JP2003238487A - Method for producing carbonic ester - Google Patents
Method for producing carbonic esterInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、炭酸エステルの製
造方法に関する。生成物の炭酸エステルは、溶剤及び添
加剤、特にリチウム2次電池用非水系電解液の溶媒成分
及び添加剤として有用な化合物である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a carbonic acid ester. The product carbonic acid ester is a compound useful as a solvent and an additive, particularly as a solvent component and an additive of a non-aqueous electrolyte for a lithium secondary battery.
【0002】[0002]
【従来の技術】炭酸エステルの製造方法としては、ホス
ゲンやクロロ炭酸エステルとヒドロキシ化合物とを反応
させる方法や、炭酸エステルのエステル交換反応による
方法などが知られている。さらに、特開昭63−233
954号公報、特開平6−166660号公報及び特開
平7−10811号公報には、エステル交換反応に際し
て副生するヒドロキシ化合物を系外に除去することによ
り平衡をずらす方法や、エステル交換反応液の蒸留によ
り目的とする炭酸エステルを取得した後に、残留する成
分をエステル交換反応に用いる方法が記載されている。2. Description of the Related Art As a method for producing carbonic acid ester, a method of reacting phosgene or chlorocarbonic acid ester with a hydroxy compound, a method of transesterification of carbonic acid ester, and the like are known. Furthermore, JP-A-63-233
No. 954, JP-A-6-166660 and JP-A-7-10811 disclose a method of shifting the equilibrium by removing a hydroxy compound, which is a by-product of the transesterification reaction, out of the system, and a method of transesterification reaction solution. A method is described in which, after obtaining a target carbonic acid ester by distillation, the remaining components are used in a transesterification reaction.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このような方法で製造
された炭酸エステルの分離には、一般的には蒸留が採用
されるが、触媒が残存していると、蒸留中にエステル交
換反応の平衡が移動してしまい、目的物が満足に取得で
きないので、予め触媒を除去する必要があった。触媒と
して均一系触媒を使用する場合、触媒を除去するために
は中和や水洗浄などの煩雑な工程が必要となる。そこで
最近では、不均一系の触媒を用い、濾過等の方法で触媒
を除去することも試みられている。しかしながら不均一
系触媒は均一系触媒に比べて一般に活性が低いという欠
点を有する。Distillation is generally used to separate the carbonic acid ester produced by such a method. However, when the catalyst remains, the ester exchange reaction of the esterification reaction may occur during the distillation. Since the equilibrium has moved and the target substance cannot be obtained satisfactorily, it was necessary to remove the catalyst in advance. When a homogeneous catalyst is used as a catalyst, complicated steps such as neutralization and washing with water are required to remove the catalyst. Therefore, recently, it has been attempted to remove the catalyst by a method such as filtration using a heterogeneous catalyst. However, heterogeneous catalysts generally have the disadvantage of being less active than homogeneous catalysts.
【0004】本発明は、エステル交換反応を効率よく実
施し、従来の方法よりも経済的に炭酸エステルを製造す
ることができる方法を提供することを課題とする。An object of the present invention is to provide a method capable of efficiently carrying out a transesterification reaction to produce a carbonate ester more economically than conventional methods.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる事情
に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、触媒として、沸点が原
料炭酸エステル、原料ヒドロキシ化合物及び生成炭酸エ
ステルのいずれよりも低い化合物を使用すれば、触媒除
去工程を別に設けることなく、触媒の除去を製品分離の
ための蒸留と一括で実施することができ、炭酸エステル
を経済的に製造し得ることを見出して、本発明に到達し
た。The inventors of the present invention have made extensive studies in view of such circumstances, and as a result, as the catalyst, use a compound having a boiling point lower than any of the starting carbonic acid ester, the starting hydroxy compound, and the produced carbonic acid ester. Then, it was found that the catalyst can be removed together with the distillation for separating the product without separately providing the catalyst removing step, and the carbonic acid ester can be economically produced. .
