[发明专利]由乙酰丙酸制备γ‑戊内酯的方法

说明书

发明领域

本发明涉及由乙酰丙酸制备γ-戊内酯的方法。

发明背景

γ-戊内酯(GVL，5-甲基丁内酯)是一种有价值的化合物，其可以用于己二酸(1，6-己二酸)的生产中，己二酸是一个重要的前体，尤其用于生产聚酰胺，例如聚酰胺6，6或聚酰胺4，6(也被称为“Stanyl”)。使乙酰丙酸氢化来生产GVL被描述于L.E.Manzer，Appl.Catal.A，2004，272，249-256；J.P.Lange，J.Z.Vestering和R.J.Haan，Chem.Commun.，2007，3488-3490；R.A.Bourne，J.G.Stevens，J.Ke和M.Poliakoff，Chem.Commun.，2007，4632-4634；H.S.Broadbent，G.C.Campbell，W.J.Bartley和J.H.Johnson，J.Org.Chem.，1959，24，1847-1854；R.V.Christian，H.D.Brown和R.M.Hixon，J.Am.Chem.Soc.，1947，69，1961-1963；L.P.Kyrides和J.K.Craver，US专利2368366，1945；H.A.Schuette和R.W.Thomas，J.Am.Chem.Soc.，1930，52，3010-3012l；WO2012/175439；US2006/0100449；和US2003/0055270中。

发明概述

本发明涉及由乙酰丙酸(LA)制备γ-戊内酯(GVL)的方法，所述方法包括如下步骤：

(a)使LA进行氢化反应，以产生包含GVL、羟基戊酸(4HPA)和水的第一反应混合物，所述氢化反应包含氢气和固体催化剂体系，所述固体催化剂体系包含在液相中的载体和金属；

(b)从所述第一反应混合物中去除水；并且

(c)在适合将所述4-HPA转化成GVL的条件下使步骤b)中获得的混合物进行进一步的反应，以产生进一步的反应混合物。

步骤b)和c)可以是被整合的。任选地，可以从进一步的反应混合物中去除水。所述方法可以包括使(任选地被至少部分地脱水的)进一步的反应混合物再循环回到步骤(b)。当第一反应混合物含有较少的乙酰丙酸或者甚至不含乙酰丙酸时，这是特别有利的。或者，进一步的反应混合物或至少部分地脱水的进一步的反应混合物可以进行蒸馏步骤，其中可以收集馏出物来回收GVL。此外，蒸馏残余物可以被再循环到氢化步骤。当第一反应混合物包含乙酰丙酸时，将残余物蒸馏且再循环到氢化是特别有利的。当在低温下进行并随后将蒸馏残余物的至少一部分再循环到氢化时，所述蒸馏步骤防止由乙酰丙酸引起的在蒸馏中的问题，并且提高GVL的产率。优选地在蒸馏残余物中存在GVL，从而在残余物中保持低的温度。

发明详述

在第一个方面，本发明涉及由乙酰丙酸(LA)制备γ-戊内酯(GVL)的方法，所述方法包括如下步骤：

(a)使LA进行氢化反应，以产生包含GVL、羟基戊酸(4HPA)和水的第一反应混合物，所述氢化反应包含氢气和固体催化剂体系，所述固体催化剂体系包含在液相中的载体和金属；

(b)从所述第一反应混合物中去除水；并且

(c)在适合将所述4-HPA转化成GVL的条件下使步骤b)中获得的混合物进行进一步的反应，以产生进一步的反应混合物。

步骤(a)-氢化

在本发明的方法的第一步骤中，在氢气和固化催化剂体系的存在下氢化LA，以产生第一反应混合物，固体催化剂体系包含在液相中的载体和金属。