JP2009062357A - Method for producing unsaturated ether composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多価アルコールと不飽和ハロゲン化合物とを用いて、不飽和エーテル組成物の、高効率且つ低コストな製造方法に関するものである。 The present invention relates to a highly efficient and low-cost method for producing an unsaturated ether composition using a polyhydric alcohol and an unsaturated halogen compound.
不飽和ハロゲン化合物と水酸基含有化合物を反応させ不飽和エーテル組成物を製造することは知られている。例えば、金属アルコキシドとアルキルハライドとの反応はウィリアムソン反応としてもよく知られた反応である。 It is known to produce an unsaturated ether composition by reacting an unsaturated halogen compound and a hydroxyl group-containing compound. For example, the reaction between a metal alkoxide and an alkyl halide is a reaction well known as the Williamson reaction.
特許文献1には、不飽和アリル化合物の製造に関して、原料アルコールを水と共沸するような溶媒で実質的に無水になるまで十分に脱水させ、次に金属アルコキシドを配合し金属アルコラートを生成させ、副生したアルコールを蒸留により除去し、その次にアリルまたはメタリルハライドと反応させることによる、アリルアルコール化合物や、メタリルアルコール化合物の製造方法が開示されている。 In Patent Document 1, regarding production of an unsaturated allyl compound, a raw alcohol is sufficiently dehydrated with a solvent that azeotropes with water until it is substantially anhydrous, and then a metal alkoxide is blended to form a metal alcoholate. A method for producing an allyl alcohol compound or a methallyl alcohol compound by removing by-produced alcohol by distillation and then reacting with allyl or methallyl halide is disclosed.
特許文献2には、ポリオキシアルキレン化合物にアルカリ金属化合物を反応させて得たポリオキシアルキレン化合物のアルカリ金属アルコラートと、有機ハロゲン化物とを反応させて得られた反応混合物から、余剰量の有機ハロゲン化物及び反応により生成した無機塩を除去してエーテル化されたポリオキシアルキレン化合物を得る方法において、上記反応混合物に水又は水及び無機アルカリを添加して余剰量のハロゲン化物をアルコール類に変化させると同時に副生無機塩を水溶液とし、両者を液−液分離により反応混合物から除去することが開示されている。 Patent Document 2 discloses an excess amount of organic halogen from a reaction mixture obtained by reacting an alkali metal alcoholate of a polyoxyalkylene compound obtained by reacting a polyoxyalkylene compound with an alkali metal compound and an organic halide. In the method for obtaining an etherified polyoxyalkylene compound by removing an inorganic salt produced by the reaction and the reaction, water or water and an inorganic alkali are added to the reaction mixture to change an excess amount of the halide to an alcohol. At the same time, it is disclosed that the by-product inorganic salt is an aqueous solution and both are removed from the reaction mixture by liquid-liquid separation.
また、特許文献3には、ジオキサンを溶媒として水酸化カリウム存在下で、グリコールとハロゲン化アリル化合物とを同時に供給する、グリコールのアリルエーテル化方法が開示されている。 Patent Document 3 discloses a glycol allyl etherification method in which dioxane is used as a solvent and glycol and an allyl halide compound are simultaneously supplied in the presence of potassium hydroxide.
これらの開示されている方法では、水との反応性が高く取扱いが難しいアルカリ金属アルコラートを用いたり、原料ハロゲン化物を過剰に用いながら過剰分をアルコール類に転換させる等、工業的に実施するにはコストがかかるという問題点がある。 These disclosed methods are industrially implemented such as using alkali metal alcoholates that are highly reactive with water and difficult to handle, or converting excess to alcohols while using excessive raw material halides. Has the problem of cost.
また、溶媒を用いることで前記問題点が解消されるが、工業的に実施するには用いた溶媒を回収する工程が必要であり、更なる高効率な製造方法が望まれている。 Moreover, although the said problem is eliminated by using a solvent, the process of collect | recovering the used solvent is required for implementing industrially, and the further highly efficient manufacturing method is desired.
