TW502014B - Process for the manufacture of C9 aldehydes and alcohols and the use thereof - Google Patents
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Description
502014 A7 _____ B7 五、發明説明(1 ) 本發明係關於醛、醇、酸、及其衍生物之製造方法。 本發明亦係關於該等化合物之用途,並且特別係關於醇及 其衍生物之用途、酯之用途、醇及酸之用途、與酸鹽之用 途。更特定言之,本發明係關於以酯作爲合成潤滑劑及作 爲塑化劑之用途、係關於經酯類塑化之聚合組成物、及關 於自該等組成物製得之產物。某些化合物爲嶄新之化合物 〇 2 —乙基己醇之酯類,特別是其酞酸酯,是最常使用 的塑化劑之一。該種醇可以利用以下的程序製得,亦即先 將丙烯施以氫甲醯化作用,再將製得之丁醛藉醇醛縮合反 應施以二聚化作用,在本專利說明書(包括申請專利範圍) 中經常使用到醇醛縮合反應這個名詞,其包括後續之脫水 以製得不飽和醛,最後再將製得之醛施以氫化作用而生成 飽和醇。 利用諸如蒸氣裂解裝置製得之丙烯在施以氫甲醯化作 用之前必須經過純化的步驟,以其作爲原料之製造成本因 而增加。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (讀先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 雖然衍生自2 -乙基己醇之塑化酯被廣泛地使用,但 是對某些目的而言,例如當要求聚合物要有較低之揮發性 或者較強之溶解力時,則以較高分子量的酯類(例如基於 壬醇者)爲佳。目前可市購而得之C9酯類一般係衍生自 <:9醇之異構混合物,因此當使用者要求產品的一致性時 就會增加製造的複雜性。 這些複雜性係來自製造醇類前驅物時製程中進料組成 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210X297公釐) — 一 4 一 502014 A7 __B7 五、發明説明(2 ) 與反應條件的變異。這些前驅物可以藉諸如混合態C3-C 5烯烴進料之低聚作用而生成直鏈或支鏈烯烴之混合物( 其主要爲具有6至1 0個碳原子者),再由此蒸餾出混合 態C 8烯烴,然後依次施以氫甲醯化作用、加氧作用( oxonated)及氫化作用即製得C9醇異構混合物。 在其他的商業化製程中,(:9醇前驅物的典型製法是 先將丁烯流施以二聚化作用,再將生成之C 8烯烴餾份施 以加氧作用。丁烯流本身即含有異構混合物,其比例會隨 時間而改變,並且cobalt oxo法亦會引發某些異構化作用 。因此由醛之氫化作用得到的醇類會生成異構物分配不定 的反應產物並且會有較低碳或較高碳同系物的存在,如果 要符合客戶產品規格就必須作進一步之處理。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在製造塑化酯的典型商業化製程中,醇是以較酸爲過 量的用量使用,並且醇會自酯類產物汽提而出並循環使用 。任何不純物或任何反應性較低之異構物會隨著反應的進 行而濃縮於反應容器中,因而使得組成隨時間改變。下游 使用者對此種進料產品所實施之品質控制檢驗就較單一異 構物者爲繁重。 含多種異構物塑化劑之熱塑料的加工在某些應用中也 許更難以控制,致最終產物之不同批次間的性質不一致性 更有可能發生。 此即需要使用者對製程變數作較爲嚴格的控制,例如 使用於汽車噴塗廠及地板材料輸送帶之爐溫範圍,亦使得 材料的循環使用變得複雜。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 5 一 502014 A 7 B7 五、發明説明(3 ) 在使用對應酸的應用中,對純度的要求更高,例如當 酸是使用於合成潤滑劑之製造或者使用於過氧化物聚合起 始劑的製造時。 最後,洗出液及環境之監控亦較爲困難;例如,單一 異構物材料的最低可偵測性可能較多重異構物材料者低一 個數量級。 因此仍有必要找出製造具商業用途之有機分子的替代 路徑,並且此一路徑應具有彈性並對產物結構有較大的控 制能力,特別是情況需要時要具有製得單一異構物之能力 〇 除此之外,亦有需要找出一種具有足夠彈性而能使用 多種純度之不同原料(特別是產自世界各地之多種天然氣 源的原料)的路徑。 本發明提供飽和脂族C 9醛的製造方法,其包含將C6 醛與丙醛施以醇醛縮合反應以製得不飽和(:9醛,然後再 將C 9醛施以氫化作用製得飽和C 9醛。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 飽和C 9酸可以視需要進一步施以氫化作用以製得對 應之醇,後者並可視需要施以酯化作用,或者c9醛可被 氧化成對應的酸。如有需要,不飽和<:9醛可於單一階段 氫化成飽和醇(在此一製程中,飽和醛一般是以中間物的 型態生成但是無法分離)、飽和醛與醇之混合物、或者不 飽和醇。 飽和c6醛可以自諸如含有c2不飽和烴及/或合成氣 (C0 & H2)(得自諸如天然氣之轉化作用)之組成物製得, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 一 6 - 502014 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(4 ) 此一部份將於下文中作較爲詳細的說明。含有這些組份的 反應物流可被施以氫甲醯化作用,並將生成之含丙醛組成 物施以醇醛縮合反應,再將生成之己烯醛(大體上爲單一 異構物)施以氫化作用即製得起始之C 6飽和醛,最後提及 之步驟或者後一步驟如有需要可與醇醛縮合反應結合實施 以製得C 9醛。 製造飽和C 6醛的另一種路徑是將合成氣施以費雪一 拖許法(Fischer-Tropsch process)以產製一級醇(當使用 鈷觸媒時)與直鏈α —烯烴(當使用鐵觸媒時)。這些產物 可分別施以脫氫作用及加氧作用以製得主要爲正鏈醛之產 物。其他路徑尙包括戊烯之加氧作用,及藉乙烯之觸媒處 理生成Ziegler*醇以製得較高碳的醇類並藉脫氫作用製得 醛。所欲碳數之材料的分離作用可在這些方法中任何適宜 的階段實施。 本發明亦提供包含以下步驟的方法: (a) 將包含<:2不飽和烴、一氧化碳及氫氣的組成物施 以氫甲醯化作用以製得含丙醛之組成物, (b) 將含丙醛之組成物施以第一及第二醇醛縮合反應 ,使其三聚化成不飽和(:9醛,並視需要實施, (c) 將得自第一醇醛縮合反應之中間不飽和C 6醛氫化 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 7 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
502014 A7 B7 __ 五、發明説明(5 ) 成飽和<:6醛,並視需要實施, ((1)將<:9醛氫化成飽和醛,C9醛爲步驟(b)之雙不飽 和產物、步驟(c)產物與丙醛分子行醇醛縮合反應製得之 單不飽和產物、或者步驟(b)產物與該單不飽和產物形成 的混合物,並視需要實施, (e)將步驟(d)產物施以氧化作用以生成<:9酸或者視 需要實施, (f)將步驟(b)或步驟(d)產物施以氫化作用以生 成飽和C 9醇,並視需要實施, (g)將得自步驟(f)之飽和C 9醇施以酯化作用。 本發明進一步提供包含以下步驟之方法 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (b) 將含丙醛之組成物施以第一及第二醇醛縮合反應 其三聚化成不飽和C 9醛, (c) 將得自第一醇酸縮合反應之中間不飽和c 6酸氯化 成飽和C6醛,步驟(c)係視需要實施,及 (d) 將C 9醛氫化成飽和醛,C 9醛爲步驟(b)之雙不飽 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇Χ297公釐) 一 8 — 502014 A7 ____B7 五、發明説明(6 ) 和產物、步驟(c)產物與丙醛分子行醇醛縮合反應製得之 單不飽和產物或者步驟(b)產物與該單不飽和產物形成的 混合物,並視需要實施, (e) 將步驟(d)產物施以氧化作用以生成C 9酸或者視 需要實施, (f) 將步驟(b)或步驟(d)產物施以氫化作用以生成飽 和C 9醇,並視需要實施, (g) 將得自步驟(f)之飽和C 9醇施以酯化作用。 本發明進一步提供包含以下步驟之方法 (b) 將含丙醛之組成物施以第一醇醛縮合反應, 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (c) 將得自第一醇醛縮合反應之不飽和C 6醛氫化成飽 和(:6醛,並將生成之飽和C6醛與丙醛施以第二醇醛縮合 反應以製得不飽和C 9醛, ((1)將<:9醛氫化成飽和醛,並實施 (e)將步驟(d)產物施以氧化作用以生成(:9酸,或者 實施 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ 502014 A7 ___ _B7 五、發明説明(7 ) (f) 將步驟(d)產物施以氫化作用以生成飽和09醇, 並視需要實施, (g) 將得自步驟(f)之飽和C 9醇施以酯化作用。 在上述方法中(其中丙醛被施以二聚化作用)提及之 c6不飽和醛大部份是2 -甲基一 2 -戊烯醛;得自其氫 化作用之C 6飽和醛是2 -甲基戊醛;雙及單不飽和、及 飽和C 9醛分別爲2,4 一二甲基一 2,4 —庚二烯醛、 2,4 —二甲基2 —庚烯醛、及2,4 一二甲基庚醛,飽 和C9醇是2,4 一二甲基庚醇,並且C 9酸是2,4 一二 甲基庚酸,但是C 9材料之其他異構物亦可能以少量的形 態生成。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 除此之外,亦可在包含鉑之觸媒的存在下利用鋅或鐵 鹽,或者在銥/碳或餓/碳觸媒之存在下對不飽和(:9醛 施以氫化作用以製得對應之2,4 一二甲基一 2,4 一庚 二烯醇及2,4 一二甲基—庚烯醇,如Houben-Weyl, Band IV,Section,1C,pp 218及22 4與本文提及之參考 文獻所述者。 在 J.Vinyl Technology, 1 990, 1 2 ( 4),208 ff中,B . L. Wadey等人提及六種鄰苯二酸二壬酯之性質,其中兩種 ,鄰苯二酸二正壬酯及鄰苯二酸二(1-甲基辛)酯,是用於 研究,而其他四種則在商業上作爲塑化劑。其中一種,經 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2 ί 0 X 297公釐) ' -10 - 502014 A7 B7 五、發明説明(8 ) 確認爲J D P,很明顯地是用於表示申請人之關係企業公 司以商標名Jayflex D I NP販售之塑化劑。此一塑化酯係 衍生自含有相當比例二甲基庚醇異構物之醇混合物,但其 實際上僅含有低於4%之2,4 -二甲基庚醇並且異構物 的數量不低於2 0種。因此,在ffadey等人的文獻中僅概 要式地確認J DP爲鄰苯二酸2,4 一二甲基庚酯4,6 一二甲基庚酯。而且目前尙無商業上較爲經濟的方法可單 獨製得或者自異構混合物中分離出該種酯。 在 U.S.Patent No.28525 63 (Hagemeyer 等人)中揭示 一種方法’其中不飽和酸是由α -碳原子具分支的醛與a -碳原子未分支的醛藉醇醛縮合反應製得。飽和醛及醇是 藉生成之不飽和醛的氫化作用製得,並且塑化劑是藉醇之 酯化作用製得。酯之實例爲2 -丙基- 4 -甲基己醇之鄰 苯二酯。 在 U.S.Patent No.2485 989 (Smith等人)中,丁醛之 醇醛縮合反應與產物轉化爲飽和醛2 -乙基己醛之氫化作 用是同時實施。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 同樣地,在 U.S.Patent No.4270 0 06 (Heilen 等人)中 ,當使用第VIII族/稀土族金屬之觸媒組合時,產物醛中 雙鍵之氫化作用亦是與醇醛縮合反應同時實施。在其一實 例中,丙醛主要被轉化爲-甲基戊醛,並有少量2,4 一 二甲基庚2,4 一二烯醛與2,4 一二甲基庚一 2 —烯醛 製得。
