JP2001521915A - アルキレンオキシドの接触加水分解 - Google Patents

アルキレンオキシドの接触加水分解

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JP2001521915A JP2000518930A JP2000518930A JP2001521915A JP 2001521915 A JP2001521915 A JP 2001521915A JP 2000518930 A JP2000518930 A JP 2000518930A JP 2000518930 A JP2000518930 A JP 2000518930A JP 2001521915 A JP2001521915 A JP 2001521915A
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フアン・クルーフテン,エーヘネ・マリー・ホートフリート・アンドレ
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シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー
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Abstract

(57)【要約】 イオン性化合物と錯体を形成した大環状キレート化合物を含みその陰イオンが反応条件で触媒活性を示す触媒組成物の存在下でアルキレンオキシドと水を反応させることによるアルキレングリコール類の生成方法。好ましくは、該大環状分子はクラウンエーテルまたはクリプテートであり、該陰イオンはハロゲン化物、1〜20個の炭素原子を有するカルボン酸塩、炭酸水素塩、亜硫酸水素塩、リン酸水素塩、およびメタレート類の群より選択される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、触媒組成物の存在下、アルキレンオキシドと水の反応によってアル
キレングリコール類を生成する方法に関する。
【0002】 アルキレングリコール類、特にモノアルキレングリコール類は、工業的関心が
高い。例えば、モノアルキレングリコールは、不凍剤組成物の成分として、溶剤
として、および例えば繊維またはびん用のポリアルキレンテレフタレート製造の
主要材料として使用されている。
【0003】 アルキレンオキシドの液相加水分解によるアルキレングリコールの生成は公知
である。この加水分解は、触媒を使用せずに、大過剰の水、例えばアルキレンオ
キシド1モル当り20〜25モルの水を加えて行われるか、あるいは少し過剰の
水を触媒系に加えることで行われる。この反応は求核置換反応であると考えられ
ており、それによってアルキレンオキシド環の開環が起こり、水が求核物質とし
て作用する。最初に生成したモノアルキレングリコールも求核物質として作用す
るので、一般にモノアルキレングリコール、ジアルキレングリコール、およびト
リアルキレングリコール以上のアルキレングリコールの混合物が生成する。モノ
アルキレングリコールに対する選択性を増大させるために、アルキレンオキシド
の加水分解と競合する反応である、一次生成物とアルキレンオキシドの間の二次
反応を抑制する必要がある。
【0004】 二次反応を抑制するための効果的な手段の1つは、反応混合物中に存在する水
の相対量を増加させることである。この処置によってモノアルキレングリコール
生成の選択性が向上するが、生成物を回収するために大量の水を除去しなければ
ならないという問題が生じる。
【0005】 大過剰の水を使用せずに反応の選択性を増大させる別の方法を見つけるために
、非常に多くの検討が行われてきた。通常これらの検討では、より活性の高い加
水分解触媒の選択が中心となっており、種々の触媒が開示されている。
【0006】 酸加水分解触媒およびアルカリ加水分解触媒の両方が研究されており、これよ
り酸触媒を使用すると選択性に大きく影響しないで反応速度を増大させるが、一
方アルカリ触媒はモノアルキレングリコールの生成に関する選択性が一般に低く
なるらしいことが分かった。
【0007】 ある種の陰イオン、例えば重炭酸イオン(炭酸水素イオン)、重亜硫酸イオン
(亜硫酸水素イオン)、ギ酸イオン、およびモリブデン酸イオンは、アルキレン
オキシド転化率およびモノアルキレングリコールに対する選択性に関して良好な
触媒活性を示すことが知られている。しかし、これらの陰イオンの塩を均一系の
触媒として使用する場合は、これらの塩はグリコールにあまり溶解せず半固体状
になる傾向があるため、蒸留による反応生成物の後処理で問題となる。
【0008】 高転化率、良好な選択性、および低い水/アルキレンオキシド比は、EP−A
0 156 449号に開示される方法を用いて得ることができる。この文献
