JP2001316358A - ジターシャルブチルペルオキシドの製造法 - Google Patents

ジターシャルブチルペルオキシドの製造法

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JP2001316358A
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butyl peroxide
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butyl
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Takehiro Morishita
丈弘 森下
Yasuyoshi Koinuma
康美 鯉沼
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C409/00Peroxy compounds
    • C07C409/16Peroxy compounds the —O—O— group being bound between two carbon atoms not further substituted by oxygen atoms, i.e. peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C407/00Preparation of peroxy compounds

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ターシャルブチルハイドロペルオキシドとタ
ーシャルブチルアルコールから低い触媒濃度でジターシ
ャルブチルペルオキシドを製造する方法を提供する。 【解決手段】 ターシャルブチルハイドロペルオキシド
とターシャルブチルアルコールと触媒存在下で反応させ
てジターシャルブチルペルオキシドを製造する方法にお
いて、含水量を0〜50000ppmの範囲とするター
シャルブチルアルコールとターシャルブチルハイドロペ
ルオキシドとを使用し、触媒がスルホン酸系触媒である
ことを特徴とするジターシャルブチルペルオキシドの製
造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はジターシャルブチル
ペルオキシドの製造法に関し、更に詳細には、ターシャ
ルブチルハイドロペルオキシドとターシャルブチルアル
コールから低い触媒濃度でジターシャルブチルペルオキ
シドを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ジターシャルブチルペルオキシド
を製造する方法としては、硫酸を触媒として用いて、タ
ーシャルブチルハイドロペルオキシドとターシャルブチ
ルアルコールを反応させる方法、ターシャルブチルアル
コールと過酸化水素を反応させる方法が公知である。該
反応に際しては触媒として硫酸をターシャルブチルアル
コールに対して当モル分(重量比換算でターシャルブチ
ルアルコールに対して硫酸を132重量%)使用し、硫
酸エステルを経由して行われている。しかしながら、硫
酸をターシャルブチルアルコールに対して当モル量と多
量に使用するこれまでの方法では、廃硫酸処理、装置材
料の腐食や硫酸エステル生成に伴う発熱制御などの問題
があった。そこで、これらの課題に対応する方法とし
て、米国特許第5488179号明細書に、廃硫酸処理
設備の付設、耐酸性材料の使用や冷却設備の付帯などが
提案されている。
【0003】硫酸以外の触媒の使用例として、米国特許
第5420357号明細書には固体酸としてゼオライト
系触媒が、米国特許第5371298号明細書には酸型
イオン交換樹脂が、米国特許第5345009号明細書
にはパラジウム系触媒が、米国特許第5288919号
明細書にはヘテロポリ酸がそれぞれ開示されている。し
かし、これらのものでは原料の転化率やジターシャルブ
チルペルオキシドへの選択率が不十分であり、触媒の寿
命にも問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明のジターシャル
ブチルペルオキシドの製造法によれば、スルホン酸系触
媒を使用し、少ない使用量でジターシャルブチルペルオ
キシドが製造できるため、従来の多量の触媒使用による
廃液処理、装置材料の腐食や反応に伴う発熱制御などの
問題が軽減される。さらに、高価な固体酸触媒を使用す
ることもないため、経済的にジターシャルブチルペルオ
キシドを製造することができる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下のジター