【0006】即ち本発明の要旨は、炭酸エステルとヒド
ロキシ化合物とをエステル交換反応させて炭酸エステル
を製造するに当たり、触媒として、原料炭酸エステル、
原料ヒドロキシ化合物及び生成炭酸エステルのいずれよ
りも沸点が低い触媒化合物を使用することを特徴とする
炭酸エステルの製造方法、に存する。That is, the gist of the present invention is to produce a carbonic acid ester by transesterifying a carbonic acid ester and a hydroxy compound to produce a carbonic acid ester.
A method for producing a carbonic acid ester, which comprises using a catalyst compound having a lower boiling point than both the raw material hydroxy compound and the carbonic acid ester produced.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
詳細に説明する。本発明においては、炭酸エステルとヒ
ドロキシ化合物とを特定の触媒の存在下にエステル交換
反応させて炭酸エステルを製造する。原料の炭酸エステ
ルは、特に限定されず、対称炭酸エステル、非対称炭酸
エステルのいずれも使用することができるが、一般に対
称炭酸エステルの方が入手し易いので、通常は対称炭酸
エステルを原料炭酸エステルとして使用する。上記対称
炭酸エステルとして具体的には、炭酸ジメチル、炭酸ジ
エチル、炭酸ジ−n−プロピル、炭酸ジ−n−ブチル、
炭酸ジ−n−ペンチル、炭酸ジ−n−ヘキシル等の炭酸
ジアルキル及び炭酸ジフェニル等の炭酸ジアリールが挙
げられる。このうち炭酸ジメチル及び炭酸ジエチルが好
ましく、炭酸ジメチルが特に好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below. In the present invention, a carbonic acid ester and a hydroxy compound are transesterified in the presence of a specific catalyst to produce a carbonic acid ester. The carbonic acid ester of the raw material is not particularly limited, and either a symmetrical carbonic acid ester or an asymmetrical carbonic acid ester can be used, but since the symmetrical carbonic acid ester is generally easier to obtain, the symmetrical carbonic acid ester is usually used as the raw material carbonic acid ester. use. Specific examples of the symmetrical carbonic acid ester include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, di-n-butyl carbonate,
Examples thereof include dialkyl carbonates such as di-n-pentyl carbonate and di-n-hexyl carbonate, and diaryl carbonates such as diphenyl carbonate. Of these, dimethyl carbonate and diethyl carbonate are preferable, and dimethyl carbonate is particularly preferable.
【0008】原料のヒドロキシ化合物は、特に限定され
ず、置換基を有しないアルコール(未置換アルカノー
ル)、置換基を有するアルコール(置換アルカノール)
のいずれも使用することができる。上記未置換アルカノ
ールとして具体的には、メタノール、エタノール、n−
プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、n−ペン
チルアルコール、n−ヘキシルアルコール、n−オクチ
ルアルコール、等が挙げられる。The hydroxy compound as a raw material is not particularly limited, and an alcohol having no substituent (unsubstituted alkanol), an alcohol having a substituent (substituted alkanol)
Any of these can be used. Specific examples of the unsubstituted alkanol include methanol, ethanol, n-
Propyl alcohol, n-butyl alcohol, n-pentyl alcohol, n-hexyl alcohol, n-octyl alcohol and the like can be mentioned.