Br i t i sh Spec i f i ca t i on No. 1 54 78 5 6 ( Gr ace )中提及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21 OX 297公釐) " ~ -11 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 502014 A7 B7 五、發明説明(9 ) 在醇醛縮合反應中使用相轉移觸媒(P T c),其製得之產 物再施以氫化作用以生成醇,然後再將醇施以酯化作用以 製得潤滑劑之基本原料。在其一實例中,2 -乙基己醛( 其本身可藉正丁醛之醇醛縮合反應與其後的氫化作用製得 )與正丁醛之反應可在P T C存在或不存在之條件下進行 。當PTC存在時,8 9%已反應之乙基己醛會轉化成所 欲之,2,4_二乙基辛烯醛;如果無PTC存在時,對 應的數值變爲4 5%。 就以上討論之GB-A- 1 54785 6中的揭示而言,不飽和C 醛可以藉本發明以良好的選擇性在無相轉移觸媒之存在下 自丙醛製得(雖然本發明並不排除使用P T C)。當反應通 常是在多相混合物中進行並且反應中產生的水是藉蒸發或 者相分離去除時,如果該反應中又有P T C的存在將使得 自反應混合物回收所欲產物的工作變得複雜。 於步驟(a)中處理之組成物,如上所述,包含一氧化 碳、氫氣與一或兩種C2不飽和烴等必要成份。在本發明 的某些實施例中,烴最好是乙烯,並且最好不要有乙炔的 存在或者其存在的比例極小。在其他的實施例中,主要的 烴是乙烯並且乙炔可以視需要存在或者最好有乙炔的存在 〇 組成物可以多種方法製得,包括混合純C2H4、C 0 與h2,混合經純化之商業上製得之C2H4與經純化之合 成氣(syngas)或者以部份氧化(Ρ0Χ)或蒸氣重組單元 之產物與得自蒸氣或觸媒裂解爐之產物混合,該產物可經 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ ~ - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ------IT—— -12 - 502014 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(10 ) 過純化或者僅將觸媒毒素移除而不需再經過處理。但是, 該組成物仍以稀釋之多組份合成氣(DMCS)爲佳,"稀釋"意 指該氣流未藉稀釋劑(例如,甲烷及乙烷)之移除(例如, 藉低溫分離)作完全的純化’該稀釋劑不會參與氫甲醯化 反應。該氣流可自天然氣的處理製得,例如,自含有C 0 及H2之氣流(以習用之Ρ0Χ技術或蒸氣或觸媒重組製得)與 含有乙烯及乙炔之另一氣流(藉甲烷之熱解製得)生成的混 合物製得,此一部份在 U.S.Patent Application Serial No. 375, 324 of 18th,January 1995 及對應之專利說明書( 名爲”含一氧化碳、氫氣、乙烯及乙炔之多組份合成氣之 直接氫甲醯化作用",申請人爲Gabor Kiss等人,讓與 Exxon Research & Engineering Company,並與本專利說 明書同時歸檔,其整個揭示並併於本文中以爲參考)中有 較爲詳細之說明。 如上所述,DMCS可包含H2、C0與一或兩種C2 不飽和烴及不同之中性與不欲之物種,視來源而定。 在某些實施例中,DMC S亦含有一或多種(:3 +單或 多烯屬不飽和烴,特別是(:3至(:5單或多烯屬烴,並且較 爲特別的是其除了 C2不飽和物之外尙含有丙烯及丁烯。 意指,生成之醇醛縮合產物的組成可加以控制以含有,除 了任何得自丙醛之四聚化作用之C 12物種外,C 9物種與 某些C1Q及C ^物種形成之混合物。其他物種的比例(主 要是C1Q物種)最好不超過基於產物總重量之重量2 5% ,並以1 0至2 0%之範圍爲較佳,如此即可製得在聚合 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -13 - 502014 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明(η ) 組成物中具有較低揮發性與提昇之持久性的最終塑化酯產 物。 如有需要,至少部份C 10 +物種可被分離出,使得醇 可以此種狀態或者以衍生物之形態使用於諸如合成潤滑劑 或塑化劑中。 當關切的項目是中性與必要組份時,組成最好以下列 之莫耳項表示: C0:氣體之1至5 0%,並以1至3 5%爲較佳。 C2H4/C2H2:總量高 CO 至之 1 0 0%。 h2:最低自乙烯系不飽和物種之莫耳當量加上乙炔 系不飽和物種之兩倍莫耳當量至最高爲DMC S之6 0% 。較佳的上限爲乙烯系不飽和物種之兩倍莫耳當量加上乙 炔系不飽和物種之三倍莫耳當量,但是當乙炔之比例太低 以致於其轉化不具經濟效益時,則最低氫氣含量可爲乙烯 系不飽和物種之莫耳當量。 烷、C Ο 2、N 2及Η 2 0的總量:〇至7 〇 %,並以 0至4 0 %爲佳。 多組份合成氣進料中的某些微量組份習知會在加氧反 應中造成有害的影響。其中有些是不可逆觸媒毒劑,例如 硫化物(如H 2 S及C 0 S )。其他如鹵化物、氰化物及羰 基鐵則會引發可逆之毒化或者加速觸媒之去活化作用,或 者會在下游加工中引發不欲之反應。有害組份之濃度可以 利用目前習知之多種技術加以調整以提供加氧反應器可接 受之多組份合成氣進料。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) 一 14 - —II ——f ------t-----·#. (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 502014 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明() 如同在上文提及之U· S·及PCT同時申請案中所作較爲 詳細之說明,文獻含有許多關於純乙烯之氫甲醯化作用及 純乙炔與合成氣之氫甲醯化作用方面的參考資料;文獻來 源包括"New Synthese with CarbonMonoxide",Ed. J. Falbe, Springer Verlag,New York, 1980,特別是章節" Hydroformyla t i on,Oxo Synthesis,RoelenReactionH by B· Cornils ;與 U.S· Patent Nos· 3527809 、 3917661及4148830,其述及油溶性經膦改質之铑觸媒對乙 烯極具效用;所有此等文件的揭示均併於本文中以爲參考 。然而,乙炔的存在會造成困擾並且在美國申請案中列舉 之文獻一般是將乙炔視爲須加以避免的組份。依據本發明 ,實質上不含乙炔之組成物的氫甲醯化作用可在目前習知 之氫甲醯化條件下利用目前習知之觸媒(例如第VI I I族過 渡金屬觸媒,特別是Co及Rh)完成,而含乙炔(與實質上不 含乙炔)之組成物的氫甲醯化作用最好是利用油溶性鍺錯 合物(其包含與一氧化碳及三有基磷化合物錯合之低價Rh) 作爲觸媒來實施。可提及之三有基磷化合物的例子有一或 多種油溶性三芳基膦、三烷基膦、烷基二芳基膦、芳基二 烷基膦、三有機亞磷酸鹽、特別是三烷基亞磷酸鹽及三芳 基亞磷酸鹽(其中烷基包括環烷基),以上之三有基磷化合 物爲每分子含一或多個可利用磷原子上之孤立電子對與Rh 錯合之磷原子。除了此種單螯合化合物外,尙可或亦可使 用雙螯合磷化物作爲配位基。習知可在純烯烴進料之氫甲 醯化作用中提供良好觸媒活性的三有基磷配位基亦適宜於 I------------^-----··1 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 一 15 - 502014 A7 ____B7 五、發明説明(13 ) 本發明之方法中使用,其濃度最好使(a)P/Rh莫耳比至少 爲2 : 1,較佳的最低比率視含磷配位基的性質而定,例如 ’對雙螯合配位基而言,較佳的最低比率爲2: 1,對亞磷 酸鹽配位基而言爲4: 1,並且該比率以不低於30: 1爲最 佳;(b)具配位活性之磷原子的總濃度至少爲〇. 〇1莫耳/ 升;及(c)反應器中維持之〔P〕/Pc。比至少爲0.1毫莫耳 /升/ kPa,其中〔P〕爲溶液中具配位活性之磷原子的總 濃度,並且Pc〇是氣相中一氧化碳的分壓。 可提及之配位基的例子有三辛膦、三環己基膦、辛基 二苯膦、環己基二苯膦、苯基二辛基膦、苯基二環己基膦 、三苯膦、三-對位-甲苯基膦、三菓膦、苯基二棻基膦 、二苯基菓基膦、三一(對位甲氧苯基)膦、三一(對位一 氰苯基)膦、三一(對位硝苯基)膦、與對位一 N,N -二 甲胺基苯基(二苯基)膦、三辛基亞磷酸鹽或三-對位-甲 苯基亞磷酸鹽;可提及之雙螯合化合物有二磷-雙(二苯 膦基)乙烷。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 反應混合物中Rh濃度最好在1 X 1 〇-5至1 X 1 0 莫耳/升之範圍,或者就實際而言,在基於溶液總 重量之1至lOOOppm之範圍並以20至500 P P m爲佳。 觸媒最好是和含乙炔及/或乙烯之進料在觸媒溶液中 接觸,此處之觸媒溶液係指觸媒於油性溶劑或此類溶劑混 合物中形成的溶液,油性溶劑的例子有脂族及芳族烴(例 如庚烷、環己烷、甲苯)、酯(例如鄰苯二酸二辛酯)、醚 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ297公釐) -16 - 502014 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(14 ) 、及多元醚(例如四氫呋喃、及四乙二醇二甲醚)、醛(例 如丙醛、丁醛)、加氧產物醛之縮合產物或者三有機磷配 位基本身(例如三苯膦)。 鍺可以預生成之觸媒(例如氫羰基參(三苯膦)鍺〇) 之溶液)導至反應器或者其可在原處生成。如果觸媒是在 原處生成,則铑可以前驅物的型態導入,例如可用乙醯丙 酮基二羰基铑(I){ Rh(CO)2(acac)}、氧化鍺{Rh2〇3}、羰 基铑{Rh4(CO)12、Rh6(CO)16}、參(乙醯丙酮基)鍺(I) { Rh(acac)3}、或者經三芳基膦取代之羰基鍺{Rh(CO)2( ΡΑγ3)2,其中爲Ar芳基。 氫甲醯化作用最好在4 0至2 0 0 °C之溫度範圍內實 施’溫度範圍並以8 0至1 8 0°C爲較佳,並以9 0至 1 5 5 °C爲最佳。 反應最好在0· 0 5至5 0MPa之(絕對)壓力範圍 內實施,壓力範圍並以約0.1至30MPa爲較佳並且 一氧化碳之分壓最好不超過總壓之5 0%。基於安全之考 量,乙炔分壓應予限制,其上限爲〇. 2MPa。 進料中一氧化碳、氫氣、乙烯及乙炔對處於前述壓力 下之加氧反應器之比例保持如下:C◦自約1至50莫耳 % ’並以約1至3 5莫耳%爲佳;H2自約1至9 8莫耳 %,並以約1 0至9 0莫耳%爲佳;乙烯及乙炔,其各別 量及合併量均自約0. 1至35莫耳!,並以約1至35 莫耳%爲佳。 反應可以批次法或者連續法實施,並以後者爲佳。如 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公釐) 一 17 - 502014 經濟部中央標準局負工消費合作社印裂 A7 B7五、發明説明(15 ) 以連續法實施則最好使用高至4小時之滯留時間,較佳的 滯留時間爲1 / 2至2小時。 因爲目前商業化之觸媒加氧轉化法是在液相中進行並 且反應物爲氣態化合物,氣相及液相間的接觸表面積最好 要高以避免質量傳輸的限制。觸媒溶液與氣相間的高接觸 表面積可以利用任何適宜的方式得到確保,例如,在批次 壓熱器操作中施以攪拌。在連續式操作中,反應器進料氣 體可以在諸如連續流動式攪拌壓熱器中與觸媒溶液接觸, 其中氣體是自容器的底部導入並分散,並且最好是經由孔 口實施。將R h觸媒之溶液分散於高表面積之載體上亦可 確保觸媒與氣體進料間有良好的接觸,此一技術在本技藝 中以經承載之液相催化作用爲人所熟知。 特別是當進料組成物同時含有乙烯乙炔時,不同階段 之氫甲醯化作用可在不同的條件下實施,乙炔轉化時所使 用之條件較乙烯者爲劇烈(例如,較高之溫度或觸媒或配 位基濃度)。其可藉使用兩個或多個連續反應器達致,當 進料自一反應器至下一反應器時,反應條件的劇烈性增加 ,或者當使用塞流反應器時,溫度沿塞流反應器的長度方 向而增加。此種多階式的操作即使在組成物中無乙炔時亦 可使用。 在醇醛縮合步驟或者依據本發明方法之步驟中作爲反 應物的丙醛,如同在上述之某些實施例中其可藉(:2不飽 和烴之加氧作用製得。如有需要,加氧作用可在製得丙醇 之條件下實施,而丙醇可再經縮合及脫水藉Guerbet反應 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' ~ ~ 一 18 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 502014 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(16 ) 製得所欲之C 6醛,此一部份述於Burk等人之J. Mol . Cat.,33(1)卜21 0 在其他實施例中,丙醛可藉其他的方式製得,例如, 藉丙醇之脫氫作用(例如使用銅觸媒)、丙烯醛之氫化作用 、丙烷之生物氧化作用、丙醇之部份氧化作用(不論得自 生物氧化作用或其他方式,例如以空氣行之的氧化作用) ,或者1 一 丁烯之臭氧化作用。 