不对称硫醚化合物和不对称醚化合物的合成的制作方法

不对称硫醚化合物和不对称醚化合物的合成
1.本技术是分案申请，原申请的申请日为2019年3月4日，申请号为201980015937.7，发明名称为“不对称硫醚化合物和不对称醚化合物的合成”。
2.相关申请的交叉引用
3.本技术于2019年3月4日作为pct国际专利申请提交，并要求于2018年3月5日提交的美国临时专利申请号62/638,348以及于2018年11月1日提交的美国临时申请号62/753,965的优先权，其公开内容通过引用以其全文并入本文。
技术领域
4.本公开涉及用于由在催化剂存在下接触的各种醚、硫醚、醇以及硫醇反应物生产不对称硫醚化合物和不对称醚化合物的方法。


背景技术：

5.不对称硫醚和醚化合物可以通过各种合成技术来制备，但是这样的技术通常需要苛刻或腐蚀性的反应条件，或者导致大量副产物。因此，本发明总体上涉及合成方案，其以高产率和最小的反应副产物生产不对称硫醚或不对称醚化合物。


技术实现要素：

6.提供此发明内容，以简化形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的概念选择。此发明内容不旨在识别所要求保护的主题的所需或基本特征。此发明内容也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
7.在一方面，公开了用于生产具有式r1–o–
r2的醚化合物的方法，并且在该方面，所述方法可以包括使具有式r1–o–
r1的第一醚化合物、具有式r2–o–
r2的第二醚化合物和催化剂接触，以形成包括具有式r1–o–
r2的醚化合物的反应混合物。
8.在另一方面，公开了用于生产具有式r1–s–
r2的硫醚化合物和具有r1–o–
r2的醚化合物的方法，并且在该方面，所述方法可以包括使具有式r2–o–
r2的醚化合物、具有式r1–s–
r1的硫醚化合物和催化剂接触，以形成包括具有式r1–s–
r2的硫醚化合物和具有r1–o–
r2的醚化合物的反应混合物。
9.在另一方面，公开了用于生产具有式r1–s–
r2的硫醚化合物的方法，并且在该方面，所述方法可以包括使具有式r1–s–
r1的硫醚化合物、具有式r2–
oh的醇化合物和催化剂接触，以形成包括具有式r1–s–
r2的硫醚化合物的反应混合物。
10.在另一方面，公开了用于生产具有式r1–o–
r2的醚化合物的方法，并且在该方面，所述方法可以包括使具有式r1–o–
r1的醚化合物、具有式r2–
oh的醇化合物和催化剂接触，以形成包括具有式r1–o–
r2的醚化合物的反应混合物。
11.在另一方面，公开了用于生产具有式r1–s–
r2的硫醚化合物的方法，并且在该方面，所述方法可以包括使具有式r1–s–
r1的硫醚化合物、具有式r2–
sh的硫醇化合物和催化剂接触，以形成包括具有式r1–s–
r2的硫醚化合物的反应混合物。
12.在另一方面，公开了用于生产具有式r1–s–
r2的硫醚化合物的方法，并且在该方面，所述方法可以包括使具有式r1–o–
r1的醚化合物、具有式r2–
sh的硫醇化合物和催化剂接触，以形成包括具有式r1–s–
r2的硫醚化合物的反应混合物。
13.在还另一方面，公开了用于生产具有式r1–s–
r2的硫醚化合物的方法，并且在该方面，所述方法可以包括使具有式r1–s–
r1的第一硫醚化合物、具有式r2–s–
r2的第二硫醚化合物和催化剂接触，以形成包括具有式r1–s–
r2的硫醚化合物的反应混合物。
14.与本发明的这些和其他方面一致，这些方法中的r1和r2独立地可以是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。通常，r1和r2是不同的，以产生本文所涵盖的不对称硫醚化合物和不对称醚化合物。
15.前述发明内容和以下具体实施方式两者均提供实例且仅为说明性的。因此，前述发明内容和以下具体实施方式不应被认为是限制性的。进一步地，除了本文中阐述的特征或变化之外，还可以提供特征或变化。例如，某些方面可以涉及具体实施方式中描述的各种特征组合和子组合。
附图说明
16.以下附图形成本说明书的一部分，并且包括在内以进一步展示本发明的某些方面。通过结合具体实施方式和实施例参考这些附图中的一个或多个，可以更好地理解本发明。
17.图1呈现了实施例1-15中使用的二甲基硫醚和二乙基硫醚的共混进料的气相色谱图。
18.图2呈现了包含甲基乙基硫醚的实施例3的反应混合物的气相色谱图。
19.图3呈现了使用como催化剂生产的包含甲基乙基硫醚的反应混合物的气相色谱图。
20.图4呈现了使用γ-氧化铝催化剂生产的包含甲基乙基硫醚的反应混合物的气相色谱图。
21.图5呈现了实施例17中使用的二乙基硫醚和二辛基硫醚的共混进料的气相色谱图。
22.图6呈现了包含乙基正辛基硫醚的实施例17的反应混合物的气相色谱图。
23.图7呈现了实施例18中使用的二甲基硫醚和二乙基硫醚的共混进料的气相色谱图。
24.图8呈现了包含甲基乙基硫醚的实施例18的反应混合物的气相色谱图。
25.图9呈现了实施例19中使用的二乙基硫醚和甲醇的共混进料的气相色谱图。
26.图10呈现了包含甲基乙基硫醚的实施例19的反应混合物的顶相的气相色谱图。
27.图11呈现了实施例19的反应混合物的底相的气相色谱图。
28.定义
29.为了更清楚地定义本文使用的术语，提供了以下定义。除非另有说明，否则以下定义可适用于本公开。如果在本公开中使用了一个术语，但在本文中没有具体定义，则可以应用《iupac化学术语汇编(iupac compendium of chemical terminology)》(第2版(1997))中的定义，只要该定义不与在本文中应用的任何其他公开或定义相冲突，或者使该定义所
应用的任何权利要求不确定或不成立。如果在本文中通过引用并入的任何文件所提供的任何定义或用法与此处提供的定义或用法相冲突，以本文提供的定义或用法为准。
30.在本文中，描述了主题的特征，使得在特定方面内，可以设想不同特征的组合。对于本文所公开的每个方面和每个特征，在具有或不具有对特定组合的明确描述的情况下，预期了不会不利地影响本文所描述的化合物、组合物、工艺或方法的所有组合。另外地，除非另有明确叙述，否则可以组合本文所公开的任何方面或特征来描述与本公开一致的本发明化合物、组合物、工艺或方法。
31.一般来说，使用《化学与工程新闻(chemical and engineering news)》,63(5),27,1985中出版的元素周期表版本中所指示的编号方案指示元素的族。在一些情况下，可以使用分配给该族的通用名称来指示该族的元素；例如，第1族元素的碱金属、第2族元素的碱土金属、第3-12族元素的过渡金属以及第17族元素的卤素或卤化物。
32.每当在本说明书和权利要求书中使用时，术语“烃”是指仅包含碳和氢的化合物，无论为饱和或不饱和的。其他标识可以用于指示烃中特定基团的存在(例如，卤化烃指示烃中存在替换相等数目的氢原子的一个或多个卤素原子)。术语“烃基”在本文中根据iupac指定的以下定义使用：通过从烃去除氢原子而形成的单价基团(即，仅包含碳和氢的基团)。烃基的非限制性实例包括烷基、烯基、芳基和芳烷基以及其他基团。
33.除非另有规定，否则对于本文公开的任何特定化合物或基团，所呈现的任何名称或结构(通用或具体的)旨在涵盖可以由特定的一组取代基产生的所有构象异构体、位置异构体、立体异构体及其混合物。除非另有规定，否则如技术人员将认识到，名称或结构(通用或具体的)还涵盖所有对映异构体、非对映异构体和不论呈对映异构体形式还是呈外消旋形式的其他光学异构体(如果存在的话)以及立体异构体的混合物。例如，戊烷的一般提及包括正戊烷、2-甲基-丁烷和2,2-二甲基丙烷；并且丁基的一般提及包括正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基。
34.除非另有规定，否则当用于描述基团时，例如当提及特定基团的经取代的类似物时，术语“经取代的”旨在描述形式上替换该基团中的氢的任何非氢部分，并且旨在是非限制性的。另外，除非另有规定，否则一个或多个基团也可以在本文中称为“未经取代的(unsubstituted)”或等效术语，诸如“非取代的(non-substituted)”，其是指初始基团，其中非氢部分不替换该基团内的氢。此外，除非另有规定，否则“经取代的”旨在是非限制性的，并且包括如本领域普通技术人员所理解的无机取代基或有机取代基。