【0009】上記置換アルカノールも特に限定されない
が、分子中にエーテル基を有するヒドロキシ化合物を使
用すると、生成炭酸エステルとして種々の溶剤及び添加
剤、特にリチウム2次電池用非水系電解液の溶媒成分及
び添加剤として有用な化合物が得られるので好ましい。
そのような分子中にエーテル基を有するヒドロキシ化合
物として具体的には、2−メトキシエタノール、2−メ
トキシプロパノール、3−メトキシプロパノール、1−
メチル−2−メトキシエタノール、2−メトキシブタノ
ール、3−メトキシブタノール、4−メトキシブタノー
ル、1−(メトキシメチル)プロパノール、1−メチル
−2−メトキシプロパノール、2−エトキシエタノー
ル、2−エトキシプロパノール、3−エトキシプロパノ
ール、1−メチル−2−エトキシエタノール、2−エト
キシブタノール、3−エトキシブタノール、4−エトキ
シブタノール、1−(エトキシメチル)プロパノール、
1−メチル−2−エトキシプロパノール、2−ブトキシ
エタノール、2−ブトキシプロパノール、3−ブトキシ
プロパノール、1−メチル−2−ブトキシエタノール、
2−ブトキシブタノール、3−ブトキシブタノール、4
−ブトキシブタノール、1−(ブトキシメチル)プロパ
ノール、1−メチル−2−ブトキシプロパノール、o−
メトキシフェノール、m−メトキシフェノール、p−メ
トキシフェノール、2−(2−メトキシエトキシ)エタ
ノール、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール、2
−(2−ブトキシエトキシ)エタノール、2−(2−メ
トキシエトキシ)プロパノール、2−(2−エトキシエ
トキシ)プロパノール、2−(2−ブトキシエトキシ)
プロパノール、3−(2−メトキシエトキシ)プロパノ
ール、3−(2−エトキシエトキシ)プロパノール、3
−(2−ブトキシエトキシ)プロパノール、4−(2−
メトキシエトキシ)ブタノール、4−(2−エトキシエ
トキシ)ブタノール、4−(2−ブトキシエトキシ)ブ
タノール、2−(2−メトキシブトキシ)エタノール、
2−(2−エトキシブトキシ)エタノール、2−(2−
ブトキシブトキシ)エタノール、2−(2−メトキシブ
トキシ)プロパノール、2−(2−エトキシブトキシ)
プロパノール、2−(2−ブトキシブトキシ)プロパノ
ール、3−(2−メトキシブトキシ)プロパノール、3
−(2−エトキシブトキシ)プロパノール、3−(2−
ブトキシブトキシ)プロパノール、4−(2−メトキシ
ブトキシ)ブタノール、4−(2−エトキシブトキシ)
ブタノール、4−(2−ブトキシブトキシ)ブタノー
ル、2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エ
タノール、2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキ
シ)エタノール、2−(2−(2−ブトキシエトキシ)
エトキシ)エタノール、2−(2−(2−(2−メトキ
シエトキシ)エトキシ)エトキシ)エタノール、2−
(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エト
キシ)エタノール、2−(2−(2−(2−ブトキシエ
トキシ)エトキシ)エトキシ)エタノール、2−(2−
(2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エト
キシ)エトキシ)エタノール、2−(2−(2−(2−
(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)エトキ
シ)エタノール等のアルコキシアルコール、並びにテト
ラヒドロフルフリルアルコール、テトラヒドロピラニル
メチルアルコール等の環状エーテル基を有するアルコー
ルが挙げられる。The above-mentioned substituted alkanol is not particularly limited, but when a hydroxy compound having an ether group in the molecule is used, various solvents and additives as a carbonic acid ester produced, particularly a solvent component of a non-aqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery and It is preferable because a compound useful as an additive can be obtained.
Specific examples of the hydroxy compound having an ether group in such a molecule include 2-methoxyethanol, 2-methoxypropanol, 3-methoxypropanol and 1-.
Methyl-2-methoxyethanol, 2-methoxybutanol, 3-methoxybutanol, 4-methoxybutanol, 1- (methoxymethyl) propanol, 1-methyl-2-methoxypropanol, 2-ethoxyethanol, 2-ethoxypropanol, 3 -Ethoxypropanol, 1-methyl-2-ethoxyethanol, 2-ethoxybutanol, 3-ethoxybutanol, 4-ethoxybutanol, 1- (ethoxymethyl) propanol,
1-methyl-2-ethoxypropanol, 2-butoxyethanol, 2-butoxypropanol, 3-butoxypropanol, 1-methyl-2-butoxyethanol,
2-butoxybutanol, 3-butoxybutanol, 4
-Butoxybutanol, 1- (butoxymethyl) propanol, 1-methyl-2-butoxypropanol, o-
Methoxyphenol, m-methoxyphenol, p-methoxyphenol, 2- (2-methoxyethoxy) ethanol, 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol, 2
-(2-Butoxyethoxy) ethanol, 2- (2-methoxyethoxy) propanol, 2- (2-ethoxyethoxy) propanol, 2- (2-butoxyethoxy)
Propanol, 3- (2-methoxyethoxy) propanol, 3- (2-ethoxyethoxy) propanol, 3
-(2-butoxyethoxy) propanol, 4- (2-
Methoxyethoxy) butanol, 4- (2-ethoxyethoxy) butanol, 4- (2-butoxyethoxy) butanol, 2- (2-methoxybutoxy) ethanol,
2- (2-ethoxybutoxy) ethanol, 2- (2-
Butoxybutoxy) ethanol, 2- (2-methoxybutoxy) propanol, 2- (2-ethoxybutoxy)
Propanol, 2- (2-butoxybutoxy) propanol, 3- (2-methoxybutoxy) propanol, 3
-(2-Ethoxybutoxy) propanol, 3- (2-
Butoxybutoxy) propanol, 4- (2-methoxybutoxy) butanol, 4- (2-ethoxybutoxy)
Butanol, 4- (2-butoxybutoxy) butanol, 2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethanol, 2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) ethanol, 2- (2- (2- Butoxyethoxy)
Ethoxy) ethanol, 2- (2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) ethanol, 2-
(2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) ethanol, 2- (2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) ethanol, 2- (2-
(2- (2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) ethoxy) ethanol, 2- (2- (2- (2-
Examples thereof include alkoxy alcohols such as (2-ethoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) ethoxy) ethanol, and alcohols having a cyclic ether group such as tetrahydrofurfuryl alcohol and tetrahydropyranylmethyl alcohol.