兩個醛分子經過縮合而生成醇醛縮合產物之後,通常 會立即施以脫水作用以生成碳原子數爲原來者兩倍之不飽 和醛(或者在交叉醇醛縮合反應中碳原子數爲兩種不同醛 之碳原子數的總合),此一事實不但爲人所熟知,實施縮 合反應所需具備之條件亦爲人所熟知。一般而言,反應物 可以處於蒸氣相或者處於液相,並在適當之提高溫度(例 如4 0 °C至2 0 0 °C )及壓力下(例如,0 . 0 1至2 MPa,並以〇. 1至2MPa爲佳)。反應通常是在觸 媒的存在下實施,觸媒可爲固體或液體,並且可爲酸性或 鹼性(以後者爲佳)。雖然可以使用有機鹼,但是仍以強無 機鹼(例如鹼金屬氫氧化物或者碳酸鹽)爲佳,同時其最好 呈現水溶液狀態。在其他的實施例中,亦可使用固態觸媒 ,例如金屬氧化物,特別是氧化鈦或氧化鎂。一般而言, 上述之條件均適用於本發明之醇醛縮合法之各個步驟;在 較佳的條件下脫水作用進行地極爲迅速並且基本上接近完 全。 所欲之飽和C 9醛及其後繼分子最好具有2,4 一二 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) '""~ 一 19 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 502014 A7 B7 五、發明説明(17) 甲基庚烷之烴骨架。爲了使所欲之(:9產物有最大之產率 ’經發現在第一及第二醇醛縮合反應之間最好先將2 -甲 基一 2 -戊烯醛氫化成2 -甲基戊醛。不使羰基受到影響 之不飽和度的選擇性氫化作用可以在氣/液相或氣相中使 用目前習知可用於彼目的之觸媒來實施。可提及之適宜氫 化觸媒的例子有鈀,例如使用諸如氧化鋁或碳載體之經承 載的鈀觸媒,其並處於相當溫和的條件下,例如高至 3MPa之氫氣壓力(以介於0. 5至2. OMPa爲佳) 及介於8 0至2 0 0°C之溫度,並視需要存在於惰性溶劑 中。適宜之溶劑包括脂族、脂環族及芳族烴或者含氧溶劑 ,例如醇、酯及醚。 第二醇醛縮合反應,亦即將丙醛與2 -甲基一 2 -戊 烯醛或者2 —甲基戊醛反應(以後者爲佳),可在類似第一 合反應的條件下實施。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如果希望自第二醇醛縮合反應之中間產物,2,4 一 二甲基一 2,4 一庚二烯醛或者較佳之2,4 一二甲基一 2 -庚烯醛,製得飽和C9醛,2,4 一二甲基庚醛,進 一步之氫化作用可以上述用於飽和C β醛之製造的方式實 施。如果所欲之最終產物爲對應之2,4 -二甲基庚酸, 則此一流程亦可方便地使用。 然而,如果所欲之產物是飽和醇,2,4 一二甲基庚 醇,則可視需要使用較爲劇烈的氫化條件,此時乙烯系不 飽和度的氫化作用與羰基的還原作用是同時發生。爲達此 一目的,反應可在目前習知之條件及觸媒系統之存在下實 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -20 - 502014 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7五、發明説明(18 ) 施。舉例而言,觸媒可以是、Ni、Raney Ni、Pt或Pd、部 份還原之氧化銅、氧化銅/氧化鋅、銅鉻鐵礦、最好和鈷 或錬觸媒組合使用之銅基底觸媒;Ni/Mo; Co/Mo或位於 碳上之Mo,並視需要呈現其硫化物之形態。以上觸媒之任 一者均可單獨或者組合使用;鎳是其中較佳之觸媒。反應 條件可包括,例如,2至30MPa之氫氣壓力與1〇〇 至2 4 0 °C之溫度範圍。 如果希望對飽和〇:9醛的使用保持多種選擇,本發明 亦提供不飽和醛之兩階段氫化作用,第一階段是在溫和觸 媒(例如上述之鈀觸媒)的存在下於第一反應器中實施而製 得飽和醛。其可使用上述較強觸媒中之一者(例如鎳)於第 二反應器中作進一步之氫化作用。另外,飽和醛亦可被氧 化,或者與諸如丙醛作進一步之醇醛縮合反應而製得C12 醛,該種醛的製造(利用上述之路徑或者利用C 6醛之二聚 化作用)及其衍生物亦爲本發明提供之範圍。 除了具撓性之外,此一流程的另一優點是其對氫化反 應有較好的控制,如果該反應是在單一反應器中實施並自 不飽和醛製得飽和醇時,其可能會因兩個鍵同時進行氫化 作用所釋出之熱量而有過度的溫度增加。控制此一高放熱 反應之必要性亦增加反應器之成本。 將飽和醛氧化爲對應之羧酸可以目前習知之任何方法 實施,亦即本技藝所使用或者文獻所述及之方法。如果希 望或者要求要有觸媒的存在,則氧化作用可以氧氣方便地 實施。可提及之觸媒爲含有諸如銅、鈷或錳等金屬陽離子 ί紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 21 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 502014 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明(19) 之溶液。 當欲施以醇醛縮合反應以生成(:9醛之己醛爲2 -甲 基戊醛時,如同在本發明多個實施例中所示者,其可藉丙 醛之醇醛縮合反應及生成之己烯醛中不飽和度之氫化作用 而極爲容易地製得。在其他實施例中,該己醛可由該路徑 或者其他路徑製得。 但是在其他實施例中亦可使用其他己醛。例如,正 C 6酸可以如下之方法製得:利用Fischer-Tropsch法自合 成氣製得烷,將生成的烷水合成烷醇並脫氫製得烷醛。製 造正己醛之其他路徑尙包括C6 α-烯烴之水合作用、 C 5 Ziegler烯烴之加氧作用與椰子油醇或棕櫚油醇之脂 分解作用及其後的脫氫作用。正己醛之交叉醇醛縮合反應 會製得壬烯醛之異構混合物,包括2 -甲基- 2 -辛烯醛 及2 — 丁基- 2 —戊烯醛,其可被氫化成對應之飽和醛, 而飽和醛可進一步被氫化成對應之飽和醇,包括2 —甲基 辛醇或2 -丙基己醇,如果希望以結合法實施,或可氧化 成對應之酸,包括2 -甲基辛酸及2 -丙基己酸。另外, 壬烯醛可被氫化成對應之不飽和醇,2 -甲基- 2 -辛烯 醇及2—丁基一2-戊烯醇。 上述自丙醛生成(:9材料之反應順序可以利用多種不 同的方式實施,例如: 在三聚化反應順序之第一實施例中,丙醛之二聚化反 應是在第一醇醛縮合反應區中實施,不飽和產物在第一氫 化區被選擇性地氫化成2 -甲基戊醛,生成之二聚產物與 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 一 22 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •#7------訂----
502014 A7 _ B7 五、發明説明(20 ) 丙醛在第二醇醛縮合反應區中被施以縮合,三聚反應產物 及剩餘之二聚物被施以分離,三聚物在第二氫化區中視需 要被氫化成飽和醛或者飽和醇,剩餘之二聚物則被回送至 第一氫化區。 在此一實施例的另一種作法中,丙醛之二聚化反應是 在第一醇醛縮合反應區中實施,不飽和產物在第一氫化區 被選擇性地氫化成2-甲基戊醛,生成之二聚產物與丙醛 在第二醇醛縮合反應區中被施以縮合,三聚物在剩餘之二 聚物的存在下於第二氫化區中被氫化成飽和醛,三聚物及 剩餘之二聚物被施以分離,剩餘之二聚物被回送至第二醇 醛縮合區,飽和醛並視需要於第三氫化區被氫化成飽和醇 〇 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在第二實施例中,僅提供單一醇醛縮合反應區,丙醛 之二聚化反應及丙醛與2 —甲基戊醛生成不飽和三聚物之 反應均在此區中實施,混合態反應產物被分離成包含C9 之組份與包含二聚物之組份,後者被傳送至第一氫化區, 於其中不飽和二聚物被選擇性氫化成2 -甲基戊醛,得自 第一氫化區之產物被回送至醇醛縮合反應區,包含C 9之 組份則在第二氫化區中視需要被氫化成飽和醛或者飽和醇 〇 在此一實施例的另一種作法中,出自醇醛縮合反應區 之混合態反應產物被送至第一氫化區,於其中不飽和二聚 物及三聚物被選擇性氫化成飽和二聚醛及三聚醛,該混合 態飽和醛被分離成包含二聚物之組份及包含三聚物之組份 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -23 - 502014 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(21 ) ,包含二聚物之組份被回送至醇醛縮合反應區,而包含三 聚物之組份則在第二氫化區中視需要被氫化成飽和醇。 在第一及第二實施例中,自三聚物或C9反應產物分 離出之二聚醛可視需要進一步地分離成飽和及不飽和C 9 醛,僅有不飽和組份被回送至第一氫化區,飽和組份則被 回送至醇醛縮合反應區或者第二醇醛縮合反應區。只要第 一氫化反應之條件不致使飽和醛進一步地氫化成醇,則飽 和醛可在不分離的條件下被回送至第一氫化區,於其中飽 和醛的功用是作爲惰性稀釋劑以幫助溫度的控制;當有兩 個醇醛縮合反應區時,飽和醛可以視需要回送至第一區。 在第三個實施例中提供多目的反應區,丙醛之醇醛縮 合反應、2 —甲基一 2 —戊烯醛轉化2 —甲基戊醛之選擇 性氫化作用、及2 -甲基戊醛與丙醛之醇醛縮合反應均於 其中實施,因而生成包含二聚醛與三聚醛之反應混合物, 反應混合物經分離後,三聚醛被送至氫化區並視需要生成 飽和醛或者飽和醇,二聚醛則回送至多目的反應區。 在上述三個實施例中,醇醛縮合反應之觸媒(其最好 呈現水溶液狀態)至少被送至第一區(醇醛縮合反應於其 中實施);因爲醇醛縮合反應會製得水,所以最好將觸媒 及產物水施以分離並將觸媒回送至醇醛縮合反應區。在第 一實施例中,觸媒溶液最好亦送至第二醇醛縮合反應區。 在第四實施例中提供多目的反應區,丙醛之二聚化反 應及丙醛與2 —甲基戊醛之反應均在此區中實施,並且在 該反應區內,二聚組份及三聚組份亦藉蒸餾而分離,不飽 ^氏張尺度適用中國國家標準(〇泌)人4規格(210父297公釐) ~ 一 24 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 502014 A7 B7 五、發明説明(22 ) 和二聚物被送至第一氫化區並被選擇性地氫化成2 -甲基 戊醛並回送至多目的區,包含<:9之組份在第二氫化區視 需要被氫化爲飽和醛或醇。最好在此一實施例中至少某些 得自醇醛縮合反應的水是以蒸氣的形態與二聚物一同移除 ,並自此濃縮及分離。 在含兩種或多種不同醛之任何醇醛縮合反應區中,多 種不同之反應均可進行。一般而言,在適於本方法使用之 條件中,碳數較少的醛其具有的反應性會較碳數較多者爲 高,部份是因爲其在含觸媒之水溶液相中有較高的溶解度 ;除此之外,直鏈醛或者支鏈較少的醛其反應性亦較支鏈 醛或者支鏈較多的醛的反應性爲高(具α -支鏈的醛其反 性較低並且無法行自身醇醛縮合反應);因此當希望達致 <:6及(:3醛之 > 交叉醇醛縮合反應"時,最好在上述第一 實施例之第二醇醛縮合反應區中使兩個C 3分子的縮合反 應降至最低。此處,飽和C6醛相對於C 3醛的量最好維持 計量上之過量,並且其莫耳比以至少爲1.5: 1爲佳。同時 ,最好C 3醛在第二區中反應幾近完全。在第二實施例中 ,C 6醛對C3醛的計量比最好加以維持以使得不飽和C 6 醛的生成速率與飽和C 6醛因交叉醇醛縮合反應的消耗速 率相同。 利用本發明之方法製得的立體異構物可以視需要以本 技藝習知之流程施以分離,本發明亦提供呈現其對映異構 物形態之產物。 利用本發明之方法製得的(:9酸可使用於醇酸樹脂、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' 一 -25 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------、玎----