35.除非另有规定，否则术语“接触产物”、“接触”等在本文用于描述其中组分按任何顺序、以任何方式接触在一起并持续任何时间长度的方法和组合物。例如，组分可通过共混或混合而接触。进一步地，除非另有规定，否则任何组分的接触可以在本文所描述的方法和组合物的任何其他组分的存在或不存在下进行。组合额外的材料或组分可通过任何合适的方法来进行。进一步地，术语“接触产物”包括混合物、共混物、溶液、浆料、反应产物等或其组合。尽管“接触产物”可包括并且常常确实包括反应产物，但是相应组分彼此反应不是必需的。因此，取决于情况，“接触产物”可以是混合物、反应混合物或反应产物。同样地，使两种或更多种组分“接触”可以产生反应产物或反应混合物。
36.在本公开中，尽管通过术语“包括”各种组分或步骤来描述组合物和方法，但是除非另有说明，否则组合物和方法也可以“基本上由各种组分或步骤组成”或“由各种组分或
步骤组成”。
37.术语“一个/一种(a/an)”和“所述/该(the)”旨在包括复数替代，例如，至少一个/一种。例如，除非另有规定，否则对“催化剂”的公开意指涵盖一种催化剂，或多于一种催化剂的混合物或组合。
38.在本发明中公开了几种类型的范围。当公开或要求保护任何类型的范围时，旨在单独地公开或要求保护这样的范围可以合理地涵盖的每个可能数值，包括范围的端点以及任何子范围和其中涵盖的子范围的组合。例如，当公开或要求保护具有某一数目碳原子的化学部分时，旨在单独地公开或要求保护这样的范围可以涵盖的与本文公开内容一致的每个可能数目。例如，如本文使用的，部分为c1至c
18
烷基或以替代性语言具有1至18个碳原子的烷基的公开是指以下部分：其可以具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18个碳原子，以及在这两个数之间的任何范围(例如，c1至c8烷基)，并且还包括在这两个数之间的范围的任何组合(例如，c2至c4和c
12
至c
16
烷基)。
39.类似地，另一个关于与本发明的方面一致的组分(a)与组分(b)的摩尔比的代表性实例如下。公开了摩尔比可以在约1:1.5至约1:10的范围内，旨在叙述摩尔比可以是所述范围内的任何比率，并且例如，可以等于约1:1.5、约1:2、约1:3、约1:4、约1:5、约1:6、约1:7、约1:8、约1:9或约1:10。另外地，摩尔比可以在约1:1.5至约1:10的任何范围内(例如，约1:2至约1:6)，并且这还包括在约1:1.5与约1:10之间的范围的任何组合(例如，比率可以在约1:1.5至约1:5或约1:7至约1:9的范围内)。进一步地，在所有情况下，在公开“约”特定值的情况下，则公开该值本身。因此，约1:1.5至约1:10的摩尔比的公开还公开了1:1.5至1:10(例如，1:2至1:6)的摩尔比，并且这还包括在1:1.5与1:10之间的范围的任何组合(例如，比率可以在1:1.5至1:5或1:7至1:9的范围内)。同样地，本文所公开的所有其他范围应以与这些实例类似的方式加以解释。
40.术语“约”意指量、尺寸、配制品、参数和其他数量和特性不是精确的并且不必是精确的，但可以是近似的，包括根据需要更大或更小，反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员已知的其他因素。通常，量、尺寸、配制品、参数或其他数量或特性为“约”或“近似”，无论是否明确说明是这样的。术语“约”还涵盖由于由特定初始混合物产生的组合物的不同平衡条件而不同的量。无论是否由术语“约”修饰，权利要求均包括数量的等效物。术语“约”可以意指在报告的数值的10％内，并且通常在报告的数值的5％内。
41.除非另有明确说明，否则所有公开的产物产率均基于各自反应中的限制性反应物。例如，用于合成不对称硫醚和/或醚化合物的方法中的限制性反应物可以是组分(a)，并且因此，转化率和产率均基于组分(a)的初始数量。
42.虽然可以在本发明的实践或测试中使用类似于或等效于本文所描述的那些方法、装置和材料的任何方法、装置和材料，但是在本文中描述了典型的方法、装置和材料。
43.本文中提及的所有出版物和专利均通过引用并入本文，用于描述和公开例如出版物中所描述的构造和方法论的目的，所述构造和方法论可以与当前描述的本发明一起使用。
具体实施方式
44.本文公开了使用至少一种对称硫醚反应物生产不对称硫醚化合物的方法，以及使
用至少一种对称醚化合物生产不对称醚化合物的方法。合成反应可以在包含固体催化剂的固定床反应器中进行。
45.合成不对称硫醚和醚化合物
46.具有式r1–
x
–
r2(iii)的醚或硫醚化合物可以在两种通用合成方案中生产。与本发明的一些方面一致，生产具有式(iii)的化合物的方法可以包括使(a)具有式r1–
x
–
r1(f)的第一醚或硫醚化合物、(b)具有式r2–
x
–
r2(g)的第二醚或硫醚化合物和(c)催化剂接触，以形成包括具有式(iii)的醚或硫醚化合物的反应混合物。与本发明的其他方面一致，生产具有式(iii)的化合物的方法可以包括使(a)具有式r1–
x
–
r1(f)的醚或硫醚化合物、(b)具有式r2–
xh(h)的醇或硫醇化合物和(c)催化剂接触，以形成包括具有式(iii)的醚或硫醚化合物的反应混合物。独立地，这些式中的每个x可以是硫或氧。然而，如本领域技术人员将认识到的，每个式中对x的选择不是无限制的。例如，如果x在式(f)和式(g)中是氧，则x在式(iii)中是氧，例如，产生不对称醚化合物。同样地，如果x在式(f)和式(h)中为硫，则x在式(iii)中为硫，例如，产生不对称硫醚化合物。
47.根据这两种通用合成方案，提供了用于生产醚和/或硫醚化合物的几种具体方法。根据本发明的第一方法涉及用于生产具有式(i)的醚化合物的方法：
48.r1–o–
r2ꢀꢀꢀ
(i)。第一方法可以包括使以下接触：
49.(a)具有式(a)的第一醚化合物，
50.r1–o–
r1ꢀꢀꢀ
(a)；
51.(b)具有式(b)的第二醚化合物，
52.r2–o–
r2ꢀꢀꢀ
(b)；以及
53.(c)催化剂；
54.以形成包括具有式(i)的醚化合物的反应混合物。
55.根据本发明的第二方法涉及用于生产具有式(ii)的硫醚化合物和具有式(i)的醚化合物的方法：
56.r1–s–
r2ꢀꢀꢀ
(ii)
57.r1–o–
r2ꢀꢀꢀ
(i)。第二方法可以包括使以下接触：
58.(a)具有式(b)的醚化合物，
59.r2–o–
r2ꢀꢀꢀ
(b)；
60.(b)具有式(c)的硫醚化合物，
61.r1–s–
r1ꢀꢀꢀ
(c)；以及
62.(c)催化剂；
63.以形成包括具有式(ii)的硫醚化合物和具有式(i)的醚化合物的反应混合物。
64.根据本发明的第三方法涉及用于生产具有式(ii)的硫醚化合物的方法：
65.r1–s–
r2ꢀꢀꢀ
(ii)。第三方法可以包括使以下接触：
66.(a)具有式(c)的硫醚化合物，
67.r1–s–
r1ꢀꢀꢀ
(c)；
68.(b)具有式(d)的醇化合物，
69.r2–
oh
ꢀꢀꢀ
(d)；以及
70.(c)催化剂；
71.以形成包括具有式(ii)的硫醚化合物的反应混合物。
72.根据本发明的第四方法涉及用于生产具有式(i)的醚化合物的方法：
73.r1–o–
r2ꢀꢀꢀ
(i)。第四方法可以包括使以下接触：
74.(a)具有式(a)的醚化合物，
75.r1–o–
r1ꢀꢀꢀ
(a)；
76.(b)具有式(d)的醇化合物，
77.r2–
oh
ꢀꢀꢀ
(d)；以及
78.(c)催化剂；
79.以形成包括具有式(i)的醚化合物的反应混合物。
80.根据本发明的第五方法涉及用于生产具有式(ii)的硫醚化合物的方法：
81.r1–s–
r2ꢀꢀꢀ
(ii)。第五方法可以包括使以下接触：
82.(a)具有式(c)的硫醚化合物，
83.r1–s–
r1ꢀꢀꢀ
(c)；
84.(b)具有式(e)的硫醇化合物，
85.r2–
sh
ꢀꢀꢀ
(e)；以及
86.(c)催化剂；
87.以形成包括具有式(ii)的硫醚化合物的反应混合物。