によると、アルキレンオキシドの加水分解を、選択性を向上させるメタレート陰
イオン含有材料の存在下で、メタレート陰イオンに対して親和性を有する陽性の
錯体形成部位を有する固体の存在下で行う。この固体は、陰イオン交換樹脂が好
ましく、メタレート陰イオンはモリブデン酸、タングステン酸、メタバナジン酸
、ピロバナジン酸水素、およびピロバナジン酸の陰イオンが具体的に挙げられる
。この方法の複雑な点は、アルキレングリコール含有する生成物流が、固体メタ
レート陰イオン含有材料の陽性の錯体形成部位から移動したかなりの量のメタレ
ート陰イオンを含むことである。アルキレングリコール生成物流中のメタレート
陰イオン量を減少させるために、この生成物流を上記メタレート陰イオンと交換
可能な陰イオンを有する陽性の錯体形成部位を有する固体と接触させる。
【0009】 水に不溶性のバナジン酸塩およびモリブデン酸塩を使用することによって生成
物の回収手順を簡略化することが提案されている。しかし、これらのメタレート
陰イオン塩を使用すると、達成される選択性が水溶性メタレートを使用した場合
よりもかなり低くなる。
【0010】 特開昭57−139026号では、ハロゲン型陰イオン交換樹脂の存在下、二
酸化炭素の共存下で、アルキレンオキシドを水と反応させる方法を開示している
【0011】 ロシア国特許RU−C−2001901号では、前出の特許が、反応混合物中
に炭酸塩が生成し、これの沸点が近いためにグリコール類との分離が困難である
という欠点を有することを指摘している。この特許では、重炭酸塩形態の「アニ
オナイト(anionite)」(第4級アンモニウム型陰イオン交換樹脂)と
二酸化炭素の存在下、1つまたは一連の「押出し反応器(extrusion
reactor)」(連続反応)中でアルキレンオキシド加水分解反応を実施す
ることを発明として開示している。前出の日本国特許公開公報との本質的な違い
は、ハロゲン型陰イオン交換樹脂の代わりに重炭酸塩形態の陰イオン交換樹脂を
使用することであると考えられる。しかし、このロシア国特許でも二酸化炭素の
供給材料への添加が不用なわけではない。
【0012】 WO 95/20559号によると、供給材料中の二酸化炭素の存在が、第4
級アンモニウム型重炭酸塩交換樹脂の触媒作用に対して悪影響を与える。この文
献では、アルキレングリコール類の生成方法を開示しており、この方法は、メタ
レートまたはハロゲン陰イオン以外の1つ以上の陰イオンが配位する1つ以上の
陽性部位を有する固体材料を含む触媒組成物の存在下でアルキレンオキシドを水
と反応させるものであり、但し、固体材料が第4級アンモニウム型の陰イオン交
換樹脂であって陰イオンが重炭酸塩である場合には、この方法は二酸化炭素を実
質的に使用せずに行われる。
【0013】 従来の陰イオン交換樹脂が共有する欠点は、樹脂の耐熱性が制限されることで
ある。従来の有機第4級アンモニウムイオン交換樹脂を主成分とする触媒組成物
を使用しWO 95/20559号によるアルキレンオキシド加水分解法を実施
する場合、過酷な反応条件(高温および/または長時間の使用)において、従来
の樹脂系触媒では活性は向上するのであるが選択性が著しく低下する傾向にある
ことが分かった。
【0014】 大環状キレート化合物は公知であり、例えば、J.マーチ(March)の「
Advanced Organic Chemistry;Reactions
,Mechanisms and Structures(最新有機化学;反応
、機構および構造)」第4版(1992)、82〜87ページおよび363〜3
64ページを参照にされたい。これらの化合物は陽イオン(カチオン)と錯体を
形成する性質をもつが、中性分子とも錯体を形成することが可能である。これは
酸素、窒素、または硫黄などの複数のヘテロ原子を含む規則的な有機環構造を有
する。これらの化合物は単環式、二環式、あるいは三環以上の環を有することが
できる。これらの錯体中での陽イオンの結合は、ヘテロ原子と陽イオンとの間の
イオン双極子引力の結果による。従って、分子中のヘテロ原子数が、結合強度を
決定し、空隙の大きさおよび形状が結合できるイオン(または中性分子)を決定
する。大環状分子はホストと呼ばれ、イオンはゲストである。これらの形状およ
び大きさにより、ホスト分子のゲストと結合する能力は非常に特異的であること
が多く、ちょうど1つの陽イオンまたは分子を混合物からホストまで引き抜くこ
とができる。
【0015】 最もよく知られている大環状キレート化合物は、ヘテロ原子のすべてまたは大
部分が酸素である化合物であり、特に環構造が二次元(単環式)であるクラウン
エーテル、および環構造が三次元(二環式、三環式など)クリプタンドである。
大環状分子の空隙が球状である場合は、その分子はスフェランドと呼ばれる。他
のもっと風変わりな種類には、カリキサレン、クリプトファン、およびポンダン