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 502014 A7 ___B7___ 五、發明説明(23 ) 合成潤滑油及冷凍油的製造。C9酸與一元醇(特別是具有 不少於6個碳原子之烷醇,其並以6至2 4個碳原子爲佳 ,以6至12個碳原子爲較佳)生成的酯類在作爲潤滑劑及 潤滑劑組份上極具用途。在此一領域亦極具用途的尙有 (:9酸與多元醇生成的酯類,多元醇係指含有不少於兩個 羥基者,例如,季戊四醇、二(季戊四醇)、三(季戊四醇) ;三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷、及其二 聚物與三聚物;及新戊基乙二醇。 本發明因此亦提供一元醇(其具有不少於6個碳原子 ,並以6至2 4個碳原子爲佳,以6至1 2個碳原子爲較 佳)與2,4-二甲基庚酸生成的酯類。本發明更提供多 元醇與2,4 一二甲基庚酸生成的酯類(除季戊四醇、2 一甲基己酸與2,4 一二甲基庚酸生成之四酯外)與含此 種酸與多元醇生成之酯類的冷凍液。 酸衍生物,特別是其酯類,在提供生物可分解潤滑劑 系統之組份上具有特別的用途。具氧化安定性之潤滑劑可 藉多元醇與C9酸之部份酯化作用(意指分子中留有未反 應羥基之酯化作用)製得。酸之金屬鹽可作爲觸媒、塗料 乾燥劑與P v c安定劑,而酸之過氧酯可作爲聚合起始劑 〇 C9醛是具價值的中間物,特別是在(:9胺、醚胺及芳 香工業用組份的製造上(例如,經由與苯甲醛之縮合反應) 〇 如上所述,利用本發明之方法製得的飽和C9醇及其 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)~一 卿 一 26 - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 502014 A7 __B7 五、發明説明(24 ) 他的醇(主要是,2,4 一二甲基庚醇),其本身即可作爲 熱塑料及紡織業之加工助劑及塗膜與塗料之溶劑。在醚類 的製造中(例如乙氧化物或者其他清潔劑基材)其可作爲中 間物。其經由與適宜之酸反應,例如,經由與一元酸或多 元酸(例如,三元酸或者較佳之二元酸)或適宜時酸之衍生 物(例如酸酐)反應,或者經由與其他酯(例如甲酯)之酯基 轉移作用而極適宜在酯(其適於作爲溶劑、塗料聚結劑、 塑化劑、黏著劑、黏度指數改良劑、合成潤滑劑、潤滑劑 組份、水力流體、十六烷值增進劑、鑽孔液體、熱塑料及 紡織加工助劑、可聚合單體(例如,與丙烯酸及甲基丙烯 酸)及芳香劑)的製造中作爲中間物。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 酸可爲無機酸或者有機酸;如果是後者,則以羧酸爲 佳。在有機酸中,芳族酸較適於塑化劑之製造,雖然亦可 使用脂族酸。可提及之酸之實例有醋酸、及其同系物(例 如丙酸)、丙烯酸、新癸酸、月桂酸、硬脂酸、異硬脂酸 、芥酸、酞酸(1,2 —苯二酸)、異酞酸、對酞酸、己 二酸、富馬酸、壬二酸、癸二酸、苯偏三酸、苯均四酸、 妥爾油(tall oil)、環烷酸及菓型酸、碳酸、磷酸及亞 磷酸與(:6至(:13氧代酸或新酸。具一元酸及二元酸之酯 較適宜用於潤滑劑及潤滑劑組份;生成的酯最好含有1 5 至4 0個碳原子;己二酸酯與酞酸酯最適於潤滑劑之製造 〇 本發明因此亦提供2,4 -二甲基庚醇之酯類,特別 是醇與多元酸生成之酯類,特別是除鄰苯二酸2,4 -二 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -27 - 502014 A7 B7 五、發明説明(25 ) 甲基庚酯4,6 —二甲基庚酯外,醇與二元酸生成之酯類 。本發明亦提供多元酸之酯類,其中所有的酸基均被2 , 4 一二甲基庚醇所酯化,特別是其兩個酸基由是酯化之二 元酸。在本發明提供之特定的酯類中,可提及的有乙酸2 ,4_二甲基庚酯、1 ,2 —苯二甲酸及己二酸之雙(2 ,4 一二甲基庚)酯與1 ,2,4 一苯三甲酸之參酯,後 者提供具良好電性之經塑化之聚合物。在氯乙烯聚合組成 物中,塑化劑(特別是酞酸酯)係作爲聚合物之軟化助劑, 具特定硬度之經塑化之聚合物(例如p v c )較相當之經塑 化之材料(利用其他C 9酞酸酯製得)含有數量爲少的聚合 物,因而使得本發明之酯類具有經濟上之優勢(歸因於體 積值之優勢)。酞酸酯在自動封裝組成物之製造上亦具優 勢,部份原因是其能夠增加組成物之黏度並提高組成物之 黏度安定性。其氧化安定性、耐蝕性及發泡性質均與 Jayf lex DINP者相當。 乙酸酯具有獨特的香味,其可作爲芳香劑。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明亦提供包含多元酸與烷醇摻合物形成之酯類的 塑化劑組成物,烷醇摻合物包含多量之2,4 -二甲基庚 醇與少量(高可至5 0%)之其他烷醇或者具6至1 2個碳 原子之烷醇,具6至1 2個碳原子之烷醇的例子包括2 -二甲基戊醇及2,4,6 —三甲基壬醇。其他之烷醇可爲 直鏈或具支鏈,或爲其混合物。 如果除丙醛之外尙有其他醛存在於醇醛縮合反應之混 合物中,則因交叉醇醛縮合反應之結果而使得生成之醇醛 本矣氏張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 28 - 502014 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(26 ) 縮合產物具有多種碳原子數。本發明因此亦提供藉生成之 醇混合物與酸反應而製得之酯類。此處應可理解當酸爲多 元酸時將製得混合酯。 然而,如果有需要,此一混合物亦可被分離成不同的 部份,而可在其後作爲製造不同衍生物之中間物。舉例而 言,如果2 -甲基丙醛與起始之丙醛共同存在時,其將僅 與丙醛進行強制式縮合反應而製得2,4 一二甲基一 2 -戊烯醛,再經氫化作用製得2,4 -二甲基戊醛,其後經 另一醇醛縮合步驟製得2,4,6 -三甲基—2 -庚烯醛 ,再經氫化作用製得2,4,6 -三甲基庚醛,其可再經 氧化作用製成2,4,6 -三甲基庚酸或者經氫化作用製 成2,4,6 —三甲基庚醇。酸及醇均可對常見衍生物的 製造,例如多元醇之酯類或塑化酯,提供特定之優勢,其 因此亦爲本發明所提供。在其他實施例中,正丁醛或正丁 醛與異丁醛之混合物可與丙醛混合出現。 更特定言之,酯可爲酸(特別是多元酸)與包含多量2 ,4 一二甲基庚醇及少量(高可至5 0%,以高至2 5% 爲宜)C 1D烷醇之烷醇摻合物的反應產物。 本發明更提供包含塑化酯或依據本發明之塑化劑組成 物之組成物與由是經塑化之聚合物。本發明亦提供由經塑 化之聚合物生成的成形結構。酯最好藉依據本發明之方法 製得。 酯可以利用目前習知或述於文獻之方法自醇與相關之 酸或酸酐(當適宜時以使用酸酐爲佳)及視需要在溶劑的存 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 一 29 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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502014 A7 __B7 五、發明説明(27 ) 在下製得。一般使用提高之溫度與降低之壓力並將生成之 水移除以使反應趨向完全。可使用觸媒。適宜觸媒的例子 包括鈦觸媒(例如四烷基鈦酸鹽,特別是四異丙基或四辛 基原欽酸鹽)或磺酸(例如對甲苯擴酸或甲磺酸)。任何存 在於反應產物中的觸媒均可藉鹼處理或者水洗去除。醇最 好以相對於酸中酸基數之略爲莫耳過量(例如1 〇至2 5 % )的用量使用。 本發明之酯類可作爲多種聚合物之塑化劑,例如,醋 酸纖維素;芳族乙烯基化合物(例如苯乙烯)之均聚物與共 聚物,或者與羧酸形成之乙烯酯均聚物及共聚物(例如乙 烯/乙酸乙烯酯共聚物);含鹵素之聚合物,特別是氯乙 烯均聚物及共聚物,並以具有羧酸之乙烯酯,不飽和羧酸 之酯類(例如甲基丙烯酸酯),及/或烯烴之共聚物;睛橡 膠;與後氯化之氯乙烯聚合物較爲特別。聚氯乙烯最引人 關注。 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 塑化劑之比例有很大的變動範圍,但是其一般爲1 0 至2 0 0份重量比(對每1 0 0份聚合物而言),並以2 0 至1 0 0份重量比爲佳。 本發明之酯類可單獨作爲塑化劑,或者可與其他塑化 劑混合使用,例如酞酸二丁酯、二戊酯、二己酯、二庚酯 、二辛酯、二壬酯、二癸酯、二(十一烷)酯、二(十二烷) 酯、二(十三烷)酯、苯偏三酯或己二酯、或酞酸丁酯苯甲 酯、或其混合物。本發明之酯類亦可與二級塑化劑(例如 氯化石臘、Texanol isobutyrate)或者加工油共同使用。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 一 30 - 502014 A7 B7 五、發明説明(28 ) 如果是混合使用,則塑化劑的總比例最好落於上述範圍內 〇 本發明經塑化之聚合組成物可以多種形態組成並具有 多樣的最終用途。舉例而言,其可爲乾燥摻合物、糊狀、 或者塑料溶膠之形態,視使用之樹脂的等級而定。其可作 爲塗層、用於浸漬、噴塗、注模或轉模、壓出、或者作爲 自支撐之薄膜及薄板,並且極容易發泡。最終用途包括地 板材料、牆壁塗層、模製產品、家飾材料、皮革替代品、 絕緣(特別是電線及電纜)、塗覆纖維、玩具、及汽車零件 〇 經2,4 -二甲基庚醇之酯類塑化之聚合物的性質與 使用目前市購(:8及<:9烷醇經塑化之酯類者相當。與酞酸 二乙基己酯相較,塑化劑之揮發性較低,其他性質則大致 相當,而與酞酸二異壬酯(其中醇係衍生自丁烯二聚烯烴) 相較,塑料溶膠之黏度安定性得以提高,並且如上所述此 即爲單一異構產物之優點。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 現在將利用實例並僅參考附圖對本發明方法之多個實 施例作較爲詳細的說明,其中: 圖1至圖6是由C3醛製得(:9醇之方法的概要流程圖 圖1及圖2爲使用兩個醇醛縮合反應器及一個分離式 中間氫化反應器之實施例; 圖3及圖4爲使用單一醇醛縮合反應器及一個分離式 氫化反應器之實施例; 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 31 - 502014 A7 B7 五、發明説明(29 ) 圖5爲其中之單一反應器係用於氫化反應及醇醛縮合 反應之實施例; 圖6爲其中之單一反應器係用於醇醛縮合反應及醇酸 產物之分離的實施例;且 圖7例舉出具有改良之氫化流程之實施例。 在各個附圖中,低於1 0 0之參考數字係指進料流及 產物流。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在圖1中,醛單體1 4及觸媒溶液1 5被送至自身醇 醛縮合反應器1 0 2,二聚化反應於此處發生並製得α, 沒一不飽和二聚醛及水16。移除水相1 8,並將有機相 1 7及氫氣1 9送至選擇性氫化反應器1 0 4。在選擇性 氫化反應器1 0 4中,α,沒一不飽和二聚醛被轉化爲飽 和二聚醛9。其後,飽和二聚醛進入交叉醇醛縮合反應器 1 0 6,其於此處與醛單體1在觸媒溶液2的存在下進行 交叉縮合。在交叉醇醛縮合反應器中,飽和二聚醛相對於 單體醛的量最好爲計量上過量。此一作法會提高三聚物製 成的選擇性並抑制交叉醇醛縮合反應器中單體的自縮合作 用。單體醛最好在交叉醇醛縮合反應器中反應至幾近完全 轉化。將水5自交叉醇醛縮合反應產物3移出,並將有機 相4送至分離器1 0 8。在分離器中,三聚醛及重質副產 物1 0以底流移出,而二聚醛及輕質組份則以塔頂餾出物 6取用。二聚醛並視需要進一步於分離器1 1 〇中分離成 飽和二聚醛7與不飽和二聚醛8。飽和二聚醛7再循環至 交叉醇醛縮合反應器1 0 6,而不飽和二聚醛則再循環至 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 一 32 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 502014 A7 __B7 五、發明説明(30 ) 選擇性氫化反應器1 0 4。如果省略分離器1 1 〇,則液 流6可全部送至選擇性氫化反應器1 0 4或者其可分流, 部份送至反應器1 0 4,部份送至交叉醇醛縮合反應器 1 0 6。經必要的修改後此一作法可適用所有的實施例, 自分離器1 0 8取出三聚物後再自有機相分離水相之可行 性亦然。少量之清洗流可自液流6或7分出以防止輕質副 產物積聚於循環圈中。 將三聚醛產物1 0(其可視需要先於塔(未顯示)中作 進一步之蒸餾以移除重質份)於氫化反應器1 1 2中以氫 氣1 9施以氫化作用以製得飽和醇1 1,。副產物1 2被 移至產物純化區1 1 4中並製成高純度之高碳醇1 3。自 製程5、18得到的水被送至觸媒回收區(未顯示),含水 液流在此處被濃縮至其原先之濃度並以觸媒流2、1 5回 送至製程。 至於圖2,其顯現不同於圖1所示之實施例,得自交 叉醇醛縮合反應器1 0 6之產物之有機相4被送至氫化反 應器1 3 0,並於其中被選擇性地氫化成飽和二聚醛及三 聚醛。產物被送至分離器132,二聚醛7自此回送至交 叉醇醛縮合反應器1 0 6而三聚醛3 4則送至氫化反應器 1 1 2製成飽和醇1 1。 在圖3之實施例中,僅使用一個醇醛縮合反應器 1 2 2。所有的單體醛是與飽和二聚醛7、9及觸媒溶液 2共同送至醇醛縮合反應器1 2 2。在此一醇醛縮合反應 器1 2 2中,單體醛會自縮合成不飽和二聚物同時亦會與 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------------1T-----·#1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -33 - 502014 A7 _B7 五、發明説明(31 ) 飽和二聚醛交叉縮合成不飽和三聚物。二聚物對單體醛之 計量比最好加以控制以使得對所欲產物之選擇性得以最適 化。水之去除5,產物分離及再循環108、110,氫 化作用1 1 2及產物純化1 1 4均與圖1中對應之步驟相 同。 