88.根据本发明的第六方法涉及用于生产具有式(ii)的硫醚化合物的方法：
89.r1–s–
r2ꢀꢀꢀ
(ii)。第六方法可以包括使以下接触：
90.(a)具有式(a)的醚化合物，
91.r1–o–
r1ꢀꢀꢀ
(a)；
92.(b)具有式(e)的硫醇化合物，
93.r2–
sh
ꢀꢀꢀ
(e)；以及
94.(c)催化剂；
95.以形成包括具有式(ii)的硫醚化合物的反应混合物。
96.根据本发明的第七方法涉及用于生产具有式(ii)的硫醚化合物的方法：
97.r1–s–
r2ꢀꢀꢀ
(ii)。第七方法可以包括使以下接触：
98.(a)具有式(c)的第一硫醚化合物，
99.r1–s–
r1ꢀꢀꢀ
(c)；
100.(b)具有式(j)的第二硫醚化合物，
101.r2–s–
r2ꢀꢀꢀ
(j)；以及
102.(c)催化剂；
103.以形成包括具有式(ii)的硫醚化合物的反应混合物。
104.通常，在本文中独立地描述了用于生产不对称硫醚化合物和/或不对称醚化合物的第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七方法的特征(例如，特定反应物、催化剂以及形成不对称硫醚和/或不对称醚化合物的条件等)，并且这些特征可以任何组合的方式组合以进一步描述生产不对称硫醚化合物和/或不对称醚化合物的所公开的第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七方法。此外，除非另有说明，否则可以在这些方法的接触/反应步骤之前、期间和/或之后进行额外的方法步骤，并且可以无限制地和以任何组合使用额外的方法
步骤以进一步描述第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七合成方法。
105.式(i)、(ii)、(iii)、(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)和(j)并不是为了示出不同部分的立体化学或异构定位(例如，这些式不旨在示出顺式或反式异构体)，但这样的化合物是预期的并且由这些式涵盖。在这些式中，r1可以是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基，并且r2可以是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。预期r1和r2可以相同或不同；然而，为了生产不对称硫醚或不对称醚，r1和r2是不同的。
106.这些式中的r1可以是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。在一方面，例如，r1可以是c1至c
14
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基，而在另一方面，r1可以是c1至c
12
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基，并且在又另一方面，r1可以是c1至c8经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。
107.与本发明的方面一致，r1可以是环烷基；替代地，r1可以是直链烷基；或者替代地，r1可以是支链烷基。无论r1是环状、直链还是支链烷基，r1可以是未经取代的或可以被任何合适的取代基、任何合适数目的取代基和在符合化学价的规则的任何一个或多个合适的位置处取代。
108.在本发明的某些方面，r1可以是c1至c
18
直链或支链烷基。因此，r1可以是c1至c
14
直链或支链烷基、c1至c
12
直链或支链烷基、c1至c8直链或支链烷基或c1至c6直链或支链烷基。因此，在一些方面，r1可以是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基或十八烷基；或者替代地，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基或十二烷基。
109.在其他方面，在这些式中可以为r1的烷基可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基或正十二烷基；替代地，甲基、乙基或异丙基；替代地，甲基或乙基；替代地，甲基；替代地，乙基；替代地，正丙基；替代地，异丙基；替代地，正丁基；替代地，异丁基；替代地，仲丁基；替代地，叔丁基；替代地，正戊基；替代地，异戊基；替代地，仲戊基；替代地，新戊基；替代地，叔戊基；替代地，正己基；替代地，正庚基；替代地，正辛基；或替代地，或正十二烷基。
110.在本发明的某些方面，r1可以是环烷基。因此，r1可以是c3至c
18
环烷基、c4至c
12
环烷基、c4至c
10
环烷基或c5至c8环烷基。因此，在一些方面，这些式中的r1可以是环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基；替代地，环丁基；替代地，环戊基；替代地，环己基；替代地，环庚基；或替代地，环辛基。
111.根据本发明的另一方面，本文公开的任何烷基(环烷基、直链烷基或支链烷基)可以被一个或多个取代基取代。用于经取代的烷基的每个非氢取代基可以独立地是c1至c
18
烃基；替代地，c1至c8烃基；或替代地，c1至c6烃基。因此，烃基取代基可以是苄基、苯基、甲苯基或二甲苯基等，并且因此，在这些式中的r1可以是例如经苯基取代的烷基。另外地，烃基取代基可以是c1至c6直链或支链烷基，并且因此，这些式中的r1可以是例如经烷基取代的环烷基，诸如甲基环己基。
112.可以存在于本文公开的任何烷基(环烷基、直链烷基或支链烷基)上的说明性非烃取代基是羟基(
–
oh基团)。因此，r1可以是甲基醇或甲醇基团(
–
ch2oh)、乙基醇或乙醇基团(
–
ch2ch2oh)、丙醇基团、丁醇基团、戊醇基团、己醇基团等。
113.现在提及这些式中的r2，r2可以是本文对于这些式中的r1所公开的任何c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。因此，例如，r2可以是本文公开的任何环烷基、直链烷基或支链烷基，并且进一步地，r2可以是未经取代的或可以被任何合适的取代基或本文公开的任何取代基、任何合适数目的取代基和在符合化学价规则的任何一个或多个合适的位置处取代。
114.如本文所述，为了生产不对称硫醚和/或不对称醚，r1和r2是不同的。因此，在本发明的一方面，r1可以是甲基，并且r2可以是本文公开的任何c2至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基(例如，r2可以为乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基或正十二烷基)。在本发明的另一方面，r1可以是乙基，并且r2可以是本文公开的任何c3至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基(例如，r2可以为正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基或正十二烷基)。
115.具有式(i)的醚化合物的说明性且非限制性实例是甲基乙基醚。具有式(i)的醚化合物的另一个说明性且非限制性实例是甲基异丙基醚。具有式(i)的醚化合物的额外的说明性且非限制性实例包括甲基叔丁基醚(cas号1634-04-4)、甲基叔戊基醚等。
116.具有式(ii)的硫醚化合物的说明性且非限制性实例是甲基乙基硫醚(cas号624-89-5)。具有式(ii)的硫醚化合物的另一个说明性且非限制性实例是甲基异丙基硫醚。具有式(ii)的硫醚化合物的额外的说明性且非限制性实例包括甲基十二烷基硫醚、乙基辛基硫醚、正戊基正庚基硫醚等。
117.通常，对用于生产不对称硫醚和/或不对称醚的方法中的接触(或反应)步骤的适当程序没有特别限制。例如，使组分(a)(或化合物(a))、组分(b)(或化合物(b))和催化剂(c)接触(或反应)的步骤可包括使组分(a)、组分(b)和催化剂(c)以产生可接受的期望硫醚和/或醚化合物的产率的任何顺序接触。典型地，首先将组分(a)和组分(b)组合，然后使(a)和(b)的混合物与催化剂(c)接触。
