JP2002179642A - 硫酸エステル塩の製造法 - Google Patents
硫酸エステル塩の製造法Info
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Abstract
ル塩の製造法の提供。 【解決手段】 末端不飽和アルコールとスルファミン酸
を、アミド化合物(スルホン酸アミド化合物は除く)又
はアミン化合物の存在下に反応させる、末端不飽和アル
コールの硫酸エステル塩の製造法。
Description
れる反応性界面活性剤として有用な、末端不飽和アルコ
ールの硫酸エステル塩の製造法に関する。
の洗浄剤等に使用される硫酸エステル型界面活性剤の製
造には、三酸化硫黄、クロルスルホン酸、発煙硫酸、ス
ルファミン酸等が使用されている。また、乳化重合に用
いられる反応性界面活性剤の製造における硫酸エステル
化の場合には、ラジカル重合基である二重結合を保護す
る必要があり、この観点からスルファミン酸が用いられ
る。しかし、スルファミン酸を用いて硫酸エステル化を
行った場合でも、二重結合基の保護は充分でなく、末端
二重結合基の内部二重結合基への異性化、二重結合基へ
の硫酸基付加等の副反応が起きるという問題があった。
末端ビニル化合物の硫酸エステル化、特にビニリデン型
化合物の硫酸エステル化では上記の問題が顕著となる。
ド付加物の硫酸エステル塩は乳化重合用反応性界面活性
剤として優れた性能を有しているが、内部オレフィンへ
異性化するとラジカル重合性は低下し、反応性界面活性
剤としての効果が著しく低下する。又、不飽和基への硫
酸基付加が起こるとラジカル重合基が減少するだけでな
く、乳化剤としての性能を大きく損なうことになる。
純度の末端不飽和アルコールの硫酸エステル塩の製造法
を提供することにある。
ルコールとスルファミン酸を、アミド化合物(スルホン
酸アミド化合物は除く)又はアミン化合物の存在下に反
応させる、末端不飽和アルコールの硫酸エステル塩の製
造法を提供する。
コールとは、末端に不飽和結合基を有する直鎖又は分岐
鎖の脂肪族アルコール及びそのアルキレンオキサイド付
加物を指し、例えば式(2)又は(3)で表される不飽
和アルコール及びこれにアルキレンオキサイドを付加さ
せたものが挙げられる。
は1〜16の整数を示す。)
及びR4は水素原子又は炭素数1〜18の1価の炭化水
素基、R5は炭素数1〜18の1価の炭化水素基、Yは
炭素数1〜14の2価の炭化水素基、qは0又は1を示
す。) 式(2)で表される不飽和アルコールとしては、例え
ば、アリルアルコール、メタリルアルコール、3−ブテ
ン−1−オール、3−メチル−3−ブテン−1−オー
ル、4−ペンテン−1−オール、5−ヘキセン−1−オ
ール、6−ヘプテン−1−オール、8−ノネン−1−オ
ール、9−デセン−1−オール、10−ウンデセン−1
−オール、11−ドデセン−1−オール、12−トリデ
セン−1−オール、15−ヘキサデセン−1−オール等
を挙げることができる。
ては、例えば、1−ヘキセン−3−オール、5−エチル
−1−ヘプテン−4−オール、1−オクテン−3−オ−
ル、1−オクテン−4−オ−ル、2−メチル−1−オク
テン−4−オ−ル、1−ノネン−3−オ−ル、1−ノネ
ン−4−オ−ル、2−メチル−4−フェニル−1−ブテ
ン−4−オール、1−ウンデセン−4−オール、2−メ
チル−1−ウンデセン−4−オール、1−ペンタデセン
−4−オ−ル、1−ペンタデセン−11−オ−ル、2−
メチル−1−ペンタデセン−4−オ−ル、1−ドデセン
−4−オール、1−トリデセン−4−オール、1−トリ
デセン−5−オール、1−ペンタデセン−13−メチル
−12−オール、1−ヘプタデセン−11−オール等を
挙げることができる。
式(1)で表される末端不飽和化合物(以下不飽和化合
物(1)という)が好ましい。
AOは炭素数2〜18のオキシアルキレン基、EOはオ
キシエチレン基、mは0〜50の数、nは0〜100の
数である。なおm個の-(AO)-基は同一でも異なってい
てもよい。] 不飽和化合物(1)において、R1がメチル基のものが
好ましい。またpは好ましくは2〜16である。
直鎖又は分岐鎖アルキレン基であり、好ましくはエチレ
ン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等の炭素数2
〜4のアルキレン基、特に好ましくはプロピレン、ブチ
レン、イソブチレン等の炭素数3〜4のアルキレン基で
ある。(AO)m部はエチレンオキサイド、プロピレンオ
キサイド、ブチレンオキサイド、1,2−エポキシオク
テン等を付加することにより得ることができる。これら