本発明の課題は、多価アルコールと不飽和ハロゲン化合物とを原料として用い、効率よく低コストで不飽和エーテル組成物を製造する方法を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a method for producing an unsaturated ether composition efficiently and at low cost using a polyhydric alcohol and an unsaturated halogen compound as raw materials.
本発明者は、不飽和ハロゲン化合物と多価アルコールを原料として不飽和エーテル組成物の製造方法について種々検討したところ、多価アルコールを過剰量用いて反応させることで、高収率で不飽和グリコールエーテルが得られることがわかった。更に、不飽和エーテルの精製工程で回収される多価アルコールの全量または一部を原料として再利用することで、原料の損失を抑え、低コストで製造することが可能であることを見出し、本発明の完成に至った。
すなわち、前記課題を解決する手段として、下記方法を発明した。
1)下記一般式(1)で表される多価アルコールと
H−O−(A−O−)n−H (1)
(式中、nは1〜4の数を表す。Aは置換基を有していてもよい炭素数2〜18のアルキレン基であり、置換基とはアルキル基、ヒドロキシル基を表す。)
下記一般式(2)で表される不飽和ハロゲン化合物と
R−X (2)
(式中、Rはアルケニル基を表し、Xはハロゲンを表す。)
塩基性を示すアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の無機化合物(IN)とを用いて、ヒドロキシル基を有する不飽和エーテル化合物の少なくとも1種を含む不飽和エーテル組成物を製造する方法において、前記不飽和ハロゲン化合物(2)1モルに対して前記多価アルコール(1)を1.5モル以上使用することを特徴とする不飽和エーテル組成物の製造方法。
The present inventor has made various investigations on the production method of an unsaturated ether composition using an unsaturated halogen compound and a polyhydric alcohol as raw materials. By reacting with an excess of polyhydric alcohol, the unsaturated glycol can be obtained in a high yield. It was found that ether was obtained. Furthermore, it was found that by reusing all or part of the polyhydric alcohol recovered in the purification step of unsaturated ether as a raw material, it is possible to reduce the loss of the raw material and to manufacture at a low cost. The invention has been completed.
That is, the following method was invented as means for solving the above-mentioned problems.
1) Polyhydric alcohol represented by the following general formula (1) and HO— (A—O—) n—H (1)
(In formula, n represents the number of 1-4. A is a C2-C18 alkylene group which may have a substituent, and a substituent represents an alkyl group and a hydroxyl group.)
Unsaturated halogen compound represented by the following general formula (2) and RX (2)
(In the formula, R represents an alkenyl group, and X represents a halogen.)
In the method for producing an unsaturated ether composition comprising at least one unsaturated ether compound having a hydroxyl group, using an alkali metal and / or alkaline earth metal inorganic compound (IN) exhibiting basicity, The manufacturing method of the unsaturated ether composition characterized by using the said polyhydric alcohol (1) 1.5 mol or more with respect to 1 mol of unsaturated halogen compounds (2).
2)前記不飽和エーテル組成物が、不飽和エーテル基が1個であるモノ不飽和エーテル体(M)と不飽和エーテル基が2個であるジ不飽和エーテル体(D)とを含み、(M)が100質量部に対して(D)が0.01〜25質量部の質量比であることを特徴とする1)記載の不飽和エーテル組成物の製造方法。 2) The unsaturated ether composition comprises a monounsaturated ether (M) having one unsaturated ether group and a diunsaturated ether (D) having two unsaturated ether groups, M) is 100 mass parts, (D) is a mass ratio of 0.01-25 mass parts, The manufacturing method of the unsaturated ether composition of 1) description characterized by the above-mentioned.
3)未反応の前記多価アルコール(1)を回収し、少なくとも一部を原料として再利用することを特徴とする1)又は2)記載の不飽和エーテル組成物の製造方法。 3) The method for producing an unsaturated ether composition according to 1) or 2), wherein the unreacted polyhydric alcohol (1) is recovered and reused at least partially as a raw material.
