JP2001055388A - 3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンの製造方法 - Google Patents
3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンの製造方法Info
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Abstract
優れた3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチ
ルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ
[5.5]ウンデカンの製造方法を提供する。 【解決手段】 水と非混和性の有機溶媒と水との混合溶
媒中、酸触媒を用いて、ペンタエリスリトールとヒドロ
キシピバルアルデヒドとを反応させて3,9−ビス(2
−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−2,4,
8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンを
製造するに当たり、ペンタエリスリトールに対し、水と
非混和性の有機溶媒を0.05〜2重量倍含む混合溶媒
を2.2〜20重量倍使用することを特徴とする3,9
−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−
2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウン
デカンの製造方法。
Description
機溶媒と水との混合溶媒中、酸触媒を用いて、ペンタエ
リスリトールとヒドロキシピバルアルデヒドとを反応さ
せて3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチル
エチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ
[5.5]ウンデカン(以下スピログリコールと略称す
る)を製造するに当たり、水と非混和性の有機溶媒を特
定量含んだ混合溶媒を特定量使用することを特徴とする
スピログリコールの製造方法に関するものである。
リコールは、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテ
ルポリオール、エポキシ樹脂などの高分子化合物の中間
体として、さらには、合成潤滑油、架橋剤、反応性希釈
剤、可塑剤、接着剤、改質剤、酸化防止剤などの原料と
して、また光硬化性、耐薬品性、耐熱性、耐摩耗性、耐
候性および/または耐衝撃性樹脂などの原料として知ら
れており、溶媒中、酸触媒を用いて、ペンタエリスリト
ールとヒドロキシピバルアルデヒドとを65〜85℃で
反応せしめることにより製造することも知られている
(米国特許第3,092,640号)。
グリコールは、粒径が小さいため、静電気を帯び易く流
動性が悪いという難点、更には反応マスから濾別する際
の濾過性も悪いという難点があった。一方、かかる難点
を改善する方法として、例えば水又は水と有機溶媒との
混合溶媒中でスピログリコールを生成せしめた後、11
0℃以上の温度で加熱処理する方法等が提案されている
(特開平3−27384号公報、特開平7−21598
0号公報)。しかしながら、この方法では、スピログリ
コールを一旦生成せしめた後、さらにこれを加熱処理す
るため、工程が煩雑になるという問題があった。
く、混合溶媒について、鋭意検討を重ねた結果、混合溶
媒として、ペンタエリスリトールに対し、水と非混和性
の有機溶媒を特定量含む混合溶媒を特定量使用すること
により、加熱処理することなしでも容易に粒径の大きい
スピログリコールが生成することを見出し、本発明を完
成した。
非混和性の有機溶媒と水との混合溶媒中、酸触媒を用い
て、ペンタエリスリトールとヒドロキシピバルアルデヒ
ドとを反応させて3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,
1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキ
サスピロ[5.5]ウンデカンを製造するに当たり、ペ
ンタエリスリトールに対し、水と非混和性の有機溶媒を
0.05〜2重量倍含む混合溶媒を2.2〜20重量倍
使用することを特徴とする工業的に優れた3,9−ビス
