CN103209951B - 酮基羧酸、酮基羧酸酯、其制造和使用方法 - Google Patents

酮基羧酸、酮基羧酸酯、其制造和使用方法 Download PDF

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Abstract

酮基羧酸例如乙酰丙酸可以通过用烃多元醇酯化成相应的聚酮基羧酸酯而以高收率被有效地纯化，聚酮基羧酸酯可以容易地被纯化，例如重结晶。在纯化之后，酮基羧酸酯可以在除去酯化烃多元醇之后被水解以提供纯的酮基羧酸或其盐，或用于其他合成转化。有利地，获得高纯度的通过该方法生产的聚酮基羧酸酯、酮基羧酸和其盐。

Description

酮基羧酸、酮基羧酸酯、其制造和使用方法
背景
本公开内容涉及酮基羧酸和酮基羧酸酯、其制造和使用方法。特定地，本公开内容涉及酮基羧酸的组合物的纯化以及由此产生的中间体。
酮基羧酸用于制造酮基羧酸酯。酮基羧酸和酮基羧酸酯两者可以用作添加剂或用于制造缩酮加合物。缩酮加合物可以用作聚合物中的增塑剂且还可以用于合成聚酰胺、聚氨酯、聚酯和其他聚合物。
概述
发明人于此已经发现一种用于生产酮基羧酸组合物的方法，所述酮基羧酸组合物可以具有低水平的杂质，且可以用于制造产物例如酮基羧酸酯、聚合物和增塑剂以及其他产物，不会由于糠醇、淀粉或纤维素的酸水解而受来自酮基羧酸的制造的副产物污染。
因此，本文公开了一种用于减少包含至少1wt%的杂质和酮基羧酸I的酮基羧酸组合物中的杂质的含量的方法，
其中R2是C1-C6烷基，且a=0-3，所述方法包括：
使酯化反应混合物中的烃多元醇II
其中G是具有t的化合价的烃基，且t=2-3，
与酮基羧酸组合物在有效形成酮基羧酸酯III的条件下进行接触，其中酮基羧酸I以每一当量的在烃多元醇II中的羟基至少0.75当量的酮基羧酸I的量存在，
其中R2是C1-C6烷基，a=0-3，y=2-3且z=0-1，条件是z+y=t；和
从酯化反应混合物分离酮基羧酸酯III。
本文还公开了一种用于纯化包含酮基羧酸I和杂质的组合物的方法，
其中R2是C1-C6烷基，且a=0-3，所述方法包括：
使酯化反应混合物中的烃多元醇II
其中G是亚乙基、正亚丙基、正亚丁基或正亚己基，且t=2，
与包含杂质和酮基羧酸I的组合物进行酯化，其中酮基羧酸I以每一当量的在烃多元醇II中的羟基至少0.75当量的酮基羧酸I的量存在，
以形成酮基羧酸酯III
其中R2是C1-C6烷基，a=0-3，y=2-3且z=0-1，条件是z+y=t；
从酯化反应混合物分离聚酮基羧酸酯III，和
分解分离的聚酮基羧酸酯III以提供纯化的酮基羧酸I组合物或其盐。
本文还公开了一种酮基羧酸酯组合物，其包含：
聚酮基羧酸III
其中R2是C1-C6烷基，a=0-3，y=2-3且z=0-1，条件是z+y=t；和
生物质残留物。
本文还公开了一种纯化的酮基羧酸酯组合物，其包含基于纯化的酮基羧酸组合物的总重量的：
至少99wt%的酮基羧酸III
其中R2是C1-C6烷基，a=0-3，y=2-3且z=0-1，条件是z+y=t；和
至多1wt%的杂质。
本文还公开了一种组合物，其包含至少99wt%的具有式IIIa的聚酮基羧基酯
其中G是亚乙基、正亚丙基、正亚丁基或亚己基；和
至多1wt%的杂质。
本文还公开了一种具有下式的单酯化合物
其中G是亚乙基、正亚丙基、正亚丁基或正亚己基。
本文还公开了一种纯化的组合物，其包含基于纯化的酮基羧酸组合物的总重量的：
至少99wt%的酮基羧酸I
其中R2是C1-C6烷基，且a=0-3；和
至多1wt%的杂质。
详细描述
商购的酮基羧酸受杂质，主要是来自用于生产酮基羧酸的糠醇、淀粉或纤维素的酸降解的副产物污染。这样的杂质包括当归内酯、呋喃类、醛和各种低聚物。当用于制造酮基羧酸酯或其他加合物时，杂质的存在导致有色的产物，和/或具有有限的贮藏寿命的产物。
发明人于此已经发现酮基羧酸例如乙酰丙酸可以通过用烃多元醇酯化成相应的聚酮基羧酸酯而以高收率被有效地纯化，聚酮基羧酸酯可以容易地被重结晶。在重结晶之后，酮基羧酸酯可以在除去酯化烃多元醇之后被水解以提供纯的酮基羧酸或其盐，或用于其他合成转化。有利地，获得高纯度的通过该方法生产的聚酮基羧酸酯、酮基羧酸和其盐。特定地，聚酮基羧酸酯、酮基羧酸和其盐具有很少或没有低聚杂质、低水平的醛、低水平的含硫的酸杂质、低水平的过渡金属杂质和浅的颜色。
在方法的另一个特别有利的方面，烃多元醇和酮基羧酸中的一种或两种是生物来源的。生物来源的酮基羧酸可以被起因于它们的生产的各种副产物污染。本文描述的方法有效纯化包含0.1-10wt%、1-10wt%或1-8wt%的污染物的酮基羧酸组合物。当酮基羧酸组合物是湿的，即，包含1wt%、5wt%、10wt%、30wt%或至多50wt%的水时，该方法也是有效的。
用于纯化酮基羧酸I的方法包括使酯化反应混合物中的烃多元醇II与酮基羧酸I进行酯化
其中G是具有t的化合价的烃基。在一个实施方案中，G是包含可以是饱和的、不饱和的、芳族的、或被至多12个醚氧取代的1个或多个直链、支链或环状基团的C2-C32烃；特别地，G是C2-C12亚烷基、C5-C8环亚烷基或C6-C12亚芳基，任选地被至多5个醚氧取代；更特别地，G是任选地被至多5个醚氧取代的C2-C12亚烷基；C2-C6亚烷基；且还更特别地，G是亚乙基、正亚丙基、正亚丁基或正亚己基。在一个实施方案中，羟基的数量t是1-10，特别地2-8，更特别地2-6，还更特别地2-4，且还更特别地2-3或2。例如，烃多元醇II可以是三醇或二醇，其中G是C2-C12亚烷基，特别地亚乙基、正亚丙基、正亚丁基或正亚己基。在一些实施方案中，可以使用其中G和t不同的多元醇的混合物，或可以使用其中G不同但t相同例如2或3的多元醇的混合物。例如，可以使用包含脂肪二醇和脂肪三醇(例如C8-C28脂族醇，例如C12-C18或C14-C16脂族醇)的组合物。
使酯化反应混合物中的烃多元醇II与0.75、1、1.2、4、5、6、更多当量的待被纯化的酮基羧酸、尤其是酮基羧酸I在有效形成酮基羧酸酯III的条件下进行接触。
