劑例如溶劑都可以添加至循 環(huán)的反應混合物中,同時(隨機添加)或在不同的時間(分段添加)將氧化烯或 多種不同的氧化烯通過噴射器混合噴嘴計量加入反應混合物中。
現(xiàn)有技術(例如在EP 0 419 419中)公開了具有噴射器的環(huán)流反應器。在 這些環(huán)流反應器中,通過噴射器混合噴嘴使液體反應器成分循環(huán),所述噴 射器混合噴嘴通過文丘里(Venturi)原理工作(示例性說明見
圖1)。使用循 環(huán)泵(2)輸送反應器成分(1),任選地通過熱交換器(3),通過噴射器混合噴嘴 (4)返回反應器。在噴射器混合噴嘴(7)的氣體空間中,文丘里作用產生了低 壓,氣相或液相反應物(5)或反應器自身的氣相(6)通過所述低壓被吸入并且 與再循環(huán)的液體充分混合。液體的噴霧以及液相或氣相成分的吸入使得可 以產生非常大的相交換區(qū)域。因此,所述反應器還特別地用于進行以非常 高的反應速率為特征的氣-液反應。
在現(xiàn)有技術中,所述反應器類型用于烷氧基化,例如用于乙氧基化。 優(yōu)選使用其中僅少量氣相氧化乙烯加成至例如醇上的反應器類型。在其他 垸氧基化方法的情況下,在所述垸氧基化方法中通過添加較大量的氧化烯 而實現(xiàn)較高的摩爾質量或使用反應性較低的氧化烯(例如氧化丙烯、氧化丁 烯、氧化苯乙烯等),與傳質相比較,添加速率更大程度上受反應動力學 的限制。在這些情況下,在液相中仍然發(fā)現(xiàn)了未用盡的反應物的量。在這 種情況下,與常規(guī)技術(例如攪拌式反應器或在氣相中噴射液體的環(huán)流反應 器)相比,噴射器混合噴嘴的優(yōu)點沒有完全體現(xiàn)出來。
已出人意料地發(fā)現(xiàn),由于使用DMC催化劑,這些使用常規(guī)催化劑的受限于很低的反應速率的烷氧基化反應導致由于具有高反應速率而基本上 僅由傳質決定的反應。這樣,在這種烷氧基化中也可以利用具有噴射器的
環(huán)流反應器的特殊優(yōu)點,所述垸氧基化在使用DMC催化劑之前的添加速 率僅由慢反應速率決定。
因此,在具有噴射器混合噴嘴的環(huán)流反應器中進行DMC-催化的烷氧 基化提供了能夠以高的添加速率進行各種烷氧基化的優(yōu)點,在所述烷氧基 化中使用特定的氧化烯和起始化合物并且/或者獲得了高摩爾質量。具體而 言,可以特別有利地進行所使用的氧化烯是氧化丙烯、氧化丁烯和/或氧化 苯乙烯的烷氧基化。
本發(fā)明在具有噴射器混合噴嘴的環(huán)流反應器中、在存在DMC催化劑 的情況下進行的烷氧基化的性能的優(yōu)點在于在所述具有噴射器混合噴嘴的 環(huán)流反應器中可以通過"氮汽提"(nitrogen stripping)而特別有利地進行催 化劑的活化以及以痕量存在的可能會抑制催化劑的成分的蒸餾去除。在此 情況下,將惰性氣體流添加至噴射器混合噴嘴(8)并且同時通過真空系統(tǒng)(9)
將揮發(fā)性成分蒸餾去除。
本發(fā)明的方法的另一個優(yōu)點在于與在常規(guī)反應器中進行的催化劑初始 化相比可以使用較少量的氧化烯,首先,由于這使得反應器中未用盡的反 應物的量最小化,因此這意味著安全性增加的優(yōu)點,其次,分子結構的組 合不受氧化烯的初始化量的影響。
本發(fā)明方法的另一個優(yōu)點在于由于氧化烯和起始化合物相對于噴射器 的氣體空間中的降低的壓力之比始終幾乎為常數(shù),因此可以非常精確地并 且特別是可重復性很高地控制氧化烯流和起始化合物流的比例。以此方式, 可以防止在過快地添加起始化合物(例如醇)的情況下,由于DMC催化劑的 抑制而導致的反應中止,或者,在隨后的為達到給定的定量平衡而僅添加 氧化烯的階段中,在過快地添加氧化烯的情況下,可以防止所述階段過短 以至于不能獲得窄的摩爾質量分布。