【0010】これらのうちでは、分子中に1個のエーテ
ル基を有するヒドロキシ化合物が好ましく、2−メトキ
シエタノール、3−メトキシプロパノール、4−メトキ
シブタノール、2−エトキシエタノール、3−エトキシ
プロパノール、4−エトキシブタノール、2−ブトキシ
エタノール、3−ブトキシプロパノール、4−ブトキシ
ブタノール等のアルコキシアルコール及びテトラヒドロ
フルフリルアルコール、テトラヒドロピラニルメチルア
ルコール等の環状エーテル基を有するアルコールが特に
好ましい。Of these, hydroxy compounds having one ether group in the molecule are preferred, and 2-methoxyethanol, 3-methoxypropanol, 4-methoxybutanol, 2-ethoxyethanol, 3-ethoxypropanol, 4- Alkoxy alcohols such as ethoxybutanol, 2-butoxyethanol, 3-butoxypropanol and 4-butoxybutanol and alcohols having a cyclic ether group such as tetrahydrofurfuryl alcohol and tetrahydropyranylmethyl alcohol are particularly preferable.
【0011】触媒としてはエステル交換触媒として知ら
れている触媒化合物のうち、原料炭酸エステル、原料ヒ
ドロキシ化合物及び生成炭酸エステルのいずれよりも沸
点が低い触媒化合物を使用する。従って触媒化合物の選
択は、原料炭酸エステル、原料ヒドロキシ化合物及び生
成炭酸エステルの種類に依存するが、通常、沸点が30
0℃以下、好ましくは150℃以下、より好ましくは9
0℃以下の触媒化合物が使用できる。触媒化合物として
好ましくは、第3級アミン及び第3級ホスフィンが挙げ
られ、特に好ましくは第3級アミンである。Among the catalyst compounds known as transesterification catalysts, catalyst compounds having a boiling point lower than that of the starting carbonic acid ester, the starting hydroxy compound and the produced carbonic acid ester are used. Therefore, the selection of the catalyst compound depends on the kinds of the raw material carbonic acid ester, the raw material hydroxy compound and the produced carbonic acid ester, but the boiling point is usually 30.
0 ° C or lower, preferably 150 ° C or lower, more preferably 9
A catalyst compound at 0 ° C or lower can be used. The catalyst compound is preferably a tertiary amine or a tertiary phosphine, particularly preferably a tertiary amine.