在式I中，R2是C1-C6烷基，特别地C1-C3烷基，更特别地C1-C2烷基，且还更特别地甲基。此外在式I中，a是0-3，更特别地1-2，且还更特别地2。当a是0时，单键连接两个羰基。使烃多元醇II与至少0.75当量的酮基羧酸I(每一当量的在烃多元醇II中的羟基)进行接触。
酯化在没有加入的催化剂(酮基羧酸I可以起催化剂作用)、或酸催化剂的存在下发生。酯化产生酮基羧酸酯III
其中R2和a与在酮基羧酸I中的相同，t是烃多元醇II的化合价，y是1-10，z是0-9，且y+z=t。酯化度可以通过控制各种反应参数来控制，反应参数例如酮基羧酸I与多元醇II的比率、催化剂类型、催化剂浓度、水的除去、温度或压力。可选择地，例如，使用相对较低当量的酮基羧酸酯导致较少的酯化(y<z)，而相对较高量的酮基羧酸酯导致较高的酯化(y>z)，或z=0。
酮基羧酸酯III例如二酮基羧酸酯可以通过结晶而容易地从酯化反应混合物分离，或可选择地通过其他方法分离，和随后重结晶。随后的重结晶可以提供甚至较高纯度的化合物III。分离酮基羧酸酯的其他方法包括洗涤、结晶、过滤、液-液相分离、沉淀、或前述中的至少一种的组合。然后，酮基羧酸酯III可以用于另外的反应或用作产品例如聚合物添加剂。
在具体的实施方案中，使酮基羧酸酯III分解以提供纯化的酮基羧酸I或其盐
其中R2和a如上所定义。
在具体的实施方案中，关于式I、式II和式III中的每一个，
G是C2-C12亚烷基、C5-C8环亚烷基或C6-C12亚芳基，任选地被至多5个醚氧取代；
R2是C1-C6烷基，
a=0-3，y=2-3，且z=0。
在另一个具体的实施方案中，关于式I、式II和式III中的每一个，
G是任选地被至多5个醚氧取代的C2-C12亚烷基，
R2是C1-C3烷基，
a=1-2，y=2，且z=0。
在另一个具体的实施方案中，关于式I、式II和式III中的每一个，
G是C2-C6亚烷基
R2是甲基，
a=1-2，y=2，且z=0。
G是正亚丁基，
R2是甲基，
a=2，y=2，且z=0。
在更具体的实施方案中，在存在或不存在酯化催化剂下，使至少0.75、1、1.2、3、4、5、6或更多当量的包含杂质的酮基羧酸Ia(乙酰丙酸)
与式IIa的亚烷基二醇进行接触
其中G是C1-C10亚烷基，特别地C1-C6亚烷基，且更特别地亚乙基、正亚丙基、正亚丁基或正亚己基，
以产生二酮基羧酸酯IIIa
其中G如式IIa中所定义。二酮基羧酸酯IIIa可以通过结晶而容易地从酯化混合物分离，或可选择地通过其他方法分离，和随后重结晶。随后的重结晶可以提供甚至较高纯度的化合物IIIa。然后，二酮基羧酸酯IIIa可以用于另外的反应或被分解以在除去烃基二醇IIa之后提供纯化的酮基羧酸Ia。
在一个实施方案中，酮基羧酸酯III可以被分解以形成具有结构(IV)的单酯
其中G是具有2的化合价的烃基，特别地亚乙基、正亚丙基、正亚丁基或正亚己基。在实施方案的一个方面，基于组合物的总重量，单酯以至多20wt%的量存在，且还包括至多30wt%的量的乙酰丙酸。在另一个实施方案中，酮基羧酸酯III被分解以提供纯化的乙酰丙酸。
特定地，在制造酮基羧酸酯III的一种方法中，将烃多元醇II连同至少0.75当量的酮基羧酸I(每一当量的在烃多元醇II中的羟基)和酸催化剂装载到反应器中。在一个实施方案中，酮基羧酸I的当量与烃多元醇II中的羟基的当量的比率大于或等于约0.75：1，特别地大于或等于约0.85：1且更特别地大于或等于约1：1。在一个实施方案中，使用每一当量的在烃多元醇II中的羟基部分0.75至2当量的酮基羧酸I，特别地1.0至1.75当量的酮基羧酸I。
在酸催化剂的存在下进行酯化和/或缩酮化，酸催化剂可以是路易斯酸或布朗斯台德洛瑞酸。可以使用是已知的用于缩酮形成或酯化或酯交换反应的均相催化剂的酸催化剂，例如强质子酸催化剂，例如，具有55或更大的Ka的布朗斯台德洛瑞酸。强质子酸催化剂的实例包括硫酸、芳基磺酸和其水合物例如对甲苯磺酸一水合物、甲烷磺酸、樟脑磺酸、十二烷基苯磺酸、高氯酸、氢溴酸、盐酸、2-萘磺酸和3-萘磺酸。在其他实施方案中，可以使用例如具有小于55的Ka的弱质子酸催化剂，例如磷酸、正磷酸、多磷酸和氨基磺酸。非质子(路易斯酸)催化剂可以包括，例如，四醇钛、三醇铝、醇锡II、羧酸盐、有机锡醇盐、有机锡羧酸盐和三氟化硼。可以使用包含前述酸催化剂中的任何一种或多种的组合。在一些实施方案中，方法采用基本上不挥发性的酸催化剂，使得酸不会转移到蒸馏物中，例如硫酸或氨基磺酸。在示例性的实施方案中，均相催化剂是樟脑磺酸。
代替均相酸催化剂或除了均相酸催化剂之外，可以使用多相酸催化剂，其中将酸催化剂合并到固体载体材料中、合并到固体载体材料上或共价地键合至固体载体材料，固体载体材料例如树脂珠、膜、多孔碳颗粒、沸石材料和其他固体载体。许多商购的基于树脂的酸催化剂是作为离子交换树脂销售的。一种类型的有用的离子交换树脂是磺化的聚苯乙烯/二乙烯基苯树脂，其供给活性磺酸基团。其他商业的离子交换树脂包括由theLanxessCompanyofPittsburgh,PA销售的离子交换树脂；由theDowCompanyofMidland,MI销售的DOWEXTM离子交换树脂；和由theDowCompanyofMidland,MI销售的和离子交换树脂。在实施方案中，使用15、35、70。在这些实施方案中，在使用之前，将基于树脂的催化剂用水洗涤，和随后用醇例如甲醇或乙醇洗涤，且然后干燥。可选择地，树脂在其首次使用之前不被洗涤。在实施方案中，树脂(来自DuPontinWilmington,DE)还可以用作纯形式或填充有二氧化硅的多相催化剂。在使用中，将多相催化剂加入到反应混合物中，由此提供用于催化反应的不挥发性的酸质子源。多相催化剂可以被填充到塔中，并在其中进行反应。当试剂通过塔洗脱时，反应被催化，且洗脱的产物不含酸。在其他实施方案中，将多相催化剂在包含试剂的锅中浆化，进行反应，且将所得到的反应产物直接地从树脂过滤或蒸馏，留下不含酸的材料。