通常,為了保持同時添加的階段盡可能短或者僅計量添加氧化烯的階 段持續(xù)盡可能長的時間,為了獲得非常窄的分子量分布,相對于氧化烯的 添加,應非常快地計量加入起始化合物(例如醇)的量。然而,對于聚醚的特 定的應用(例如用于制備經有機改性的硅氧烷化合物),可以有利地獲得具有
7特定的低分子量化合物和高分子量化合物比例的特定摩爾質量分布。
因此,本發(fā)明(其中將噴射器混合噴嘴用作起始化合物(例如醇)和氧化 烯的同時添加的反應混合器)的特別的優(yōu)點在于可以建立可重復性高的定 量比調節(jié),以使得在同時添加起始化合物和氧化烯期間可以以可控且可重 復的方式建立摩爾質量分布的寬度以及低分子量和高分子量聚醚的比例。
更具體地,本發(fā)明的優(yōu)點在于在同時添加起始化合物和氧化烯期間可 以可重復地建立摩爾質量分布。在添加的起始化合物和氧化烯的總量相等 的情況下,在組合添加之后進行時間相對較短的氧化烯的單獨添加導致了 寬的摩爾質量分布。相反,起始化合物和氧化烯的短時間同時添加以及由 此的氧化烯的較長時間添加導致了較窄的摩爾質量分布。
根據(jù)期望的摩爾質量分布,本發(fā)明的方法或者在第一階段中同時添加 起始化合物和至少一種氧化烯,然后在此第一階段之后的階段中添加一種 或多種氧化烯并且不添加起始化合物,單獨添加的持續(xù)時間可以改變;或 者在整個反應過程中僅同時添加起始化合物和至少一種氧化烯。
本發(fā)明方法的另一個非常特別的優(yōu)點在于由于在起反應混合器作用的 噴射器混合噴嘴中的強烈的傳質以及極短的與反應物的接觸時間,因此可 以降低DMC催化劑形成同源聚醚鏈的傾向。此外,與常規(guī)的反應器類型(例 如攪拌式反應器)相比,在所述的反應器類型中,由于氧化烯流的極佳的調 節(jié)能力(regdability)以及計量加入反應混合器(噴射器混合噴嘴)內的氧化烯 的迅速消耗,通過不同氧化烯的控制的添加順序可以阻礙由DMC催化劑 易于形成的同源系列。
具體實施例方式
下面將通過實施例描述本發(fā)明的方法,這些說明性的實施方案沒有任 何限制本發(fā)明的范圍的意圖。當在下文中提到范圍、通式或化合物類型時, 其不僅應包括明確提及的相應范圍或化合物組,而且還應該包括可以通過 選擇單獨的數(shù)值(范圍)或化合物而獲得的所有的子范圍和化合物的子類。當 本說明書的上下文中引用文獻時,所述文獻的內容應該被全部包括在本發(fā) 明的公開的內容中。當本發(fā)明中的上下文中描述的化合物具有不同的出現(xiàn) 數(shù)次的單元時,所述單元在這些化合物中可以以隨機的分布(無規(guī)寡聚體)或有序的形式(嵌段寡聚體)出現(xiàn)。在所述化合物中與單元的數(shù)目有關的陳述 應被理解為所討論的所有化合物平均后的平均數(shù)。 制備式(I)的聚醚的本發(fā)明的方法
R'-(CHR2CHR3-0)n-H (I)
其中
n-l至12000,優(yōu)選4至800,優(yōu)選20至400,更優(yōu)選80至200,
R1=包含至少一個碳原子的基團,優(yōu)選有機基團,優(yōu)選通過碳原子或 雜原子(優(yōu)選氧或氮)連接的有機基團,特別是以此方式連接的烴基,更優(yōu)選 以此方式連接的烷基或烯基并且可以為取代或未取代的,特別是被(其 它)OH基團取代的,其中W基團優(yōu)選具有1至30個碳原子,優(yōu)選2至20 個碳原子,更優(yōu)選3至10個碳原子,且
