本发明涉及生产新戊二醇的方法。
新戊二醇(＝2,2-二甲基-1,3-丙二醇)是工业化学的重要化合物，主要作 为生产用于粉末涂料以及用于玻璃纤维强化塑料的饱和聚酯树脂的原 料。
由于这个原因，一直在寻求生产新戊二醇的新的改进方法。
因此，本发明的目的是提供生产新戊二醇的新方法。通过本发明权 利要求1所述的方法实现该目的。相应地，提供的方法包括以下步骤：
a)在碱性催化剂的存在下使异丁醛与甲醛反应，其中异丁醛过量存 在；
b)通过蒸馏对步骤a)得到的反应混合物进行纯化，以便得到含有≤5 wt％水的底部产物；以及
c)将所述底部产物氢化为新戊二醇。
令人惊奇的是，发现通过在异丁醛过量存在的碱性条件下的反应， 在通过蒸馏进行的后续纯化中，可以得到含有5％或更少水的底部产物， 而且完全不含先前大多数应用中醛醇缩合反应的催化剂。随后可以将这 样的底部产物氢化，从而不仅将羟基新戊醛选择性地反应为新戊二醇， 而且还可以将高沸点杂质高选择性地反应为新戊二醇。
以下更详细地说明每一个步骤：
步骤a)异丁醛与甲醛的反应
优选地该反应在≥40℃至≤100℃的温度下进行，并且可连续地或不连 续地进行。
在绝大多数的应用中，以甲醛水溶液的形式使用甲醛。
本文中，异丁醛相对于甲醛过量存在，优选地比值为≥1.01:1(异丁醛 摩尔数比甲醛摩尔数)，更优选地为≥1.03:1，进一步优选地为≥1.05:1至 ≤1.2:1，最优选地为≥1.1:1至≤1.15:1。
在碱性催化剂的存在下进行步骤a)，其中相对于异丁醛，优选地以 ≥0.01至≤0.1的摩尔比使用碱性催化剂。
优选地，碱性催化剂包括三甲胺和/或碱性水溶液，优选地为氢氧化 钠溶液和/或氢氧化钾溶液。
如果碱性催化剂包括碱性水溶液，则优选地在步骤a)之后进行步骤 a1)：
a1)在步骤b)之前分离水相。
步骤b)通过蒸馏纯化
优选地在薄膜蒸发器中进行步骤b)。其优选地包括具有10-30层的附 柱(attachedcolumn)。此外，≥170℃至≤200℃的温度是优选的。
由于步骤a)中异丁醛过量存在，所以在蒸馏过程中，馏出物中获得由 主要含有异丁醛的有机相和水相组成的两相系统，这使得异丁醛无需进 一步纯化即可返回步骤a)。
因此，根据本发明的优选实施方案，该方法包括在步骤b)之后进行的 步骤b1)：
b1)使在步骤b)中分离的含有异丁醛的有机相返回步骤a)，用于进行 重复反应。
优选地进行步骤b)，以使底部产物含有≤3wt％、优选地≤2wt％的水。
根据本发明的优选实施方案，至少在附柱的第6层提供有机相。发现 以这种方式可能有特别好的分离效率。
步骤c)氢化
优选地，在步骤b)之后立即进行步骤c)，也就是，根据本发明优选的 实施方案，在步骤b)和步骤c)之间没有发生蒸馏底部产物的进一步纯化。
优选地，在≥6MPa至≤20MPa、更优选地≥8MPa至≤18MPa的氢压力 下进行步骤c)。
优选地，在≥100℃至≤220℃的温度下进行步骤c)，这已在实践中得到 证实。
可以在单级反应器中进行步骤c)。然而，在多区反应器中两级或多级 氢化是特别优选的。那么在这种情况下，压力条件(参见上文)就分别是整 个反应器的压力条件。
如果选择两级氢化，则优选地进行该两级氢化，以便该两级氢化在 待氢化的材料第一次到达的反应器的区中、在≥100至≤140℃和≥0.7至 ≤1.0h-1的V/Vh比率下运行(仅对于反应器的第一区)，在反应器的后续区 中，该两级氢化在≥150至≤220℃和≥0.2至≥0.8h-1的V/Vh比率下运行(仅对 于反应器的第二区)。这已在实践中得到证实。
催化剂优选地包括基于亚铬酸镍和/或亚铬酸铜的催化剂，优选地掺 杂锰和/或钡。这已在实践中得到证实。
然后，取决于该方法的应用和应用的具体领域，根据本说明书等， 产物可以经历进一步的纯化步骤，例如蒸馏。这些也代表了本发明的优 选实施方案。
本发明上述的和要求保护的以及示例性实施方案中描述的所使用的 成分不经历关于其尺寸、形状、底物选择和技术概念的任何异常情况， 以便可以没有任何限制地应用在应用领域中众所周知的选择标准。