ド(pondand)が挙げられる。
【0016】 クラウンエーテル類は、その全原子数、および環に含まれるヘテロ原子数、さ
らに置換基が存在する場合は置換基を加えて通常は表記される。例としては、1
2−クラウン−4(I)、15−クラウン−5(II)、およびジシクロヘキサ
ノ−18−クラウン−6(III)が挙げられる。カリキサレンの例としては、
4t−ブチルカリキス(4)アレン(V)が挙げられる。
【0017】
【化1】
【0018】 クラウンエーテル類は、相間移動触媒として、すなわち基質と反応させること
ができる有機相中に親水性化合物の反応物陰イオンを移動させるために使用され
てきた。例えば、KCNのような塩はジシクロヘキサノ−18−クラウン−6に
よって新しい塩(IV)に転化し、その陰イオンは同じCNであるが、陽イオ
ンははるかに大きくなって正電荷が大きな体積に広がり、そのため集中度がはる
かに低くなる。このより大きな陽イオンは有機溶媒に非常に引きつけられやすい
。一般にKCNは有機溶媒に不溶性であるが、そのクラウンエーテル錯体は多く
の種類の有機溶媒に溶解し、その有機相中における反応を可能にする。
【0019】 EP−B 0 159 643号の同等物であるUS−A 4,645,81
7号では、有機カルボン酸のアルコキシル化生成物を含む水酸基の生成方法を開
示しており、この方法は少なくとも1つのカルボキシル基を含む有機化合物とア
ルキレンオキシドを相間移動触媒の存在下でのアルコキシル化反応によって反応
させることを含む。この触媒は、クラウンエーテルと錯体形成した塩基性アルカ
リ金属化合物を含むことができる。この特許ではクラウンエーテルを、塩基性ア
ルカリ金属アルコキシル化触媒の相間移動に使用している。
【0020】 大環状キレート化合物に固有の触媒効果または相間移動効果とは全く独立に、
これらの化合物は錯体形成によって、均一系および不均一系のアルキレンオキシ
ド加水分解触媒によい影響を与えることができることを発見した。均一系ではこ
れらの化合物によって分離および再循環が容易となる効果が得られ、不均一系で
は従来公知であったあらゆるものよりもはるかに優れた熱安定性が得られる。
【0021】 従って本発明は、触媒組成物の存在下でアルキレンオキシドと水とを反応させ
ることによるアルキレングリコール類の製造方法であって、触媒組成物が、当該
反応条件下において触媒効果のある陰イオンを有するイオン性化合物と錯体を形
成している大環状キレート化合物を含む前記方法を提供する。
【0022】 大環状キレート化合物は、クラウンエーテル類およびクリプタンド類からなる
群より選択されることが好ましい。
【0023】 触媒効果のある陰イオンは、ハロゲン化物イオン、1〜20個の炭素原子を有
するカルボン酸イオン、炭酸水素イオン、亜硫酸水素イオン、リン酸水素イオン
、およびメタレートからなる群より選択されることが好ましい。
【0024】 陽イオンは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはアンモニウムの陽イオ
ンが好適となりうる。陽イオンの選択は、陰イオンの触媒効果に関しては重要で
はない。一方、それぞれの大環状化合物は1つまたは非常に制限された数の陽イ
オンに対して選択的であるため、使用に好ましい大環状化合物の選択が陽イオン
の選択によって決まる。例えば、陽イオンがナトリウムまたはカルシウムである
場合は、好適なクラウンエーテルは15−クラウン−5(1,4,7,10,1
3−ペンタ−オキサシクロペンタデカン)であり、リチウムの場合は15−クラ
ウン−5または12−クラウン−4(1,4,7,10−テトラ−オキサシクロ
ドデカン)のいずれかであり、カリウムの場合は18−クラウン−6(1,4,
7,10,13,16−ヘキサ−オキサシクロオクタデカン)である。
【0025】 本発明の方法で使用する触媒陰イオンの量は、反応器中に存在するアルキレン
オキシド1mol当り、一般に0.001〜1molの間、好ましくは0.01
〜0.1molの間である。
【0026】 触媒組成物を調製するために使用する大環状キレート化合物およびイオン性化
合物の相対量は選択する特定の陽イオンおよび陰イオンに依存することは理解で
きるであろう。例えば、1価の陽イオンと1価の陰イオンを使用する場合は、大
環状分子と触媒陰イオンの相対量は等モル(1:1mol)が適している。しか
し2価の陽イオン(例えばBa2+)を1価の陰イオン(例えばギ酸イオン;H
COO)と使用する場合は、使用する触媒陰イオンと大環状キレート化合物の
相対量は2:1molが適している。そしてある状況において、1つの陽イオン
が2つ以上の大環状分子に保持される場合は、モル過剰の大環状化合物、例えば
1:2molまたは1:3molの比が好ましい。大環状分子または陰イオン化