W和W各自獨立地為H或烴基,其中用下標n標記的單元可以相同 或不同(因此不同單元中的112和113基團可以相同或不同),
所述方法通過在環(huán)流反應器中,在雙金屬氰化物催化劑(DMC催化劑) 的存在下使包含W基團的起始化合物烷氧基化而進行,其特征在于烷氧基 化在具有噴射器混合噴嘴的環(huán)流反應器中進行,其中所有參與反應的物質 或輔助劑都可以添加至循環(huán)的反應混合物中,同時(隨機添加)或在不同的時 間(分段添加)將氧化烯或多種不同的氧化烯通過噴射器混合噴嘴計量加入 反應混合物中。
所制備的式(I)的聚醚優(yōu)選為式(II)的聚醚
(工工)
其中
a為0至300,優(yōu)選1至200,優(yōu)選5至100,更優(yōu)選10至70,最優(yōu) 選20至50,
b為0至300,優(yōu)選1至200,優(yōu)選5至100,更優(yōu)選10至70,最優(yōu) 選20至50,
c為0至300,優(yōu)選1至200,優(yōu)選5至100,更優(yōu)選10至70,最優(yōu)選20至50,
d為0至300,優(yōu)選1至200,優(yōu)選5至100,更優(yōu)選10至70,最優(yōu) 選20至50,
R1的定義如上所述,且尤其是有機基團,優(yōu)選為烴基,優(yōu)選為烷基或 烯基,其可以是取代的,特別是被(其它)OH基團取代的,并且具 有2至30,更優(yōu)選2至20,最優(yōu)選3-10個碳原子,并且
條件是下標a至d中的至少一個不等于0,優(yōu)選其中兩個不等于0, 通過使包含有機R1基團的起始化合物(例如醇)烷氧基化獲得。
在本發(fā)明的上下文中,起始化合物應理解為是指形成將要制備的聚醚 分子的初始(起始)物質,其中所述聚醚分子通過氧化烯的加成獲得。本 發(fā)明方法中使用的起始化合物優(yōu)選選自胺、醇、羧酸、醛和酮,更優(yōu)選選 自醇、羧酸、醛和酮。特別優(yōu)選使用單羥基醇或多羥基醇Ri-H(H屬于醇的 OH基團)作為起始化合物??梢杂糜诒景l(fā)明方法的多羥基醇的實例為例如 乙二醇、甘油、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇或1,4-丁二醇、垸基糖苷例如a-甲 基糖苷、山梨醇、甘露醇等。所用的多羥基醇優(yōu)選為乙二醇或甘油。單羥
基醇的實例為不超過C30的烷醇以及其它單羥基醇例如烯丙醇。特別優(yōu)選使
用例如甲醇、丁醇、己醇、壬醇和烯丙醇。
反應混合物包含至少一種DMC催化劑,優(yōu)選地,所述催化劑良好地 分布在懸浮介質中。懸浮介質可以是聚醚,或加成氧化烯至其上的起始化 合物(例如醇),或兩者的混合物。懸浮介質優(yōu)選為聚醚。特別優(yōu)選使用起始 化合物與所述起始化合物相同,優(yōu)選與醇R、H相同的聚醚作為懸浮介質。 同樣,該聚醚更優(yōu)選在DMC催化下制備并且優(yōu)選可以仍包含DMC催化劑。
所用的DMC催化劑可以是所有己知的DMC催化劑,優(yōu)選包含鋅和鈷
的那些DMC催化劑,優(yōu)選包含六氰合鈷酸(m)鋅的那些催化劑。優(yōu)選使用
US 5,158,922、 US 20030119663、 WO 01/80994或上述引用的文獻中所述的 DMC催化劑。
在反應混合物中,催化劑濃度優(yōu)選>0至1000ppmw(重量ppm),優(yōu)選 >0至500 ppmw,更優(yōu)選10至250 ppmw,更優(yōu)選30至150 ppmw。當連
