專利名稱：在1,3-二氧戊環(huán)-2-酮生產(chǎn)中分離高沸物的膜分離方法
在1，3- 二氧戊環(huán)-2-酮生產(chǎn)中分離高沸物的膜分離方法本發(fā)明涉及一種連續(xù)制備1，3_ 二氧戊環(huán)-2-酮的方法，其中反應(yīng)區(qū)出料借助半透 膜進(jìn)行分級以分離出聚合副產(chǎn)物。通過使相應(yīng)環(huán)氧化物(例如氧化乙烯或氧化丙烯)與二氧化碳在液相中在均勻溶 于液相中的催化劑存在下反應(yīng)而制備1，3- 二氧戊環(huán)-2-酮如碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯是 已知的。這種方法例如描述在DE 19819586 Al中。反應(yīng)出料的后處理，即產(chǎn)物的分離和催化 劑的移除以再循環(huán)至反應(yīng)區(qū)中，通過已知方法如蒸餾、萃取或汽提進(jìn)行。常規(guī)程序包括通過 蒸餾分離出低沸物和產(chǎn)物并隨后將包含催化劑的底部產(chǎn)物再循環(huán)至反應(yīng)中。這種程序的缺 點(diǎn)是反應(yīng)的高沸副產(chǎn)物，例如由所用環(huán)氧化物產(chǎn)生的環(huán)狀和線性聚醚，積聚在反應(yīng)體系中。 這些分子量可高達(dá)約20000道爾頓的高沸物導(dǎo)致催化劑再循環(huán)料流粘度的增加。例如在通 過蒸餾的后處理中，因此不得不將富含高沸物的蒸餾底物與其中存在的催化劑一起從體系 中定期除去。這導(dǎo)致該方法因?yàn)樵O(shè)備所需停工以及高沸物處理產(chǎn)生的催化劑和產(chǎn)物損失而 在經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生不良影響。因此需要一種不具有這些缺點(diǎn)的連續(xù)制備1，3-二氧戊環(huán)-2-酮 的方法。半透膜在連續(xù)合成中分離出均質(zhì)催化劑的用途是已知的。這些方法例如描述在DE 10328713 Al和DE 10328715 Al中。然而，這些方法意欲解決化學(xué)上不同的問題，即兩種 帶有至少兩個官能團(tuán)的末端烯烴的加成。在后處理來自制備1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的反應(yīng) 出料中，高沸物與通常也用作反應(yīng)溶劑的1，3-二氧戊環(huán)-2-酮和催化劑以混合物獲得。因 為1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的形成為不同于DE 10328713 Al和DE 10328715 Al中所述化學(xué) 作用的平衡反應(yīng)，在這種情況下應(yīng)該預(yù)期到由逆反應(yīng)中形成的環(huán)氧化物(例如通過環(huán)氧化 物與反應(yīng)性官能團(tuán)在膜表面上和/或膜孔中的反應(yīng))或由環(huán)氧化物的聚合產(chǎn)物在膜上或膜 內(nèi)沉積而引起的膜不可逆阻塞。此外，應(yīng)該預(yù)期到通過環(huán)氧化物的進(jìn)一步加成而使沉積在 膜表面或膜孔內(nèi)的聚合物的鏈延長對于膜不可逆阻塞將起到消極作用。現(xiàn)已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，可以借助膜分離方法將高沸(聚合)副產(chǎn)物從1，3_ 二氧戊 環(huán)-2-酮的反應(yīng)出料中分離出。特別令人驚奇的是從膜分離保留物中分離高沸物可以沒有 由于聚合物沉積或累積在膜表面上和/或膜孔內(nèi)而出現(xiàn)膜滲透性的顯著下降。因此本發(fā)明 的方法對于連續(xù)除去形成的聚合副產(chǎn)物也是有利的。設(shè)備的定期停工和催化劑的不經(jīng)濟(jì)損 失都可以避免。因此，本發(fā)明提供了一種連續(xù)制備通式I的1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的方法，
權(quán)利要求
一種連續(xù)制備通式I的1，3 二氧戊環(huán) 2 酮的方法，其中R1為氫或具有1 40個碳原子的有機(jī)基團(tuán)，R2和R3各自相互獨(dú)立地為氫或C1 C4烷基，其中R2和R3也可以相互結(jié)合形成五元或六元環(huán)，其中a)在反應(yīng)區(qū)中使通式II的環(huán)氧化物與二氧化碳在液相中在均勻溶于液相中的催化劑存在下反應(yīng)，其中R1、R2和R3如上所定義，b)從反應(yīng)區(qū)中取出包含反應(yīng)聚合副產(chǎn)物的液態(tài)出料并進(jìn)行包括借助半透膜分級的后處理以得到滲透物和保留物，其中聚合副產(chǎn)物的高分子量級分被膜保留，和c)由保留物提供包含聚合副產(chǎn)物高分子量級分的清洗流。FPA00001212402100011.tif,FPA00001212402100012.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟b)中副產(chǎn)物的低分子量級分進(jìn)入滲透物中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中在步驟b)中將除聚合副產(chǎn)物外包含催化劑的料流 用于借助半透膜的分級，其中催化劑至少部分地進(jìn)入滲透物中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中還包括d)將滲透物至少部分地再循環(huán)至步驟a)的反應(yīng)區(qū)和/或步驟b)的后處理中。