[其他]制備羧酸鹽的方法

在審

• 申請號: 86103230
• 申請日: 1986-05-10
• 公開（公告）號: CN86103230A
• 公開（公告）日: 1986-11-26
• 發明（設計）人: 羅伯特·萬·赫爾登
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C07C51/41
• 分類號: C07C51/41
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 林柏楠,任宗華

本發明涉及由伯醇制備羧酸鹽的過程。

由美國專利說明書第3，708，533號可知，從氨基醇制備氨基羧酸鹽，可采用上述醇與堿金屬氫氧化物，在含有ⅡB族或Ⅷ族金屬的催化劑上相接觸的方法。較好的催化劑包括鎘、鋅、鈀或鎳。最好的是氧化鎘。已知的制備方法是在壓力約為9.5至122巴和溫度范圍為199至288℃下實現的。

因此，已知的方法只能應用于氨基醇，而且要求高壓和較高的溫度。

令人驚奇的是，現已發現，在強堿條件下使用含鉑催化劑，不僅能使氨基醇，而且能使許多伯醇，轉化為羧酸鹽。此外，使用含鉑催化劑（而不是含任何其它Ⅷ族金屬的催化劑）能在壓力和溫度比已知制備方法所常用的壓力和溫度均低的條件下，實現轉化反應。

因此，本發明涉及一種制備羧酸鹽的過程。在該過程中，將具有至少一個伯醇基的化合物在溫升下，在含有至少一種堿金屬和/或堿土金屬氫氧化物的水溶液中與含鉑催化劑接觸。

在本發明過程中用作原料的含伯醇基化合物包括碳原子數1到20的、具有一個或多個羥基的有機化合物。例如，合適的醇如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇、乙二醇和丙二醇。像三乙醇胺之類的氨基醇也非常適合作原料。當鉑催化劑用于仲醇時不發生反應，盡管在某些情況下會生成酮并引起副反應。

本過程中所用的催化劑可以只含鉑，但是這樣的催化劑不僅費用特高，而且還有催化劑活性比表面積較低的缺點。用增大鉑表面（例如利用通常所說的鉑針狀單晶，即像英國專利說明書第703，460號所介紹的那種金屬絲狀結晶）的方法，可以避免后面這個缺點。不過在本發明的過程中最好是使用在載體上含有鉑的催化劑。雖然該載體可以是經常用作催化劑載體的那些材料中的一種，但是其對所用的強堿條件必須基本上是惰性的。最好的載體是碳。高比表面積的活性碳可制得高活性的催化劑。合適的活性碳比表面積為從40到400平方米/克。具有載體的催化劑的鉑含量可以在寬范圍內變化。鉑含量低于0.1%（重量）（按鉑和載體的總量計算）的催化劑活性太低，以至不能付諸實用;反之，鉑含量超過20%（重量），則催化劑費用高，而活性又無明顯提高。因此，催化劑的鉑含量以0.1至20%（重量）為宜（按鉑和載體的總量計算）。最好的催化劑是鉑含量為0.5至15%（重量）的催化劑。

催化劑用量可以在寬范圍內變化。甚至痕量催化劑也能對反應產生明顯的效果。當加大催化劑用量時，反應速度變得更快，因此，對于確定催化劑用量的上限，從經濟方面考慮要比化學方面考慮得更多些。對于大多數實用的場合，催化劑用量范圍為0.05至5%（重量）（對含伯醇基化合物的鉑量）。

鉑催化劑的活性可用最佳反應條件來表示。先前工藝過程的反應溫度必須超過199℃，而本發明過程的反應溫度可以低至80℃（最好是90至170℃）。用將反應混合物加熱到回流溫度的方法，能很容易地使反應溫度在上述范圍內。該過程最好在沒有外壓的情況下實現。壓力可低至常壓。當然也可以在提高壓力（例如達到50巴）的條件下實現本過程。但是因反應混合物需要較昂貴的壓力容器，這將會增加不必要的投資費用。本過程在溫度低于199℃和壓力約為常壓下操作的可能性，表明該過程比先前工藝過程要優越得多。

在制備羧酸鹽過程中有氫氣放出。應避免放出的氫氣與空氣中的氧氣發生反應。因此本發明過程最好是在無氧氣的氣氛中進行。可以用一種惰性氣氛（諸如氫氣、氮氣或氬氣的氣氛）代替反應混合物上方含有空氣的氣氛。從經濟觀點來看，將反應混合物放在氮氣的氣氛中是頗有利的，在反應進行過程中氮氣被反應混合物中放出的氫氣所置換。

本發明的制備過程是在氫氧化物的水溶液中實現的。倘若使用堿性鹽（例如碳酸鹽）而不用氫氧化物，結果只能是轉化得少且慢。所用的氫氧化物可以是堿和/或堿土金屬的氫氧化物，較好的是堿金屬的氫氧化物，最好是氫氧化鈉和氫氧化鉀。這些氫氧化物價廉，水溶性又很好，甚至在高濃度情況下也是如此。金屬氫氧化物的濃度最好是不低于15%（重量）（按水和金屬氫氧化物的總量計算）。從實用觀點來看，金屬氫氧化物的濃度一般不宜超過80%，盡管也能夠使用較高的濃度。甚至有可能在金屬氫氧化物單獨存在下進行反應，首先生成金屬醇化物和水，由此產生含有水、醇化物和氫氧化物水溶液。接著，將發生氧化生成羧酸鹽。但是在這種情況下，為了防止反應混合物變成固體，必須使用過量的伯醇，這就需要外加回收過量醇的分離步驟。

氫氧化物的用量，以使羥基離子對含伯醇基的化合物中羥甲基的比例在1∶1至15∶1的范圍內為宜。