酰胺类的乙烯化方法.pdf

本发明方法适于制备任何N-乙烯基化合物；尤其适于制备N-乙烯基酰胺类。该N-乙烯基酰胺类可以是环状(N-乙烯基内酰胺类)或非环状。优选的N-乙烯基内酰胺类是N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基哌啶酮和N-乙烯基吡咯烷酮。非环状乙烯基酰胺类尤其是那些下式化合物：

其中R¹是氢原子或C₁-C₄烷基，R²是C₁-C₁₀烷基。

优选的非环状N-乙烯基酰胺是具有下式的N-乙烯基-N-甲基乙酰胺(VIMA)：

用于该方法的起始原料是具有至少一个氮原子的化合物(简称化合物)。根据上述产物，起始原料尤其为酰胺类，不管其为环状酰胺类(内酰胺)如己内酰胺、哌啶酮或吡咯烷酮，还是为非环状酰胺类如乙酰胺或N-甲基乙酰胺。

在特别优选的实施方案中，该化合物为吡咯烷酮且由其获得的N-乙烯基化合物为N-乙烯基吡咯烷酮。

在进一步优选的实施方案中，该化合物为N-甲基乙酰胺且N-乙烯基化合物为N-乙烯基-N-甲基乙酰胺(VIMA)。

根据本发明，该化合物首先与碱金属氢氧化物反应。其可以例如是氢氧化锂，氢氧化钠或氢氧化钾；尤其优选氢氧化钾。除了纯碱金属氢氧化物外，也可使用市售的具有少量杂质如一定量氯化物和/或碳酸盐的碱金属氢氧化物，尤其是KOH。

该碱金属氢氧化物优选以水溶液的形式使用。碱金属氢氧化物的含量例如可以基于该溶液为5-90重量％；尤其是30-60重量％，更优选45-55重量％。

该化合物与碱金属氢氧化物的反应优选在50-250℃的温度和1毫巴-1巴下进行，尤其是在20-250℃下。塔顶部温度优选为20-100℃，尤其是25-60℃；塔底部温度优选为100-250℃，尤其是120-200℃。

该方法优选半连续或连续进行。尤其优选连续进行。

该反应优选在塔中，更优选在具有不规则填料或规整填料的塔中进行，该塔在上述温度和压力下操作。优选连续操作。

包含不规则填料和规整填料，例如在下段中包含不规则填料床和在上段中具有填充元件(packing element)(例如安装的钢板)的塔也可适用。

该塔优选具有至少两个，更优选至少3个理论塔板。可以具有例如2-100个，尤其3-20个理论塔板。

将该碱金属氢氧化物和该化合物优选添加到该塔的上部三分之一，更优选上部四分之一中。

该碱金属氢氧化物和该化合物在反应区即塔中的平均停留时间小于6分钟，尤其是小于5分钟；更优选50-200秒。

反应形成该化合物的相应碱金属盐，例如在吡咯烷酮的情况下形成吡咯烷酮盐，即吡咯烷酮钾。

优选选择碱金属氢氧化物的量以使0.25-25重量％，优选1-10重量％的该化合物以碱金属盐(吡咯烷酮作为吡咯烷酮盐，即吡咯烷酮钾)的形式存在。

反应产物可以在塔下部或塔底连续排出。随后，该化合物再与乙炔反应，优选在分开的反应釜中反应。

该碱金属盐催化随后与乙炔的反应(乙烯化)。来自上述塔的流出液可以与另外的化合物(吡咯烷酮)混合。

此时用于乙烯化的该化合物(吡咯烷酮)尤其可以含有0.25-10重量％，尤其1.5-6重量％的吡咯烷酮盐。

根据本发明方法，可以高产率和纯度获得N-乙烯基化合物，例如N-乙烯基吡咯烷酮。特别地，副产物的比例，例如就N-乙烯基吡咯烷酮而言，氨基丁酸副产物和通过氨基丁酸与乙炔反应生成的副产物的比例显著降低。

产生的N-乙烯基化合物，尤其N-乙烯基吡咯烷酮合适的话可以通过蒸馏取出，并且通常可以大于99重量％，更优选大于99.5重量％的纯度获得。整个工艺(包括随后的乙烯化)的时空产率仍很好。在该化合物与碱金属氢氧化物反应中的短停留时间因而不对催化活性产生不利影响。