【0012】上記第3級アミンの具体的な例としてはト
リメチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルプロ
ピルアミン、ジメチルイソプロピルアミン、ジメチルブ
チルアミン、トリエチルアミン、ジエチルメチルアミ
ン、ジエチルプロピルアミン、ジエチルイソプロピルア
ミン、ジエチルプロピルアミン、トリプロピルアミン、
トリブチルアミン、N−メチルピロリジン、N−メチル
ピロール、N−メチルピペリジン、N−メチルモルホリ
ン、N−メチルイミダゾール、N,N,N’,N’−テ
トラメチルメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テ
トラメチルエチレンジアミン等が挙げられ、好ましくは
トリエチルアミン、ジメチルイソプロピルアミン、ジエ
チルメチルアミンが挙げられる。Specific examples of the tertiary amine include trimethylamine, dimethylethylamine, dimethylpropylamine, dimethylisopropylamine, dimethylbutylamine, triethylamine, diethylmethylamine, diethylpropylamine, diethylisopropylamine, diethylpropylamine, triethylamine. Propylamine,
Tributylamine, N-methylpyrrolidine, N-methylpyrrole, N-methylpiperidine, N-methylmorpholine, N-methylimidazole, N, N, N ′, N′-tetramethylmethylenediamine, N, N, N ′, Examples thereof include N'-tetramethylethylenediamine, and triethylamine, dimethylisopropylamine and diethylmethylamine are preferable.
【0013】上記第3級ホスフィンの具体的な例として
はトリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリ
プロピルホスフィンが挙げられる。触媒化合物の使用量
は、原料炭酸エステルに対するモル比(触媒化合物/原
料炭酸エステル)で通常0.00001以上、好ましく
は0.0001以上であり、また通常0.2以下、好ま
しくは0.1以下である。Specific examples of the tertiary phosphine include trimethylphosphine, triethylphosphine and tripropylphosphine. The amount of the catalyst compound used is usually 0.00001 or more, preferably 0.0001 or more, and usually 0.2 or less, preferably 0.1 or less in terms of molar ratio to the raw material carbonate ester (catalyst compound / raw material carbonate ester). Is.
【0014】エステル交換反応の平衡は、原料炭酸エス
テルとヒドロキシ化合物とのモル比に依存しているの
で、原料炭酸エステルとヒドロキシ化合物とのモル比
(原料炭酸エステル/ヒドロキシ化合物)を、通常0.
1以上、好ましくは0.25以上、より好ましくは0.
4以上とし、また通常50以下、好ましくは4以下、よ
り好ましくは2.5以下の範囲とする。Since the equilibrium of the transesterification reaction depends on the molar ratio of the raw material carbonic acid ester and the hydroxy compound, the molar ratio of the raw material carbonic acid ester and the hydroxy compound (raw material carbonic acid ester / hydroxy compound) is usually 0.
1 or more, preferably 0.25 or more, more preferably 0.
It is 4 or more, and is usually 50 or less, preferably 4 or less, more preferably 2.5 or less.
【0015】エステル交換反応は、好ましくは窒素など
の不活性ガス雰囲気中で行われ、反応温度は、通常−5
0℃以上、好ましくは0℃以上であり、また通常200
℃以下、好ましくは150℃以下である。また、反応圧
力は、通常1〜10気圧、好ましくは1〜2気圧であ
る。このような条件下で、5分〜5日間、特に10分か
ら10時間反応させるのが好ましい。The transesterification reaction is preferably carried out in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, and the reaction temperature is usually -5.
0 ° C or higher, preferably 0 ° C or higher, and usually 200
C. or lower, preferably 150.degree. C. or lower. The reaction pressure is usually 1 to 10 atm, preferably 1 to 2 atm. Under such conditions, it is preferable to react for 5 minutes to 5 days, particularly 10 minutes to 10 hours.
【0016】また、エステル交換反応に際しては、副生
する原料炭酸エステル由来のヒドロキシ化合物を反応系
内から除去して、反応平衡を望む方向へずらすこともで
きる。特に、副生するヒドロキシ化合物の沸点が触媒化
合物の沸点よりも低い場合は、反応中に除去するのが好
ましい。副生するヒドロキシ化合物を除去する方法とし
ては、ヒドロキシ化合物を含む気相を系外へ排出する方
法、窒素ガスなどの不活性ガスを系内に吹き込み、ヒド
ロキシ化合物をこれに同伴させて系外へ排出する方法な
どが挙げられる。ヒドロキシ化合物を含む気相を系外へ
排出する場合には、ヒドロキシ化合物の蒸発を促進する
ため、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エーテル、ケ
トンなどの共沸剤を使用することが好ましい。例えば、
炭酸ジメチルから生じるメタノールの蒸発を促進するに
は、反応系にヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼンなど
を存在させればよい。In the transesterification reaction, the hydroxy compound derived from the raw material carbonic acid ester, which is a by-product, may be removed from the reaction system to shift the reaction equilibrium in a desired direction. In particular, when the boiling point of the by-product hydroxy compound is lower than the boiling point of the catalyst compound, it is preferable to remove it during the reaction. As a method for removing the by-produced hydroxy compound, a gas phase containing the hydroxy compound is discharged to the outside of the system, or an inert gas such as nitrogen gas is blown into the system to allow the hydroxy compound to accompany it to the outside of the system. The method of discharging may be mentioned. When the gas phase containing a hydroxy compound is discharged to the outside of the system, it is preferable to use an azeotropic agent such as an aliphatic hydrocarbon, an aromatic hydrocarbon, an ether or a ketone in order to accelerate the evaporation of the hydroxy compound. For example,
To promote the evaporation of methanol generated from dimethyl carbonate, hexane, cyclohexane, benzene, etc. may be present in the reaction system.