酸催化剂的量相对于反应物的总重量是约2至20,000百万份(ppm)，特别地约10至约10,000ppm，特别地约20至约5000ppm，且更特别地约30至约2500ppm。在该情况下，反应物是烃多元醇II和至少0.75或更多当量的酮基羧酸III(每1当量的烃多元醇II中的羟基)的总和。
当樟脑磺酸用作酸催化剂来生产酮基羧酸酯III时，其以相对于反应物的总重量的约5至5,000百万份(ppm)，特别地约10至约1000ppm，特别地约15至约800ppm，且更特别地约20至约600ppm的量被使用。在该情况下，反应物是烃多元醇II和至少0.75或更多当量的酮基羧酸I的总和。
酸催化剂可以被直接地装载到包含烃多元醇II和酮基羧酸I的反应物混合物中，或可选择地，其可以在被装载到反应物混合物中之前被稀释在水中或反应物之一中。酸催化剂可以在引入到反应物混合物中之前被稀释至约0.01N至约5N，特别地约0.1N至约4N，且更特别地约0.5N至约3N。稀释的酸催化剂可以在整个反应过程中被连续地加入到反应物混合物中，或可选择地其可以单一装载量被瞬间地加入到反应物混合物中。
在一个实施方案中，在制造酮基羧酸的一种方法中，将烃多元醇II和至少0.75或更多当量的酮基羧酸I(每1当量的在烃多元醇II中的羟基)装载到反应器中。生产酮基羧酸酯III的反应可以在间歇反应器、连续反应器中或在半连续反应器中进行。期望反应器具有加热、冷却、搅拌、冷凝和蒸馏设备。
在一个实施方案中，用于生产酮基羧酸的间歇反应器可以包括与装配有蒸馏塔的再沸器流体连通的单一连续搅拌釜式反应器。在另一个实施方案中，用于生产酮基羧酸的系统(未示出)可以包括装配有蒸馏塔的单一连续搅拌釜式反应器。蒸馏塔用于除去过量的反应物和从反应蒸馏水冷凝物。在另一个实施方案中，蒸馏塔用于在接触或酯化的至少一部分期间从酯化反应混合物除去水。在另一个实施方案中，在蒸馏期间在分离或分解反应混合物之前、在分离或分解反应混合物期间或在分离或分解反应混合物之后，水流中小于或等于20wt%百分数的1,4-丁二醇作为四氢呋喃损失，更特别地10wt%。
在间歇反应器中，将反应物和催化剂分批装载到反应器中，且仅在反应已经完成至约80%或更多的程度之后，分批地从反应器提取产物。尽管间歇反应器可以用于使反应物在各种不同的条件下进行反应，但当通过将酸催化剂以一个装载量引入到反应器中来制造产物时期望使用间歇反应器。示例性的间歇反应器是不锈钢或哈斯特洛伊型反应器。间歇反应器的实例是连续搅拌釜式反应器。期望间歇反应器配备有用于进一步纯化产物的蒸馏设备。生产酮基羧酸的反应可以在单一反应器中或在多个间歇反应器中进行。在一个实施方案中，酯化可以在第一间歇反应器中进行，而酮基羧酸酯III水解以产生纯的酮基羧酸可以在相同的间歇反应器中或在第二间歇反应器中进行。
在连续式反应器系统中，将反应物装载到第一反应器中。当反应物至产物的转化率被测量为大于或等于约50%时，使来自第一反应器的产物混合物的一部分在第二反应器中经历另外的精整工艺，而同时，另外的反应物和催化剂被连续地装载到第一反应器中以被转化成酮基羧酸酯III。连续式反应器系统通常采用串联或并联的多个反应器，使得工艺的不同部分可以在不同的反应器中同时地进行。
在一个实施方案中，反应器包括彼此串联或并联流体连通的多个反应器(例如，多级反应器系统)。多个反应器用于使烃多元醇II与酮基羧酸I反应，用于使反应物循环和用于除去不需要的副产物和杂质以便获得稳定的并具有长的贮藏寿命的酮基羧酸酯III。在一个实施方案中，多个反应器中的一部分可以主要用于使反应物反应以制造酮基羧酸酯III，而多个反应器的另一个部分可以主要用于分离酮基羧酸酯III，且多个反应器的又一个部分可以用于水解酮基羧酸酯III或用于除去可以妨碍具有良好的贮藏稳定性的稳定产物的形成的残余的催化剂和其他副产物。
在示例性的实施方案中，烃多元醇II与至少0.75或更多当量的酮基羧酸I(每1当量的在烃多元醇II中的羟基)酯化生产酮基羧酸酯III在第一间歇反应器中进行。在制造酮基羧酸酯III的一种方法中，将烃多元醇II和酮基羧酸I连同酸催化剂装载到第一间歇反应器中。将第一间歇反应器的内容物加热同时经历搅拌。在与第一间歇反应器流体连通的冷凝器中收集挥发性的反应物或副产物。酮基羧酸酯III可以在水解产生酮基羧酸之前被从未反应的反应物和其他反应副产物分离。在一个实施方案中，酮基羧酸酯III经由结晶或蒸馏来分离。
然后，酮基羧酸酯III可以用作其他化学合成中的中间体，或用作产品，例如用作聚合物添加剂。有利地，酮基羧酸酯III用水来水解以产生纯化的酮基羧酸I。在水解期间，通过蒸馏从酮基羧酸除去过量的烃多元醇I。
在一个实施方案中，将第一间歇反应器加热至约80至约250℃，特别地约90至约230℃，且特别地约100至约210℃的温度，以促进烃多元醇II与酮基羧酸I的酯化。酯化可以在惰性气体覆盖层(例如，氩气、氮气以及类似物)下进行或可选择地可以在真空(即，低于大气压的压力)下进行。第一间歇反应器可以经历5至约500托，特别地约10至约100托的真空。
在第一间歇反应器中完成酯化之后，使反应溶液冷却以使酮基羧酸酯III结晶。然后，结晶的酮基羧酸酯III可以在第一溶剂中洗涤以除去任何污染物。然后，洗涤的酮基羧酸酯III可以被再溶解在第二溶剂中并重结晶以产生纯形式的酮基羧酸酯III。第一溶剂和第二溶剂可以是相同的或不同的。在一个实施方案中，第一溶剂是水且第二溶剂也是水。水还从反应混合物除去发色体、酸催化剂和未反应的酮基羧酸I。水可以包含一些盐或稀碱。
可以进行加热和冷却步骤来进行重结晶。纯形式的酮基羧酸酯III具有以重量计大于或等于约98%，特别地大于或等于约99%的纯度。纯形式的酮基羧酸酯III可以包括白色发光球形的和针形的晶体。
尽管水用作用于使酮基羧酸酯III结晶的第一溶剂和第二溶剂，但其他有机溶剂还可以用于使其结晶。其他有机溶剂的实例是甲醇、乙醇、丙酮、苯、甲苯、乙醚、乙酸乙酯或类似物，或包括前述溶剂中的至少一种的组合。