4)析出したアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属のハロゲン化物を取り除く工程を有することを特徴とする1)〜3)記載の不飽和エーテル組成物の製造方法。 4) The method for producing an unsaturated ether composition according to 1) to 3), which comprises a step of removing the precipitated alkali metal and / or alkaline earth metal halide.
5)前記不飽和ハロゲン化合物が、(メタ)アリルクロライドおよび/または(メタ)アリルブロマイドから選ばれる1種または2種であることを特徴とする1)〜4)記載の不飽和エーテル組成物の製造方法。 5) The unsaturated ether composition according to 1) to 4), wherein the unsaturated halogen compound is one or two selected from (meth) allyl chloride and / or (meth) allyl bromide. Production method.
6)前記多価アルコール(1)が、(ポリ)アルキレングリコールであることを特徴とする1)〜5)記載の不飽和グリコールエーテル組成物の製造方法。 6) The method for producing an unsaturated glycol ether composition according to 1) to 5), wherein the polyhydric alcohol (1) is (poly) alkylene glycol.
7)前記無機化合物(IN)が、アルカリ金属の水酸化物であることを特徴とする1)〜6)記載の不飽和エーテル組成物の製造方法。 7) The method for producing an unsaturated ether composition according to 1) to 6), wherein the inorganic compound (IN) is an alkali metal hydroxide.
8)以下に記載するa)〜f)の工程を有することを特徴とする、1)〜7)記載の不飽和エーテル組成物の製造方法。
a)前記無機化合物(IN)と前記多価アルコール(1)および/または下記回収工程からの回収組成物とを用いる第1反応工程。
b)前記第1反応工程と同時に及び/又は前記第1反応工程終了後に施す、水分減量工程
c)前記水分減量工程で得られた低含水組成物と前記不飽和ハロゲン化合物(2)とを反応させる第2反応工程。
d)前記第2反応工程で得られた反応組成物を、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属のハロゲン化物を含む固体析出物と不飽和エーテル化合物を含む溶液とに分離する固液分離工程。
e)前記固液分離工程で得られた前記不飽和エーテル化合物を含む溶液から、不飽和エーテル組成物と多価アルコールを含む回収組成物とに分離する分離工程。
f)前記分離工程で得られた回収組成物の一部または全量を前記第1反応工程に用いる回収工程。
8) The method for producing an unsaturated ether composition according to 1) to 7), which comprises the steps a) to f) described below.
a) The 1st reaction process using the said inorganic compound (IN), the said polyhydric alcohol (1), and / or the collection composition from the following collection process.
b) Moisture reduction step performed simultaneously with the first reaction step and / or after the completion of the first reaction step c) Reacting the low water content composition obtained in the moisture reduction step with the unsaturated halogen compound (2) A second reaction step.
d) A solid-liquid separation step of separating the reaction composition obtained in the second reaction step into a solid precipitate containing an alkali metal and / or alkaline earth metal halide and a solution containing an unsaturated ether compound.
e) A separation step of separating the solution containing the unsaturated ether compound obtained in the solid-liquid separation step into an unsaturated ether composition and a recovered composition containing a polyhydric alcohol.
f) A recovery step in which part or all of the recovered composition obtained in the separation step is used in the first reaction step.
9)以下に記載するg)〜k)の工程を有することを特徴とする、1)〜7)記載の不飽和エーテル組成物の製造方法。
g)前記無機化合物(IN)と前記多価アルコール(1)および/または下記回収工程からの回収組成物と前記不飽和ハロゲン化合物(2)とを用いて、不飽和エーテル組成物を含む反応組成物を得る反応工程。
h)前記反応工程で得られた反応組成物から、含有する水分を減量させて低含水組成物を得る水分減量工程。
i)前記低含水組成物を、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属のハロゲン化物を含む固体析出物と不飽和エーテル化合物を含む溶液とに分離する固液分離工程。
j)前記固液分離工程で得られた前記不飽和エーテル化合物を含む溶液から、不飽和エーテル組成物と多価アルコールを含む回収組成物とに分離する分離工程。
k)前記分離工程で得られた回収組成物の一部または全量を前記反応工程に用いる回収工程。
9) The method for producing an unsaturated ether composition according to 1) to 7), which comprises the following steps g) to k).