118.可以在任何合适的温度下并且持续任何合适的时间段进行生产不对称硫醚和不对称醚化合物的方法。接触步骤(或形成不对称硫醚和/或不对称醚)的温度的代表性且非限制性范围可包括约200℃至约500℃、约250℃至约500℃、约200℃至约450℃、约250℃至约450℃、约125℃至约400℃、约200℃至约400℃、约200℃至约350℃、约250℃至约400℃或约250℃至约350℃。这些温度范围还意指涵盖其中接触步骤(或形成不对称硫醚和/或不对称醚)在一系列不同温度下进行而不是在单个固定温度下进行的情况，所述温度落入相应的温度范围内，其中至少一个温度在叙述的范围内。
119.类似地，对用于使组分(a)、组分(b)和催化剂(c)接触或用于形成不对称硫醚和/或不对称醚的时间段没有特别限制，并且可以进行持续任何合适的时间段。在一些方面，时间段可以是至少约1min、至少约5min、至少约10min、至少约30min、至少约1hr、至少约2hr、至少约5hr或至少约10hr。在其他方面，时间段可以是约30sec至约48hr、约1min至约24hr、约5min至约8hr、约30min至约8hr或约1hr至约6hr。
120.通常，用于形成不对称硫醚和/或不对称醚的方法可以是流动方法和/或连续方法。在这样的情况下，限制性反应物-催化剂接触时间(或反应时间)可以就重时空速
(whsv)——每单位时间接触的限制性反应物的重量与催化剂的给定重量的比率(g/g/hr的单位)而言表示。
121.虽然不限于此，但是对于生产不对称硫醚和/或不对称醚的方法采用的whsv可具有0.01、0.02、0.05、0.1、0.25或0.5的最小值；或替代地，5、4、3、2.5、2或1的最大值。通常，whsv可在本文所公开的任何最小whsv至本文所公开的任何最大whsv的范围内。在非限制性方面，whsv可以在约0.01至约5；替代地约0.01至约3；替代地约0.01至约1；替代地约0.02至约4；替代地约0.02至约3；替代地约0.05至约2；替代地约0.05至约1；替代地约0.1至4；替代地约0.25至约3；替代地约0.25至约2；替代地约0.5至约4；替代地约0.5至约2；或替代地约0.5至约1的范围内。其他whsv范围容易从本公开显而易见。可以使用任何合适的反应器或容器以形成不对称硫醚和/或不对称醚，所述反应器或容器的非限制性实例可包括流动反应器、连续反应器、填充管以及搅拌釜反应器，包括串联或并联的多于一个反应器，并且包括反应器类型和布置的任何组合。
122.一方面，用于生产不对称硫醚和/或不对称醚的方法可以包括使呈汽相的组分(a)和组分(b)与催化剂(例如，固体催化剂)接触。另外地或可替代地，用于生产不对称硫醚和/或不对称醚的方法可包括使组分(a)和组分(b)与催化剂的固定床接触。
123.虽然不限于此，但是接触步骤和/或不对称硫醚和/或不对称醚的形成可以在约50至约850psig(344至5860kpag)的范围内的反应压力下进行。反应压力的其他代表性且非限制性范围可包括约50至约500psig(344至3447kpag)、约100至约400psig(689至2758kpag)、约150至约400psig(1034至2758kpag)、约200至约450psig(1379至3103kpag)或约200至约350psig(1379至2413kpag)。
124.对组分(a)与组分(b)的摩尔比——(a):(b)的摩尔比——没有特别限制，并且通常可以落入约10:1至约1:10的范围内。(a):(b)的摩尔比的典型范围可包括但不限于约5:1至约1:5、约4:1至约1:4、约3:1至约1:3、约2:1至约1:2或约1.5:1至约1:1.5。
125.在接触步骤期间，组分的某些比率对于期望不对称硫醚或期望不对称醚的产率和纯度可以证明是有利的。一方面，组分(a)与组分(b)的摩尔比——(a):(b)的摩尔比——可以是小于或等于约1:1、小于或等于约1:1.2、小于或等于约1:1.5、小于或等于约1:2、小于或等于约1:3或小于或等于约1:5。在这样的情况下，组分(a)可以是用于生产具有式(ii)的不对称硫醚化合物的方法和/或用于生产具有式(i)的不对称醚化合物的方法中的限制性反应物。因此，组分(a)与组分(b)的摩尔比的典型非限制性范围可包括约1:1.2至约1:15、约1:1.5至约1:10、约1:1.5至约1:6、约1:2至约1:10、约1:4至约1:20或约1:2至约1:6。应当注意的是，过量的组分(b)可以促进不对称硫醚和/或不对称醚的更大产率。例如，在第三方法和第五方法中，限制性反应物可以是组分(a)——对称硫醚化合物。同样地，在第四方法和第六方法中，限制性反应物可以是组分(a)——对称醚化合物。
126.任选地，用于生产不对称硫醚化合物的方法可进一步包括额外的含硫反应物。即，方法可包括使组分(a)、组分(b)、催化剂(c)和含硫化合物(d)接触。含硫化合物的说明性且非限制性实例包括h2s、cs2、二叔丁基多硫化物等以及其任何组合。尽管不希望受到以下理论的束缚，但据信少量的这样的含硫材料可以改进不对称硫醚化合物的产率。可以使用大于零且典型地小于或等于约5mol％的量的任何合适量的含硫化合物。更通常地，添加量可以小于或等于约3mol％，或小于或等于约1mol％。这些摩尔百分比基于限制性反应物的摩
尔数。二叔丁基多硫化物材料臭味低且不挥发，并且因此可以方便地用于所公开的方法中。
127.本文描述的方法导致限制性反应物的转化率和/或具有式(ii)的硫醚化合物或具有式(i)的醚化合物的产率出乎意料地高。一方面，最小转化率(或产率)可以是至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％或至少约95％。另外地，最大转化率(或产率)可以是约97％、约98％、约99％或约99.5％，并且可以接近100％的限制性反应物的转化率(或不对称硫醚和/或不对称醚的产率)。通常，转化率(或产率)可在本文所公开的任何最小转化率(或产率)至本文所公开的任何最大转化率(或产率)的范围内。转化率(或产率)的非限制性范围可包括约50％至约99.5％、约80％至约99％、约90％至约98％或约95％至100％。对于转化率，百分比是基于限制性反应物的初始量转化的限制性反应物的量。产率值是摩尔百分比，并且基于所产生的具有式(ii)的硫醚化合物的摩尔数(或基于所产生的具有式(i)的醚化合物的摩尔数)相对于限制性反应物的摩尔数。在一些方面，这些转化率(或产率)可以分批方法实现，而在其他方面，这些转化率(或产率)可以流动或连续方法诸如例如单程或多程通过反应器(例如，固定床反应器)实现。
128.另外出乎意料地，根据本发明的用于生产不对称硫醚和/或不对称醚的连续流动方法具有出乎意料地高的限制性反应物的单程转化率(或期望不对称硫醚和/或期望不对称醚的单程产率)。一方面，最小单程转化率(或产率)可以是至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％或至少约80％。另外地，取决于反应条件，最大单程转化率(或产率)可以是约90％、约95％、约98％或约99％，并且可以接近100％的限制性反应物的转化率(或不对称硫醚和/或不对称醚的产率)。通常，单程转化率(或产率)可在本文所公开的任何最小单程转化率(或产率)至本文所公开的任何最大单程转化率(或产率)的范围内。单程转化率(或产率)的非限制性范围可包括约40％至约90％、约50％至约95％、约60％至约98％或约70％至100％。
129.本文公开的生产不对称硫醚和/或不对称醚化合物的方法典型地产生包含不对称硫醚和/或不对称醚、残留反应物和相对少量的副产物(例如，硫醇、重质硫醚(sulfide heavies))的粗反应混合物。有益地且出乎意料地，反应混合物中硫醇反应产物(诸如当二甲基硫醚和二乙基硫醚是反应物时为甲基硫醇和/或乙基硫醇)的量非常低。例如，一方面，反应混合物可包含小于或等于约5wt.％的硫醇反应产物(或小于或等于约5wt.％的甲基硫醇，或小于或等于约5wt.％的乙基硫醇)，而在另一方面，反应混合物可包含小于或等于约3wt.％的硫醇反应产物(或小于或等于约3wt.％的甲基硫醇，或小于或等于约3wt.％的乙基硫醇)，并且在又另一方面，反应混合物可包含小于或等于约2wt.％(或1wt.％)的硫醇反应产物(或小于或等于约2wt.％(或1wt.％)的甲基硫醇，或小于或等于约2wt.％(或1wt.％)的乙基硫醇)。