續(xù)地進行本發(fā)明的方法時,可以使用噴射器混合噴嘴將新催化劑混入反應 混合物中。
10本發(fā)明的垸氧基化優(yōu)選在60至250°C的溫度下進行,優(yōu)選100至180°C , 更優(yōu)選在120至16(TC的溫度下進行。垸氧基化優(yōu)選在0.0002至10 MPa 的絕對壓力下進行,優(yōu)選0.0005至1 MPa,更優(yōu)選0.001至0.2 MPa。由于
反應器可以在距離安全閥的響應壓力的高余量的條件下操作,因此在降低 的壓力下迸行烷氧基化使得將要進行的反應非常為安全。如果合適,通過 添加惰性氣體(例如氮),垸氧基化也可以在升高的壓力下進行。
為了使反應開始進行,將含有在懸浮介質中的DMC催化劑的反應混 合物首先加入環(huán)流反應器中,并通過噴射器混合噴嘴將至少一種氧化烯, 優(yōu)選僅一種氧化烯計量加入反應混合物中將是有利的。在起始混合物中氧 化烯與反應性基團特別是OH基團的摩爾比優(yōu)選為0.1至5,優(yōu)選0.2至2, 更優(yōu)選0.2至1。在添加氧化烯之前,通過例如蒸餾將存在的任何能抑制反 應的物質從反應混合物中去除將是有利的。
本發(fā)明的方法優(yōu)選以以下方式進行首先加入聚醚并將DMC催化劑 懸浮于所述聚醚中,所述聚醚優(yōu)選使用期望的起始化合物制備,更優(yōu)選使 用DMC催化劑制備并仍可以以懸浮的形式包含所述DMC催化劑。然后用 泵使該反應混合物在環(huán)流反應器中循環(huán)。隨后,通過添加惰性氣體例如氮 并降低壓力將可以抑制DMC催化劑的揮發(fā)性成分蒸餾去除。此后,在噴 射器混合噴嘴中將至少一種氧化烯,優(yōu)選僅一種氧化烯以起始量計量加入 反應混合物中。氧化烯與反應性基團特別是OH基團的摩爾比例優(yōu)選在上 述范圍內。
可以例如通過監(jiān)測壓力來檢測反應的開始。在氣相氧化烯的情況下, 反應器中的壓力驟降表明正在結合(incorporate)氧化烯,因此反應已經開始, 并且起始階段結束。
在起始階段之后,即在反應開始之后,根據(jù)期望的摩爾質量或摩爾質 量分布,或者并行地計量加入起始化合物以及氧化烯,或者僅計量加入氧 化烯?;谒玫钠鹗蓟衔?,特別是基于所用的起始化合物的OH基團 的數(shù)目,計量加入的氧化烯的摩爾比優(yōu)選為0.5至10。
具體氧化烯的添加的持續(xù)時間取決于目標分子中氧化烯單元的期望的 順序。
所用的氧化烯可以是具有通式(III)的化合物
ii其中f和W各自獨立地為H或烴基。所述烴基可以是環(huán)脂族的烴基, 但特別是直鏈或枝化的烴基,特別是具有1至20個碳原子,優(yōu)選具有l(wèi)至 6個碳原子的烴基,更優(yōu)選為甲基、乙基或苯基。W和W也可以是環(huán)狀基 團的一部分,在此情況下W和RS形成二價基團。烴基W和W還可以進一 步具有官能團例如鹵素、羥基和縮水甘油氧基丙基。所述氧化烯包括表氯 醇、2,3-環(huán)氧-1-丙醇,以及多官能環(huán)氧化物化合物例如1,2-乙基二縮水甘油 基醚、1,4-丁基二縮水甘油基醚和1,6-己基二縮水甘油基醚。優(yōu)選地,兩個 尺2和W基團中的至少一個為氫。特別優(yōu)選使用氧化乙烯、氧化丙烯、1,2-或2,3-環(huán)氧丁烷、環(huán)氧異丁烷、1,2-環(huán)氧十二垸、氧化苯乙烯、氧化環(huán)己烯、 氧化乙烯基環(huán)己烯和/或氧化苯乙烯作為氧化烯。