在一个实施方案中，纯形式的酮基羧酸酯III然后在第二间歇反应器中用水来水解。酮基羧酸酯III在纯化之后分解获得纯化的酮基羧酸经由用酸水解或经由用碱皂化来进行。
在一个实施方案中，纯化的酮基羧酸经由用酸催化剂水解酮基羧酸酯III来获得。酸催化剂使酮基羧酸酯III分解以形成烃多元醇II和酮基羧酸I的混合物。在分解之后，将烃多元醇II和酮基羧酸I的混合物中和并过滤。然后从混合物汽提水，且将纯化的酮基羧酸和烃多元醇加热并从混合物蒸馏出来。在蒸馏期间，四氢呋喃以小于或等于约50重量百分数的量存在顶置水流中。以该方式获得的酮基羧酸是高度纯化的且比用于生产酮基羧酸酯III的酮基羧酸I更纯。在实施方案的另一个方面，在蒸馏期间在分解反应混合物之前、在分解反应混合物期间或在分解反应混合物之后，水流中小于或等于20重量百分数的1,4-丁二醇作为四氢呋喃损失。
为了分解酮基羧酸酯III，将其装载到具有过量的水和催化量的酸的反应器中。反应器可以是第一反应器或第二反应器。酸催化剂可以类似于用于催化在烃多元醇II和酮基羧酸I之间的反应以产生酮基羧酸酯III的那些。无机酸的实例是盐酸、硫酸和对甲苯磺酸。示例性的酸催化剂是硫酸。
使间歇反应器在约60至约150℃，特别地约70至约90℃的温度下经历搅拌并加热至回流，持续约2至约8小时，以分解酮基羧酸酯III。在分解之后，将反应混合物中和以猝灭导致酮基羧酸酯III的重新形成的任何可逆反应。然后过滤反应混合物。
中和用碱来进行，碱例如磷酸二氢钠或钾或磷酸氢二钠或钾、磷酸三氢钙或锌、磷酸二氢钙或锌或磷酸氢钙或锌、碳酸钡、磷酸钡、碳酸锌、碳酸钠、碳酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钙、碱性氧化铝、弱碱性阴离子交换树脂和类似物。在一个实施方案中，前述碱可以是以床的形式。酮基羧酸可以以单程或多程接触该床。在中和之后进行过滤以除去未中和的酸催化剂和除去由于中和而形成的盐。在一个实施方案中，可以在压力下在的填充床中进行过滤。
将烃多元醇和酮基羧酸的过滤的混合物加热以除去水。为了除去水，通常在有或没有真空下将过滤的混合物加热至约水的沸点，特别地约80至约100℃的温度。
然后使其经历蒸馏以从酮基羧酸汽提烃多元醇。在一个实施方案中，蒸馏是在约5至约10托的真空下进行的真空蒸馏。因此获得的酮基羧酸具有大于或等于约98%，特别地大于或等于约99%且更特别地大于或等于约99.5%的纯度，同时显示如通过ASTME313测量的小于5单位的黄度指数。以小于或等于约1wt%，更特别地0至1wt%的量存在的污染物是糠醛、甲酸、糠醇、羟基甲基糠醛、当归内酯、乙酸、甲醇和类似物。在一个实施方案中，污染物或杂质是生物质残留物。生物质残留物源自于从生物质例如纤维素、木质纤维素、或其他多糖例如淀粉、菊粉和木聚糖制造烃多元醇或酮基羧酸。
在另一个实施方案中，分解酮基羧酸酯III的另一种方法包括皂化酮基羧酸酯III以形成烃多元醇II和酮基羧酸I的混合物，在一当量的碱催化剂的存在下将酮基羧酸酯III与水混合并加热至约40至约150℃，特别地约70至约90℃，且更特别地约75至约85℃的温度。然后加入另外的碱以使酮基羧酸盐从反应混合物完全沉淀出来。使用另外的碱来使酮基羧酸盐沉淀是任选的。然后将酮基羧酸盐从烃多元醇中过滤出来并用酸再酸化以形成酮基羧酸和盐。酮基羧酸被汽提出水，并过滤盐以获得酮基羧酸。然后蒸馏酮基羧酸以获得纯化的酮基羧酸。
碱催化剂可以包括铵盐、氢氧化物和醇盐。铵盐的实例是氢氧化季铵例如氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵和氢氧化四辛基铵。金属氢氧化物的实例是碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物。碱金属氢氧化物的实例是氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾。碱土金属氢氧化物的实例是氢氧化镁和氢氧化钙。醇盐的实例是醇锂、醇钠和醇钾，例如甲醇锂、乙醇锂、丁醇锂、甲醇钠、乙醇钠、丁醇钠、甲醇钾、乙醇钾和丁醇钾。还可以使用这些碱的组合。
碱催化剂以关于聚酮基羧酸的约1.5至约3摩尔当量的量被加入。
在一个实施方案中，在分解生产酮基羧酸之后，将另外的碱加入到混合物中以转化酮基羧酸以使酮基羧酸盐沉淀。示例性的另外的碱是氢氧化钠。还可以使用上面列出的其他碱。碱可以基于酮基羧酸的总摩尔的约0.8至约1.5摩尔，特别地约0.9至约1.3摩尔的量被加入。酮基羧酸盐的其他阴离子是锂、钠、钾、钙、镁、铵和NHnR4-n，其中R=烷基、芳基、烷芳基或芳基烷基且其中n=0-4。
从多元醇过滤酮基羧酸经由任选地包含的加压过滤器来进行。
然后将酮基羧酸盐再酸化以形成酮基羧酸。在一个实施方案中，用于酮基羧酸盐的再酸化的酸是硫酸。硫酸可以在再酸化之前用水稀释。硫酸以基于稀硫酸溶液的量的约5至约20wt%，特别地约7至约13wt%的量存在稀硫酸溶液中。还可以使用上面列出的其他酸。
存在酮基羧酸中的水被汽提出来。可以滤出在再酸化期间生成的盐。然后，酮基羧酸任选地在约1至约10托，特别地约3至约7托的真空下被蒸馏。因此获得的酮基羧酸具有大于或等于约98%，特别地大于或等于约99%且更特别地大于或等于约99.5%的纯度，同时显示如通过ASTME313测量的小于20单位，优选地如通过ASTME313测量的小于5单位的黄度指数。期望酮基羧酸具有高的纯度。通过本方法获得的纯形式的酮基羧酸I具有以重量计大于或等于约95%，特别地大于或等于约98%，且更特别地大于或等于约99%的纯度。
特定地，期望纯化形式的酮基羧酸具有基于酮基羧酸I的总重量的小于或等于约5wt%，特别地小于或等于约1wt%，更特别地小于或等于约0.5wt%的低聚副产物。如本文使用的"低聚副产物"是具有或没有重复单元且具有高于酮基羧酸I的分子量的分子量的不期望的杂质。
