[发明专利]使用醇胺促进剂生产对苯二甲酸二酯

说明书

发明领域

本发明总体上涉及由对苯二甲酸制备对苯二甲酸二酯。

发明背景

在多种聚合物材料(例如聚氯乙烯)中，对苯二甲酸二酯如对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(还被称为对苯二甲酸二辛脂或DOTP)可以用作增塑剂。

通常通过对苯二甲酸二甲酯(DMT)与2-乙基己醇(EH)的经钛酸酯催化的酯交换反应来制备DOTP。然而，该方法不是制备DOTP的最直接路线。其需要使对苯二甲酸(TPA)转化成DMT。

至DOTP的最直接路线涉及TPA与EH的酯化反应。有机钛酸酯如钛酸四异丙酯(tetraisopropoxy titanate)在用于该直接路线的最佳催化剂之中。然而，使用这些催化剂的反应速率仍然比酯交换反应路线显著更慢。

因此，在本领域中存在对直接由TPA形成DOTP的更快速方法的需求。

本发明解决了该需求以及其它问题，其将通过以下描述和所附的权利要求来变得明确。

发明概述

本发明如在所附的权利要求中所阐述的。

简言之，本发明提供了用于制备对苯二甲酸二酯的方法。该方法包括在有机钛催化剂和醇胺促进剂(promoter)存在下，使对苯二甲酸与C₆-C₁₀醇在有效形成相应的对苯二甲酸二酯的条件下接触。该促进剂选自2-(甲氨基)乙醇和2-(乙氨基)乙醇。

在一个实施方案中，本发明提供了用于制备对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的方法。该方法包括在140至230℃的温度下，在有机钛催化剂和醇胺促进剂存在下，使对苯二甲酸与2-乙基己醇接触以形成对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯。该促进剂选自2-(甲氨基)乙醇和2-(乙氨基)乙醇。该接触步骤在装配有分馏柱的反应器中进行，所述分馏柱包括3至6个高效理论级(theoretical stage)以用于除去来自反应器的水。

附图简要说明

所述图显示出可与根据本发明的方法一起使用的反应器和柱。

发明详述

已经令人惊讶地发现某些醇胺可以显著改进对苯二甲酸与C_6-C₁₀醇的经有机钛催化的酯化反应以制备相应的二酯的反应速率。

本发明提供了用于制备对苯二甲酸二酯的方法。该方法包括在有机钛催化剂和醇胺促进剂存在下，使对苯二甲酸与C₆-C₁₀醇在有效形成相应的对苯二甲酸二酯的条件下接触。

C₆-C₁₀醇的实例包括己醇、环己醇、庚醇、2-乙基己醇(EH或2-EH)、环己烷甲醇、甲基环己烷甲醇的异构体、辛醇、壬醇、苄醇、2-苯基乙醇和癸醇。

可制备的对苯二甲酸二酯的类型的实例包括对苯二甲酸二己酯、对苯二甲酸二庚酯、对苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、对苯二甲酸二苄酯、对苯二甲基二壬酯和对苯二甲基二癸酯。

合适的有机钛催化剂的实例包括具有式Ti(OR)₄的四烷氧基钛，其中R是具有1至8个碳原子的烷基。优选的有机钛催化剂包括钛酸四异丙酯。所述催化剂可以1000至2000 ppm、1200 ppm至1600 ppm，和1300 ppm至1500 ppm的量使用，基于总反应物进料计。

优选的醇胺促进剂包括2-(甲氨基)乙醇和2-(乙氨基)乙醇。2-(乙氨基)乙醇是特别优选的。所述促进剂可以500 ppm至1500 ppm、750 ppm至1250 ppm，和1100 ppm至1200 ppm的量使用，基于总反应物进料计。

根据本发明的方法可以在间歇式或连续式反应器中在酯化反应条件下进行。该反应器可以是装配有用于除去水的分馏柱的简单的搅拌单元，或可以包括用于反应物引入和产物去除的多个端口(port)。

在一个实施方案中，反应器装配有分馏柱和用于装入TPA、醇、促进剂和催化剂的进入端口。如U.S.专利第7,799,942号(经此通过引用将其全部内容并入)中所述，分馏柱可以既增加反应速率又使起泡的发生最小化。

在另一个实施方案中，分馏柱具有3至6个高效理论级(HETS)。为了使起泡最小化，分馏柱可以具有4至5个HETS。

典型的酯化反应条件包括大气压力和高温。通常基于反应物(通常是醇)的最低沸点来设定反应温度。通常，反应温度可以为例如140至230℃或180至225℃。