g) A reaction composition containing an unsaturated ether composition using the inorganic compound (IN), the polyhydric alcohol (1) and / or a composition recovered from the following recovery step and the unsaturated halogen compound (2). Reaction process to obtain a product.
h) A moisture reduction step of obtaining a low moisture content composition by reducing the contained moisture from the reaction composition obtained in the reaction step.
i) A solid-liquid separation step in which the low water content composition is separated into a solid precipitate containing an alkali metal and / or alkaline earth metal halide and a solution containing an unsaturated ether compound.
j) A separation step of separating the solution containing the unsaturated ether compound obtained in the solid-liquid separation step into an unsaturated ether composition and a recovered composition containing a polyhydric alcohol.
k) A recovery step in which part or all of the recovered composition obtained in the separation step is used in the reaction step.
10)前記1)〜9)記載の製造方法で得られた不飽和エーテル組成物。 10) Unsaturated ether composition obtained by the manufacturing method of said 1) -9) description.
本発明によれば、多価アルコールと不飽和ハロゲン化合物から収率よく得られ、かつ低コストで工業的に簡便な方法で不飽和エーテル組成物が製造することができる。 According to the present invention, an unsaturated ether composition can be produced from a polyhydric alcohol and an unsaturated halogen compound in a high yield, and at an inexpensive and industrially simple method.
以下、本発明にかかる不飽和エーテル組成物の製造方法を詳細に説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the unsaturated ether composition concerning this invention is demonstrated in detail.
本発明は、下記一般式(1)で表される多価アルコールと
H−O−(A−O−)n−H (1)
(式中、nは1〜4の数を表す。Aは置換基を有していてもよい炭素数2〜18のアルキレン基であり、置換基とはアルキル基、ヒドロキシル基を表す。)
下記一般式(2)で表される不飽和ハロゲン化合物と
R−X (2)
(式中、Rはアルケニル基を表し、Xはハロゲンを表す。)
塩基性を示すアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の無機化合物(IN)とを反応させて、ヒドロキル基を有する不飽和エーテル化合物の少なくとも1種を含む不飽和エーテル組成物を製造する方法において、前記不飽和ハロゲン化合物(2)1モルに対して前記多価アルコール(1)を1.5モル以上使用することを特徴とする不飽和エーテル組成物の製造方法である。
The present invention relates to a polyhydric alcohol represented by the following general formula (1) and H-O- (A-O-) n-H (1).
(In formula, n represents the number of 1-4. A is a C2-C18 alkylene group which may have a substituent, and a substituent represents an alkyl group and a hydroxyl group.)
Unsaturated halogen compound represented by the following general formula (2) and RX (2)
(In the formula, R represents an alkenyl group, and X represents a halogen.)
In a method for producing an unsaturated ether composition containing at least one unsaturated ether compound having a hydroxyl group by reacting with an alkali metal and / or alkaline earth metal inorganic compound (IN) exhibiting basicity, In the method for producing an unsaturated ether composition, 1.5 mol or more of the polyhydric alcohol (1) is used per 1 mol of the unsaturated halogen compound (2).