(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−2,
4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカ
ンの製造方法を提供するものである。
に説明する。本発明は、溶媒として、ペンタエリスリト
ールに対し、水と非混和性の有機溶媒を0.05〜2重
量倍含む水との混合溶媒を2.2〜20重量倍使用する
ものであるが、本発明に用いられる水と非混和性の有機
溶媒としては、例えば芳香族炭化水素や脂肪族炭化水
素、これらの混合物などが挙げられる。芳香族炭化水素
の代表例としては、例えばキシレン、トルエン、エチル
ベンゼン、モノクロロベンゼンなどが挙げられる。また
脂肪族炭化水素の代表例としては、例えばヘキサン、シ
クロヘキサン、ヘプタン、オクタンなどが挙げられる。
好ましい水と非混和性の有機溶媒としては、キシレン、
トルエン、ヘキサン、ヘプタンなどが挙げられる。これ
ら2種以上の混合物等も使用し得る。水と非混和性の有
機溶媒は、ペンタエリスリトールに対し0.05〜2重
量倍使用されるが、好ましくは0.1〜1重量倍程度で
ある。0.05重量倍未満の場合及び2重量倍を超える
場合には、粒径が小さくなり、いずれの場合も好ましく
ない。
ルに対し2.2〜20重量倍、好ましくは3〜8重量倍
程度となるように使用される。水と非混和性の有機溶媒
に対しては、通常3重量倍以上、好ましくは5〜25重
量倍程度使用される。混合溶媒量が2.2重量倍未満の
場合には、目的物が反応容器の器壁にスケーリングして
その収率が低下する傾向があり、また20重量倍を超え
る場合には、反応容器当たりの生産性が低下するので、
いずれの場合も好ましくない。
媒の存在下でペンタエリスリトールとヒドロキシピバル
アルデヒドとを反応させるものである。用いる酸触媒に
特に制限はないが、例えば硫酸、燐酸、塩酸、硝酸のよ
うな鉱酸、またはp−トルエンスルホン酸、メタンスル
ホン酸のような有機酸を用いることができる。酸触媒の
使用量は、酸触媒の種類により異なるが、系内を酸性に
できる量あればよく、ペンタエリスリトール対して、一
般には1〜60モル%、好ましくは3〜30モル%の範
囲から選択される。酸触媒は1種だけ用いてもよいし、
2種以上組み合わせて使用してもよい。
ピバルアルデヒドに対し、通常0.3〜0.6モル倍程
度使用される。より好ましくは0.4〜0.5モル倍程
度である。0.3モル倍より少ないと副生成物が増加し
収率が低下する傾向にあり、0.6モル倍より多い場合
も副生成物が増加し収率が低下する傾向があるので、い
ずれの場合も好ましくない。反応温度は、通常40〜8
0℃程度、好ましくは50〜70℃程度の範囲で行われ
る。40℃より低いと反応速度が遅くなり、スピログリ
コールの収率も低下する傾向にあり、また80℃より高
い場合も副生成物が増加し収率が低下する傾向にあるの
で、いずれの場合も好ましくない。
アルデヒドとの反応方法も特に制限はないが、例えば次
のような方法を採用することができる。 ペンタエリスリトール、ヒドロキシピバルアルデヒ
ド、水、有機溶媒および酸触媒の混合物を、反応温度で
加熱する方法 反応温度下で、ペンタエリスリトール、水および有機
溶媒のとの混合物中に、ヒドキシピバルアルデヒド水溶
液と酸触媒とを連続的または断続的に併注する方法 反応温度下で、ペンタエリスリトール、水、有機溶媒
および酸触媒との混合物中に、ヒドキシピバルアルデヒ
ド水溶液を連続的または断続的に添加する方法 反応温度下で、ヒドキシピバルアルデヒド、水および
有機溶媒のとの混合物中に、ペンタエリスリトール水溶
液と酸触媒とを連続的または断続的に併注する方法 反応温度下で、ヒドキシピバルアルデヒド、水、有機
溶媒および酸触媒との混合物中に、ペンタエリスリトー
ル水溶液を連続的または断続的に添加する方法 反応温度下で、ペンタエリスリトール、ヒドキシピバ
ルアルデヒド、水、有機溶媒との混合物中に、酸触媒を
連続的または断続的に添加する方法など
アルデヒドの反応は、ガスクロマトグラフィー等の分析
手段により追跡できる。反応は、の場合は、反応温度
で通常8〜24時間保温攪拌を続けることにより、〜
の場合は、添加または並注後、反応温度で通常8〜2
4時間保温攪拌をさらに続けることにより完了する。反
応により、スピログリコールを含むスラリー状混合物が
得られるので、必要に応じて水酸化ナトリウム、炭酸ナ
トリウムのようなアルカリの水溶液で中和した後、濾過