【0017】エステル交換反応の生成液は、蒸留して、
原料炭酸エステル、ヒドロキシ化合物、非対称炭酸エス
テル及び対称炭酸エステルを含む生成炭酸エステル等の
各成分に分離し、目的とする炭酸エステルを取得する。
このとき最初に触媒化合物が留出して分離されるので、
各成分留出に伴う平衡移動反応が生じることなく蒸留す
ることができる。The product solution of the transesterification reaction is distilled and
The starting carbonic acid ester, the hydroxy compound, the asymmetric carbonic acid ester, and the produced carbonic acid ester including the symmetrical carbonic acid ester are separated into respective components to obtain the desired carbonic acid ester.
At this time, since the catalyst compound is first distilled out and separated,
Distillation can be performed without causing an equilibrium transfer reaction that accompanies distillation of each component.
【0018】目的物以外の留分、例えば原料炭酸エステ
ル、ヒドロキシ化合物、及び目的とする以外の炭酸エス
テル及び触媒化合物の各成分をエステル交換反応系にリ
サイクルして再利用することもできる。Fractions other than the target product, for example, starting carbonic acid ester, hydroxy compound, and other components than the target carbonic acid ester and catalyst compound may be recycled to the transesterification reaction system for reuse.
【0019】[0019]
【実施例】以下、実施例により、本発明の具体的態様を
更に説明するが、本発明は、これら実施例によって限定
されるものではない。なお、分析はガスクロマトグラフ
ィー(装置:島津製作所製、GC14B;カラム:GL
サイエンス製、TC5HT;条件:40℃で5分保持、
10℃/分で250℃まで昇温し3分間保持;インジェ
クション、ディテクター(FID)ともに250℃)で
実施した。反応液の分析は内部標準物質(n−デカン)
を使用して検量線で定量した。蒸留でのフラクションは
面積百分率を用いて分析した。EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The analysis was performed by gas chromatography (apparatus: Shimadzu Corporation, GC14B; column: GL).
Manufactured by Science, TC5HT; conditions: hold at 40 ° C. for 5 minutes,
The temperature was raised to 250 ° C. at 10 ° C./min and held for 3 minutes; both injection and detector (FID) were performed at 250 ° C.). Internal standard substance (n-decane)
Was quantified with a calibration curve. Fractions from the distillation were analyzed using area percentage.
【0020】実施例1
蒸留ヘッド(5段)を備えた容量500mlの4つ口フ
ラスコに、炭酸ジメチル180g(2.0モル)と2−
メトキシエタノール152g(2.0モル)とトリエチ
ルアミン8.1g(80ミリモル)とヘキサン18gと
を仕込み、加熱還流し、さらにヘキサン161g(24
4ml)を反応釜に1ml/分の速度で添加しながら、
塔頂部よりヘキサン及びメタノールの共沸混合物を留去
した。この間反応液の温度は74℃に保持した。ヘキサ
ン添加終了後、反応をさらに進めるために液を徐々に1
32℃まで加熱した。炭酸ジメチルの転化率は80%、
2−メトキシエタノールの転化率は98%、炭酸メチル
(2−メトキシエチル)の収率は46%、炭酸ビス(2
−メトキシエチル)の収率は28%であった。反応液を
5段の蒸留塔で大気圧〜22mmHgの圧力で蒸留し
て、まずトリエチルアミンを留去し、次いで炭酸ジメチ
ル、2−メトキシエタノールおよび炭酸メチル(2−メ
トキシエチル)を留去した。炭酸メチル(2−メトキシ
エチル)の収量は109g(収率38%)、トリエチル
アミンの回収量は8.1gであった。炭酸ビス(2−メ
トキシエチル)は釜残として100g(収率28%)取
得された。Example 1 In a 500 ml four-necked flask equipped with a distillation head (5 stages), 180 g (2.0 mol) of dimethyl carbonate and 2-
152 g (2.0 mol) of methoxyethanol, 8.1 g (80 mmol) of triethylamine and 18 g of hexane were charged, and the mixture was heated under reflux and 161 g (24 g) of hexane.
