0066] 制備琥珀酸、氯化鎂、丁醇和水的四種混合物。向其中的兩種加入少量的鹽酸。四 種混合物的組成在表2中示出。
[0067]表 2
[0069] 混合物1表示用20wt %的HCl溶液酸化30wt %的琥珀酸鎂溶液的結(jié)果，HCl/琥 珀酸鎂的摩爾比為2. 00:1. 00。
[0070] 混合物2類似于混合物1，但僅有一半量的水存在，這可以例如通過在酯化前或在 酯化期間的水脫除步驟實(shí)現(xiàn)。
[0071] 混合物3表示用20wt %的HCl溶液酸化30wt %的琥珀酸鎂溶液的結(jié)果，HCl/琥 珀酸鎂的摩爾比為2. 04:1. 00。該比對應(yīng)酸化期間2%的HCl過量。
[0072] 混合物4類似于混合物3,但僅有一半量的水存在，這可以例如通過在酯化前或在 酯化期間的水脫除步驟實(shí)現(xiàn)。
[0073] 在所有的混合物中丁醇：琥珀酸的摩爾比為4.0 : 1.0,這對應(yīng)于用丁醇完全酯 化琥泊酸的理論量100 %過量。
[0074] 各混合物在容器中在磁力攪拌下在80°C的溫度下反應(yīng)7小時。1、2、4和6. 5/7小 時后，停止攪拌器。停止磁力攪拌導(dǎo)致非?？斓某两担◣酌耄┮垣@得兩個分開的層。獲取上 層（產(chǎn)物層）的樣品。通過GC(面積％ )分析樣品以檢查反應(yīng)進(jìn)展。結(jié)果在圖5中示出。 [0075] 數(shù)據(jù)表明，酯化反應(yīng)的反應(yīng)速率可以通過降低水濃度而提高（比較混合物1和2 及混合物3和4)。數(shù)據(jù)進(jìn)一步表明，反應(yīng)速率可以通過使用過量的HCl而提高（比較混合 物1和3及混合物2和4)。
[0076] 在實(shí)驗(yàn)4中約4個小時后達(dá)到平衡。預(yù)期通過提高溫度可以實(shí)現(xiàn)停留時間小于1 個或兩個小時。該范圍的停留時間將允許連續(xù)過程。
[0077] 實(shí)施例3 :琥珀酸與甲醇的酯化
[0078] 通用程序
[0079] 反應(yīng)容器填充有琥珀酸、水和任選的MgCl2XaCljP /或提取劑。實(shí)驗(yàn)總結(jié)在下表 3中。
[0080] 玻璃容器中的反應(yīng)在80°C下進(jìn)行24小時。高壓釜中的反應(yīng)在120°C下進(jìn)行7小 時。
[0081] 表 3
[0083] 在表中的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)1、2和5是相當(dāng)?shù)?，因?yàn)闆]有鹽酸鹽存在。
[0084] 對于所有的實(shí)驗(yàn)來說，琥珀酸與甲醇的摩爾比為1 : 4。琥珀酸與鹽酸鹽（如果使 用）的摩爾比為1 : 1。在反應(yīng)開始時有機(jī)相和含水相的體積比為1:1。在所有的實(shí)驗(yàn)中， 琥珀酸在含水相（排除甲醇和MIBK)中的初始濃度為14wt%。
[0085] 在t = 0時加入甲醇。在加入甲醇后，溫度在幾分鐘內(nèi)恢復(fù)至反應(yīng)溫度。使用磁 力攪拌的速率使得在兩相系統(tǒng)的情況下形成微細(xì)乳液，以防止混合成為限制因素。
[0086] 在具體時刻取樣分析。在兩相系統(tǒng)的情況下使混合物沉降。然后，將四滴（約 0. 05ml)混合物或上層在I. 5ml作為溶劑的丁醇中稀釋。通過GLC (面積％ )分析樣品。沒 有使用響應(yīng)因素，因此結(jié)果是半定量的。
[0087] 結(jié)果在圖6、7、8和9中給出。
[0088] 圖6表示在存在或不存在鹽下形成琥珀酸單甲酯。可以看出，包含氯化鎂的系統(tǒng) 的反應(yīng)速率比不含氯化鎂的系統(tǒng)的反應(yīng)速率高（比較實(shí)驗(yàn)1和3及2和4)。
[0089] 圖7表示對于形成琥珀酸二甲酯來說，MIBK的存在導(dǎo)致反應(yīng)速率降低。不希望受 到理論約束，據(jù)信這可能由琥珀酸單甲酯主要存在于MIBK相而甲醇主要存在于含水相所 引起的。這表明僅在反應(yīng)結(jié)束時加入MIBK作為提取劑可能是優(yōu)選的。對于其它提取劑，情 況可能不同。
[0090] 圖8表示包含氯化鈣或氯化鎂的系統(tǒng)比不含鹽的系統(tǒng)表現(xiàn)出更高的生產(chǎn)琥珀酸 單甲酯的反應(yīng)速率。