至於圖4,其顯現不同於圖3所示之實施例,得自單 一醇醛縮合反應器12 2之產物之有機相4被送至氫化反 應器1 3 0,並於其中被選擇性地氫化成飽和二聚醛及三 聚醛。產物被送至分離器1 3 2,二聚醛7自此回送至醇 醛縮合反應器1 2 2而三聚醛則送至氫化反應器1 1 2以 製成飽和醇1 1。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 在圖1至圖3的各個實施例中,圖2之液流6或液流 7中飽和及不飽和二聚醛之分離是視需要而實施。如果選 擇性氫化作用無法將多量之飽和二聚醛轉化爲醇,則液流 6或7可直接再循環回到選擇性氫化反應器1 〇 4而不會 對總製程造成產率的損失。飽和二聚醛將以惰性稀釋劑之 角色通過選擇性氫化作用,以此作爲選擇性氫化作用之控 溫方法是一種不錯的作法。 在示於圖5的實施例中,醛單體5 1、觸媒水溶液 52、及氫氣53被送至多目的反應器142。反應器1 4 2亦含有非均質氫化觸媒,例如承載於碳上之鈀。在此 一反應器1 4 2中有三種主要的反應同時進行;亦即,單 體酸之自縮合反應其可製得α3 一不飽和二聚酸,以, 石-不飽和二聚醛之選擇性氫化作用其可製得飽和二聚醛 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -34 - 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 502014 A7 B7 _ 五、發明説明(32 ) ’及單體與飽和二聚物之交叉縮合反應其可製得α,万-不飽和三聚醛。得自此一反應器1 4 2之洗出液5 4(其 包含飽和及不飽和二聚醛與三聚醛)被送至相分離器 144,含水觸媒55及未反應之氫氣56即自此移出。 有機洗出液5 7被送至蒸餾塔1 4 6,後者將三聚醛及重 質組份歸爲塔底流5 8並將二聚醛及輕質組份歸爲塔頂餾 出物5 9。塔頂流6 0再循環至多目的反應器142。清 洗流6 1可取自再循環流並用以防止不欲之輕質組份的積 聚。蒸餾塔之底流可以視需要作進一步之蒸餾以降低重質 份,並且如有需要可將清洗流送至完全氫化反應器1 4 8 ,不飽和醛及飽和醛在此被完全氫化成飽和醇6 2。其後 將醇液流於純化區1 5 0中施以純化以爲下游使用,所欲 之產物以液流6 3移出,不純物則歸爲液流6 4。 碳一碳雙鍵之氫化作用利於在反應器1 4 2中進行, 而碳-氧雙鍵則否。因此,某些不飽和三聚醛會被氫化成 飽和三聚醛而出現於反應器14 2之洗出液中。此種飽和 三聚醛在反應器148中經完全氫化作用製成飽和醇產物 〇 如果反應器1 4 2中之氫化反應是在極爲劇烈的條件 下(高溫及高氫氣分壓)進行時,則除了碳-碳雙鍵外,碳 氧雙鍵亦可被氫化,而使得飽和二聚醇及三聚醇在第一反 應器中被製得。爲達到最高之三聚物選擇性,並不樂見此 一現象。然而,如果除三聚物之外亦希望製得二聚醇或其 他中間物,則此一現象不但無害甚至所樂見。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) --------0W------ITI— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -35 - 502014 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(33 ) 在圖6之實施例中僅使用一個醇醛縮合反應器1 2 2 ,此與圖3者類似,但是在此一實施例中,反應器1 2 2 爲蒸餾塔之型態,且多種分離作用於其中實施。單體醛1 、觸媒溶液1 5、及飽和二聚醛9被送至蒸餾塔,二聚醛 對單體醛之比率係利用儀表計量通過閥1 5 2之單體醛進 料來加以控制。得自醇醛縮合反應之水(液流5 )與不飽和 二聚醛1 6自塔頂移出並在分離器1 5 4中與醛分離。不 飽和二聚醛在選擇性氫化反應器1 0 4中被氫化成飽和醛 並回送至反應器122。 三聚醛及觸媒溶液1 5係以底部流自反應器1 2 2移 出並在分離器1 5 6中施以分離,觸媒溶液1 5被回送至 反應器1 2 2而三聚醛在塔1 5 8中與重質份分離之後被 施以完全氫化作用及進一步之處理(如前圖所示)。 圖7顯示與圖1至圓5之單一氫化反應器1 1 2或 1 48不同之反應器。在圖7中,壬烯醛流1 0先被送至 選擇性氫化反應器1 6 2,而飽和醛流自此藉管線1 6 4 送出,管線164並具有支線166,其將在下文中提及 。飽和醛流在熱交換器1 6 8中冷卻之後即送至下一氫化 反應器17 0以生成飽和醇。 如有需要,管線1 6 4中部份或者所有之飽和醛均可 經由管線1 6 6送至氧化反應器,C9酸即在此處製得。 一般而言,上文提及之不飽和二聚醛爲2 —甲基一 2 -戊烯醛;飽和二聚醛爲2-甲基戊醛;雙或單不飽和及 飽和三聚醛分別爲2,4 一二甲基一 2,4 一庚二烯醛、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X撕公釐) -------—0W------1T-----00— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -36 - 502014 A7 ______B7 五、發明説明(34 ) 2,4 一二甲基一2—庚烯醛、及2,4 一二甲基庚醛, 並且飽和醇爲2,4 -二甲基庚醇,但是亦有可能生成其 他異構物。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明將藉以下實例來說明,其中份數及百分比均爲 重量比,除非另外提及。 A部份一氫甲醯化作用 實例1 以備有攪拌器及溫度控制單元之3 0 0毫升不銹鋼壓 熱器作爲反應器,並將HRh(CO) (PPh)3、或 者Rh (CO) 2(a c a c)之甲苯溶液態的鍺裝至反 應器中,其中PPh3爲三苯膦。Rh (C0) 2( a c a c )係購自strem Chemicals並直接使用。HR h (C Ο ) ( P P h3) 3係利用 Inorg. Synth.l974,15,59· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 所述之方法自Rh (CO) 2(a c a c)製得。將該溶 液在氮氣流下裝至壓熱器中。然後將該單元充滿合成氣( H2/C0=1)。如果觸媒是在原處製得,即將壓熱器 在室溫下加壓至約0· 5MPa,然後再加熱至100°C,並保 持於該溫度下約3 0分鐘。獨立之實驗均顯示在此等條件 下鍺會因氫化作用而失去a c a c配位基並且生成之氫羰 基三苯膦基鍺錯合物(HRh (C0)x(PPh3)y, x + y = 4 )會在不顯現任何誘導期之條件下催化氫甲醯 化作用。當以H R h ( C 0 ) ( P P h 3 ) 3作爲來源時,, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ -37 - 502014 A7 ____—__ B7 五、發明說明() 一 ..35 即無預先生成觸媒之必要。 如有需要,壓熱器可經由調節閥連接至高壓緩衝罐。 在室溫下將含有預生成觸媒之溶液的反應器以含有乙 烯、乙烷、乙炔、二氧化碳、/氫氣、甲烷、一氧化碳及氮 氣之氣體混合物Ν ο · 1 (依表1所示之比例)充滿及加壓 。載至反應器中的氣體量藉氣體體積法測定。在此一實例 中’ P/Rhh比率爲3 0 〇,並且反應溫度爲1 〇 〇°c 。載入之觸媒,其組成示於表1之註腳中。反應混合物在 加熱至1 0 0°C後,壓熱器中之壓力即快速地下降,顯示 其中發生氣體消耗反應。此一壓力下降在經過約4 5分鐘 後即有顯著緩和的趨勢,此時反應已藉反應混合物冷卻至 1 5 °C而停止。該系統在冷卻至低於室溫之溫度後,即自 其中取出氣態及液態樣品並以G C分析之。結果示於表1 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 訂---------線
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)-38 - 502014 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(36 ) 表1 多組份合成氣(氣體混合物N 〇.1 )1 0 0°C下之氫甲醯 化作用 化合物X (體積 %) n° (毫莫耳) nf (毫莫耳)dn(毫莫耳) C2H4 9.91 9. 49 0. 77 -8. 72 CsHe 3. 26 3. 12 1.69 -1.43 C2H2 6. 83 6. 54 1. 08 -5. 46 C〇2 2. 53 2. 42 1.51 -0.91 h2 48. 27 53. 09 47.17 -5.92 ch4 11.70 11.21 9.14 -2.07 CO 17.50 23.32 8. 65 -14.67 丙醛$ -- 一一 14. 20 +14.20 總計 10 0.00 109.19 84.21 -24.98 反應絛件 :甲苯:6 0 毫升,甲基環己烷(作爲G C之內 標準物)= 0 . 8毫升 ,R h : 6 4 . 3微莫耳, P P h 3 :19. 3 毫莫耳,?。=800忮卩3(100。(:下) ,100 °C下之反應時間:45分鐘。 說明:X。^起始氣體濃度,11。=氣相中起始毫莫耳數, nf =氣相中最終毫莫耳數,d η =氣相中莫耳數之變化 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 0 Mmmmmmmmml tmmmmmmme mmmmmmamml mmmmmMmmmmmm _1_1 一 > fmmmmmmmmm mmmmmmmmmmmmm mmmmmmmmmmmmmm .11_ · -39 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 502014 A7 B7 五、發明説明(37 ) 〇 *液樣之G C結果 在試驗結束時取得之溶液樣品呈現淡橘黃色,此顯示 在含乙炔及乙烯之多組份合成混合氣的轉化中存在具活性 之觸媒系統。 實例2至8 這些實例說明當R h : P P h 3比率改變時所引發之 效應。 觸媒溶液之製備及載入程序與實例者相同。溶劑四乙 二醇二甲醚(tet rag ly me)在使用前先去除其中之空氣,該 溶劑並在液態產物樣品之G C分析中作爲內標準物。溶液 體積及總起始氣體載入量在各個實例中均相同,其分別爲 7 0毫升及9 5毫莫耳。使用之裝置,除經體積校正之高 壓注射罐所出之進料管線是裝設於壓力調節閥及壓熱器間 之進料管線中外,餘者皆與實例1所示者相同。此一注射 罐係用以將已知量之乙烯/乙炔混合物注入壓熱器中。乙 烯及乙炔在各個實例中的載入量分別爲約1 5. 4及6.4 毫莫耳。 批次動力試驗是在IMP a定總表壓及1 2 0°C下實 施。隨反應的進行,自高壓罐經調節閥銀入合成氣(C 0 /H2= 1 )可維持定壓。反應可由罐中壓力(其爲時間之 函數)之讀數監控。乙烯及乙炔之總轉化率是在各次操作 完畢之後以液態及氣態產物行G C分析而得。被偵測之反 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -40 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂---
502014 A7 B7 五、發明説明(38 ) 應產物僅有主產物丙醛及微量乙烷兩種。其後再將總轉化 率與試驗期間罐中之總壓降及總氣體消耗量相關連。反應 速率是在壓降與C 2不飽和物轉化率間具線性相關的假設 下計算而得。六個實例之觸媒組成及結果示於表2。 請 先 閲 讀 背 之 注 實例 PPh3 Rh P/Rh 起始速率 總C2 (毫莫耳) (微莫耳) (莫耳/莫耳Rh/秒) 轉化率(%) 2 1.17 37. 7 31 0. 04 80 3 4. 32 37· 7 115 0. 1 8 0 4 8.45 37. 4 226 0. 3 80 5 16.37 3 7.6 435 0. 9 92 6 23· 40 38. 0 660 2.1 99 7 30.93 18. 8 1644 2. 1 99