前記不飽和エーテル組成物は、不飽和エーテル基が1個であるモノ不飽和エーテル体(M)と不飽和エーテル基が2個であるジ不飽和エーテル体(D)とを含み、(M)が100質量部に対して(D)が0.01〜25質量部の質量比であり、好ましくは0.01〜20質量部であり、より好ましくは0.01〜15質量部であり、更に好ましくは0.01〜10質量部であり、特に好ましくは0.01〜5質量部であり、最も好ましくは0.01〜3質量部の質量比である。 前記多価アルコール(1)においては、炭素数2〜18の(ポリ)アルキレングリコールが好ましく、より好ましくは炭素数2〜8の(ポリ)アルキレングリコールであり、更に好ましくは炭素数2〜4の(ポリ)アルキレングリコールが挙げられる。前記(ポリ)アルキレングリコールを例示すると、エチレングリコール、プロピレングリコール、イソブチレングリコール、ブチレングリコール、スチレングリコール等のグリコール類、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジイソブチレングリコール、ジブチレングリコール、ジスチレングリコール等のジアルキレングリコール類、トリエチレングリコールやテトラエチレングリコール等のポリアルキレングリコール類であり、もっとも好ましいのは炭素数2のエチレングリコールである。また、グリセリンやポリグリセリン、トリメチロールプロパンなどのポリオール等も好適に用いられる。 The unsaturated ether composition includes a monounsaturated ether (M) having one unsaturated ether group and a diunsaturated ether (D) having two unsaturated ether groups, (M) Is a mass ratio of 0.01 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass, preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.01 to 15 parts by mass, Preferably it is 0.01-10 mass parts, Most preferably, it is 0.01-5 mass parts, Most preferably, it is a mass ratio of 0.01-3 mass parts. In the polyhydric alcohol (1), a (poly) alkylene glycol having 2 to 18 carbon atoms is preferable, more preferably a (poly) alkylene glycol having 2 to 8 carbon atoms, and still more preferably 2 to 4 carbon atoms. (Poly) alkylene glycol is mentioned. Examples of the (poly) alkylene glycol include glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, isobutylene glycol, butylene glycol and styrene glycol, and dialkylenes such as diethylene glycol, dipropylene glycol, diisobutylene glycol, dibutylene glycol and distyrene glycol. Glycols, polyalkylene glycols such as triethylene glycol and tetraethylene glycol, and most preferred are ethylene glycols having 2 carbon atoms. In addition, polyols such as glycerin, polyglycerin, and trimethylolpropane are also preferably used.
新規に使用する前記多価アルコール(1)は工業的に入手できる純度であれば使用できるが、その純度は好ましくは98質量%以上、より好ましくは99質量%以上であり、純度の低い多価アルコールを用いる場合には蒸留や脱水剤処理など公知の方法で純度を高めてから使用しても良い。 The polyhydric alcohol (1) to be newly used can be used as long as it has a commercially available purity, but the purity is preferably 98% by mass or more, more preferably 99% by mass or more. When alcohol is used, it may be used after increasing its purity by a known method such as distillation or dehydrating agent treatment.
後記の回収組成物は、溶存するアルカリ金属塩の除去等の更なる精製を施すことなく、前記の新規に使用する多価アルコール(1)と混合あるいは単独で用いることが出来る。 The recovered composition described later can be used alone or mixed with the newly used polyhydric alcohol (1) without further purification such as removal of the dissolved alkali metal salt.
前記多価アルコール(1)の量は、前記不飽和ハロゲン化合物(2)1モルに対して、前記多価アルコール(1)が1.5〜10モル、好ましくは3〜8モル、より好ましくは4〜6モルである。前記多価アルコール(1)の量を少なくすると、前記多価アルコール(1)1分子に不飽和ハロゲン化合物が2分子付加したジ不飽和エーテル化合物の比率が高い不飽和エーテル組成物が得られ、前記多価アルコール(1)の量を多くすると、前記多価アルコール(1)1分子に不飽和ハロゲン化合物(2)1分子が付加したモノ不飽和アルキレンエーテル(M)の比率が高い不飽和エーテルが得られる。但し、少なすぎるとジ不飽和エーテル化合物(D)が過多となるため好ましくなく、多すぎると目的とする不飽和エーテル組成物を製造する設備が大きくなり、製造コストが高くなり好ましくない。 The amount of the polyhydric alcohol (1) is such that the polyhydric alcohol (1) is 1.5 to 10 mol, preferably 3 to 8 mol, more preferably 1 mol of the unsaturated halogen compound (2). 4 to 6 moles. When the amount of the polyhydric alcohol (1) is reduced, an unsaturated ether composition having a high ratio of a diunsaturated ether compound in which two molecules of an unsaturated halogen compound are added to one molecule of the polyhydric alcohol (1) is obtained. When the amount of the polyhydric alcohol (1) is increased, the unsaturated ether having a high ratio of monounsaturated alkylene ether (M) in which one molecule of the unsaturated halogen compound (2) is added to one molecule of the polyhydric alcohol (1). Is obtained. However, when the amount is too small, the amount of the diunsaturated ether compound (D) is excessive, which is not preferable. When the amount is too large, the equipment for manufacturing the target unsaturated ether composition becomes large, which is not preferable because the manufacturing cost increases.