根据所附的权利要求书和可以理解为纯说明性的实施例的以下描 述，本发明主题的其他细节、特征和优势是显然的。
实施例
生产所用的氢化催化剂
将2.8千克硝酸铜三水合物、400克硝酸锰(稀硝酸中50％溶液)和150 克硝酸钡溶于55℃的20升蒸馏水中。分别将2.6千克重铬酸铵溶于12升水 和4升25％氨溶液中。
然后，将重铬酸铵溶液缓慢滴入硝酸铜溶液中。因此，沉淀出红棕 色固体。为了完成沉淀过程，随后将产物搅拌一小时，然后冷却至室温。 接着将固体滤出。然后在分室干燥器中将固体于110℃干燥。将干燥的固 体以2℃/分钟的加热速率在350℃焙烧四小时。
在焙烧固体并再冷却固体之后，用20升10％乙酸搅拌。然后，用水洗 涤固体直至不含酸，将其在110℃再次干燥，在350℃退火(加热速率2℃/ 分钟)。
随后，该固体可以作为催化剂。
关于金属，基于铜、铬、锰和钡的比例，催化剂含有以下组成：
47.5％铜，46.5％铬，4.0％锰，2.0％钡。
本发明方法的实施：
将3996克异丁醛(97.4％)和3034克甲醛(49％水溶液)加入高压釜中，并 加热至45℃。然后，泵入151克三甲胺(40％水溶液)。一旦完成加入，就 将反应混合物加热至90℃，并使其在该温度下静置一小时。然后将产物 排出。该产物的组成为：
物质 量/克 三甲胺 60 异丁醛 225 甲醇 10 羟基新戊醛 4931 新戊二醇单异丁酸酯 26 新戊二醇 29 羟基新戊酸新戊二醇酯 151 水 1720 其他有机化合物 29
然后在具有附柱的薄膜蒸发器中通过蒸馏处理该混合物。在这种情 况下，将混合物供应到26层填充床柱的第20层。该薄膜蒸发器在170℃下 运行。在该过程中，得到两相蒸馏顶部产物和蒸馏底部产物。蒸馏顶部 产物的有机相具有以下组成：
物质 量/克 三甲胺 23 异丁醛 185 羟基新戊醛 102 水 11 其他有机化合物 37
随后可以在醛醇缩合过程中无需进一步处理而再次使用该有机相。
蒸馏顶部产物的水相具有以下组成：
物质 量/克 三甲胺 37 异丁醛 25 羟基新戊醛 8 水 1598 其他有机化合物 23
然后将该水相丢弃。
蒸馏底部产物具有以下组成：
物质 量/克 异丁醛 15 羟基新戊醛 4776 新戊二醇和羟基新戊醛的环状缩醛 16 新戊二醇单异丁酸酯 25 新戊二醇 23 羟基新戊酸新戊二醇酯 212 水 111 其他有机化合物 88
然后将蒸馏底部产物氢化，按如下进行氢化：
将上述催化剂与3％石墨混合，并压片。将得到的5×5mm片剂置于 体积为1.3升的管式反应器中。这里，反应器的装配使得可以单独加热下 部0.3升的催化剂床，并且也可以单独加热上部1.0升的催化剂床。
对于催化剂的活化，将两个催化剂床各自加热至相同的温度。按如 下活化该催化剂：
以20℃/小时的加热速率加热至180℃，
氮1000nl/小时
氢20nl/小时
持续12小时
氮1000nl/小时
氢60nl/小时
持续6小时
氮1000nl/小时
氢120nl/小时
持续6小时
随后，将下部床加热至130℃，将上部床加热至170℃，应用8MPa 的氢压力，并将实施例2的蒸馏底部产物以300毫升/小时从下方输送至 反应器中。因此，得到的产物具有以下组成：
物质 量/克 异丁醛 25 新戊二醇 5000 羟基新戊酸新戊二醇酯 21 水 111 其他有机化合物 108
然后可以通过已知的方法将产物纯化。
上述成分的具体组合和实施例的特征是示例性的。本领域技术人员 将认识到，根据本文所描述的实施方案的变化和修改以及其他实施方案 也可能会出现，但不脱离本发明的精神和范围。因此，认为上面的描述 是示例性的而非限制性的。权利要求中使用的词语“包含”或“包括”不排除 其他要素或步骤。不定冠词“一个/一种”并不排除复数的重要性。仅仅是 在相互不同的权利要求中记载某些措施这一事实，并不表示不能有利地 使用这些措施的组合。本发明的范围限定在所附的权利要求书及其等同 物中。