所用的氧化烯也可以是縮水甘油基化合物,例如縮水甘油基醚或縮水 甘油基酯,其至少一個縮水甘油氧基丙基基團通過醚或酯官能團與直鏈或 枝化的1至24個碳原子的垸基、芳基或環(huán)脂基團連接。此類化合物包括例 如烯丙基、丁基、2-乙基己基、環(huán)己基、芐基、d2/C,4脂肪醇、苯基、對 叔丁基苯基和鄰甲苯基縮水甘油基醚。優(yōu)選使用的縮水甘油基酯為例如甲 基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯和新癸酸縮水甘油酯。
為了獲得優(yōu)選的式(II)的化合物,在本發(fā)明的方法中,對于每摩爾起始 化合物或每摩爾存在一摩爾起始化合物中的反應性基團,特別是OH基團, 轉化平均優(yōu)選0至300摩爾,優(yōu)選1至200摩爾,優(yōu)選5至100摩爾,更 優(yōu)選10至70摩爾,最優(yōu)選20至50摩爾的其中W和R3 = H的式(III)化合 物和/或0至300摩爾,優(yōu)選1至200摩爾,優(yōu)選5至100摩爾,更優(yōu)選IO 至70摩爾,最優(yōu)選20至50摩爾的其中112=甲基且RS-H的式(III)化合 物和/或0至300摩爾,優(yōu)選1至200摩爾,優(yōu)選5至100摩爾,更優(yōu)選IO
12至70摩爾,最優(yōu)選20至50摩爾的其中R2 =乙基且R3 = H的式(III)化合 物和/或0至300摩爾,優(yōu)選1至200摩爾,優(yōu)選5至100摩爾,更優(yōu)選IO 至70摩爾,最優(yōu)選20至50摩爾的其中R2 =苯基且R3 = H的式(III)化合物。
在本發(fā)明的方法中,通過噴射器混合噴嘴將惰性氣體作為輔助劑添加 至反應混合物中,并且在集成在環(huán)流反應器中的真空系統(tǒng)中,通過降低壓 力將比聚醚更易揮發(fā)的成分從反應混合物中去除將是有利的。以此簡單的 方式,可以從反應混合物中去除可以抑制催化劑的物質例如低級醇或水。 特別是當反應開始時,添加惰性氣體并同時去除更易揮發(fā)的成分是有利的, 這是由于在反應開始時反應物的添加或副反應可以使得抑制性化合物進入 反應混合物中。
本發(fā)明的方法可以間歇或連續(xù)地進行。
本發(fā)明的方法可以制備式(I)的聚醚。具體而言,本發(fā)明的方法可以用 于制備式(I)的聚醚,所述聚醚的特征在于就氧化烯單元的結構組合和摩爾 質量分布而言,其可以以可控的方式以及可重復地制備。這些聚醚特別適 于制備有機改性的硅氧垸化合物。
通過圖l對本發(fā)明進行詳細說明,沒有任何將本發(fā)明限制在所示的實 施方案的范圍內的意圖。
圖1顯示了可以用于本發(fā)明的環(huán)流反應器的實施方案的示意圖。在該 實施方案中,用循環(huán)泵(2)輸送反應混合物(1)(如果合適,經過熱交換器)通 過噴射器混合噴嘴(4)回到反應器中。在噴射器混合噴嘴(4)的氣體空間(7) 中,文丘里效應產生了低壓,氣體或液體反應物(5a和5b)或反應器自身的 氣相(6)通過所述低壓被吸入并且與循環(huán)的反應混合物強烈混合。為了控制 反應或為了進行汽提,還可以將惰性氣體(8)例如氮氣添加至氣體空間(7) 中??梢允褂谜婵障到y(tǒng)(9)從反應混合物中去除比制備的或首先加入的聚醚 更易揮發(fā)的成分。
權利要求