I 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 一 41 一 表2之動力數據顯示觸媒活性隨膦濃度之增加而顯著地增 加。最終溶液爲橘黃色。 Β 部份一醇醛縮合反應及氤仆砭_ 實例8及9 實例8及9顯示丙醛之自縮合反應,即醇醛縮合反應 &胃~步驟。實例9顯示當反應混合物中存在惰性溶劑時 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) M規格(2歐297公釐) 502014 A7 B7 五、發明説明(39 ) ,重質份的生成會降低。 實例8 丙醛之自縮合反應 3 0 0毫升壓熱器中裝入6 6克之1M氫氧化鈉溶液 。將觸媒溶液加熱至1 〇 〇°C,再將1 1 0.8 3克( 1.9 0 8莫耳)丙醛及2.6 1克(0.018 3莫耳)癸烷(內標 準物)在1 4分鐘內於1 2 95rpm攪拌速率及0 . 7 6 MPa至 1 · 8 6 MPa之壓力下加至其中。加入完畢後即自反應混合 物取樣以行G C分析。反應混合物含有··丙醛(〇. 29%)、 2 —甲基—2 —戊烯醛(86.44%)、癸烷(2.80 %)、2,4 —二甲基一 2 —庚烯醛(〇.17%>、2,4 一二甲基一 2, 4 一庚二烯醛(1· 90%)及重質份(8. 40%)。 實例9 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 烴溶劑存在下之自縮合反應 3 0 0毫升壓熱器中裝入5 0克之1M氫氧化鈉溶液 及7 7.8 6克(0.92 5莫耳)環己烷。將該分爲兩相之混合 物在2 0分鐘內加熱至9 5 °C。在9 5 °C下將4 1.6 7 克(0.7174莫耳)丙醛及〇·9813克(0.0069莫耳)癸烷(內標 準物)一次加至處於攪拌狀態之環己烷/氫氧化鈉水溶液 中。加入時反應混合物回冷至7 9 °C,但在1分鐘內即回 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210xi97公釐) -42 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 502014 A7 _B7 五、發明説明(40 ) 升至9 7 °C。其後即自反應混合物取樣以行G C分析。反 應混合物含有:丙醛(0.40%)、環己烷(68. 19%)、2 -甲 基一 2 — 戊烯醛(29.33%)、癸烷(0.86%)、2,4 —二甲 基一 2,4 一庚二烯醛(0.08%)及重質份(1.14%)。 實例1 0 自丙醛連續製得2 —甲基戊醛 (a) 醇醛縮合反應:將長度爲10 2米且內徑爲1.1 毫米之管狀反應器沒入6 0°C恆溫水浴中。將1 0 5 0毫 升/小時之丙醛及5 0 0毫升/小時之1 Μ氫氧化鈉水溶 液送至反應器入口。反應器之設計允許短的滯留時間但同 時亦能提供促進各相間接觸之壓降,並大量降低重質副產 物的生成。反應器出口處之壓力爲1 . 5MPa (絕對壓力)。 反應器流出液經傾析以分離水相及有機相,有機相並以氣 體層析術進行分析。組成爲:丙醛(0.2重量%)、2 -甲基 戊烯醛(89.1重量%)、重質副產物(10. 7重量%,其中約有 2重量%爲2,4 一二甲基一 2 -庚烯醛,其爲最終所欲 之醇酸的前驅物)。其相當於9 9. 8 %之轉化率及以9 3¾ 之理論產率製得2 —甲基戊烯醛。 (b) 醇醛縮合反應,使用碳酸鈉作爲觸媒:將 1 0 5 0毫升/小時之丙醛及5 5 0毫升/小時之5重量 %碳酸鈉溶液導至實例1 0 (a)所述之反應器之入口 °恆溫 浴溫度設定在1 3 2°C。反應器出口處之壓力爲1.5 MPa 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ------ ^ 1111
-43 - 502014 A7 B7 五、發明説明(41 ) (絕對壓力)。反應器流出液經傾析以分離水相,有機相並 以氣體層析術進行分析。組成爲:丙醛(G. 9重量%)、2 -甲基戊烯醛(88. 7重量%)、重質副產物(10. 4重量%)。其相 當於9 9 . 2 %之轉化率及以8 8 . 8 %之理論產率製得2 -甲基戊烯醛。 (c)撰擇件氫化作用牛成2 —甲基戊醛:將沒於恆溫 砂浴之長度1米直徑1.2 5厘米之管狀反應器裝入 1 3 0毫升以碳爲載體之鈀觸媒顆粒(0.5 % Pd)。並將氫 氣以7 5升/小時之速率餵入反應器。再將(a)部份之產 物以1 5 0毫升/小時之速率抽入反應器。反應器內的溫 度爲1 0 2°C,壓力爲1.5 MPa (絕對壓力)。定期對反應 器進料與產物實施取樣並以G C分析。具代表性之結果示 於表3。 表 3 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -----IIT----
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 組份,% 進料 產物 丙醛 0. 12 0. 21 2-甲基戊醛 0. 00 84. 04 2-甲基戊烯醛 86.63 0. 8 2-甲基戊醇 0. 00 0. 63 重質副產物 13. 25 14. 32 100.00 100.00 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)一 g 502014 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明(42 ) 其相當於2 -甲基戊烯醛之轉化率爲9 9.1 %。對2_ 甲基戊醛而言,其選擇性爲9 7.9%,2 _甲基戊醇;^選 擇性則爲0 . 7 %。 實例1 1及1 2 這些實例顯示當丙醛是與2 —甲基戊醛而非2 - 2 -戊烯醛行交叉縮合反應時,製得所欲之C9酸產物 的選擇性得到極大的提昇。 實例 11 丙醛與2 —甲基一2 —戊烯醛之交叉縮合反t 將4 9 · 3 9克(0·503莫耳)2 —甲基一 2 —戊燦醛及 4 1.4克之1 Μ氫氧化鈉溶液加至3 0 0毫升壓熱器中 。該混合物在3 5分鐘內加熱至1 2 2°C。在達到此—溫 度後,即將7.4 1克(0.12 8莫耳)丙醛、0.2 4克( 0.0 0 1 6 9莫耳)癸烷、及9.8 3克(0.1 1 7莫耳) 環己烷在2 0分鐘內及122 — 125 °C,1225 r pm之攪拌速率及1.2 MPa之壓力下加至其中。當完全 加入後即自反應混合物取樣以行G C分析。反應混合物含 有:丙醛(0. 67%)、環己烷(13. 32%)、2 —甲 基-2 -戊烯醛(63.63¾)、2 -甲基戊醛(〇.34%)、癸烷( 0·33%)、2,4 一 二甲基—2—庚烯醛(0.83%)、2,4 一二甲基-2,4 一庚二烯醛(5.71 %)、及重質份(15.8%) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) 一 45 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 502014 A7 _____B7 五、發明説明(43 ) 〇 實例 12 丙醛與2 —甲基戊醛之交叉縮合反應 將5 0克之1 Μ氫氧化鈉溶液、6 9克(0.69莫耳)2 -甲基戊醛及1.41克( 0.0099莫耳)癸烷加至300毫升壓熱器 中。該混合物在磁攪拌下(1230rpm)加熱至100°C,並在此 一溫度下將20克(0· 34莫耳)丙醛、69克(0· 69莫耳)2-甲基 戊醛及1.81克(0.0127莫耳)癸烷形成之混合物在32分鐘內 加至其中。開始加入時之壓力爲0. 8 6 MPa,加入完畢時壓 力升至2. Q MPa。其後即自反應混合物取樣以行GC分析。反 應混合物含有:丙醛(0.23%)、2-甲基-2-戊烯醛(8. 57%) 、2-甲基戊醛(81. 91%)、癸烷(1. 87%)、2, 4-二甲基-2-庚 烯醛(5. 37%)、2, 4-二甲基2, 4-庚二烯醛(0. 05¾)、及重質 份(2 · 0 1 % )。 實例 13 在此一實例中,自縮合反應與交叉縮合反應經顯示是 以約略相同的速率進行。相對速率係以進料中丙醛與2 -甲基戊醛之比率及反應條件決定。同時,因爲2 —甲基戊 醛是以過量存在,其扮演之角色與實例9中之烴溶劑類似 並且相對於實例8而言其可幫助降低重質份的生成。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ---II--訂 -------
-46 - 502014 A7 B7 五、發明説明(44 ) 將69. 5克之1M氫氧化鈉溶液加至3GG毫升壓熱器中。 該觸媒溶液在磁攪拌( 1 223rpm)及1. 3MPa之壓力下於48分 鐘內加熱至125 °C。並在125 °C下將13.65克(0.21莫耳)丙 醛、96.15克(0·96莫耳)2-甲基戊醛及2.19克(0.0154莫耳 )癸烷(內標準物)在12分鐘內加至其中。加入期間壓力升 高至2. 1 MPa。其後即自反應混合物取樣以行GC分析。反應 混合物含有:丙醛(0.17%)、2-甲基-2-戊烯醛(6. 57%)、2 -甲基戊醛(81.65%)、癸烷(1.88%)、2, 4 -二甲基-2-庚烯 醛(9. 31%)、及重質份(0. 43%)。 此一實例得到之淨轉化率(不包括過量之2-甲基戊醛) 爲13. 5克丙醛(單體)與8. 2克2-甲基戊醛(飽和二聚物)結 合並製得10.0克2,4-二甲基-2-庚烯醛(三聚物)及7.1克2-甲基-2-戊烯醛(欲施以氫化反應及再循環之不飽和二聚物 )與縮合反應產生的水。 實例 14 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2-甲某一 2-戊燔醛轉化爲2 —甲基戊醛之選擇性氤化反 壓熱器(其備有沿壓熱器壁裝設之觸媒籃)中裝入 161克以氧化鋁爲載體之商業化片狀鈀觸媒(0. 5¾ Pd)。 丙醛之醇醛縮合產物(粗製之2-甲基-2-戊烯醛)以己烷稀 釋後加至壓熱器中。醇醛縮合產物係由經2M氫氧化鈉水溶 液(水相對有機相之質量比爲1 : 4)催化之丙醛反應而得 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 47 - 502014 A7 —______B7 五、發明説明(45 ) °得自反應產物之有機相與正己烷混合。由氣相-液相層 析法測得此一混合物的組成爲:丙醛(0.40%)、2-甲基-2-戊烯醛(13.18%)、重質產物(6.42%)、及己烷(80%) 。將1GG0克該混合物在1.1 MPa之氫氣壓力及100 °C下施以 氫化反應。氫化反應藉定期取樣及分析以時間之函數追蹤 °表4顯示爲時間函數之2_甲基-2-戊烯醛及2-甲基戊醛 之含量。 Μ_4 時間 (分鐘) 2-甲基-戊烯醛 (%) 2-甲基戊醛 (%) 0(進料) 13.18 0 60 4.27 8. 94 90 2. 20 11.14 150 0. 46 12. 63 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 5 0分鐘後,自反應器抽出液態產物並進行分析。 其組成爲:丙酸(0.05%)、2 —甲基一 2 —戊嫌醛(0.27%) 、2 —甲基戊醛(13. 14%)、2 -甲基戊醇(〇.〇1 %)、重質 產物(6.46%)、己烷(80.07%)。其相當於2 —甲基一2 -戊烯醛之轉化率爲9 8 %並且對飽和醛(2-甲基戊醛)而言 ,其選擇性超過9 9% 〇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 一 -48 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 502014 A7 B7 五、發明説明(46 ) 實例 15 2 —甲某一 2 —戊烯醛在無溶劑存在下轉化爲2 —甲某戊 醛之潠擇件氫化反應 壓熱器(其備有沿壓熱器壁裝設之觸媒籃)中裝入7 3 克以活性碳爲載體之商業化粒狀鈀觸媒(0. 5% Pd)。將 9 9 0克丙醛之醇醛縮合產物(粗製之2 -甲基一 2 -戊 烯醛)加至壓熱器中。醇醛縮合產物係依據實例1 4中所 述之流程製得。由氣相-液相層析法測得此一混合物的組 成爲:丙醛(0.19%)、2 -甲基一 2 -戊烯醛(69. 14%)、 重質產物(30. 67%)。產物在1.1 MPa之氫氣壓力及1 0 0 °C下施以氫化反應。 2 9 0分鐘後,自反應器抽出液態產物。其組成爲: 丙醛(0.2 5%)、2 — 甲基一 2 — 戊烯醛(1.5 5 %)、,2 —甲基戊醛(63. 00 %)、2 -甲基戊醇(0.43 %)、重 質產物(3 4.7 7 %)。其相當於2 —甲基一 2 —戊烯醛之 轉化率爲9 7 . 8 %。 實例 1 β 使用N a OH觸媒首捺製得三聚物 3 0 0毫升壓熱器中裝入1 〇 4. 9克(1.8莫耳)丙醛 及5 · 5 2克(0.039莫耳)癸烷。該混合物在攪拌下加熱至 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇χ797公釐)一 ' -- -49 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T