合物のいずれかの量が触媒組成物を形成するために必要な量よりも過剰であるこ
とは、加水分解反応に対して特に害はないが、利点もない。
【0027】 本発明による錯体は、その2つの成分、すなわち大環状キレート化合物および
塩を、両者が溶解する溶媒にそれぞれ必要な濃度で単純に加えることで調製する
ことができる。好適には、溶媒は水またはエチレングリコールであり、その理由
は水はエチレンオキシド加水分解反応の反応物であり、エチレングリコールはそ
の生成物だからである。
【0028】 前述したように、均一反応系でのエチレンオキシド加水分解触媒として上記錯
体を本発明に従って使用する場合、非錯体化触媒と比較した場合の主な利点は反
応後の分離段階にある。この場合、錯体は供給物質にも生成物にも溶解するので
この錯体化均一触媒の分離は比較的容易となりうる。分離後、錯体は再利用する
ことができ、または再生することもできる。再生する場合は、例えば酸で洗浄し
たアルミナまたはに吸着させた後で揮発性炭化水素で溶出させるか、あるいは特
定の大環状化合物により高い親和性を有する非イオン性化合物を使用することに
よって元の大環状分子を回収することができる。このような非イオン性化合物の
例としては、アセトニトリル(US−A 3,997,562号)、ニトロメタ
ン(EP−B 0 013 444号)、炭酸ジメチルおよびシュウ酸ジメチル
(EP−B 0 000 218号)が挙げられる。大環状分子−非イオン性化
合物の結合はフラッシング(減圧下での蒸留)によって破壊することができ、非
イオン性が除去され純粋な大環状分子が残る。
【0029】 これも前述したことであるが、本発明による上記錯体を不均一系で使用する場
合、すなわち不活性支持体上で使用する場合、その主な利点はイオン交換樹脂型
の触媒と比較してはるかに熱安定性が優れていることである。
【0030】 従って、本発明の重要な態様では、錯体化触媒を、不活性固体支持材料上に固
定するか支持材料中に混入する。好ましくは、支持材料は、無機酸化物および有
機ポリマーからなる群より選択される。無機酸化物の好ましい例としては、シリ
カ、アルミナ、チタニア、およびジルコニアが挙げられる。有機ポリマーの好ま
しい例としては、ポリスチレン類およびポリアクリレート類が挙げられる。種々
の共重合体および重縮合体も不活性固体支持材料として使用することができる。
【0031】 アンバーライト(AMBERLITE)XAD−7およびアンバークロム(A
MBERCHROM)CG−71msなどの樹脂に取り付けることによる大環状
分子、特にクラウンエーテル類の固定化方法が、E.P.ホロウィッツ(Hor
witz)らによりAnal.Chem.63,1991,522−525に記
載されている(アンバーライトおよびアンバークロムは商標である)。クラウン
エーテルなどの大環状分子をシリカゲルと共有結合させる方法はUS−A 4,
943,375号に記載されている。
【0032】 大環状分子をポリマーに混入する方法は、S.スミート(Smid)およびR
.シンタ(Sinta)による、Topics of Current Che
mistry(現代化学のトピックス)中の表題「Macroheterocy
clic Ligands on Polymers(ポリマー状の大環状複素
環式リガンド)」のレビュー、F.L.ボシュク(Boschke)編著、シュ
プリンガー・フェアラーク・ベルリン(Springer Verlag Be
rlin)Vol.121,1984,105−156に総括されている。ホル
ムアルデヒドの重縮合によるポリマー網目構造中にクラウンエーテルを混入する
方法が、E.ブラシウス(Blasius)らによるJ.Chromatogr
aphy 97,1974,89−97、およびT.ハヤシタ(Hayashi
ta)らによるAnal.Chem.62,1990,2283−2287に記
載されている。クラウンエーテルをスチレンなどのビニル型モノマーとこう重合
させる方法が、S.コポロー(Kopolow)らによるJ.Macromol
ecules 4,1971,359−360および6,1973,133−1
42に記載されている。
【0033】 ポリスチレン類、アクリレート類、およびシリカ類などの種々の固体支持材料
上あるいは中に固定化した受注生産のクラウンエーテル類が、IBC Adva
nced Technologies Inc.社(米国ユタ州アメリカンフォ
ーク(American Fork))より商品名スーパーリグ(SuperL
ig)として現在市販されている。
【0034】 本発明による触媒組成物は、キレートを形成する大環状分子を含む固体物質に
イオン性化合物の溶液を加えることで調製することができる。例えば、固体材料
がクラウンエーテル型大環状分子を有するポリスチレンで、触媒活性陰イオンが
ギ酸イオンである場合は、固体支持体にギ酸カリウムなどのアルカリ金属ギ酸塩