[0091] 圖9表示在存在或不存在鹽酸鹽下形成琥珀酸二甲酯。再次，不含鹽的系統(tǒng)表現(xiàn) 出最低的反應(yīng)速率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制備琥珀酸酯的方法，所述方法包括以下步驟： -將含琥珀酸、醇和至少5wt%的溶解的鹽酸鹽的含水液體引入反應(yīng)條件，由此獲得琥 珀酸酯，所述鹽酸鹽選自氯化鎂、氯化鈣和氯化鋅，所述含量以所述液體重量計，和 -回收琥珀酸酯和含所述溶解的鹽酸鹽的含水溶液。2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述溶解的鹽酸鹽為氯化鎂。3. 權(quán)利要求1或2的方法，其中所述溶解的鹽酸鹽以至少10wt%的量、特別是至少 20wt%的量存在。4. 權(quán)利要求1的方法，其中回收琥珀酸酯的步驟包括液-液分離步驟，其中將含琥珀酸 酯的有機(jī)相與含鹽酸鹽的含水溶液分離。5. 權(quán)利要求4的方法，其中在分離步驟期間存在提取劑。6. 權(quán)利要求5的方法，其中在完成酯化反應(yīng)后將提取劑加入反應(yīng)介質(zhì)。7. 權(quán)利要求4的方法，其中琥珀酸酯為琥珀酸與具有至少兩個碳原子、特別是至少三 個碳原子、更特別是至少四個碳原子的醇的酯，和其中在分離步驟期間不存在提取劑。8. 前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，進(jìn)一步包括通過如下步驟制備含琥珀酸、醇和溶解的 鹽酸鹽的含水液體：提供含琥珀酸的鈣、鎂或鋅鹽的含水液體，通過加入HCl使所述含水液 體酸化，和在加入HCl之前、之后或同時加入醇。9. 權(quán)利要求10的方法，其中酸化步驟與酯化步驟和任選的回收步驟組合。10. 前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中可溶的鹽為氯化鎂和所述方法包括如下額外步 驟：使氯化鎂溶液在至少300°C的溫度下經(jīng)歷熱分解步驟，由此將氯化鎂分解為氧化鎂和 氯化氫。11. 權(quán)利要求10的方法，其中在酸化步驟中將氯化氫提供至含琥珀酸的鈣、鎂或鋅鹽 的含水液體中和/或其中將氧化鎂直接或在轉(zhuǎn)化為氧化鎂、氫氧化鎂或碳酸鎂之后作為中 和劑提供至發(fā)酵步驟中。12. 權(quán)利要求10或11的方法，另外包括發(fā)酵步驟，其中碳源通過發(fā)酵液中的微生物發(fā) 酵以形成琥珀酸，和通過加入選自鋅、鎂或鈣的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽的堿來中和至少 部分琥珀酸，由此獲得羧酸鋅、羧酸鎂或羧酸鈣。13. 前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中琥珀酸酯為琥珀酸的C1-C8酯、特別是C1-C4酯， 更特別是琥珀酸二甲酯、琥珀酸二乙酯或琥珀酸二丁酯。14. 前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中包括在催化劑的存在下使所述琥珀酸酯與氫反 應(yīng)以形成1，4- 丁二醇的另外步驟。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備琥珀酸酯的方法，所述方法包括以下步驟：將含琥珀酸、醇和至少5wt％的溶解的鹽酸鹽的含水液體引入反應(yīng)條件，由此獲得琥珀酸酯，所述鹽酸鹽選自氯化鎂、氯化鈣和氯化鋅，所述含量以所述液體重量計，和回收琥珀酸酯和含所述溶解的鹽酸鹽的含水溶液。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法表現(xiàn)出高收率和具有高反應(yīng)速率。另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該方法可以以高收率從所述含水反應(yīng)介質(zhì)中分離所述琥珀酸酯。
【IPC分類】C07C67/08, C07C69/40
【公開號】CN105189440
【申請?zhí)枴緾N201480008221
【發(fā)明人】J·范克里肯, A·B·德哈恩, J·范布魯戈
【申請人】普拉克生化公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2014年2月13日
【公告號】CA2898516A1, CN105026357A, EP2956434A1, EP2956435A1, US9249073, US20150368170, US20150376107, WO2014125020A1, WO2014125027A1