シャルブチルペルオキシドの製造方法に関する。 (1)ターシャルブチルペルオキシドとターシャルブチ
ルアルコールとを触媒存在下で反応させてジターシャル
ブチルペルオキシドを製造する方法において、含水量を
0〜50000ppmの範囲とするターシャルブチルア
ルコールとターシャルブチルハイドロペルオキシドを使
用し、触媒がスルホン酸系触媒であることを特徴とする
ジターシャルブチルペルオキシドの製造方法。 (2)スルホン酸系触媒をターシャルブチルペルオキシ
ドに対して0.1〜20重量%使用する前記発明(1)
記載のジターシャルブチルペルオキシドの製造法。 (3)スルホン酸系触媒が、硫酸、p−トルエンスルフ
ォン酸、メタンスルホン酸である前記発明(1)又は
(2)記載のジターシャルブチルペルオキシドの製造方
法。 (4)反応開始前の溶液の水分量が、0〜50000p
pmの範囲である前記発明(1)〜(3)のいずれかに
記載のジターシャルブチルペルオキシドの製造法。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法において、原料
として使用するターシャルブチルペルオキシドおよびタ
ーシャルブチルアルコールは、含水量を0〜50000
ppmの範囲に、好ましくは0〜30000ppmの範
囲に脱水した原料である。原料に含まれる水分の除去に
は、通常の共沸蒸留操作及び脱水剤を使用して行う。含
水量が多いと、使用触媒量を少なくし、高い反応活性を
得ることはできない。
【0007】本発明の製造方法において、ターシャルブ
チルペルオキシドおよびターシャルブチルアルコール
は、単品及びこれらを含む混合物を原料に使用すること
ができる。ターシャルブチルペルオキシドとターシャル
ブチルアルコールとの仕込み比は、ターシャルブチルハ
イドロペルオキシド1モルに対してターシャルブチルア
ルコールを0.5〜10モルの範囲であるが、釜効率を
考慮に入れて、1〜2モルの割合で仕込むことが特に好
ましい。0.5モル未満では、ターシャルブチルハイド
ロペルオキシドのジターシャルブチルペルオキシド選択
率が低下するため適さない。
【0008】本発明の製造方法における酸触媒は、例え
ば、硫酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸
等のスルホン酸系であり、これらの1種ないし2種以上
の混合物として使用することができる。使用する酸触媒
の含水量は0〜50000ppmの範囲が好ましいが、
反応系中の水分量が0〜50000ppmの範囲に収ま
るのであれば、50000ppm以上でも構わない。な
お、触媒に含まれる水分の除去には、通常の蒸留操作に
より行う。使用する触媒の濃度は、ターシャルブチルペ
ルオキシドに対して0.1〜20重量%とし、好ましく
は1〜10重量%である。ここで、0.1重量%以上の
触媒使用量であれば充分な作用がなされるが、0.1重
量%未満は反応活性が著しく低くなる。一方で、使用量
が20重量%より多いと、廃酸処理量の増大、装置の腐
食等の問題が生じ、反応時の発熱制御などの問題が生じ
る。
【0009】本発明の製造方法では、原料のターシャル
ブチルペルオキシドとターシャルブチルアルコールとを
直接に反応することができるが、必要に応じてベンゼ
ン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン、
クロロホルム、塩化メチレン等の有機溶媒を総原料に対
して0.2〜2倍容量の範囲で用いても差し支えない。
溶媒中の含水量は、0〜50000ppmの範囲とする
ことが好ましい。溶媒の水分の除去には、通常の蒸留操
作もしくは硫酸マグネシウム等の脱水剤を用いて行う。
水分量が多いと、使用触媒量を少なくし、高い反応活性
を得ることはできない。
【0010】本発明の製造方法において、使用触媒量を
少なくし、高い反応活性を得るためには反応開始前の溶
液の水分量を0〜50000ppmの範囲、好ましくは
0〜30000ppm、更に好ましくは0〜10000
ppmの範囲とする。
【0011】本発明の製造法における反応条件は、目的
の反応転化率、選択率を考慮して以下のように設定す
る。反応温度は、0〜100℃、好ましくは20〜80
℃の範囲とすることが好ましい。0℃未満では反応率が
低くなり、100℃を超えると副生成物が多くなる。反
応時間は、反応温度にもよるが、0.1〜10時間、好
ましくは0.2〜6時間の範囲とする。0.1時間未満
では反応率が低く、10時間を超えると反応率はほぼ一
定になる。また、反応雰囲気は、空気中、不活性ガス気
流下のいずれの雰囲気下でも実施することができ、反応
圧力は常圧〜20kg/cm2で行う。
【0012】本発明の製造法により得られた反応物から
