[发明专利]通过α-官能化酯与醇的转移氢化合成二醇

说明书

一种形成邻二醇的转移氢化方法，该方法通过使用醇作为还原剂代替传统的H₂气体来使1,2‑二氧化的有机化合物氢化。比起用H₂进行酯氢化的典型条件，该转移氢化在更温和的温度和压力条件下进行。更温和的操作条件提供了如下益处：例如，对于工业规模生产而言较低的运营和投资成本，以及在产物纯化上的节省，这种节省是因为避免了使反应混合物和产物暴露于高温而带来的副产物。

技术领域

本发明大体涉及有机化学领域。其特别涉及氢从醇到α-官能化酯的催化转移，以形成1,2-二醇。

背景技术

制备乙二醇(EG)和丙二醇(PG)的常规方法需要使乙烯或丙烯部分氧化，然后将所得的环氧化物水合。最近，已提出将乙醇酸酯或草酸酯的氢化作为替代性的方法，以由替代性的原料制备EG。然而，这些后来的方法面临有一种或多种缺点，例如需要使用昂贵的贵金属或稀有金属催化剂、高温和/或高的氢气压力。

因此，本领域需要一种没有面临这些缺点的氢化α-官能化酯(例如乙醇酸酯、乳酸酯和草酸酯)的方法。

本发明解决了这种需求以及其他需求，这将在以下描述和所附权利要求中变得明显。

发明内容

本发明如在所附权利要求中阐述的。

简言之，本发明提供了一种制备1,2-二醇的方法。该方法包括：在反应器中，在环境压力和升高的温度下，在式(I)的催化剂存在下

使式(IV)或(V)的酯与无水C₂-C₁₂醇接触一段时间，该段时间足以形成1,2-二醇

其中，

R¹和R²各自独立地为具有1至12个碳原子的烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、二烷基氨基、二芳基氨基或烷基芳基氨基；

如果E是氮，则R³和R⁴各自独立地为具有1至12个碳原子的烷基或芳基；

如果E是磷，则R³和R⁴各自独立地为具有1至12个碳原子的烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、二烷基氨基、二芳基氨基或烷基芳基氨基；

R¹、R²和P可连接以形成5或6元杂环；

R³、R⁴和E可连接以形成5或6元杂环；

R⁵和R⁶各自独立地为C₁-C₆亚烷基或亚芳基；

E是磷或氮；

L是中性配体；

R¹⁰是具有1至20个碳原子的烷基或芳基；

R¹¹各自独立地为氢，或者具有1至20个碳原子的烷基或芳基；以及

R¹²是氢，或者具有1至20个碳原子的烷基、芳基、烷氧基或芳氧基。

具体实施方式

令人惊讶地发现，在存在作为牺牲性供体的醇时，某些铁基催化剂对于将α-官能化酯(例如乙醇酸酯或草酸酯)转移氢化到1,2-二醇的是有效的。转移氢化(transferhydrogenation，TH)使用牺牲性醇(RR’CHOH)供体分子代替H₂气体作为还原剂。由于不需要额外的H₂压力，这些反应可以在环境压力(或接近于环境压力)和温和的温度(例如～100℃)下进行。