502014 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(47 ) 1 4 6°C,然後再將6 6.7克之1M氫氧化鈉水溶液加 至其中。加入N a OH溶液時溫度會上升至1 5 8°C。持 續加熱直到溫度到達1 8 0 °C,其後即將溫度維持在 1 8 0°C。一小時後,自反應混合物取樣並以G C分析。 反應混合物含有:丙醛(1.45%)、C3副產物(0.8%)、2 — 甲基—2 —戊烯醛(41.49%)、癸烷(6.9 4%)、<:9不飽和酸 (1 6. 0 6¾)及重質份(33. 27%)。 實例 17 使用T i 0 9觸媒官接製得三聚物 具器內觸媒籃之3 0 0毫升壓熱器中裝入3 7. 4克 之Ti 02壓出物、87.0克丙醛及8. 83克癸烷。反 應器在3 5分鐘內加熱至2 2 0 °C。在接下來的5 5分鐘 內,將87.0克丙醛以約爲0. 5毫升/分鐘之體積速 率加入。總反應時間三小時後,自反應器取樣並以G C分 析,其組成爲:丙醛(1. 85%)、C 3副產物(〇· 80%)、2 -甲基—2 —戊烯醛(32.39%)、癸烷(6. 27%)、不飽和C 9酸 (29. 36%)及重質份(29.35%)。 眚例 1 8 利用簞一反應器自丙醛製得C 9賤_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) --------.0W,------1T---— (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) - 50 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 502014 A7 ___ B7 五、發明説明(48 ) 3 0 0毫升壓熱器中裝入8 0克之1 Μ氫氧化鈉水溶 液及20克以2毫米碳壓出物爲載體之2%鈀觸媒。該觸媒 在2 · 1 MPa之氫氣壓力下加熱至1 2 5°C。其後丙醛及壬 烷(內標準物)在1 2 5°C及恆定氫氣壓下以1.0 3毫升 /分鐘之速率導入。總共加入1 24. 78克(2. 15莫 耳)丙醛及3·5 9克(0·〇 2 8莫耳)壬烷。加入完畢後( 155分鐘)即自反應混合物取樣以行G C分析。位於上層之 有機相含有:0 . 2 4 %丙醛、〇 · 3 5 %丙醇、4 · 8 9 %之 2 —甲基一2 —戊烯醛、3 6.0 3 %之2 —甲基戊醛、 0· 01 %之2 —甲基一 2 —戊烯醇、4. 49 %之2 —甲基 戊醇、19.88 %之2,4 -二甲基庚醛、28. 38 %之 2,4 一二甲基-庚烯醛、〇.9 6 %之2,4 一二甲基庚 醇、0.1 1 %之2,4 一二甲基_2,4 一庚二烯醛、及 4 . 6 6 %重質份。 實例 19 C 9醛轉化爲2,4 一二甲某庚醇之完全氤化反應 (a) 180°C下以1Μ之NaOH溶液實施丙醛縮合反 應所製得之C 9醇醛縮合產物在真空下施以蒸餾可製得2 —甲基-2—戊烯醛2,4 一二甲基-2 —庚醛 (2.3%)、2,4—二甲基一2,4—庚二烯醛(92.78%)、 C 9副產物(3· 17¾)及重質份(1. 65¾)。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •0W------1T----- -51 - 502014
A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(49 ) 觸媒籃內裝入34.5克以氧化鋁爲載體之16.0%鎳觸媒 。將觸媒籃放至300毫升壓熱器中, 並將160克如上確認之 餾出物(含148. 45克(1.074莫耳)之2, 4-二甲基-2, 4-庚二 烯醛)及19. 46克(1莫耳)環己烷加至其中。反應混合物在 2MPa之氫氣壓下加熱至13D°C。 反應保持於定溫及定氫氣壓下經40小時後發現反應混 合物含有120. 3克(0.8 3 4莫耳)之2, 4-二甲基庚醇(由IR及 NMR分析得到確認),產率爲77. 65% 〇 紅外線吸收峰在以下波數出現 ·· 3343.4、295 6.7、 2 925. 8 ' 2872.8、1 46 0.0、1 379. 0 、及 10 35. 7厘米-1。 2.4-二甲基庚醇之CuNMR結果 碳之指認 化學位移(nnm) 1 68.43,67.83 2 33.02 3 41.11,40. 62 4 2 9.6 9, 2 9. 54 5 40.22,38.88 6 19. 98, 19.83 7 14.21 8(2-甲基) 20.21,19.18 9(4-甲基) 17. 22, 16. 23 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X2W公釐) 一 52 - 502014 A7 _______ Β7_ 五、發明説明(50 ) 多重指認係來自不同之立體異構物。 (b)產物可以實例1 2所述之類似方式製得並含有1.1 %輕質份、92.0%之2,4-二甲基—2-庚烯醛及6. 9%重質份。 將產物導至含觸媒籃(其攜有290克以二氧化矽爲載體之50 %鎳觸媒)之壓熱器中並在氮氣下加熱至140°C。〇.54MPa下 之氫氣被送至壓熱器中,氫化反應的進行是在氫氣載入之 後藉定時之取樣並行G L C分析來追蹤。結果示於以下之 表5 〇 表 5 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 時間 (分鐘) 2, 4-二甲基 2-庚烯醛,% 2, 4-二甲 基庚醛,% 2, 4-二甲 基庚醇,% 0 92.0 0.0 0. 0 10 30. 2 31.4 24. 5 20 4.2 25. 9 54. 0 30 0. 7 4. 3 79· 6 60 0. 5 0. 5 87.2 2 4 0 分鐘後對液態產物進行分析。 其含有:2 . 2 %不高於C 6之組份、3 .1 %之 2 , 4 -二 甲基一 2 —庚烯 醛、0.5 %之2,4-二甲基庚醛、8E i · 6 % 之 2 ,4 一二甲基庚醇、8. 6%重質份。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -53 - 502014 A 7 B7 五、發明説明(51) c部份酯之製浩及苴用涂 實例2 Ω _2,4 —二甲基庚醇之酞酸二酯之製浩 2升燒瓶中裝入473.8克(3·28莫耳)2, 4-二甲基庚醇、 203克(1.37莫耳)酞酐、及0.55克(0.00193莫耳)四異丙氧 鈦。在攪拌及氮氣滌氣下將瓶加熱至22G°C並持續2G5分鐘 。壓力控制在26至80kPa之間。反應結束時,酞酐反應掉 99.92%0產物利用0.68克碳及27克之1 % Na2C〇3水溶液在90 °C下處理1小時,然後在真空下乾燥並過濾之。未反應之 醇藉汽提法移除。產量約爲450克之酞酸雙(2, 4-二甲基庚 )酯。 紅外線吸收峰在以下波數出現:3438、2800 至 3000(寬峰)、1732、1600、1580、 1465、1378、1274、1123、1070、 1040、970、735、7 08 及 647 厘米-1。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實例2 1 檢視實例2 0之產物在作爲聚氯乙烯之塑化劑上展現 的性質。 組成物Α含1 0 0份Geon 3Q( —*種乾摻合級pvc)、 5 0份酞酸酯、2份安定劑及〇. 2 5份作爲潤滑劑之硬脂酸 。該組成物先予摻合,然後再於1 6 6°C下研磨並在 17 1°C下模製成試樣。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 54 - 502014 A7 ____B7_ 五、發明説明(52 ) 組成物B含1 〇 〇份Geon 121(—種塑料溶膠級pvc) ;7 〇份酞酸酯;及2份安定劑。此一塑料溶膠組成物先 予除氣,然後再於1 5 0°C下膠凝4 5秒並在1 7 1°C下 壓製成試樣。 試樣之性質示於下表6。 表 6 [ [ 硬度計顯示之硬度 85.9 7 2.0 100%模數,MN/m2 12.41 6. 78 抗張強度,MN/m2 2 0. 7 1 6.34
Clash-Berg溫度,。C -22.3 -37.5 脆化溫度,°C -2 7. 7 -38.0 重量損失,100°C下7天,% 7.5 8.9 塑料溶膠之黏度,39. 7秒―1下之Pas 4.15 4.24 眚例2 2 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2,4 一二甲某庚醇之苯偏三酯的製造 2升燒瓶中裝入3 4 0克之2,4 一-二甲基庚醇、 125. 9克苯偏三酐、及Q.33克四異丙氧鈦β在以氮氣作滌 氣處理並以真空除氣後,將燒瓶在減壓下(32kPa)加熱至 2 1 8 °C並持績3小時。反應結束時,9 9. 92¾苯偏三酐已 被轉化。移去熱源,在維持真空之狀態下將反應混合物緩 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 55 - 502014 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(53 ) 慢地冷卻。當反應混合物之溫度達到9 0 °C時,即解除真 空並將木炭(其量爲產物重量之0.16¾)與碳酸鈉(其量爲化 學計量的兩倍)形成之混合物連同2重量%之蒸餾水在定攪 拌速率下加至其中。再度施加真空,壓力會在2 0分鐘內 緩慢下降至1 3kPa並將水自反應混合物移除。樣品經 dica lit e過濾,未反應之醇藉汽提法移除。產量爲約 2 8 6克之苯偏三酸三(2, 4-二甲基庚)酯。 紅外線吸收峰在以下波數(厘米-1)出現: 752 981 1066 1114 1240 1282 1302 1379 1410 1465 1491 1730 2847 2928 2955 15. 6 °C下之比重:0.978 實例2 3 檢視實例2 2之產物在作爲聚氯乙烯之塑化劑上展現 的性質。組成物C含1 0 0份Geon 3 0、5 2份苯偏 三酯、1 0份安定劑(酞酸鉛)及7份黏土填料。組成物以 ASTM 2 3 9 6之流程(使用扭力計實施PVC之粉 末混合試驗之建議操作)評估其乾摻合時間。實例2 2之 苯偏三酯之乾摻合時間爲1 0分鐘,這與一般商業化苯偏 三酯者相近。 實例2 4 在此一實例中,組成物D是利用10 0份Geon 30、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 奢·
、1T .· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 56 - 502014 A7 __B7 五、發明説明(54 ) 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 40份實例2 2之苯偏三酯、6份安定劑(經塗覆之酞酸鉛) 及0. 5份潤滑劑(硫酸鉛)。材料以手混合後再於1 7 5 °C 下碾磨5分鐘。將經塑化之p v c自碾磨機移出,冷卻至 室溫並老化2 4小時,然後再施以ASTM D25 7之試驗(絕緣 材DC電阻或電導之標準試驗法)。體積電阻率爲3. 59xl〇-8 歐姆·厘米。 實例2 5 2,4 一二甲基庚醇之乙酸酯的製造 1 0 0毫升燒瓶中裝入2 0克之2,4 —二甲基庚醇 及4 0克乙酐。將該混合物施以攪拌並加熱至約1 〇 〇°C 持續2小時,其後即將反應混合物緩慢冷卻至室溫。將 5 0克水加至其中以將過量之乙酐水解。將混合物移至分 離漏斗,先以5 %碳酸氫鈉水溶液再以水重覆清洗,最後 以無水硫酸鈉乾燥。所得之產物爲2,4 -二甲基庚醇之 乙酸酯。經分離之產物其產率超過9 5%。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 紅外線吸收峰在以下波數(厘米―1)出現: 983 1035 1238 1365 1377 1465 1743 2847 2930 2959 15. 6°C 下之比重:0. 8718 沸騰範圍(藉模擬之G C蒸餾測得):2 1 3至2 2 5 °C。 酯之芳香分佈試驗顯示其具有強烈之花香特性,會使 一 57 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 502014 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(55 ) 人聯想到柑橘及松烯。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 一 58 -
Claims (1)