ジターシャルブチルペルオキシドを得るには、水又は苛
性ソーダや苛性カリ等のアルカリ水溶液で反応物を中和
洗浄した後、そのままで又は蒸留による方法により精製
することが好ましい。
【0013】
【発明の効果】本発明のジターシャルブチルペルオキシ
ドの製造法によれば、一般的な触媒であるスルホン酸系
触媒を使用し、少ない使用量でジターシャルブチルペル
オキシドが製造できるので、従来の触媒使用量が多量で
あったことによる廃液処理、装置材料の腐食や反応に伴
う発熱制御などの問題が軽減される。さらに、高価な固
体酸触媒を使用することもないため、経済的にジターシ
ャルブチルペルオキシドを製造することができる。
【0014】
【実施例】実施例1〜4 水分量159400ppmのターシャルブチルアルコー
ル(TBA:日本油脂(株)製)を、共沸蒸留及び脱水
剤処理により、純度99.95%、含水量10ppmの
TBAを調製した。なお、水分量は、カールフィシャー
法にて測定した。温度計、滴下ロート、攪拌機を付した
200ccの四つ口フラスコにTBAを37.3gと硫
酸(和光純薬工業(株)製試薬特級)3.65gを仕込
み、攪拌し反応系を20℃に保ちながら水分量3000
ppmのターシャルブチルハイドロペルオキシド(TB
HP)の73.1重量%TBA溶液(日本油脂(株)
製)を表1に示す所定のモル比になるよう滴下ロートか
ら添加した。反応温度は、50℃および80℃とし、各
々5時間反応させた。反応終了後、分液ロートにより油
層を分離し、1%水酸化ナトリウム水溶液および水で中
和水洗した。得られた反応物は、GCにより各成分を内
部標準法により分析し、TBHP消費量からTBHP転
化率を、生成したジターシャルブチルペルオキシド(D
TBP)とTBHP消費量との割合からDTBP選択率
を、生成したDTBPと仕込みのTBHP量の割合から
DTBP収率を求めた。なお、原料及び触媒の水分はカ
ールフィシャー法により求め、反応開始前の溶液(原料
と触媒)の水分量を計算により求めた。結果を表1に示
す。
【0015】実施例5、6 硫酸触媒の代わりにp−トルエンスルホン酸(PTS)
又はメタンスルホン酸(MS)を用いた以外実施例1と
全く同様に反応させ、中和洗浄、GC分析を行った。結
果は表1に示した。
【0016】比較例1〜3 硫酸触媒の代わりに酸触媒としてゼオライトとして東ソ
ー(株)製HSZ−331HAS、イオン交換樹脂とし
て三菱化学(株)製PK228LHおよび日本無機化学
(株)製リンタングステン酸を用いた以外実施例1と全
く同様に反応させ、中和洗浄、GC分析を行った。結果
は表1に示した。
【0017】比較例4 TBA(日本油脂(株)製、純度73.39%、含水量
159400ppm)を50.8g使用した以外、実施
例1と全く同様の実験を行った。結果を表1に示した。
【0018】
【表1】
【0019】実施例1〜6より、反応前の系の水分量を
抑えることで、スルホン酸系触媒使用量を減らしても高
いDTBP選択率と比較的高いDTBP収率を維持でき
ることが認められる。一方、本発明で規定される触媒以
外のゼオライト系触媒を使用した比較例1はDTBP収
率が低いことが認められる。同様にイオン交換樹脂を使
用した比較例2及び3ではDTBPの収率が低かった
り、選択率が低いことがわかる。また、比較例4より反
応前の系の水分量が増加すると、DTBP選択率が低下
することを確認できる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ターシャルブチルハイドロペルオキシド
    とターシャルブチルアルコールと触媒の存在下で反応さ
    せてジターシャルブチルペルオキシドを製造する方法に
    おいて、含水量を0〜50000ppmの範囲とするタ
    ーシャルブチルアルコールとターシャルブチルハイドロ
    ペルオキシドとを使用し、触媒がスルホン酸系触媒であ
    ることを特徴とするジターシャルブチルペルオキシドの
    製造法。
  2. 【請求項2】 スルホン酸系触媒をターシャルブチルペ
    ルオキシドに対して0.1〜20重量%使用する請求項
    1記載のジターシャルブチルペルオキシドの製造法。
  3. 【請求項3】 スルホン酸系触媒が、硫酸、p−トルエ
    ンスルホン酸、メタンスルホン酸である請求項1又は2
    記載のジターシャルブチルペルオキシドの製造法。
  4. 【請求項4】 反応開始前の溶液の水分量が、0〜50
    000ppmの範囲である請求項1〜3のいずれかに記
    載のジターシャルブチルペルオキシドの製造法。
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