以下实施例意图是示例性的，不是限制性的，阐释制造本文描述的不同实施方案中的一些的组合物和方法。
实施例
实施例1：从粗的LA制造LA-BDO-LA。
该实施例详述从商购的粗的乙酰丙酸(LA)样品制造二酮二酯。粗的乙酰丙酸使用具有火焰离子化探测器(GC-FID)的气相色谱法来检查。组合物是94%纯的且包含0.5wt%低分子量组分(当归内酯，呋喃类)和5wt%较高分子量杂质(未知组成的低聚物)。如方案1所示的，该粗的乙酰丙酸(其中a=2的酮基羧酸I)与烃多元醇II(1,4-丁二醇，BDO)进行反应以形成酮基羧酸酯III(二酮二酯，LA-BDO-LA)。
将粗的乙酰丙酸(29.05g(0.25mol)LA、10.73g(0.12mol)1,4-丁二醇和200ppm樟脑磺酸加入到配备有磁力搅拌棒、Dean-Stark分水器和顶置冷凝器、热电偶和氮气入口的空的500mL的3颈圆底烧瓶中。将内容物用油浴在160℃下加热6小时。将挥发性的冷凝物收集在DeanStark分水器中。反应器的样品通过GC-FID来分析，且发现组成如下。
组合物通过加入水而结晶以提供白色晶体。晶体的产量是16.5克，且发现通过GC-FID的组成是：
0.5%LA-BDO-OH
99.4%LA-BDO-LA产物
0.1%未知的较高分子量物质
实施例2：从粗的LA制造LA-BDO-LA。
第二粗的乙酰丙酸样品包含10wt%水、小于1wt%钠盐、88.3%乙酰丙酸、0.26%当归内酯和呋喃类杂质以及0.45%未知组成的低聚物。粗的乙酰丙酸的黄度指数(YI)是104。样品的颜色是暗黄色至琥珀色。
将116.18g(0.88mol)粗的乙酰丙酸、45.16g(0.5mol)1,4-丁二醇和200ppm樟脑磺酸加入到配备有磁力搅拌棒、Dean-Stark分水器和顶置冷凝器、热电偶和氮气入口的空的500mL的3颈圆底烧瓶。将内容物用油浴在160℃下加热6小时。将挥发性的冷凝物收集在DeanStark分水器中。反应器的样品通过GC-FID来分析，且发现组成如下：
产物通过加入水而结晶以提供白色晶体。产物的产量是61.05克，且发现通过GC-FID的组成是：
实施例3：用硫酸催化剂制造纯化的LA。
该预言实施例详述从二酮-二酯制造纯的乙酰丙酸。可以通过该方法制造的乙酰丙酸比实施例1中使用的粗的乙酰丙酸更纯。其特别地不含高分子量低聚物。在该实施例中，酮基羧酸酯用酸催化剂来分解以产生乙酰丙酸("酮基羧酸")。
将LA-BDO-LA(286g，1mol)、水(144g，8.0mol)和硫酸(0.5wt%)加入到配备有磁力搅拌棒的空的500mL的3颈圆底烧瓶中。将内容物加热至回流，持续4小时。在反应产物组合物中观察到乙酰丙酸和1,4-丁二醇。反应混合物用磷酸氢二钠来中和并过滤。将水从混合物汽提出来，且经由真空蒸馏在5至10托下将乙酰丙酸和1,4-丁二醇蒸馏成它们的纯的组分。乙酰丙酸将具有小于5单位的黄度指数(YI)值和大于98%的纯度。在下面的反应方案中示出二酮-二酯水解产生乙酰丙酸。
实施例4：用氢氧化钠碱在80℃下制造LA。
该预言实施例详述从二酮-二酯制造纯的乙酰丙酸。可以通过该方法制造的乙酰丙酸比实施例1或2中使用的粗的乙酰丙酸更纯。在该实施例中，酮基羧酸酯用碱来皂化以产生酮基羧酸。
将LA-BDO-LA(286g，1.0mol)、水(72g，4.0mol)和氢氧化钠(8g，0.2mol)加入到配备有磁力搅拌棒的空的500mL的3颈圆底烧瓶中。将内容物加热至80℃，持续4小时。在反应产物组合物中观察到乙酰丙酸钠和1,4-丁二醇。加入氢氧化钠以使乙酰丙酸钠从反应混合物沉淀出来。将乙酰丙酸钠从1,4-丁二醇过滤出来并用10%硫酸再酸化以形成乙酰丙酸和硫酸钠。从乙酰丙酸汽提出水，过滤硫酸钠，且在真空下在1至5托下蒸馏乙酰丙酸。乙酰丙酸具有小于5单位的YI值和大于99%的纯度。
实施例5：用氢氧化钠碱在60℃下制造LA。
该预言实施例详述从二酮-二酯制造纯的乙酰丙酸。可以通过该方法制造的乙酰丙酸比实施例1或2中使用的粗的乙酰丙酸更纯。在该实施例中，酮基羧酸酯用碱来皂化以产生酮基羧酸。
将LA-BDO-LA(286g，1.0mol)、水(72g，4.0mol)和氢氧化钠(80g，2.0mol)加入到配备有磁力搅拌棒的空的1L的3颈圆底烧瓶中。将内容物加热至60℃，持续4小时。在反应产物组合物中观察到乙酰丙酸和1,4-丁二醇。将乙酰丙酸钠从1,4-丁二醇过滤出来并用10%硫酸再酸化以形成乙酰丙酸和硫酸钠。从乙酰丙酸汽提出水，过滤硫酸钠，且在真空下在5至10托下蒸馏乙酰丙酸。乙酰丙酸具有小于5单位的YI值和大于99%的纯度。
实施例6：LA-BDO-LA
包含14.9g(0.128mol)乙酰丙酸、0.449g(9.76x10-3mol)甲酸、30g(1.66mol)去离子(DI)水和2.24mL浓硫酸的粗的乙酰丙酸组合物用2.89g(3.21x10-2mol)1,4-丁二醇来酯化。烧瓶用N2气体冲洗10分钟，之后放置在室温的油浴中。然后将烧瓶抽空至300托，之后加热至105℃。将反应保持在105℃，持续60分钟，之后将温度增加至115℃，持续25分钟。最后，将压力减小至150托，且将温度保持在115℃，持续另外的25分钟，在该点将烧瓶在真空下冷却至室温，之后用N2回填。GC-FID分析显示在色谱图中的对应于LA-BDO-LA的峰。
实施例7：LA-PDO-LA。
实施例6中描述的粗的乙酰丙酸组合物用2.434g(3.21x10-2mol)1,3-丙二醇来酯化。遵循实施例6的程序，且GC-FID显示对应于LA-PDO-LA的峰。
实施例8：LA-TMP-LA。
实施例6中描述的粗的乙酰丙酸组合物用3.44g(2.6x10-2mol)三羟甲基丙烷(TMP)来酯化。遵循实施例6的程序，且GC-FID显示对应于三酮LA-TMP-LA的峰。
实施例9：LA-BDO-LA，樟脑磺酸催化剂。