の水溶液を加えた後に水で洗浄することによる1段階で触媒組成物を調製するこ
とができる。
【0035】 本発明の方法の出発物質として使用されるアルキレンオキシドは、従来の定義
によるものであり、すなわち隣接するオキシド(エポキシ)基を分子内に有する
化合物である。
【0036】 特に好適なものは、一般式
【0037】
【化2】 のアルキレンオキシドであり、式中R〜Rは独立に、水素原子、または1〜
6個の炭素原子を有する場合により置換されたアルキル基を表す。R、R
および/またはRで表される任意のアルキル基は1〜3個の炭素原子を有
することが好ましい。置換基としては、水酸基などの不活性部分が存在してもよ
い。好ましくは、R、R、およびRが水素原子を表し、Rが置換されて
いないC〜C−アルキル基を表し、より好ましくは、R、R、R、お
よびRのすべてが水素原子を表す。
【0038】 従って、好適なアルキレンオキシドの例としては、エチレンオキシド、プロピ
レンオキシド、1,2−エポキシブタン、2,3−エポキシブタン、およびグリ
シドールが挙げられる。エチレンオキシドとプロピレンオキシドは特に工業的に
重要である。
【0039】 前述したように、アルキレンオキシドの加水分解を過剰量の水を使用せずに行
うことは有益である。本発明による方法では、水の量はアルキレンオキシド1モ
ル当り1〜15モルの範囲が特に適しており、同じ基準において1〜6モルの範
囲の量が好ましい。本発明の方法では、アルキレンオキシド1モル当りで4また
は5モルの水を供給する場合、モノアルキレングリコールに関して高い選択性が
達成できる場合が多い。
【0040】 本発明の方法はバッチ操作で行うことができる。しかし、特に大規模での実施
では連続的な方法で操作することが好ましい。
【0041】 十分な時間−収率値を得るために、高温高圧条件下で本発明の方法を実施する
ことが推奨される。
【0042】 好適な反応温度は、一般に80〜200℃の範囲であり、90〜150℃の範
囲の温度が好ましい。反応圧は、通常200〜3000kPaの範囲で選択され
、好ましくは200〜2000kPaの範囲である。本発明の方法をバッチ操作
で行う場合には、選択される反応圧は、窒素などの不活性気体などによる加圧で
得ることが好都合である。所望であれば、気体の混合物を使用することができ、
例えば二酸化炭素と窒素の混合物が有利となる場合もある。
【0043】 以下の実施例で本発明を説明する。
【0044】 実施例1〜16、均一触媒 250mlのオートクレーブに、触媒(アルカリ金属塩またはアルカリ金属塩
/クラウンエーテル混合物)と水(100g;5.55mol)とを投入した。
ガスキャップに窒素を3回パージし初期圧900kPaを使用した。混合物を1
00℃に加熱した。エチレンオキシド(44g;1mol)を撹拌しながら(5
00rpm)ゆっくりと加えた。反応混合物を100℃で5時間撹拌し続けた。
終了時に、ガス液体クロマトグラフィー分析用の試料を採取した。
【0045】 結果を以下の表1にまとめる。
【0046】
【表1】
【0047】 反応混合物の後処理: 溶解した重炭酸ナトリウムを触媒として使用する比較例2および3の未精製反
応混合物、ならびにクラウンエーテルと錯体形成した重炭酸ナトリウムを触媒と
して使用する実施例4の未精製反応混合物を、減圧下で蒸発させた(90℃;1
.5kPa;約60分間)。水を蒸発させた後、比較例2および3のNaHCO 触媒塩から固体の生成物が反応混合物中に発生した。対照的に、実施例4から
得られた混合物は均一であった。さらに蒸発させて(110℃;1.5kPa;
約90分間)MEGを除去すると、比較例2および3からは濃く見た目の悪いス
ラリーが得られたが、実施例4のクラウンエーテル触媒で得た生成物を蒸留した
残留物は今度も完全に均一であった。
【0048】 実施例17〜23、不均一触媒(固体支持体上の大環状錯化剤使用) 触媒の調製 固体支持体(シリカ)上に固定した錯体形成大環状分子、すなわちスーパーリ
グ512−シリカ(Superlig 512−Silica)(ロット番号9
71230YK−4−56;容量0.23mmol/g大環状分子)を、IBC
Advanced Technologies Inc.社(米国ユタ州アメ
リカンフォーク)より得た。ギ酸バリウムとギ酸鉛の両方についてスーパーリグ
上で錯体形成させた。
【0049】 スーパーリグ512−シリカに担持させたギ酸バリウムBa(HCOO) 70gのスーパーリグ512(シリカ;16.1mmolの大環状分子)を、
71.75g(1mol)のギ酸リチウム水和物(HCOOLi・HO)と、
5g(0.02mol)のギ酸バリウム[Ba(HCOO)]と、4ml(0
.1mol)のギ酸(HCOOH)とを1リットルの水に溶解した溶液に加えた
。この混合物を24時間穏やかに撹拌した。固体触媒をろ過し、水(3150m