4 ml) to the reaction kettle at a rate of 1 ml / min,
An azeotropic mixture of hexane and methanol was distilled off from the top of the column. During this time, the temperature of the reaction solution was maintained at 74 ° C. After the addition of hexane was completed, gradually add 1 liter of liquid to further the reaction.
Heated to 32 ° C. The conversion rate of dimethyl carbonate is 80%,
The conversion of 2-methoxyethanol is 98%, the yield of methyl carbonate (2-methoxyethyl) is 46%, and bis (2
The yield of -methoxyethyl) was 28%. The reaction solution was distilled in a 5-stage distillation column at a pressure of atmospheric pressure to 22 mmHg to first distill off triethylamine, and then distill off dimethyl carbonate, 2-methoxyethanol and methyl carbonate (2-methoxyethyl). The yield of methyl carbonate (2-methoxyethyl) was 109 g (yield 38%), and the recovered amount of triethylamine was 8.1 g. Bis (2-methoxyethyl) carbonate was obtained as a bottom residue in an amount of 100 g (yield 28%).
【0021】比較例1
容量500mlの4つ口フラスコに炭酸ジメチル162
g(1.8モル)、2−メトキシエタノール137g
(1.8モル)とナトリウムメトキシド9.7mg
(0.18ミリモル)とを仕込み、87℃で加熱し3時
間反応を行った。炭酸ジメチルの転化率は42%、2−
メトキシエタノールの転化率は48%、炭酸メチル(2
−メトキシエチル)の収率は33%、炭酸ビス(2−メ
トキシエチル)の収率は5%であった。反応液を5段の
蒸留塔で7〜18mmHgの圧力で減圧蒸留したが、触
媒の除去を行わなかったために蒸留中に平衡が移動し、
炭酸メチル(2−メトキシエチル)は6g(収率2%)
しか取得できなかった。釜残の炭酸ビス(2−メトキシ
エチル)が111g(収率35%)に増加していた。Comparative Example 1 Dimethyl carbonate 162 was added to a four-necked flask having a capacity of 500 ml.
g (1.8 mol), 2-methoxyethanol 137 g
(1.8 mol) and sodium methoxide 9.7 mg
(0.18 mmol) was charged, and the mixture was heated at 87 ° C. and reacted for 3 hours. The conversion rate of dimethyl carbonate is 42%, 2-
The conversion of methoxyethanol is 48%, methyl carbonate (2
The yield of -methoxyethyl) was 33%, and the yield of bis (2-methoxyethyl) carbonate was 5%. The reaction solution was distilled under reduced pressure in a 5-stage distillation column at a pressure of 7 to 18 mmHg, but the equilibrium moved during the distillation because the catalyst was not removed,
6 g of methyl carbonate (2-methoxyethyl) (2% yield)
I could only get it. Bis (2-methoxyethyl) carbonate remaining in the kettle increased to 111 g (yield 35%).