包含14.9g(0.128mol)乙酰丙酸、0.449g(9.76x10-3mol)甲酸、30g(1.66mol)DI水和0.3484g(1.50x10-3mol)樟脑磺酸的粗的乙酰丙酸组合物用2.89g(3.21x10-2mol)1,4-丁二醇来酯化。遵循实施例6的程序，且通过GC-FID对反应混合物的分析显示对应于LA-BDO-LA的峰。
实施例10：LA-BDO-LA，35催化剂。
包含14.9g(0.128mol)乙酰丙酸、0.449g(9.76x10-3mol)甲酸和30g(1.66mol)DI水的粗的乙酰丙酸组合物在0.0956g35(DowChemicalCompany)的浆料的存在下用2.89g(3.21x10-2mol)1,4-丁二醇来酯化。遵循实施例6的程序，且通过GC-FID对反应混合物的分析显示对应于LA-BDO-LA的峰。
实施例11：将LA-BDO-LA萃取入甲苯中。
闪烁小瓶装载有大约相等质量的LA-BDO-LA(根据实施例6制备)和甲苯。用手搅拌溶液，直到混合物是均一的，在该点将小瓶松盖并允许在室温下静置。在12小时之后，在小瓶中观察到LA-BDO-LA晶体。发现晶体的GC-FID分析是：
98.5%LA-BDO-LA
1.5%未知杂质
实施例12：AA-BDO-AA。
包含14.6g(0.130mol)乙酰乙酸和30g(1.66mol)DI水的粗的乙酰乙酸组合物在2.24mL浓硫酸的存在下用2.89g(3.21x10-2mol)1,4-丁二醇来酯化。遵循实施例6的程序，且通过GC-FID对反应混合物的分析显示对应于AA-BDO-AA的峰。
实施例13：PA-BDO-PA。
包含12.6g(0.130mol)丙酮酸和30g(1.66mol)DI水的粗的丙酮酸组合物在2.24mL浓硫酸的存在下用2.89g(3.21x10-2mol)1,4-丁二醇来酯化。遵循实施例6的程序，且通过GC-FID对反应混合物的分析显示对应于PA-BDO-PA的峰。
实施例14：LA-BDO-LA，MIBK萃取的樟脑磺酸。
来自实施例6的粗的LA混合物使用甲基异丁基酮(MIBK)来萃取，产生包含约1%乙酰丙酸和MIBK中的各种未经确认的杂质的溶液。所萃取的溶液展示约6的pH。配备有搅拌、Dean-Stark分水器和冷凝器的3颈圆底烧瓶装载有11.2g前述溶液和0.0456g(5.06x10-4mol)1,4-丁二醇。将反应在流动N2下搅拌10分钟，之后加入5.6微升浓硫酸。将反应在N2下搅拌5分钟，之后被抽空至300托并被加热至105℃，持续60分钟。在60分钟之后，将温度增加至115℃，持续25分钟，之后将反应器的压力降低至150托，同时保持在115℃，持续另外的25分钟。在真空下冷却至室温之后，反应器用N2回填并取样用于GC-FID分析。该分析显示与对应于总色谱的5%(峰面积)的LA-BDO-LA一致的峰。
实施例15：LA-BDO-LA，水解产物。
向配备有磁力搅拌棒、Dean-Stark分水器和回流冷凝器的干燥3颈圆底烧瓶中加入：1)10.0062g的包含以下的组合物：约8.3g(19wt%)乙酰丙酸、0.4g(1wt%)甲酸、2.24mL(9wt%)浓硫酸；2)30g(70wt%)水；和3)0.1082g(1.20x10-3mol)1,4-丁二醇。将反应混合物在流动N2下搅拌30分钟，之后加入0.313g(3.73x10-3mol)碳酸氢钠。再次将反应在室温下在N2下搅拌20min，之后抽空至300托和加热。将反应在300托下加热至105℃，持续60分钟，在该时间，将温度增加至115℃，持续另外的25分钟。接着将反应器压力降低至150托，同时将温度维持在115℃，持续另外的25分钟。在真空下冷却至室温之后，反应器用N2回填并取样用于GC-FID分析。该分析显示与对应于总色谱的1%(峰面积)的LA-BDO-LA一致的峰。
实施例17：通过使用氢氧化钠皂化而得自LA-BDO-LA的LA。
向配备有搅拌棒的100mL圆底烧瓶中加入4.990g根据实施例16制备并重结晶两次至通过GC-FID测量的大于99%纯度的LA-BDO-LA。向其加入0.88gNaOH在4.46gH2O中的溶液。然后在下80℃搅拌反应混合物210分钟，在该点将反应冷却，且根据实施例19中所描述的程序，将pH调节至约4.5。GC-FID分析显示起始材料的完全消失和归属于LA和1,4-BDO的峰的出现，表明二酯的接近定量的水解。
实施例18：经由用硫酸水解而得自LA-BDO-LA的LA。
向具有搅拌棒的100mL圆底烧瓶装载4.990g从纯的LA制备并被重结晶两次的LA-BDO-LA。向其加入10克5wt%重量硫酸的溶液。然后在回流下搅拌反应混合物，直到完成，如通过混合物的GC-FID分析确定的。
实施例19：来自通过盐酸水溶液对LA-BDO-LA水解的LA。
向包含实施例17中制备的水解混合物的100mL圆底烧瓶中滴加0.1NHCl(aq)溶液，直到获得4.5的pH。
实施例20：用氢氧化钠水溶液水解LA-BDO-LA。
向包含实施例18中制备的水解混合物的100mL圆底烧瓶中滴加10%NaOH(aq)溶液，直到获得4.5的pH。
实施例21：从乙酰丙酸蒸馏1,4-丁二醇。
向具有磁力搅拌棒的250mL圆底烧瓶中加入包含2当量乙酰丙酸和1当量1,4-丁二醇的100mL含水水解混合物。将圆底烧瓶组装在包含通向夹套冷凝器的蒸馏塔和用于馏出物的配衡接收烧瓶的蒸馏设备上。首先将蒸馏设备抽空至25托和随后加热至不高于125℃，以确保仅蒸馏1,4-丁二醇。可以将留在250mL圆底烧瓶中的LA分离并转移到永久储存器或纯化。
实施例22：LA的蒸馏。
来自实施例21的LA通过降膜蒸发器被顶置蒸馏以提供具有小于5的溶液YI的LA。
实施例23：LA的重结晶。
来自实施例22的LA在熔化物中重结晶以提供大于99%纯度和小于5的溶液YI。
从前述实施例，可以看出纯的乙酰丙酸可以从包含较高百分数的杂质的粗的乙酰丙酸生产。纯的乙酰丙酸包含基于乙酰丙酸的总重量的小于2wt%杂质，特别地小于1wt%杂质，且更特别地小于0.05wt%杂质。