ol)で洗浄し、100℃の減圧オーブンで64時間乾燥させた。これにより1
.08mg/gのバリウムを含有する物質を得た。
【0050】 スーパーリグ512−シリカに担持させたギ酸鉛Pb(HCOO) 70gのスーパーリグ512(シリカ;16.1mmolの大環状分子)を、
71.75g(1mol)のギ酸リチウム水和物(HCOOLi・HO)と、
5g(0.02mol)のギ酸鉛[Pb(HCOO)]と、4ml(0.1m
ol)のギ酸(HCOOH)を1リットルの水に溶解した溶液に加えた。この混
合物を24時間穏やかに撹拌した。固体触媒をろ過し、水で洗浄(3×130m
ol)し、100℃の減圧オーブンで64時間乾燥させた。これにより3.46
mg/gの鉛を含有する物質を得た。
【0051】 スーパーリグ512−シリカに担持させた重炭酸バリウムBa(HCO 重炭酸バリウムを、3段階の手順でスーパーリグ上に固定化した。
【0052】 第1段階:50gのスーパーリグ512(シリカ;11.5mmolの大環状
分子)を、4g(19.2mmol)のBaClを200mlのメタノールに
溶解した溶液に加えた。混合物を室温で2日間撹拌した。スーパーリグをろ過し
、メタノールで洗浄し、固形分を減圧オーブンで終夜乾燥させた。これにより2
.08g(10mmol)のBaClを含有する物質を得た。
【0053】 第2段階:3g(40.5mmol)のNaHCOを、140mlの水およ
び130mlのメタノールに溶解した。BaCl/スーパーリグ錯体を加えて
、混合物を室温で24時間撹拌した。混合物をろ過して水で洗浄した。
【0054】 第3段階:部分的に交換した錯体(スーパーリグ/BaCl−Ba(HCO )をカラムに充填し、4gのNaHCOを100mlの水と100ml
のメタノールとに溶解した溶液を上記スーパーリグに流した(LHSV 1.1
l/l.h)。スーパーリグを水で洗浄し、減圧オーブンで終夜乾燥させた。
これにより2.54g(9.8mmol)のBa(HCOを含有し塩素を
含まない物質を得た。
【0055】 100℃におけるEOバッチ式加水分解 EOのMEGへの転化を、水/EOのモル比8.35を使用したことを除けば
実施例1〜17について前述したのと同様にして行った。
【0056】 不均一触媒の再利用 EOのバッチ式加水分解の終了後、未精製反応混合物を冷却して、固体触媒を
ろ過し、水で洗浄(3×150ml)し、減圧オーブンで終夜乾燥させた。
【0057】 結果を以下の表2にまとめる。
【0058】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,L U,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO ,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG, SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,U G,UZ,VN,YU,ZW Fターム(参考) 4H006 AA02 AC41 BA32 BA35 BA36 BA37 BA50 BA55 BA65 FE11 FG24 4H039 CA60 CF90

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 触媒組成物の存在下でアルキレンオキシドと水とを反応させ
    ることによるアルキレングリコールの製造方法であって、触媒組成物が、当該反
    応条件下において触媒効果のある陰イオンを有するイオン性化合物と錯体を形成
    している大環状キレート化合物を含む前記方法。
  2. 【請求項2】 前記大環状キレート化合物がクラウンエーテル類およびクリ
    プタンド類からなる群より選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記陰イオンがハロゲン化物イオン、1〜20個の炭素原子
    を有するカルボン酸イオン、炭酸水素イオン、亜硫酸水素イオン、リン酸水素イ
    オン、およびメタレートからなる群より選択されることを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記大環状キレート化合物が不活性固体支持材料上に固定化
    されているかまたは内部に混入されていることを特徴とする請求項1に記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 前記支持材料が無機酸化物および有機ポリマーからなる群よ
    り選択されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記支持材料がシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、