130.在许多情况下，可能希望从反应混合物中分离不对称硫醚和/或不对称醚以用于销售或用于进一步的工业过程。因此，在某些方面，用于生产不对称硫醚和/或不对称醚的方法可进一步包括以下步骤：从反应混合物中分离具有式(ii)的硫醚化合物(或分离具有式(i)的醚化合物)，以形成包含具有式(ii)的硫醚化合物的产物流(或包含具有式(i)的醚化合物的产物流)。具有式(ii)的硫醚化合物(或具有式(i)的醚化合物)的分离可采用任何合适的技术用于将具有式(ii)的硫醚化合物(或具有式(i)的醚化合物)与反应混合物的其他组分分离，以形成包含具有式(ii)的硫醚化合物(或具有式(i)的醚化合物)的产物流。这
样的技术可包括但不限于萃取、过滤、蒸发或蒸馏，以及这些技术中的两种或更多种的组合。在本发明的特定方面，分离步骤利用在任何合适的压力下蒸馏(可以使用一个或多于一个蒸馏塔)。有利地，反应混合物中低水平的硫醇使经由蒸馏分离例如不对称硫醚(诸如甲基乙基硫醚)成为相对简单的方法。
131.另外地，可以将反应混合物的其他组分(例如，组分(a)和组分(b))回收并再循环至反应器中。在这样的情况下，可将限制性反应物再循环至消失，使得将所有或基本上所有(》99mol％)的限制性反应物转化为具有式(ii)的硫醚化合物(或具有式(i)的醚化合物)或副产物。
132.在分离之后，并且出乎意料地，本文公开的生产不对称硫醚和/或不对称醚的方法可以导致产物流中具有式(ii)的硫醚化合物(或具有式(i)的醚化合物)的高产率。通常，可以在产物流中以至少约40mol％，并且更经常地至少约50mol％、至少约60mol％、至少约70mol％或至少约80mol％，并且经常高达90-100mol％的产率生产具有式(ii)的硫醚化合物(或具有式(i)的醚化合物)。该产率基于限制性反应物的摩尔数。通常，从粗反应混合物中分离期望产物的纯化步骤降低了期望产物的总产率。然而，与本发明一致，可以与粗不对称硫醚和/或粗不对称醚的产率相似的产率回收分离的不对称硫醚和/或分离的不对称醚。
133.在分离步骤之后，在产物流中，具有式(ii)的硫醚化合物(或具有式(i)的醚化合物)可具有至少约80wt.％、至少约85wt.％、至少约90wt.％、至少约95wt.％或至少约98wt.％的纯度。纯度基于产物流中具有式(ii)的硫醚化合物(或具有式(i)的醚化合物)的重量相对于产物流的总重量。
134.对本文公开的方法中使用的催化剂组合物没有特别限制，只要它们能够促进在组分(a)与组分(b)之间的反应以产生不对称硫醚和/或不对称醚，如本文描述的。一方面，催化剂可包括任何合适的固体加氢处理催化剂。在另一方面，催化剂可包括como催化剂、nimo催化剂等以及其任何组合。在又另一方面，可以将催化剂(例如，como和/或nimo催化剂)预硫化以增加限制性反应物的转化率和不对称硫醚和/或不对称醚的产率。
135.如本领域技术人员将认识到的，催化剂可以负载在任何合适的固体氧化物或类似材料上。因此，催化剂可进一步包括载体或固体氧化物，其说明性实例可包括二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、磷酸铝、铝酸锌、氧化锆、氧化钍等。可以使用多于一种载体材料的组合用于催化剂。
136.与本发明的另一方面一致，催化剂不包含过渡金属。例如，在本发明的一方面，催化剂可包括γ-氧化铝(或基本上由γ-氧化铝组成或由γ-氧化铝组成)。在另一方面，催化剂可包括分子筛或沸石(结晶铝硅酸盐)，诸如y-沸石(沸石y)或x-沸石(沸石x)。沸石可以展现出sio4和alo4四面体的网络，其中铝原子和硅原子通过共享氧原子而在三维框架中交联。在框架中，氧原子与铝原子和硅原子总数的比率可以等于2。框架展现出负电价，典型地可以通过在晶体内包括阳离子(诸如金属、碱金属、碱土金属、氢或其组合)来平衡所述负电价。
137.y-沸石(沸石y)和x-沸石(沸石x)的平均孔径可以在约至约至约的范围内。x-沸石的si:al比率小于y-沸石的si:al比率。通常，可以将沸石与载体基质(或粘合剂)结合，载体基质(或粘合剂)的非限制性实例可包括二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化硼、二氧化钛、氧化锆、各种粘土等，包括其混合氧化物以及其混合物。
138.在一些方面，催化剂可包括负载的como和碱金属或碱土金属氢氧化物，诸如在美国专利号4,277,623中描述的，通过引用以其全文并入本文。例如，尽管co和mo的各自量不限于此，但是催化剂可包含负载在氧化铝上的3-4wt.％的氧化钴和15-16wt.％的氧化钼。合适的氢氧化物的说明性实例可包括但不限于氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡等、以及其组合。氢氧化物组分可以呈任何形式，但是对于本文公开的方法有益地，可以呈粒料形式，用于固定床或填充床反应器构型中。对负载的como组分和氢氧化物组分的相对量没有特别限制，尽管通常可以使用基于重量过量的氢氧化物组分。
139.在一些方面，催化剂可包括金属盐化合物，典型地为钯(ii)、铑(iii)、铂(ii)和/或铜(i)或(ii)盐化合物，如美国专利号4,005,129中描述的，通过引用以其全文并入本文。催化剂还可包括脂族、脂环族、芳族、或杂环胺或氨，以及铜(ii)或铁(iii)氧化剂化合物——例如，铜(ii)的草酸盐、硫酸盐、乙酸盐或三氟乙酸盐氧化剂盐化合物。代表性的金属盐化合物可包括但不限于氯化钯(ii)、氯化铜(ii)、氯化铑(iii)、碘化铜(ii)、硫酸钯(ii)、草酸钯(ii)、乙酸钯(ii)、碘化钯(ii)、溴化铑(iii)、氯化铂(ii)、硫酸铂(ii)等以及其组合。任何或所有催化剂组分都可以负载在任何合适的载体材料或固体氧化物上。
140.实施例
141.通过以下实施例来对本发明进行进一步说明，不应将这些实施例理解为以任何方式对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明的精神或所附权利要求书的范围的情况下，在阅读本文的描述之后，本领域普通技术人员可以联想到各种其他方面、修改及其等效物。
142.使用hp-5柱(二甲基聚硅氧烷，毛细管30m x 0.32μm x 0.25μm标称值)在agilent 7890a gc系统上进行气相色谱(gc)分析，其中35℃温度保持5min，接着以5℃/min的速率从35℃升温至70℃，接着以15℃/min升温至260℃，然后保持在260℃下10min。使用二甲基硫醚(dms)、二乙基硫醚(des)、二辛基硫醚(dos)、甲基乙基硫醚(mes)、乙基正辛基硫醚(enos)、二乙基醚(dee)和甲醇的标准物来识别各自的反应物和产物。除非另有规定，否则产物组成信息以面积百分比(面积％)呈现。
143.实施例1-16
144.由对称硫醚化合物合成不对称硫醚化合物(甲基乙基硫醚)
145.对于实施例1，将二甲基硫醚(dms)和二乙基硫醚(des)在进料罐中以近似4:1的重量比(dms:des)共混，这经由gc确定。图1是包含dms和des的共混进料的gc图。表i中列出了经由面积百分比的dms(11min处洗脱；79.3％)和des(18min处洗脱；20.7％)的各自量。
146.将dms和des共混物以17g/hr的总流量(dms和des)进料到固定床反应器的顶部，所述固定床反应器包含(i)氧化铝上负载的como和(ii)γ-氧化铝的混合床。whsv是0.1(每单位时间与催化剂接触的des的重量，以g/g/hr计)。固定床反应器具有三个独立的加热区：反应器的顶部区(5.71g的γ-氧化铝和6.85g的负载的como)、反应器的中部区(8.41g的γ-氧化铝和3.31g的负载的como)以及反应器的底部区(10.7g的γ-氧化铝)。如表i中示出的，反应温度是近似270-300℃，并且反应压力是300psig(2068kpag)。出乎意料地，90％的des主要转化为甲基乙基硫醚(mes)。