前記不飽和ハロゲン化合物(2)におけるRは、炭素数2〜6のアルケニル基であり、好ましくは炭素数3〜5のアルケニル基であり、より好ましくは炭素数4のアルケニル基であり、もっとも好ましいのはイソブチレン基である。また、ハロゲンXは、塩素原子また臭素原子が好ましく、特に塩素原子が工業的に容易に入手可能であり、反応性、取扱いにも優れているため好ましい。 R in the unsaturated halogen compound (2) is an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, preferably an alkenyl group having 3 to 5 carbon atoms, more preferably an alkenyl group having 4 carbon atoms, and most preferably. Is an isobutylene group. Further, the halogen X is preferably a chlorine atom or a bromine atom, and in particular, a chlorine atom is preferred because it is easily available industrially and is excellent in reactivity and handling.
前記塩基性を示すアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の無機化合物(IN)(以下、無機化合物(IN)と称することがある)としては、水溶液が塩基性を示す無機化合物であれば特に限定されず、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物や炭酸塩、炭酸水素塩が好ましい。特に、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、カルシウムなどのアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩が好ましく、最も好ましくはナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属水酸化物である。 The alkali metal and / or alkaline earth metal inorganic compound (IN) showing basicity (hereinafter sometimes referred to as inorganic compound (IN)) is not particularly limited as long as the aqueous solution is an inorganic compound showing basicity. Rather, alkali metal or alkaline earth metal hydroxides, carbonates, and hydrogen carbonates are preferred. In particular, alkali metal hydroxides such as sodium and potassium, alkaline earth metal hydroxides such as calcium, carbonates and hydrogen carbonates are preferable, and alkali metal hydroxides such as sodium and potassium are most preferable.
前記無機化合物(IN)の量は、前記不飽和ハロゲン化合物(2)1モルに対して、無機金属の価数の合計が0.5〜2.0モルであり、好ましくは0.9〜1.5モルであり、より好ましくは1.0〜1.2モルである。例えば、前記無機化合物がアルカリ土類金属化合物のみである場合には、前記無機化合物(IN)の前記不飽和ハロゲン化合物(2)に対するモル比は、夫々、0.25〜1.0、0,45〜0.75、0.5〜0.6となる。 The amount of the inorganic compound (IN) is such that the total valence of the inorganic metal is 0.5 to 2.0 mol, preferably 0.9 to 1 with respect to 1 mol of the unsaturated halogen compound (2). 0.5 mol, more preferably 1.0-1.2 mol. For example, when the inorganic compound is only an alkaline earth metal compound, the molar ratio of the inorganic compound (IN) to the unsaturated halogen compound (2) is 0.25 to 1.0, 0, respectively. 45 to 0.75 and 0.5 to 0.6.
前記無機化合物(IN)は、そのまま用いてもよく、分散媒に分散させてもよい。分散媒を用いる場合には、水及び/または反応に用いる前記多価アルコール(1)(後記分離工程で得られた回収組成物を含む)を用いるのが好ましい。 The inorganic compound (IN) may be used as it is or may be dispersed in a dispersion medium. When using a dispersion medium, it is preferable to use water and / or the polyhydric alcohol (1) used for the reaction (including the recovered composition obtained in the separation step described later).