1. 制備式(I)的聚醚的方法R1-(CHR2CHR3-O)n-H(I)其中n=1至12000,R1=包含至少一個碳原子的基團,且R2和R3各自獨立地為H或烴基,其中用下標n標記的單元可以相同或不同,所述方法通過在環(huán)流反應器中,在雙金屬氰化物催化劑(DMC催化劑)的存在下,使包含R1基團的起始化合物烷氧基化而進行,其特征在于所述烷氧基化在具有噴射器混合噴嘴的環(huán)流反應器中進行,其中所有參與反應的物質或輔助劑都可以添加至循環(huán)的反應混合物中,同時(隨機添加)或在不同的時間(分段添加)將一種氧化烯或多種不同的氧化烯通過所述噴射器混合噴嘴計量加入反應混合物中。
2.如權利要求1所述的方法,其特征在于制備的式①的聚醚是式(n)的聚醚<formula>formula see original document page 2</formula>其中a為0至300, b為0至300, c為0至300, d為0至300,R1是包含至少一個碳原子的基團,并且 條件是下標a至d中的至少一個不等于0。
3. 如權利要求1或2所述的方法,其特征在于間歇地進行所述方法。
4. 如權利要求1或2所述的方法,其特征在于連續(xù)地進行所述方法。
5. 如權利要求1至4之一所述的方法,其特征在于通過所述噴射器混 合噴嘴將惰性氣體供給到反應混合物中,并且在集成在環(huán)流反應器中的真 空系統(tǒng)中,通過降低壓力將比所述聚醚更易揮發(fā)的成分從反應混合物中去 除。
6. 如權利要求1至5中的至少一個所述的方法,其特征在于首先在起 始階段將聚醚和DMC催化劑作為反應混合物加入,然后,同時將起始化 合物和至少一種氧化烯計量加入所述反應混合物中。
7. 如權利要求1至6中的至少一個所述的方法,其特征在于所述起始 化合物選自醇、羧酸、醛和酮。
8. 如權利要求7所述的方法,其特征在于所用的起始化合物為單羥基 醇或多羥基醇。
9. 如權利要求1至8中的至少一個所述的方法,其特征在于在第一階 段同時添加所述起始化合物和所述至少一種氧化烯,并且在隨后的階段中 添加一種或多種其中沒有添加起始化合物的氧化烯。
10. 如權利要求1至8中的至少一個所述的方法,其特征在于所述起始 化合物和所述至少一種氧化烯全都是同時添加。
全文摘要
本發(fā)明涉及在具有噴射器的環(huán)流反應器中使用DMC催化劑進行烷氧基化的方法。具體地,涉及制備式(I)的聚醚的方法R<sup>1</sup>-(CHR<sup>2</sup>CHR<sup>3</sup>-O)<sub>n</sub>-H (I);其中n=1至12000,R<sup>1</sup>=包含至少一個碳原子的基團,且R<sup>2</sup>和R<sup>3</sup>各自獨立地為H或烴基,其中用下標n標記的單元可以相同或不同(因此不同單元中的R<sup>2</sup>和R<sup>3</sup>基團可以相同或不同),所述方法通過在環(huán)流反應器中,在雙金屬氰化物催化劑(DMC催化劑)的存在下使包含R<sup>1</sup>基團的起始化合物烷氧基化而進行,其特征在于所述烷氧基化在具有噴射器混合噴嘴的環(huán)流反應器中進行,其中所有參與反應的物質或輔助劑都可以添加至循環(huán)的反應混合物中,同時(隨機添加)或在不同的時間(分段添加)將一種氧化烯或多種不同的氧化烯通過噴射器混合噴嘴計量加入反應混合物中。
文檔編號C08G65/26GK101445598SQ20081017831
公開日2009年6月3日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權日2007年11月28日
發(fā)明者A·澤爾曼, V·策爾默 申請人:贏創(chuàng)戈爾德施米特有限公司