    ポリスチレン類、およびポリアクリレート類からなる群より選択されることを特
    徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記アルキレンオキシドがエチレンオキシドであり、前記ア
    ルキレングリコールがエチレングリコールであることを特徴とする請求項1に記
    載の方法。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2469696A1 (en) 2003-06-06 2004-12-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the production of alkylene glycols using homogeneous catalysts
FR2865280B1 (fr) * 2004-01-20 2007-01-12 Biomerieux Sa Procede de detection de la prp utilisant une molecule ayant au moins une charge positive et/ou au moins une liaison osidique et un ligand autre qu'un ligand proteique
US7435858B2 (en) 2004-12-23 2008-10-14 Shell Oil Company Process for the preparation of alkylene glycols
DE102005009133B4 (de) * 2005-03-01 2007-02-08 Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh Verfahren zur Herstellung von Alkylenglykolen
FR2888937B1 (fr) * 2005-07-21 2012-10-26 Biomerieux Sa Procede de detection des fcpa utilisant un agent d'agregation des fcpa et un agent de capture des agregats formes
PE20070478A1 (es) * 2005-08-02 2007-05-18 Shell Int Research Proceso de preparacion de alquilenglicoles
PE20070477A1 (es) 2005-08-02 2007-05-16 Shell Int Research Proceso para la preparacion de carbonatos de alquileno
CN100430130C (zh) * 2006-04-25 2008-11-05 南京工业大学 一种双金属盐催化剂体系及其应用
EP2066652B1 (en) 2006-09-15 2010-08-18 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the preparation of alkylene carbonate
EP2066607B1 (en) 2006-09-15 2010-11-03 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the preparation of alkylene glycols
US8304584B2 (en) 2007-06-27 2012-11-06 H R D Corporation Method of making alkylene glycols
US7491856B2 (en) * 2007-06-27 2009-02-17 H R D Corporation Method of making alkylene glycols
KR101546105B1 (ko) 2007-07-20 2015-08-20 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이 알킬렌 글리콜의 제조 방법

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3997562A (en) * 1974-10-01 1976-12-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Macrocyclic polyether/nitrile complexes
CA1095922A (en) * 1977-06-23 1981-02-17 Feike De Jong Process for the isolation 1,4,7,10,13,16- hexaoxacyclooctadecane
