[发明专利]生产乙酸正丙酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产乙酸正丙酯的方法。

本申请基于2009年12月7日在日本申请的日本专利申请2009-277491号要求优先权，其内容通过参考并入本文。

背景技术

饱和酯类如乙酸正丙酯、乙酸异丁酯和乙酸正丁酯通常用作溶剂和反应溶剂，且是工业上重要的化合物。这些饱和酯类通常通过相应的醇与羧酸的缩合引起的酯化反应来制备。然而，在这样的酯化反应中，如果不将呈水形式的副产物从体系除去，则反应平衡不能偏向产物(酯)侧，从而在工业上难以获得高的原料转化率和反应速率。由于水的汽化潜热与其它有机化合物相比大得多，因此通过蒸馏分离水时也存在消耗大量能量的困难。

另一方面，在酯的醇部分含有不饱和基团如烯丙基、甲基丙烯基或乙烯基的不饱和酯类可以通过相应的烯烃与羧酸的氧化羧基化反应而在工业上生产。

特别是，通常已知含有不饱和基团的酯可以通过在钯催化剂的存在下，使相应的烯烃、氧气和羧酸在气相中进行反应来制备，关于其制备方法有多篇公知文献。例如专利文献1描述了可以通过使丙烯、氧气和乙酸在钯催化剂的存在下在气相中进行反应来以极高收率和高空时收率在工业上生产乙酸烯丙酯。

此外，使含有不饱和基团的酯如乙酸烯丙酯中碳-碳双键与氢气加成的方法，即氢化反应也已公开于大量公知文献中。例如专利文献2公开了通过使用镍催化剂作为氢化催化剂将乙酸烯丙酯氢化来制备乙酸正丙酯的方法。此外，专利文献3公开了使用二氧化硅负载型钯催化剂、氧化铝负载型钯催化剂、海绵镍等来制备乙酸正丙酯的方法。

在专利文献3中，将在气相中含有丙烯、氧气和乙酸的原料气供入填充有钯催化剂的反应器中；将反应器出口气体冷却以分离成非冷凝组分和冷凝组分；将作为冷凝组分的粗乙酸烯丙酯液体在蒸馏塔中蒸馏并由此从蒸馏塔顶部获得含有乙酸烯丙酯的溶液。然后，当将所得含有乙酸烯丙酯的溶液用作原料溶液并使用氢化催化剂进行氢化时，获得目标产物，即乙酸正丙酯。

根据专利文献3，乙酸烯丙酯的转化率可以达到接近100%，并且乙酸正丙酯的选择性达到99.0%或更高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本未审专利申请，首次公布H2-91045号

专利文献2：日本未审专利申请，首次公布H9-194427号

专利文献3：PCT国际公布WO 00/064852号小册子

发明概述

要解决的技术问题

然而，根据专利文献3中公开的方法，即其中通过使用由丙烯、氧气和乙酸获得的含有乙酸烯丙酯的溶液作为原料溶液，在氢化催化剂的存在下进行氢化反应来制备乙酸正丙酯的方法，底物(乙酸烯丙酯)的转化率可能随着时间降低并且产物质量可能劣化。

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的为提供一种通过使用含有乙酸烯丙酯的溶液作为原料在氢化催化剂下进行氢化反应来生产高质量乙酸正丙酯的方法，其中所述方法可防止底物(乙酸烯丙酯)的转化率逐渐降低和产物质量劣化。

解决技术问题的手段

本发明人发现一种包括在高压下的第一氢化步骤和使用溶解氢气进行液相氢化的第二氢化步骤的方法可保持产物质量，甚至当在第一氢化步骤中氢化催化剂劣化导致底物转化率降低时。本发明人由此实现本发明。

也就是说，本发明涉及以下的发明[1]-[6]。

[1]一种生产乙酸正丙酯的方法，其包括：

第一氢化步骤，其中使含有乙酸烯丙酯的原料溶液和含有氢气的气体在1.0MPa G(表压)或更大的压力P₁下在氢化催化剂存在下反应以氢化乙酸烯丙酯而产生含有乙酸正丙酯的氢化反应产物；

气液分离步骤，其中使氢化反应产物气液分离而产生含有乙酸正丙酯的粗乙酸正丙酯溶液；和

第二氢化步骤，其中使粗乙酸正丙酯溶液中所含未反应乙酸烯丙酯在氢化催化剂存在下使用溶解于粗乙酸正丙酯溶液中的氢气进行氢化。

[2]根据[1]的生产乙酸正丙酯的方法，其中第二氢化步骤中的氢化反应为液相反应。

[3]根据[1]或[2]的生产乙酸正丙酯的方法，其中压力P₁为2.0-20MPaG(表压)。

[4]根据[1]-[3]中任一项的生产乙酸正丙酯的方法，其中第二氢化步骤中的压力P₂与P₁之比(P₂/P₁)为0.9-2.0。