- Γ:)· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 附件(A): 第8510 5 377號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國9 1年6月修正 1. 一種製造含有總共9個碳原子之飽和脂族醛的方 法,其特徵爲該方法包含將經甲基取代之飽和直鏈(:5醛 與丙醛施以醇醛縮合反應以生成經甲基雙取代之不飽和直 鏈C 7醛,再將該經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛施予氫 化反應以製成其對應之飽和C 9醛,其中該經甲基雙取代 之不飽和直鏈C 7醛含有以C 9和更高碳醛爲基底計超過 3 5 % C 9醛。 2 .如申請專利範圍第1項之方法,其中,該經甲基 取代之飽和直鏈C5醛爲2 -甲基戊醛,並且該經甲基雙 取代之飽和直鏈C 7醛爲2,4 —二甲基庚醛。 3 .如申請專利範圍第1或2項之方法,其中,該經 甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛被進一步氫化成其對應之 飽和C 9醇。 4. 一種製造壬醛或壬醇的方法,其包含將C2不飽 和烴及/或合成氣(包含C0和H2)轉化爲經甲基取代 之脂族直鏈05醛,再將該<:6醛與丙醛施予醇醛縮合反應 ,並將生成經甲基雙取代之不飽和直鏈C7醛施予氫化反 應以生成其對應之飽和C 9醛或飽和C 9醇、或該飽和C9 醛及醇之混合物,其中該經甲基取代之脂族直鏈c5醛係 由該C 2不飽和烴藉氫甲醯化作用製得丙醛,生成之丙醛 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-1 - 502014 A8 B8 C8 D8 X、申請專利範圍 再施予醇醛縮合反應以製得所欲之<:6不飽和醛,後者係 氫化成其對應之(:6鮑和醛,且其中該經甲基雙取代之不 飽和直鏈C 7醛含有以C 9和更高碳酸爲基底計超過3 5 % C 9醛。 5 .如申請專利範圍第4項之方法,其中,生成飽和 醇,且其中該醇爲2,4 一二甲基庚醇。 6 . —種製造飽和(:9醇之方法,其包含: (a) 將包含C 2不飽和烴、一氧化碳及氫氣之組成物施 予氫甲醯化作用以生成含丙酸之組成物, (b) 將含丙醛之組成物施予第一及第二醇醛縮合反應 ,使其三聚化成k甲基雙取代之不飽和直鏈c 7醛, (C )將得自第一醇醛縮合反應之中間產物經甲基取代 之不飽和直鏈c5醛氫化成其對應之飽和c 6醛, (d) 將經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛氫化成其對應 之C 9飽和醛,該經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛爲步驟 (b)之雙不飽和產物、步驟(C)產物與丙醛分子進行醇醛縮 合反應所製得之單不飽和產物、或者步驟(b)產物與該單 不飽和產物形成的混合物,及 (e) 將步驟(b)或步驟(d)產物施予氫化反應以製得飽 和C 9醇。 7 . —種製造飽和C 9醇之酯的方法,其包含: (a) 將包含C 2不飽和烴、一氧化碳及氫氣之組成物施 ^ 予氫甲醯化作用以生成含丙醛之組成物, (b) 將含丙醛之組成物施予第一及第二醇醛縮合反應 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一 2 - 502014 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ,使其三聚化成經甲基雙取代之不飽和直鏈(:7醛, (C )將得自第一醇醛縮合反應之中間產物經甲基取代 之不飽和直鏈C 5醛氫化成其對應之飽和(:6醛, (d) 將經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛氫化成其對應 之C 9飽和醛,該經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛爲步驟 (b)之雙不飽和產物、步驟(c)產物與丙醛分子進行醇醛縮 合反應所製得之單不飽和產物、或者步驟(b)產物與該單 不飽和產物形成的混合物,及 (e) 將步驟(b)或步驟(d)產物施予氫化反應以製得飽 和C 9醇,及 (f) 將得自步驟(e)之飽和C9醇施予酯化反應。 8 .如申請專利範圍第6或7項之方法,其中,該 C 2不飽和烴爲實質上不含乙炔之乙烯並且氫甲醯化作用 是以油溶性單或雙螯合之經三有機磷改質之铑觸媒或鈷觸 媒實施。 9 .如申請專利範圍第6或7項之方法,其中,該 C2不飽和烴包含乙烯、乙炔、或其混合物,並且氫甲醯 化作用是以油溶性铑觸媒(其包含與一氧化碳及三有機磷 化合物錯合之低價铑)實施。 10.如申請專利範圍第6或7項之方法,其中,該 觸媒具有三有機磷配位基,並且該配位基之濃度便得 P / R h莫耳比係介於2 : 1至3 0 : 1之間。 11·如申請專利範圍第6或7項之方法,其中,被 施予氫甲醯化作用之組成物進一步包含C02、烷及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) " "" 一 3 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 502014 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 / 或 N 2 〇 12. —種製造飽和〇:9醇之方法,其包含: (b) 將含丙醛之組成物施予第一及第二醇醛縮合反應 ,使其三聚化成經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛, (c) 將得自第一醇醛縮合反應之中間產物經甲基取代 之不飽和直鏈C5醛氫化成其對應之飽和(:6醛, (d) 將經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛氫化成其對應 之飽和C 9醛,該經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛爲步驟 (b)之雙不飽和產物、步驟(c)產物與更多丙醛分子進行醇 醛縮合反應所製得之單不飽和產物、或者步驟(b)產物與 該單不飽和產物形成的混合物,及 (e) 將步驟(b)或步驟(d)產物施予氫化反應以製得飽 和C 9醇。 13. —種製造飽和C9醇之酯的方法,其包含: (b) 將含丙醛之組成物施予第一及第二醇醛縮合反應 ,使其三聚化成經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛, (c) 將得自第一醇醛縮合反應之中間產物經甲基取代 之不飽和直鏈C5醛氫化成其對應之飽和(:6醛, (d) 將經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛氫化成其對應 之飽和C 9醛,該經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛爲步驟 (b)之雙不飽和產物、步驟(c)產物與更多丙醛分子進行醇 醛縮合反應所製得之單不飽和產物、或者步驟(b)產物與 該單不飽和產物形成的混合物,及 (e) 將步驟(b)或步驟(d)產物施予氫化反應以製得飽 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4 一 502014 A8 B8 C8 D8 、申請專利乾圍 和c 9醇,及 (f)將得自步驟(e)之飽和C9醇施予酯化反應。 14. 一種製造飽和^:9醛之方法,其包含: (b) 將含丙醛之組成物施予第一醇醛縮合反應, (c) 將得自第一醇醛縮合反應之經甲基取代之不飽和 直鏈<:5醛氫化成其對應之飽和C6·,將生成之飽和C6 醛與丙醛施予第二醇醛縮合反應以生成經甲基雙取代之不 飽和直鏈C 7醛,及 (d) 將該經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛氫化成其對 應之飽和C 9醛。 15. —種製造飽和C 9醇之酯的方法,其包含: (b) 將含丙醛之組成物施予第一及第二醇醛縮合反應 j (c) 將得自第一醇醛縮合反應之經甲基取代之不飽和 直鏈(:5醛氫化成其對應之飽和06醛,將生成之飽和(:6 醛與丙醛施予第二醇醛縮合反應以生成經甲基取代之不飽 和直鏈C 7醛, (d) 將經甲基雙取代之不飽和直鏈C 7醛氫化成其對應 之飽和C 9醛, (e) 將步驟(d)產物施予氫化反應以製得飽和C 9酸, 及 (f) 將得自步驟(e)之飽和C9醇施予酯化反應。 16. 如申請專利範圍第6、7、12及1 3項中任 一項之方法,其中,在三聚化反應中,丙醛之二聚化反應 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5 — 502014 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 是在第一醇醛縮合反應區實施,不飽和產物在第一氫化區 中被選擇性地氫化成2 -甲基戊醛,生成之二聚產物與丙 醛在第二醇醛縮合反應區被施予縮合,三聚反應產物與剩 餘之二聚物被分離,三聚物在第二氫化區中視需要地被氫 化成飽和醛或飽和醇,且剩餘之二聚物被回送至第一氫化 區。 17.如申請專利範圍第6、7、12及13項中任 一項之方法,其中,在三聚化反應中,丙醛之二聚化反應 是在第一醇醛縮合反應區實施,不飽和產物在第一氫化區 中被選擇性地氫化成2 -甲基戊醛,生成之二聚產物與丙 醛在第二醇醛縮合反應區被施予縮合,三聚物在剩餘之二 聚物的存在下於第二氫化區中被氫化成飽和醛,三聚物與 剩餘之二聚物被分離,剩餘之二聚物被回送至第二醇醛縮 合反應區,且如有需要,飽和醛可在第三氫化區被氫化成 飽和醇。 1 8.如申請專利範圍第6、7、1 2及1 3項中任 一項之方法,其中,在三聚化反應中提供單一醇醛縮合反 應區,其中丙醛之二聚化反應及丙醛與2 —甲基戊醛作用 以生成不飽和三聚物之反應均在該區中實施,混合態反應 產物被分離成包含C9之組份與包含二聚物之組份,包含 二聚物之組份被送至第一氫化區,其中不飽和二聚物被選 擇性地氫化成2 —甲基戊醛,得自第一氫化區之產物被回 送至醇醛縮合反應區,該包含C 9之組份在第二氫化區中 視需要地被氫化成飽和醛或飽和醇。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) • . 訂 線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一 6 一 502014 A8 B8 C8 ____ D8 六、申請專利範圍 19. 如申請專利範圍第6、7、12及13項中任 一項之方法,其中,在三聚化反應中提供單一醇醛縮合反 應區’其中丙醛之二聚化反應及丙醛與2 一甲基戊醛作用 以生成不飽和三聚物之反應均在該區中實施,混合態反應 產物被送至第一氫化區,(g其中不飽和二聚物及三聚物被 選擇性地氫化成飽和二聚醛及三聚醛,混合態飽和醛被分 離成包含二聚物之組份與包含三聚物之組份,包含二聚物 之組份被回送至醇醛縮合反應區,該包含三聚物之組份在 第二氫化區中視需要地被氫化成飽和醇。 20. 如申請專利範圍第6、7、12及13項中任 一項之方法,其中,在三聚化反應中提供多目的之反應區 ,其中丙醛之醇醛縮合反應、2 -甲基- 2 —戊烯醛轉化 爲2 —甲基戊醛之選擇性氫化反應、及2 —甲基戊醛與丙 醛間之醇醛縮合反應均在該區中實施,以生成包含二聚醛 與三聚醛之反應混合物,該反應混合物經分離後,三聚醛 被送至氫化區並視需要地生成飽和醛或飽和醇,而二聚醛 則被回送至該多目的之反應區。 21. 如申請專利範圍第6、7、12及13項中任 一項之方法,其中,在三聚化反應中提供多目的之反應區 ,其中丙醛之二聚化反應及丙醛與2 -甲基戊醛之反應均 在該區中實施,且二聚組份與三聚組份在反應區中藉由蒸 餾分離,不飽和二聚物被送至第一氫化區並被選擇性地氫 化成2 —甲基戊醛且再回送至該多目的區,該包含(:9之 組份則在第二氫化區中視需要地被氫化成飽和醛或飽和醇 本紙張尺度適用中國國家標¥ ( CNS ) A4規格( 210X297公釐) ----,丨 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -7 - 502014 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 〇 22. 如申請專利範圍第21項之方法,其中,某些 得自醇醛縮合反應的水被以蒸氣的狀態與二聚物一同自反 應區移出,並加以濃縮及分離。 23. 如申請專利範圍第6、7、12、13、14 及1 5項中任一項之方法,其中,該經甲基取代之不飽和 直鏈C5醛爲2 -甲基一 2 —戊烯醛;(:6飽和醛爲2 —甲 基戊醛;雙及單不飽和及飽和C9醛分別爲2,4 一二甲 基一 2,4 一庚二烯醛、2,4 一二甲基一 2 -庚烯醛、 及2 ,4 —二甲基庚醛,飽和c9醇爲2,4 —二甲基庚 醇,且C9酸爲2,4 —二甲基庚酸。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 8 -
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