などにより固液分離し、次いで水あるいは有機溶媒で洗
浄し、乾燥することにより目的とするスピログリコール
を得ることができる。
とヒドロキシピバルアルデヒドとの反応を、水と非混和
性の有機溶媒を特定量含んだ水との混合溶媒を用いるこ
とにより、反応後の加熱処理をすることなしでも、粒径
の大きなスピログリコールを容易にしかも効率良く製造
することができ、濾過性や乾燥時等の操作性も改善され
る。
に説明するが、本発明はこれらによって限定されるもの
ではない。以下において、%および部は特にことわらな
い限り、それぞれ重量%および重量部を意味する。
造) イソブチルアルデヒド56部とトリエチルアミン3.1
部との混合物を60℃に昇温した後、これに35%ホル
ムアルデヒド水溶液66部を4時間かけて滴下した。そ
の後、同温度で4時間攪拌を続けてヒドロキシピバルア
ルデヒドを60.5%含むアルドール反応液を125部
を得た。
8部からなる混合物に懸濁させ、60℃まで昇温した。
そこへ、上記製造例で得られたヒドロキシピバルアルデ
ヒドを60.5%含むアルドール液124部、および5
0%硫酸9部を約2時間かけて併注した。その後、同温
度に保ちながら12時間攪拌した後、48%苛性ソーダ
水溶液で中和した。得られたスラリー状混合物を濾過
し、水で洗浄後乾燥することにより101.6部のスピ
ログリコールを得た(収率89.7%、製品純度98.
7%)。得られたスピログリコールの粒径は、0.1〜
0.3mmであった。
実施することにより、102.7部のスピログリコール
を得た(収率89.4%、製品純度97.3%)。得ら
れたスピログリコールの粒径は、0.1〜0.3mmで
あった。
て実施することにより、90.4部のスピログリコール
を得た(収率78.4%、製品純度96.9%)。得ら
れたスピログリコールの粒径は、0.1〜0.3mmで
あった。
施例1に準拠して実施しすることにより、98.4部の
スピログリコールを得た(収率86.3%、製品純度9
8%)。得られたスピログリコールの粒径は、0.1〜
0.3mmであった。
施例1に準拠して実施することにより、101.6部の
スピログリコールを得た(収率89%、製品純度97.
9%)。得られたスピログリコールの粒径は、0.05
〜0.2mmであった。
部に代えた以外は、実施例1に準拠して実施することに
より、99.2部のスピログリコールを得た(収率8
5.7%、製品純度96.5%)。得られたスピログリ
コールの粒径は、0.001〜0.05mmであった。
15部に代えた以外は、実施例1に準拠して実施するこ
とにより、98.8部のスピログリコールを得た(収率
88%、製品純度97.4%)。得られたスピログリコ
ールの粒径は、0.001〜0.05mmであった。
件および成績を、表1にまとめて示した。
Claims (6)
- 【請求項1】水と非混和性の有機溶媒と水との混合溶媒
中、酸触媒を用いて、ペンタエリスリトールとヒドロキ
シピバルアルデヒドとを反応させて3,9−ビス(2−
ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,
10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンを製造
するに当たり、ペンタエリスリトールに対し、水と非混
和性の有機溶媒を0.05〜2重量倍含む混合溶媒を
2.2〜20重量倍使用することを特徴とする3,9−
ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−
2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウン
デカンの製造方法。 - 【請求項2】水と非混和性の有機溶媒が、芳香族または
脂肪族の炭化水素である請求項1に記載の製造方法。 - 【請求項3】芳香族の炭化水素が、トルエンおよびキシ
レンから選ばれる少なくとも1種である請求項2に記載
の製造方法。 - 【請求項4】脂肪族の炭化水素が、ヘキサンおよびヘプ
タンから選ばれる少なくとも1種である請求項2に記載
の製造方法。 - 【請求項5】水と非混和性の有機溶媒に対する水の量が
3重量倍以上である請求項1〜4のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項6】反応を40〜80℃で実施する請求項1〜
5のいずれかに記載の方法。
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