水を分散媒として用いる場合の水の質量は、反応に用いる前記多価アルコール(1)の質量よりも少なくするのが好ましく、前記多価アルコール(1)との質量比で表せば、100質量%以下であり、好ましくは75質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは25質量%以下、より更に好ましくは20質量%以下である。 When water is used as a dispersion medium, the mass of water is preferably less than the mass of the polyhydric alcohol (1) used in the reaction, and 100 mass when expressed in terms of mass ratio with the polyhydric alcohol (1). % Or less, preferably 75% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, still more preferably 25% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less.
前記多価アルコール(1)を分散媒として用いる場合には、前記不飽和ハロゲン化合物(2)に対して、分散媒として用いられる該多価アルコール(1)の量と別途添加される前記多価アルコール(1)の量とを合計した量が前記所定の比率となるように調整しておく必要がある。 When the polyhydric alcohol (1) is used as a dispersion medium, the polyhydric alcohol (1) used as a dispersion medium is added to the unsaturated halogen compound (2) separately from the polyhydric alcohol (1). It is necessary to adjust the total amount of the alcohol (1) so that the predetermined ratio is obtained.
尚、前記の分散媒に分散させるとは、無機化合物(IN)の全量または一部が溶解している、または、全く溶解せずに混合している状態をいう。 The term “dispersed in the above-mentioned dispersion medium” means a state in which the entire amount or a part of the inorganic compound (IN) is dissolved or mixed without being dissolved at all.
前記多価アルコール(1)と前記無機化合物(IN)とを混合させる形態としては、全て一括で仕込んでもよく、混合する順序についても特に限定するものではなく、全量を一度に添加しても、複数回に分けて間歇的に添加しても、長時間かけて連続的に添加しても良い。 As a form of mixing the polyhydric alcohol (1) and the inorganic compound (IN), they may be charged all at once, the order of mixing is not particularly limited, and even if the whole amount is added at once, It may be added intermittently in several times or continuously over a long time.
前記無機化合物(IN)と前記多価アルコール(1)と前記不飽和ハロゲン化物(2)とを用いることにより得られた、少なくとも不飽和エーテル基が1個であるモノ不飽和エーテル体(M)と不飽和エーテル基が2個であるジ不飽和エーテル体(D)と未反応の前記多価アルコール(1)と無機金属のハロゲン化物とを含む反応生成物は、固液分離工程および分離工程により、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属のハロゲン化物を含む固体析出物と不飽和エーテル化合物を含む溶液と、少なくとも未反応の多価アルコール(1)を含む回収組成物とに分離される。 Monounsaturated ether (M) obtained by using the inorganic compound (IN), the polyhydric alcohol (1), and the unsaturated halide (2) and having at least one unsaturated ether group A reaction product comprising a diunsaturated ether (D) having two unsaturated ether groups, an unreacted polyhydric alcohol (1), and an inorganic metal halide, a solid-liquid separation step and a separation step Is separated into a solid precipitate containing an alkali metal and / or alkaline earth metal halide and a solution containing an unsaturated ether compound, and a recovered composition containing at least unreacted polyhydric alcohol (1).
前記固液分離方法については特に限定されないが、加圧濾過や遠心分離などの方法を挙げることができる。また、前記分離工程以前に固液分離工程を設けた場合には、分離した固形物に不飽和エーテル組成物が含まれているので、原料に用いる多価アルコール(1)を用いて洗浄するのが好ましい。洗浄用溶媒として、前記回収組成物を用いると、固形物中に含まれるアルカリ金属ハロゲン化物の洗浄液への溶出が抑えられて特に好ましい。 The solid-liquid separation method is not particularly limited, and examples thereof include pressure filtration and centrifugation. In addition, when a solid-liquid separation step is provided before the separation step, since the unsaturated solid composition is contained in the separated solid, washing is performed using the polyhydric alcohol (1) used as a raw material. Is preferred. The use of the recovered composition as a cleaning solvent is particularly preferred because elution of the alkali metal halide contained in the solid matter into the cleaning liquid is suppressed.