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中在步驟b)中從反應(yīng)區(qū)出料中分離出主要 包含化合物(I)、催化劑和聚合副產(chǎn)物的料流并至少部分地借助半透膜進(jìn)行分級。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中將從反應(yīng)區(qū)出料中分離出的主要包含化合物(I)、催化 劑和聚合副產(chǎn)物的料流至少部分地再循環(huán)至反應(yīng)區(qū)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的方法，其中通過從反應(yīng)區(qū)出料中分離出主要包含未反應(yīng)二氧 化碳和/或通式(II)的環(huán)氧化物的氣態(tài)料流和主要包含化合物(I)的料流而得到主要包 含化合物(I)、催化劑和聚合副產(chǎn)物的料流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中使反應(yīng)區(qū)出料首先進(jìn)行減壓步驟，其中分成主要包含 化合物(I)、聚合副產(chǎn)物、均勻溶解的催化劑和可能的話少量溶解的二氧化碳和/或環(huán)氧化 物(II)的液相與主要包含二氧化碳和/或環(huán)氧化物(II)的氣相，并且蒸餾液相以得到主 要包含化合物(I)的料流和主要包含化合物(I)、催化劑和聚合副產(chǎn)物的料流。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中將反應(yīng)區(qū)出料分餾成-主要包含未反應(yīng)二氧化碳和/或環(huán)氧化物(II)的料流，-主要包含化合物(I)的料流，和-主要包含化合物(I)、催化劑和聚合副產(chǎn)物的料流。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中步驟b)中借助膜的分級以兩個或更多個 工段進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中步驟b)中的分級包括至少一個滲濾步驟，其中隨滲 透物分離出的液體量在保留物側(cè)至少部分地被額外引入的液體補(bǔ)充。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中將化合物(I)用作額外引入的液體。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中步驟b)中的分級包括至少一個濃縮步驟，其中隨滲 透物分離出的液體不被額外引入的液體補(bǔ)充。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中步驟b)中的分級包括滲濾步驟和濃縮步驟的混合形 式，其中隨滲透物分離出的液體量部分被額外引入的液體補(bǔ)充。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14中任一項(xiàng)的方法，其中膜分級的工段串聯(lián)連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求10-15中任一項(xiàng)的方法，其中借助膜的分級包括首先至少一個濃縮 步驟和隨后至少一個滲濾步驟。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中步驟b)中借助膜的分級連續(xù)進(jìn)行。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中將至少一種分離極限為500-20000道爾 頓，優(yōu)選750-10000道爾頓，特別優(yōu)選1000-5000道爾頓的膜用于膜分級。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中將至少一種孔徑為0.8-20nm，優(yōu)選 0. 9-lOnm，特別優(yōu)選1_5歷的膜用于膜分級。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中將聚合物膜或無機(jī)膜用于膜分級。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中將至少一種由多個層制成的無機(jī)膜用于 膜分級。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其用于制備碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連續(xù)生產(chǎn)式(I)的1，3-二氧戊環(huán)-2-酮的方法，其中R1代表氫或包含1-40個碳原子的有機(jī)基團(tuán)，R2和R3獨(dú)立地代表氫或C1-C4烷基，其中R2和R3也可以相互結(jié)合形成五元或六元環(huán)。在所述方法中，借助半透膜分離反應(yīng)區(qū)產(chǎn)物以分離二級聚合物產(chǎn)物。
文檔編號C07D317/38GK101965340SQ200980107083
公開日2011年2月2日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者H·克林克, H·福斯, H-M·穆格勞爾, S·比恩巴赫 申請人:巴斯夫歐洲公司