のアルキレンオキサイドの付加は単独付加、2種以上の
ランダム付加またはブロック付加を任意に組み合わせる
ことができる。(AO)の平均付加モル数を示すmは0
〜50、好ましくは1〜50、(EO)の平均付加モル
数を示すnは0〜100、好ましくは1〜50、更に好
ましくは5〜30である。
ることができる。例えば、上記式(2)で表される末端
不飽和アルコールに水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
等のアルカリ触媒の存在下、または、BF3・エーテル
錯体の様なルイス酸触媒の存在下に常圧または加圧下で
アルキレンオキサイドを付加させる方法により合成する
ことができる。なお、アルキレンオキサイドの付加反応
に際しては、末端二重結合基の内部オレフィンへの異性
化防止、副生物の抑制の観点から、触媒の種類と使用
量、反応温度は適切なものが選択される。
とスルファミン酸を、アミド化合物(スルホン酸アミド
化合物は除く)又はアミン化合物の存在下に反応させて
硫酸エステル化し、高純度の末端不飽和アルコールの硫
酸エステル塩を製造する。
末端二重結合基は充分に保護され、末端二重結合基の内
部二重結合基への異性化、二重結合基への硫酸基付加等
の副反応をほぼ完全に防止することができ、これにより
高純度の末端不飽和アルコールの硫酸エステル塩を製造
することができる。
は、尿素、あるいはメチル尿素、1,1−ジメチル尿
素、エチル尿素、ブチル尿素、アセチル尿素等の尿素誘
導体、あるいはアセトアミド、ホルムアミド、プロピオ
ン酸アミド、ブチルアミド、ジアセトアミド、コハク酸
アミド等の酸アミド化合物を挙げることができる。
ルホン酸アミド化合物は二重結合基の異性化、スルホン
酸基の二重結合基への付加に対して防止する効果がない
ので本発明では用いることができない。
は、モルホリン、トリエチルアミン、トリブチルアミ
ン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン等が挙
げられる。
化合物は、分子量が小さい場合には少量使用で効果があ
り、分子量としては150以下が好ましく、より好まし
くは100以下である。アミド化合物又はアミン化合物
の使用量は、末端不飽和アルコールに対して1〜50モ
ル%が好ましく、3〜30モル%がより好ましく、特に
5〜20モル%が好ましい。
使用することができる。末端不飽和アルコールとスルフ
ァミン酸の仕込み比(モル比)は特に限定されないが、
硫酸エステル化度を高める観点からは、末端不飽和アル
コール/スルファミン酸は1/1〜1/1.3の範囲が
好ましく、特に1/1〜1/1.1の範囲が好ましい。
は、原料中に水分が混入しているとスルファミン酸を分
解して硫酸エステル化度の低下、及び副反応の増加を招
くので、末端不飽和アルコール中に含まれる水分は反応
に先立って減圧脱水等の方法で完全に除去しておくこと
が望ましい。
反応は、酸化防止、着色防止の観点から窒素ガス等の不
活性ガスの雰囲気下が好ましく、アミド化合物又はアミ
ン化合物の存在下、好ましくは60〜140℃、より好
ましくは90〜120℃の温度で行う。反応終了後、余
剰のスルファミン酸やアミド化合物等の反応系に溶解し
ていない物質は濾過により取り除くことができる。
アンモニウム塩となっているが、必要に応じて、水酸化
ナトリウム水溶液を添加する等の方法でアンモニウム塩
を他の塩に置換することも可能である。
コールの二重結合基の内部異性化、及び、二重結合基の
硫酸基付加による減少を防止することができ、高純度の
末端不飽和アルコールの硫酸エステル塩を得ることがで
きる。
コールの硫酸エステル塩を乳化重合用反応性界面活性剤
として用いた場合には、安定性に優れたポリマーエマル
ジョンを製造することができる。さらには、本発明で得
られる高純度末端不飽和アルコールの硫酸エステル塩は
末端二重結合基が高純度で含まれるため、乳化重合にお
いて原料モノマーとの共重合性が良好であり、ポリマー
エマルジョンの用途において耐水性に優れる等の良好な
塗膜物性を与える。
学構造式を表1に示した。なお、これらの不飽和化合物
は硫酸エステル化前に減圧脱水(100℃/700Pa
以下)を行い、水分含量を0.01%以下にしたものを
使用した。
口フラスコに、不飽和化合物(C)1モル、尿素0.1
モル、スルファミン酸1.05モルを加えた。窒素ガス
雰囲気下、強く攪拌しながら温度105℃で2時間反応
させ、さらに115℃で2時間反応させた後、冷却して
硫酸エステル化物を取り出した。この硫酸エステル化物
の1H−NMRスペクトルを図1に示した。
端ビニル基(C=C(CH3 )−)のプロトンに帰属