US4160116A (en) * 1978-08-28 1979-07-03 Showa Denko K.K. Process for the production of alkylene glycols
CA1131647A (en) * 1978-11-10 1982-09-14 Arie Van Zon Macrocyclic polyether complexes and method for macrocyclic polyether isolation via said complexes
JPS6056141B2 (ja) * 1981-02-24 1985-12-09 株式会社日本触媒 アルキレングリコールの製造方法
US4982021A (en) * 1984-03-28 1991-01-01 Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. Process for the production of alkylene glycols with metalate-containing solid
US4560813A (en) * 1984-03-28 1985-12-24 Union Carbide Corporation Processes for the production of alkylene glycol in the presence of organometalate
US4822925A (en) * 1984-03-28 1989-04-18 Union Carbide Corporation Organosalts of metalate anions and process for the production of alkylene glycols therewith
DE3415531A1 (de) * 1984-04-26 1985-10-31 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von hydroxylgruppen aufweisenden alkoxylierungsprodukten von organischen carbonsaeuren und ihre verwendung zur herstellung von polyurethankunststoffen
US4943375A (en) * 1987-09-04 1990-07-24 Brigham Young University The process of separating a selected ion from a plurality of other ions in a multiple ion solution by contacting the solution with a macrocyclic ligand bonded to silica which selectively complexes with the desired ion
US5003111A (en) * 1989-02-14 1991-03-26 Arco Chemical Technology, Inc. Isobutylene oxide polyols
RU2001901C1 (ru) * 1992-05-19 1993-10-30 Государственное научно-производственное предпри тие "Совинтех" Способ получени алкиленгликолей
NZ278896A (en) * 1994-01-31 1996-12-20 Shell Int Research Process for preparation of alkylene glycols by reacting alkylene oxide and water in the presence of a catalyst
AU699927B2 (en) * 1995-11-23 1998-12-17 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the preparation of alkylene glycols
US5959162A (en) * 1996-07-17 1999-09-28 Eastman Chemical Company Process for the preparation of 2-alkene-1,4-diols and 3-alkene-1,2-diols from γ,δ-epoxyalkenes

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