147.实施例2-4使用相同的通用程序，并且结果总结于表i中，其中dms、des和mes的各自量以面积百分比计。dms的百分比转化率(主要转化为mes)在70-80％范围内。图2是实施
例3的反应混合物的gc图，其中dms在11min处洗脱(～67面积％)，des在18min处洗脱(～4.5面积％)，并且mes在15min处洗脱(～25面积％)。
148.对于实施例5-9，遵循与实施例1相同的通用程序，除了反应器的顶部区包含6.92的惰性氧化铝和6.90g的负载的como，反应器的中部区包含3.82g的惰性氧化铝和9.47g的负载的como，并且反应器的底部区包含13.22g的负载的como。结果总结于表i中。通常，实施例5-9中使用的较低反应温度导致des的转化率显著较低。
149.对于实施例10-13，遵循与实施例5-9相同的通用程序。结果总结于表i中。实施例11-13的反应温度在270-380℃范围内，并且出乎意料地，des的88-91％主要转化为甲基乙基硫醚(mes)。图3是实施例5-13的代表性的反应混合物的gc图，其中dms在11min处洗脱，des在18min处洗脱，并且mes在15min处洗脱。
150.对于实施例14，将二甲基硫醚(dms)和二乙基硫醚(des)在进料罐中以近似4:1(dms:des)的重量比连同基于共混进料的总重量近似4.7wt.％的tbps 454二叔丁基多硫化物(cas号68937-96-2)一起共混。尽管不希望受到以下理论的束缚，但据信tbps 454可分解成游离的硫醇并有助于引发反应以产生mes。将共混进料以0.2的whsv(每单位时间与催化剂接触的des的重量，以g/g/hr计)进料到仅包含γ-氧化铝(33.5g)的固定床反应器的顶部。结果总结于表i中。出乎意料地，在实施例14中，仅使用γ-氧化铝(没有como或nimo)将80％的des主要转化为了甲基乙基硫醚(mes)。
151.对于实施例15，遵循与实施例14相同的通用程序，除了降低流量以导致whsv为0.1(参见表i)。出乎意料地，仅使用γ-氧化铝(没有como或nimo)将87％的des主要转化为了甲基乙基硫醚(mes)。图4是实施例14-15的代表性的反应混合物的gc图，其中dms在11min处洗脱，des在18min处洗脱，并且mes在15min处洗脱。
152.有益地且出乎意料地，在实施例1-15中观察到很少的副产物，并且因此粗mes产物的纯化将不存在问题。同样出人意料地，不论所用催化剂如何，反应器流出物中仅存在少量的甲基硫醇(mesh)；反应器流出物中mesh浓度近似是～0.5-3wt.％。乙基硫醇以远小于1wt.％存在于反应器流出物中，并且通常是不可检测的。
153.对于实施例16，使用实施例14的条件，除了将二甲基硫醚(dms)和二乙基硫醚(des)的进料比反转，使得dms是限制性反应物。在实施例16中，des:dms的摩尔比是5:1。类似于实施例1-15，在实施例16中产生了mes。
154.实施例17
155.由对称硫醚化合物合成不对称硫醚化合物(乙基正辛基硫醚)
156.实施例17与实施例14-15类似地进行。将二乙基硫醚(des)和二辛基硫醚(dos)在进料罐中以近似5:1(des:dos)的摩尔比连同基于共混进料的总重量近似3.3wt.％的tbps 454二叔丁基多硫化物(cas号68937-96-2)一起共混。将共混进料在315℃以及0.5的whsv(每单位时间与催化剂接触的dos的重量，以g/g/hr计)下进料到仅包含γ-氧化铝(33.5g)的固定床反应器的顶部。图5是包含des(在5.3min处洗脱)和dos(在22min处洗脱)的共混进料的gc图。
157.出乎意料地，在实施例17中，仅使用γ-氧化铝(无como或nimo)转化了近似80％的dos。反应混合物包含约13.6wt.％的乙基正辛基硫醚(enos)。图6是实施例17的反应混合物的gc图，其中des在5.3min处洗脱，enos在15.4min处洗脱，并且dos在22min处洗脱。
158.实施例18
159.由对称硫醚和醚化合物合成不对称硫醚化合物(甲基乙基硫醚)和不对称醚化合物(甲基乙基醚)
160.对于实施例18，将二甲基硫醚(dms)和二乙基醚(dee)在进料罐中以近似5:1(dms:dee)的摩尔比(这经由gc确定)连同基于共混进料的总重量近似4.7wt.％的tbps 454二叔丁基多硫化物(cas号68937-96-2)一起共混。尽管不希望受到以下理论的束缚，但据信tbps 454可分解成游离的硫醇并有助于引发反应以产生mes。图7是包含dms(在11.068min处洗脱)和dee(在10.688min处洗脱)的共混进料的gc图。
161.将dms和dee共混物进料到包含预硫化的1/20th英寸粒状催化剂(氧化铝上负载的como)的床的固定床反应器的顶部。whsv为1.0(每单位时间与催化剂接触的总混合进料的重量，以g/g/hr计)。反应温度是300℃，并且反应压力是300psig(2068kpag)。出乎意料地，在不存在任何卤化物的情况下，存在61％的dee转化率。图8是实施例18的反应器流出物混合物的gc图，其中不对称硫醚(mes)在15.291min处洗脱。
162.该实施例证明了在无水且低腐蚀的方法中，由对称硫醚和醚化合物以高产率合成了不对称硫醚化合物(甲基乙基硫醚)。有益地，反应物和催化剂不包含卤化物(氯化物)。
163.实施例19
164.由对称硫醚化合物和醇化合物合成不对称硫醚化合物(甲基乙基硫醚)
165.对于实施例19，将甲醇和二甲基硫醚(des)在进料罐中以近似3:1(甲醇:des)的摩尔比(这经由gc确定)连同基于共混进料的总重量近似4.7wt.％的tbps 454二叔丁基多硫化物(cas号68937-96-2)一起共混。尽管不希望受到以下理论的束缚，但据信tbps 454可分解成游离的硫醇并有助于引发反应以产生mes。图9是包含甲醇(在6.78min处洗脱)和des(在18.48min处洗脱)的共混进料的gc图。
166.将甲醇和des共混物进料到包含预硫化的1/20th英寸粒状催化剂(氧化铝上负载的como)的床的固定床反应器的顶部。whsv为1.0(每单位时间与催化剂接触的甲醇和des的总重量，以g/g/hr计)。反应温度是300℃，并且反应压力是300psig(2068kpag)。反应器流出物混合物是在标准温度和压力下的液体的两相混合物。出乎意料地，在不存在任何氯化物或卤化物的情况下，大量的des被转化为甲基乙基硫醚(mes)。
167.图10是实施例19的反应器流出物混合物的顶相的gc图，其中不对称硫醚(mes)在15.27min处洗脱。在图10中，面积百分比如下：甲醇(14.6％)、mes(29.3％)和des(45.3％)。图11是包含水的实施例19的反应器流出物混合物的底相的gc图。在图11中，面积百分比如下：水(22.4％)、甲醇(48％)、mes(5.5％)和des(11.4％)。
168.该实施例证明了由对称硫醚和醇化合物以高产率合成了不对称硫醚化合物(甲基乙基硫醚)。该合成方案可以替换利用uv反应或卤化物置换来制备不对称硫醚的方法。
[0169][0170]
上面根据许多方面和具体实施例描述了本发明。根据以上具体实施方式，本领域技术人员将会联想到许多变化。所有这样的明显变化都在所附权利要求的全部预期范围
内。本发明的其他方面可包括但不限于以下(方面被描述为“包括”，但是替代地，可以“基本上由
……
组成”或“由
……
组成”)：
[0171]
方面1.一种用于生产具有式(iii)的醚或硫醚化合物的方法：
[0172]
r1–
x
–
r2ꢀꢀꢀ
(iii)；
[0173]
所述方法包括使以下接触：
[0174]
(a)具有式(f)的第一醚或硫醚化合物，
[0175]
r1–
x
–
r1ꢀꢀꢀ
(f)；
[0176]
(b)具有式(g)的第二醚或硫醚化合物，
[0177]
r2–
x
–
r2ꢀꢀꢀ
(g)；以及
[0178]
(c)催化剂；
[0179]
以形成包括所述具有式(iii)的醚或硫醚化合物的反应混合物；其中：