如本文使用，除非上下文另外清楚地表明，否则单数形式"一(a)"、"一(an)"和"该(the)"意图也包括复数形式。术语"或"意指"和/或"。涉及相同的组分或性质的所有范围的端点包括端点且独立地是可组合的，除了当使用修饰语"在…之间"时之外。结合量使用的修饰语"约"包括所述的值且具有由上下文规定的意思(例如，包括与特定的量的测量相关联的误差度)。"组合"包括共混物、混合物、合金、反应产物和类似物。
一般而言，组合物或方法可以可选择地包括所公开的任何适当的组分或步骤，由所公开的任何适当的组分或步骤组成，或基本上由所公开的任何适当的组分或步骤组成。组合物可以另外或可选择地被配制为缺乏或基本上不含先前技术组合物中使用的或否则对于实现本权利要求的功能和/或目的来说不是必需的任何组分、材料、成分、佐剂或物质或步骤。
除非另外定义，否则所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的意思。使用标准命名法来描述化合物。未被任何指定基团取代的任何位置应理解为具有其被如所指定的键或氢原子填充的化合价。不在两个字母或符号之间的破折号("-")用于表示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基的碳连接。"烷基"意指具有指定数量的碳原子的直链或支链饱和脂族烃。"亚烷基"意指具有指定数量的碳原子的直链的或支链的二价脂族烃基。"芳基"意指所有的环成员是碳且环是芳族的环状部分。可以存在多于一个环，且任何另外的环可以独立地是芳族的、饱和的或部分不饱和的，且可以是稠合的、侧链的、螺环的或其组合。
如本文使用的"烃基"意指具有指定数量的碳原子和鉴于结构中示出的取代数量的适当的化合价的基团。烃基包含至少碳和氢，且可以任选地包含1个或多个(例如，1-8)杂原子，杂原子选自N、O、S、Si、P、或包括前述中的至少一种的组合。烃基可以是未被取代的或被一个或多个取代基取代多至由烃基允许的化合价，烃基独立地选自C1-30烷基、C2-30烯基、C2-30炔基、C6-30芳基、C7-30芳基烷基、C1-12烷氧基、C1-30杂烷基、C3-30杂芳基烷基、C3-30环烷基、C3-15环烯基、C6-30环炔基、C2-30杂环烷基、卤素(F、Cl、Br或I)、羟基、硝基、氰基、氨基、叠氮基、脒基、肼基、亚肼基、羰基、氨基甲酰基、硫醇、羧基(C1-6烷基)酯、羧酸、羧酸盐、磺酸或其盐、和磷酸或其盐。
尽管未明确示出各种化合物的立体化学，但应理解，本公开内容包括所有的异构体。
所有引用的专利、专利申请和其他参考文献通过引用以其整体并入。
尽管已经关于示例性的实施方案描述了本发明，但本领域的技术人员应理解，可以作出各种变化，且等效物可以代替其要素，而不偏离本发明的范围。此外，可以作出许多修改以使特定的情形或材料适合于本发明的教导，而不偏离其本质范围。因此，意图本发明不限于作为预期用于进行本发明的最佳模式公开的特定的实施方案，而是本发明将包括落在所附的权利要求的范围内的所有实施方案。

Claims (49)

1.一种用于减少酮基羧酸组合物中的杂质的含量的方法，所述酮基羧酸组合物包含至少1wt％的所述杂质和酮基羧酸I
其中
R2是C1-C6烷基，且
a＝0-3，
所述方法包括：
使酯化反应混合物中的烃多元醇II
G-[OH]tII
其中
G是C2-C6亚烷基，且
t＝2-3，
与所述酮基羧酸组合物在有效形成酮基羧酸酯III的条件下进行接触，其中所述酮基羧酸I以每一当量的在所述烃多元醇II中的羟基至少0.75当量的所述酮基羧酸I的量存在，
其中
R2是C1-C6烷基，
a＝0-3，
y＝2-3且z＝0-1，条件是z+y＝t；和
从所述酯化反应混合物分离所述酮基羧酸酯III。
2.根据权利要求1所述的方法，其中
G是C2-C6亚烷基，
R2是甲基，
a＝1-2，
y＝2，且
z＝0。
3.根据权利要求1所述的方法，其中
G是亚乙基、正亚丙基、正亚丁基或正亚己基，
R2是甲基，
a＝2，
y＝2，且
z＝0。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述酯化在酯化催化剂的存在下进行，所述酯化催化剂选自布朗斯台德洛瑞酸、路易斯酸、或包含前述催化剂中的至少一种的组合。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述酯化在选自以下的催化剂的存在下进行：硫酸、芳基磺酸、芳基磺酸水合物、甲烷磺酸、樟脑磺酸、高氯酸、氢溴酸、四醇钛、三醇铝、羧酸盐、有机锡醇盐、有机锡羧酸盐、三氟化硼、盐酸、或包含前述催化剂中的至少一种的组合。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述催化剂为对甲苯磺酸一水合物。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述催化剂为十二烷基苯磺酸。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述催化剂为醇锡(II)。
9.根据权利要求4所述的方法，其中所述酯化催化剂是多相酸催化剂。
10.根据权利要求1-3和6-9中任一项所述的方法，其中所述酯化在80至250℃的温度下进行。
11.根据权利要求1-3和6-9中任一项所述的方法，其中所述酯化在惰性气体气氛中或在低于大气压的压力下进行。
12.根据权利要求1-3和6-9中任一项所述的方法，其中在所述接触的至少一部分期间从所述酯化反应混合物除去水。
13.根据权利要求12所述的方法，其中G是正亚丁基，且当从所述反应混合物除去所述水时，小于或等于10重量百分数的1,4-丁二醇作为四氢呋喃损失。
14.根据权利要求1-3、6-9、和13中任一项所述的方法，其中所述分离是通过洗涤、结晶、过滤、液-液相分离、沉淀、或前述中的至少一种的组合。
15.根据权利要求1-3和6-9中任一项所述的方法，其中所述分离包括使所述酮基羧酸酯III从所述酯化反应混合物结晶。