し、4.7〜4.9ppmの吸収帯は末端ビニル基(CH 2
=C<)のプロトンに帰属し、3.5〜3.8ppmの吸
収帯はオキシエチレン基(−CH2 CH2 O−)のプロト
ンに帰属し、0.85〜1.0ppmの吸収帯はオキシブ
チレン基(−CH2CH(CH2CH3 )O−)のプロト
ンに帰属する。また、4.15〜4.25ppmの吸収帯
は1級OH基の硫酸エステル基(−CH2 −OSO3NH
4)のプロトンに帰属し、4.35〜4.50の吸収帯
は2級OH基の硫酸エステル基(>CH−OSO3N
H4)のプロトンに帰属する。
オキシブチレン基(メチル基)の3個のプロトンを規準
にして、末端ビニル基(CH 2=C<)のプロトン数を
それぞれの吸収帯の積分値より求め、末端二重結合基の
保持率を算出した。同様にして、1級OH基(−CH 2
−OSO3NH4)のプロトン数と2級OH基(>CH−
OSO3NH4)のプロトン数を求め、硫酸エステル化率
を算出した。上記吸収帯の積分値より、末端二重結合基
の保持率、及び硫酸エステル化率を求めた結果、末端二
重結合基の保持率は100%、硫酸エステル化率は10
0%であった。
口フラスコに、不飽和化合物(A)1モル、トリエチル
アミン0.05モル、スルファミン酸1.05モルを仕
込んだ。窒素ガス雰囲気下、強く攪拌しながら温度11
0℃で4時間反応させた後、冷却して硫酸エステル化物
を取り出した。実施例1と同様にして、末端二重結合基
の保持率及び硫酸エステル化率を求めた結果を表2に示
す。
に換え、尿素0.1モルをアセトアミド0.1モルに換
える他は、実施例1と同様にして硫酸エステル化物を得
た。実施例1と同様の方法により、末端二重結合基の保
持率及び硫酸エステル化率を求めた結果を表2に示す。
に換え、尿素0.1モルをエチル尿素0.1モルに換え
る他は、実施例1と同様にして硫酸エステル化物を得
た。実施例1と同様の方法により、末端二重結合基の保
持率及び硫酸エステル化率を求めた結果を表2に示す。
に換え、尿素0.1モルをアセチル尿素0.1モルに換
える他は、実施例1と同様にして硫酸エステル化物を得
た。実施例1と同様の方法により、末端二重結合基の保
持率及び硫酸エステル化率を求めた結果を表2に示す。
テル化物を得た。この硫酸エステル化物の1H−NMR
スペクトルを図2に示した。実施例1と同様の方法によ
り、末端二重結合基の保持率及び硫酸エステル化率を求
めた結果を表2に示す。
して硫酸エステル化物を得た。実施例1と同様の方法に
より、末端二重結合基の保持率及び硫酸エステル化率を
求めた結果を表2に示す。
酸エステル化物を得た。実施例1と同様の方法により、
末端二重結合基の保持率及び硫酸エステル化率を求めた
結果を表2に示す。
ド0.1モルに換える他は、実施例5と同様にして硫酸
エステル化物を得た。実施例1と同様の方法により、末
端二重結合基の保持率及び硫酸エステル化率を求めた結
果を表2に示す。
−NMRスペクトルである。
−NMRスペクトルである。
Claims (4)
- 【請求項1】 末端不飽和アルコールとスルファミン酸
を、アミド化合物(スルホン酸アミド化合物は除く)又
はアミン化合物の存在下に反応させる、末端不飽和アル
コールの硫酸エステル塩の製造法。 - 【請求項2】 末端不飽和アルコールが式(1)で表さ
れる末端不飽和化合物である請求項1記載の製造法。 【化1】 [式中、R1はメチル基又は水素原子、pは1〜16の
整数、AOは炭素数2〜18のオキシアルキレン基、E
Oはオキシエチレン基、mは0〜50の数、nは0〜1
00の数である。なおm個の-(AO)-基は同一でも異な
っていてもよい。] - 【請求項3】 式(1)において、R1がメチル基であ
り、AOがオキシブチレン、オキシプロピレン又はオキ
シエチレンである請求項2記載の製造法。 - 【請求項4】 アミド化合物又はアミン化合物の使用量
が、末端不飽和アルコールに対し1〜50モル%である
請求項1〜3のいずれかに記載の製造法。
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JP2006341142A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Kao Corp | 無機粉末用分散剤 |
JP2015113458A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | 花王株式会社 | 着色微粒子分散体 |
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