[0180]
每个x独立地是硫或氧；
[0181]
r1是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基；并且
[0182]
r2是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。
[0183]
方面2.一种用于生产具有式(iii)的醚或硫醚化合物的方法：
[0184]
r1–
x
–
r2ꢀꢀꢀ
(iii)；
[0185]
所述方法包括使以下接触：
[0186]
(a)具有式(f)的醚或硫醚化合物，
[0187]
r1–
x
–
r1ꢀꢀꢀ
(f)；
[0188]
(b)具有式(h)的醇或硫醇化合物，
[0189]
r2–
xh
ꢀꢀꢀ
(h)；以及
[0190]
(c)催化剂；
[0191]
以形成包括所述具有式(iii)的醚或硫醚化合物的反应混合物；其中：
[0192]
每个x独立地是硫或氧；
[0193]
r1是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基；并且
[0194]
r2是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。
[0195]
方面3.一种用于生产具有式(i)的醚化合物的方法：
[0196]
r1–o–
r2ꢀꢀꢀ
(i)；
[0197]
所述方法包括使以下接触：
[0198]
(a)具有式(a)的第一醚化合物，
[0199]
r1–o–
r1ꢀꢀꢀ
(a)；
[0200]
(b)具有式(b)的第二醚化合物，
[0201]
r2–o–
r2ꢀꢀꢀ
(b)；以及
[0202]
(c)催化剂；
[0203]
以形成包括所述具有式(i)的醚化合物的反应混合物；其中：
[0204]
r1是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基；并且
[0205]
r2是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。
[0206]
方面4.一种用于生产具有式(ii)的硫醚化合物和具有式(i)的醚化合物的方法：
[0207]
r1–s–
r2ꢀꢀꢀ
(ii)
[0208]
r1–o–
r2ꢀꢀꢀ
(i)；
[0209]
所述方法包括使以下接触：
[0210]
(a)具有式(b)的醚化合物，
[0211]
r2–o–
r2ꢀꢀꢀ
(b)；
[0212]
(b)具有式(c)的硫醚化合物，
[0213]
r1–s–
r1ꢀꢀꢀ
(c)；以及
[0214]
(c)催化剂；
[0215]
以形成包括所述具有式(ii)的硫醚化合物和所述具有式(i)的醚化合物的反应混合物；其中：
[0216]
r1是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基；并且
[0217]
r2是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。
[0218]
方面5.一种用于生产具有式(ii)的硫醚化合物的方法：
[0219]
r1–s–
r2ꢀꢀꢀ
(ii)；
[0220]
所述方法包括使以下接触：
[0221]
(a)具有式(c)的硫醚化合物，
[0222]
r1–s–
r1ꢀꢀꢀ
(c)；
[0223]
(b)具有式(d)的醇化合物，
[0224]
r2–
oh
ꢀꢀꢀ
(d)；以及
[0225]
(c)催化剂；
[0226]
以形成包括所述具有式(ii)的硫醚化合物的反应混合物；其中：
[0227]
r1是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基；并且
[0228]
r2是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。
[0229]
方面6.一种用于生产具有式(i)的醚化合物的方法：
[0230]
r1–o–
r2ꢀꢀꢀ
(i)；
[0231]
所述方法包括使以下接触：
[0232]
(a)具有式(a)的醚化合物，
[0233]
r1–o–
r1ꢀꢀꢀ
(a)；
[0234]
(b)具有式(d)的醇化合物，
[0235]
r2–
oh
ꢀꢀꢀ
(d)；以及
[0236]
(c)催化剂；
[0237]
以形成包括所述具有式(i)的醚化合物的反应混合物；其中：
[0238]
r1是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基；并且
[0239]
r2是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。
[0240]
方面7.一种用于生产具有式(ii)的硫醚化合物的方法：
[0241]
r1–s–
r2ꢀꢀꢀ
(ii)；
[0242]
所述方法包括使以下接触：
[0243]
(a)具有式(c)的硫醚化合物，
[0244]
r1–s–
r1ꢀꢀꢀ
(c)；
[0245]
(b)具有式(e)的硫醇化合物，
[0246]
r2–
sh
ꢀꢀꢀ
(e)；以及
[0247]
(c)催化剂；
[0248]
以形成包括所述具有式(ii)的硫醚化合物的反应混合物；其中：
[0249]
r1是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基；并且
[0250]
r2是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。
[0251]
方面8.一种用于生产具有式(ii)的硫醚化合物的方法：
[0252]
r1–s–
r2ꢀꢀꢀ
(ii)；
[0253]
所述方法包括使以下接触：
[0254]
(a)具有式(a)的醚化合物，
[0255]
r1–o–
r1ꢀꢀꢀ
(a)；
[0256]
(b)具有式(e)的硫醇化合物，
[0257]
r2–
sh
ꢀꢀꢀ
(e)；以及
[0258]
(c)催化剂；
[0259]
以形成包括所述具有式(ii)的硫醚化合物的反应混合物；其中：
[0260]
r1是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基；并且
[0261]
r2是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。
[0262]
方面9.一种用于生产具有式(ii)的硫醚化合物的方法：
[0263]
r1–s–
r2ꢀꢀꢀ
(ii)；
[0264]
所述方法包括使以下接触：
[0265]
(a)具有式(c)的第一硫醚化合物，
[0266]
r1–s–
r1ꢀꢀꢀ
(c)；
[0267]
(b)具有式(j)的第二硫醚化合物，
[0268]
r2–s–
r2ꢀꢀꢀ
(j)；以及
[0269]
(c)催化剂；
[0270]
以形成包括所述具有式(ii)的硫醚化合物的反应混合物；其中：
[0271]
r1是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基；并且
[0272]
r2是c1至c
18
经取代的或未经取代的环烷基或者直链或支链烷基。
[0273]
方面10.根据方面1-9中任一项限定的方法，其中，r1和r2是不同的。
[0274]
方面11.根据方面1-10中任一项限定的方法，其中，r1是支链烷基。
[0275]
方面12.根据方面1-10中任一项限定的方法，其中，r1是直链烷基。
[0276]
方面13.根据方面1-12中任一项限定的方法，其中，r1是经取代的烷基(例如，经苯基取代的烷基)。
[0277]
方面14.根据方面1-13中任一项限定的方法，其中，r1是c1至c
12
烷基。
[0278]
方面15.根据方面1-10中任一项限定的方法，其中，r1是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基或十八烷基。
[0279]
方面16.根据方面1-10中任一项限定的方法，其中，r1是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基或叔戊基。