16.根据权利要求15所述的方法，其中
G是亚乙基、正亚丙基、正亚丁基或正亚己基，
R2是甲基，
a＝2，
y＝2，且
z＝0。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述分离还包括用水洗涤所述结晶的酮基羧酸酯III。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所述洗涤除去发色体、酸催化剂、未反应的酮基羧酸、或包含前述中的至少一种的组合。
19.根据权利要求1-3、6-9、13、和16-18中任一项所述的方法，其中所述酮基羧酸组合物包含至少1wt％的所述杂质，且所述分离的酮基羧酸酯III包含小于1wt％的所述杂质。
20.根据权利要求1-3、6-9、13、和16-18中任一项所述的方法，其中所述酮基羧酸组合物包含至少10wt％的所述杂质，且所述分离的酮基羧酸酯III包含小于1wt％的所述杂质。
21.根据权利要求1-3、6-9、13、和16-18中任一项所述的方法，其中所述酮基羧酸组合物包含至少5％的水。
22.根据权利要求1-3、6-9、13、和16-18中任一项所述的方法，其中所述酮基羧酸组合物中的所述杂质包括生物质残留物。
23.根据权利要求1-3、6-9、13、和16-18中任一项所述的方法，其中所述杂质选自糠醛、甲酸、糠醇、羟基甲基糠醛、当归内酯、乙酸、甲醇、胡敏素、糖类、或包含前述杂质中的至少一种的组合。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述糖类是多糖。
25.根据权利要求1-3、6-9、13、16-18、和24中任一项所述的方法，还包括分解所述被分离的酮基羧酸酯III以提供所述酮基羧酸I或其盐。
26.根据权利要求25所述的方法，其中分解是通过用酸水解或用碱皂化。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述分解在40至150℃的温度下进行。
28.根据权利要求26所述的方法，其中所述酸是无机酸。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述无机酸是硫酸或盐酸。
30.根据权利要求25所述的方法，其中所述碱是氢氧化季铵、碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、醇锂、醇钠、醇钾、或包含前述碱中的至少一种的组合。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述氢氧化季铵是氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵或氢氧化四辛基铵。
32.根据权利要求30所述的方法，其中所述碱金属氢氧化物是氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾。
33.根据权利要求30所述的方法，其中所述碱土金属氢氧化物是氢氧化镁或氢氧化钙。
34.根据权利要求30所述的方法，其中所述醇锂是甲醇锂、乙醇锂或丁醇锂。
35.根据权利要求30所述的方法，其中所述醇钠是甲醇钠、乙醇钠或丁醇钠。
36.根据权利要求30所述的方法，其中所述醇钾是甲醇钾、乙醇钾或丁醇钾。
37.根据权利要求25所述的方法，还包括在所述分解期间、在所述分解之后、或其组合，蒸馏所述烃多元醇。
38.根据权利要求25所述的方法，还包括在所述分解之后过滤所述酮基羧酸和所述烃多元醇。
39.根据权利要求25所述的方法，还包括在所述分解之后中和任何未中和的酸催化剂。
40.根据权利要求25所述的方法，还包括在所述分解之后使所述酮基羧酸盐沉淀。
41.根据权利要求37所述的方法，其中G是正亚丁基，在所述蒸馏期间除去的水中，小于或等于20重量百分数的1,4-丁二醇作为四氢呋喃损失。
42.根据权利要求37-40中任一项所述的方法，其中所述碱是氢氧化季铵、碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、醇锂、醇钠、醇钾、或包含前述碱中的至少一种的组合。
43.根据权利要求37-40中任一项所述的方法，其中所述氢氧化季铵是氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵或氢氧化四辛基铵。
44.根据权利要求37-40中任一项所述的方法，其中所述碱金属氢氧化物是氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾。
45.根据权利要求37-40中任一项所述的方法，其中所述碱土金属氢氧化物是氢氧化镁或氢氧化钙。
46.根据权利要求37-40中任一项所述的方法，其中所述醇锂是甲醇锂、乙醇锂或丁醇锂。
47.根据权利要求37-40中任一项所述的方法，其中所述醇钠是甲醇钠、乙醇钠或丁醇钠。
48.根据权利要求37-40中任一项所述的方法，其中所述醇钾是甲醇钾、乙醇钾或丁醇钾。
49.一种用于纯化包含酮基羧酸I和杂质的组合物的方法，
其中
R2是C1-C6烷基，且
a＝0-3，
所述方法包括：
使酯化反应混合物中的烃多元醇II与包含酮基羧酸I和杂质的组合物进行酯化，其中所述酮基羧酸I以每一当量在所述烃多元醇II中的羟基至少0.75当量的所述酮基羧酸I的量存在，
G-[OH]tII
其中
G是亚乙基、正亚丙基、正亚丁基或正亚己基，且
t＝2，
以形成酮基羧酸酯III
其中
R2是C1-C6烷基，
a＝0-3，
y＝2-3且z＝0-1，条件是z+y＝t；
从所述酯化反应混合物分离所述酮基羧酸酯III，和
分解所述分离的酮基羧酸酯III以提供所述纯化的酮基羧酸I组合物或其盐。
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