[发明专利]高纯度1;1-二羰基取代的-1-烯烃及其制备方法

说明书

一种组合物，包含约97摩尔％或更多的一种或多种1,1‑二羰基取代的‑1‑乙烯和约3摩尔％或更少的一种或多种1,1‑二羰基取代的‑甲烷。一种方法，包括：使处于流体状态的一种或多种1,1‑二羰基取代的‑1,1羟甲基‑甲烷和基于所述一种或多种1,1‑二羰基取代的‑1,1羟甲基‑甲烷的重量大于200ppm至约1000ppm的一种或多种强酸与沸石催化剂在约180℃至约220℃的温度下接触足够的时间，以将约98％或更多的所述一种或多种1,1‑二羰基取代的‑1,1羟甲基‑甲烷转化为一种或多种1,1‑二羰基取代的‑1‑乙烯。

技术领域

公开了含有一种或多种1,1-二羰基取代的-1-乙烯的组合物，所述组合物展现出高纯度和低起始材料及副产物含量。还公开了用于制备含有一种或多种1,1-二羰基取代的-1-乙烯的组合物的方法，所述组合物展现出高纯度和低起始材料及副产物含量。

背景技术

1,1-二羰基取代的-1-乙烯是令人感兴趣的，因为它们能够在环境温度下与碱性材料接触时聚合。此外，它们的官能团在形成各种化合物和可聚合组合物方面提供了很大的灵活性。1,1-二羰基取代的-1-乙烯包括亚甲基丙二酸酯。此类化合物自1886年就已知，其中W.H.Perkin,Jr.(Perkin，Ber.19，1053(1886))首次证明了亚甲基丙二酸二乙酯的形成。用于生产亚甲基丙二酸酯的早期方法存在显著缺陷，所述缺陷妨碍了其在获得商业上可行的单体方面的用途，所述缺陷包括：除其它问题之外，在合成期间不希望的单体聚合(例如，聚合物或低聚物或可选复合物的形成)、形成不希望的副产物(例如，阻碍快速聚合的缩酮或其它潜在酸形成物质)、产物降解、产率不足和/或产率低、以及无效和/或功能差的单体产物(例如，差的粘合特征、稳定性或其它功能特征)。通过现有方法形成的单体产物的总体较差产率、品质和化学性能已经侵害其在以上产物的生产中的实际用途。近年来，已经提交了许多共同拥有的专利申请，所述共同拥有的专利申请已经解决了与亚甲基丙二酸酯及其类似物的合成相关的许多问题，例如，US 8,609,885基本上不含杂质的亚甲基丙二酸酯的合成；US 8,888,051在传热剂存在下使用快速回收合成亚甲基丙二酸酯；以及US 9,108,914用于经由双(羟甲基)丙二酸酯途径获得亚甲基丙二酸酯的方法。其中提供的合成程序导致迄今为止难得的高品质亚甲基丙二酸酯和其它可聚合组合物的产率提高。

这些申请公开了能够生产高品质的包括亚甲基丙二酸酯在内的1,1-二羰基取代的-1-乙烯的方法，所述乙烯能够用于多种高价值化学组合物和配制品。所公开的方法制备了包括亚甲基丙二酸酯在内的1,1-二羰基取代的-1-乙烯，所述乙烯含有按重量计6％或更多的起始材料1,1-二羰基取代的甲烷，包括丙二酸酯。所述起始材料和所希望的产物具有彼此非常接近的沸点，这需要在资金和操作成本方面复杂并且昂贵的方法，以将所述起始材料与所希望的产物分离。

US 9,108,914公开了以两步法制备亚甲基丙二酸酯，其中，第一步包括使甲醛源与丙二酸二烷基酯在反应催化剂存在下反应以形成包含双(羟甲基)丙二酸二烷基酯组合物的二醇反应产物；并且使双(羟甲基)丙二酸二烷基酯组合物在合适的催化剂存在下反应以形成亚甲基丙二酸酯单体并且分离所述亚甲基丙二酸酯单体。所公开的催化剂是碱，例示如氢氧化钙，所述碱需要在第二步之前被去除以避免1,1-二羰基取代的-1-乙烯和亚甲基丙二酸酯的不希望的聚合。当所述催化剂含有金属如氢氧化钙时，使形成的反应混合物通过离子交换柱，以去除金属。由于需要在柱中再生离子交换树脂，此步骤增加了资金成本和增加的操作成本两者。

因此，所需要的是一种改进的方法，所述方法可以制备较高纯度的1,1-二羰基取代的-1-乙烯和亚甲基丙二酸酯，并且所产生的产物中的起始材料较少，这允许用较简单的分离步骤回收高纯度材料以减少操作和资金成本。所需要的是降低所述方法的第一步的操作成本和资金成本的方法。

发明内容