[0280]
方面17.根据方面1-10中任一项限定的方法，其中，r1是甲基或乙基。
[0281]
方面18.根据方面1-17中任一项限定的方法，其中，r2是支链烷基。
[0282]
方面19.根据方面1-17中任一项限定的方法，其中，r2是直链烷基。
[0283]
方面20.根据方面1-19中任一项限定的方法，其中，r2是经取代的烷基(例如，经苯基取代的烷基)。
[0284]
方面21.根据方面1-20中任一项限定的方法，其中，r2是c1至c
12
烷基。
[0285]
方面22.根据方面1-17中任一项限定的方法，其中，r2是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基或十八烷基。
[0286]
方面23.根据方面1-17中任一项限定的方法，其中，r2是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、新戊基或叔戊基。
[0287]
方面24.根据方面1-17中任一项限定的方法，其中，r2是甲基或乙基。
[0288]
方面25.根据方面4、5、7、8或9中任一项限定的方法，其中，所述具有式(ii)的硫醚化合物是甲基乙基硫醚、甲基异丙基硫醚、甲基十二烷基硫醚、乙基辛基硫醚或正戊基正庚基硫醚。
[0289]
方面26.根据方面3、4或6中任一项限定的方法，其中，所述具有式(i)的醚化合物是甲基乙基醚、甲基异丙基醚、甲基叔丁基醚或甲基叔戊基醚。
[0290]
方面27.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，所述方法包括在接触(c)所述催化剂之前将(a)和(b)组合。
[0291]
方面28.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，所述接触步骤在任何合适范围或本文公开的任何范围内的温度下进行，例如，约200℃至约500℃、约125℃至约400℃或约250℃至约350℃。
[0292]
方面29.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，所述接触步骤在任何合适范围或本文公开的任何范围内的压力下进行，例如，约50至约850psig(344至5860kpag)、约50至约500psig(344至3447kpag)或约150至约400psig(1034至2758kpag)。
[0293]
方面30.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，(a)与(b)的摩尔比——(a):(b)的摩尔比——在任何合适范围或本文公开的任何范围内，例如，约10:1至约1:10、约5:1至约1:5或约2:1至约1:2。
[0294]
方面31.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，(a)是所述具有式(ii)的硫醚化合物(或所述具有式(i)的醚化合物或所述具有式(iii)的醚或硫醚化合物)的生产中的限制性反应物。
[0295]
方面32.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，(a)与(b)的摩尔比在任何合适范围或本文公开的任何范围内，例如，约1:1.5至约1:10、约1:4至约1:20或约1:2至约1:6。
[0296]
方面33.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，所述方法包括使呈汽相的(a)和(b)与(c)所述催化剂(例如，固体催化剂)接触。
[0297]
方面34.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，所述方法包括使(a)和(b)与(c)所述催化剂的固定床接触。
[0298]
方面35.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，所述方法进一步包括使(a)、(b)和(c)与以任何合适量或本文公开的任何范围内的量的(d)任何合适的含硫化合物(例如，h2s、cs2、二叔丁基多硫化物等或其任何组合)接触，例如，基于所述限制性反应物的摩尔
数，小于或等于约5mol％、小于或等于约3mol％或小于约1mol％。
[0299]
方面36.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，所述接触步骤在任何合适的whsv或本文公开的任何范围内的whsv下进行，例如，约0.01至约3或约0.05至约1。
[0300]
方面37.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，所述催化剂包括任何合适催化剂或本文公开的任何催化剂，例如，固体加氢处理催化剂，诸如como催化剂或nimo催化剂、γ-氧化铝、沸石或其任何组合。
[0301]
方面38.根据方面37限定的方法，其中，所述催化剂包括负载在任何合适固体氧化物或本文公开的任何固体氧化物(例如，二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、磷酸铝、铝酸锌、氧化锆、氧化钍等或其任何组合)上的催化剂。
[0302]
方面39.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，所述限制性反应物的转化率(或所述具有式(ii)的硫醚化合物的产率，或所述具有式(i)的醚化合物的产率，或所述具有式(iii)的醚或硫醚化合物的产率)是本文公开的任何百分比转化率(或产率)，例如，至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％或至少约90％。
[0303]
方面40.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，所述限制性反应物的单程转化率(或所述具有式(ii)的硫醚化合物的单程产率，或所述具有式(i)的醚化合物的单程产率，或所述具有式(iii)的醚或硫醚化合物的单程产率)是本文公开的任何百分比单程转化率(或单程产率)，例如，至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％或至少约80％。
[0304]
方面41.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，所述反应混合物包含小于或等于约5wt.％的硫醇反应产物，小于或等于约3wt.％的硫醇反应产物，或小于或等于约1wt.％的硫醇反应产物。
[0305]
方面42.根据前述方面中任一项限定的方法，进一步包括以下步骤：使用任何合适技术或本文公开的任何技术(例如，萃取、过滤、蒸发、蒸馏或其任何组合)从所述反应混合物中分离所述具有式(ii)的硫醚化合物(或所述具有式(i)的醚化合物，或所述具有式(iii)的醚或硫醚化合物)，以形成包含所述具有式(ii)的硫醚化合物(或所述具有式(i)的醚化合物，或所述具有式(iii)的醚或硫醚化合物)的产物流。
[0306]
方面43.根据方面42限定的方法，其中，分离包括蒸馏步骤。
[0307]
方面44.根据方面42或43限定的方法，其中，基于所述限制性反应物，在所述产物流中所述具有式(ii)的硫醚化合物的产率(或所述具有式(i)的醚化合物的产率，或所述具有式(iii)的醚或硫醚化合物的产率)是至少约50％、至少约60％、至少约70％或至少约80％。
[0308]
方面45.根据方面42-44中任一项限定的方法，其中，基于所述产物流的总重量，所述产物流中的所述具有式(ii)的硫醚化合物(或所述具有式(i)的醚化合物，或所述具有式(iii)的醚或硫醚化合物)的纯度是至少约80wt.％、至少约85wt.％、至少约90wt.％、至少约95wt.％或至少约98wt.％。
[0309]
方面46.根据前述方面中任一项限定的方法，其中，使所述限制性反应物再循环至消失。