【0022】参考例1
実施例1と同様の装置に炭酸ジメチル144g(1.6
モル)と2−メトキシエタノール122g(1.6モ
ル)とナトリウムメトキシド8.6mg(0.16ミリ
モル)とヘキサン143gとを仕込み、ヘキサン及びメ
タノールの共沸混合物を塔頂より留去しながら、66〜
101℃で加熱し5.5時間反応を行った。反応液を室
温まで冷却し、強酸性イオン交換樹脂(三菱化学製、S
K1B)4.0mlのカラムを通過させて触媒を除去し
た。炭酸ジメチルの転化率は79%、2−メトキシエタ
ノールの転化率は94%、炭酸メチル(2−メトキシエ
チル)の収率は42%、炭酸ビス(2−メトキシエチ
ル)の収率は25%であった。反応液を5段の蒸留塔で
12mmHgの圧力で減圧蒸留した。炭酸メチル(2−
メトキシエチル)の収量は79g(収率37%)。炭酸
ビス(2−メトキシエチル)は釜残として72g(収率
25%)取得された。Reference Example 1 144 g (1.6 g) of dimethyl carbonate was placed in the same apparatus as in Example 1.
Mol), 122 g (1.6 mol) of 2-methoxyethanol, 8.6 mg (0.16 mmol) of sodium methoxide and 143 g of hexane were charged, while distilling an azeotropic mixture of hexane and methanol from the top of the column, 66-
The mixture was heated at 101 ° C. and reacted for 5.5 hours. The reaction solution is cooled to room temperature, and a strongly acidic ion exchange resin (manufactured by Mitsubishi Chemical, S
K1B) The catalyst was removed by passing through a 4.0 ml column. The conversion rate of dimethyl carbonate was 79%, the conversion rate of 2-methoxyethanol was 94%, the yield of methyl carbonate (2-methoxyethyl) was 42%, and the yield of bis (2-methoxyethyl) carbonate was 25%. there were. The reaction liquid was distilled under reduced pressure at a pressure of 12 mmHg in a 5-stage distillation column. Methyl carbonate (2-
The yield of methoxyethyl) was 79 g (37% yield). 72 g (yield 25%) of bis (2-methoxyethyl) carbonate was obtained as a bottom residue.
【0023】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、炭酸エステルを経済的
に得ることができる。According to the present invention, carbonate ester can be obtained economically.
フロントページの続き Fターム(参考) 4G069 AA06 AA10 BA21A BA21B BE14A BE14B CB61 DA02 GA20 4H006 AA02 AC48 BA51 BA85 BD36 BD52 BP10 KA57 4H039 CA66 CD90 Continued front page F-term (reference) 4G069 AA06 AA10 BA21A BA21B BE14A BE14B CB61 DA02 GA20 4H006 AA02 AC48 BA51 BA85 BD36 BD52 BP10 KA57 4H039 CA66 CD90
Claims (7)
ステル交換反応させて炭酸エステルを製造するに当た
り、触媒として、原料炭酸エステル、原料ヒドロキシ化
合物及び生成炭酸エステルのいずれよりも沸点が低い触
媒化合物を使用することを特徴とする炭酸エステルの製
造方法。1. When a carbonate ester is produced by transesterifying a carbonate ester and a hydroxy compound, a catalyst compound having a lower boiling point than any of the raw carbonate ester, the raw hydroxy compound and the produced carbonate ester is used as a catalyst. A method for producing a carbonic acid ester, comprising:
留によって除去する、請求項1に記載の炭酸エステルの
製造方法。2. The method for producing a carbonate ester according to claim 1, wherein the catalyst compound is removed by distillation after the transesterification reaction.
で再利用する、請求項2に記載の炭酸エステルの製造方
法。3. The method for producing a carbonate ester according to claim 2, wherein the removed catalyst compound is reused in a transesterification reaction.
項1〜3のいずれかに記載の炭酸エステルの製造方法。4. The method for producing a carbonic acid ester according to claim 1, wherein the catalyst compound is a tertiary amine.
る、請求項1〜4のいずれかに記載の炭酸エステルの製
造方法。5. The method for producing a carbonate ester according to claim 1, wherein the starting carbonate ester is a dialkyl carbonate.
請求項1〜5のいずれかに記載の炭酸エステルの製造方
法。6. The hydroxy compound is an alcohol,
The method for producing the carbonic acid ester according to claim 1.
り、ヒドロキシ化合物がアルコキシアルコールである、
請求項6に記載の炭酸エステルの製造方法。7. The starting carbonic acid ester is a dialkyl carbonate and the hydroxy compound is an alkoxy alcohol.
The method for producing a carbonic acid ester according to claim 6.
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