洗浄後の液は、前記分離工程と同様の操作により不飽和エーテル組成物と前記回収組成物とに分離させる、前記反応組成物と合わせて前記分離工程に供する、前記回収組成物等と合わせて反応原料として用いる、あるいはこれらを組み合わせることにより、有効に利用される。 The liquid after washing is separated into an unsaturated ether composition and the recovered composition by the same operation as in the separation step, and is used in the separation step together with the reaction composition, combined with the recovered composition, etc. It is used effectively by using it as a reaction raw material or combining these.
分離工程は、蒸留、晶析、抽出など、目的とする不飽和エーテル組成物を分離できるものであれば特に限定するものではない。該分離工程を施す前に後記の水分減量工程を経て得られる低含水反応組成物を、蒸留により不飽和エーテル組成物と未反応の多価アルコールを含む回収組成物とに分離することで、不飽和グリコールエーテル組成物を得ることが好ましい。 The separation step is not particularly limited as long as it can separate the target unsaturated ether composition, such as distillation, crystallization, and extraction. Before performing the separation step, the low water content reaction composition obtained through the moisture reduction step described later is separated into an unsaturated ether composition and a recovered composition containing unreacted polyhydric alcohol by distillation. It is preferred to obtain a saturated glycol ether composition.
蒸留条件としては、目的とする不飽和エーテル組成物の熱安定性の観点から、蒸留ボトムの温度を160℃以下で行うことが好ましく、より好ましくは150℃以下であり、140℃以下がさらに好ましく、特に好ましくは130℃以下で行うことである。
該工程において、不飽和エーテル組成物の純度を高めるために低濃度の低沸点成分、例えば水を除去するために、蒸留塔を全還流で保持して還流槽に低沸点成分を濃縮し、還流槽の成分が安定したところで槽内の液を短時間で抜出す方式で低沸点成分を除去しても良い。この操作を複数回繰り返すことで、低沸点成分をさらに除去することが出来る。全還流で保持する時間については蒸留設備によって異なるが、還流槽の液量に対して2倍の液が塔頂より留出する時間より長くすることが好ましい。また、製品留分と高沸点留分とを充分に分離させ、製品を高収率で回収する場合においてもこれと同様の操作を行うことは有効である。
As distillation conditions, from the viewpoint of the thermal stability of the target unsaturated ether composition, the distillation bottom temperature is preferably 160 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower, and further preferably 140 ° C. or lower. Particularly preferably, it is carried out at 130 ° C. or lower.
In this process, in order to remove the low-concentration low-boiling components, for example, water, in order to increase the purity of the unsaturated ether composition, the distillation column is held at the total reflux, and the low-boiling components are concentrated in the reflux tank. When the components in the tank are stabilized, the low boiling point component may be removed by a method of extracting the liquid in the tank in a short time. By repeating this operation a plurality of times, the low boiling point component can be further removed. The time for holding at the total reflux varies depending on the distillation equipment, but it is preferable to make it longer than the time for distilling twice the amount of liquid in the reflux tank from the top of the column. Further, when the product fraction and the high boiling fraction are sufficiently separated and the product is recovered in a high yield, it is effective to perform the same operation.
前記分離工程で得られた未反応の多価アルコールを含む回収組成物は、更に蒸留等の精製を施しても良いが、本発明の実施おいては回収工程として、特に精製等の処理を施すことなく、その一部または全量を反応工程の原料として用いる事ができるので、簡便で高効率である。例えば、蒸留残渣として得られた溶存塩を含んだ多価アルコールを、そのまま反応工程の原料として用いてもよい。必要に応じて該回収組成物に新たに多価アルコールを追加してもよく、その他の回収組成物、例えば、同じ種類の不飽和エーテル組成物を製造している他の製造設備から得られた回収組成物等と混合してもよい。 The recovered composition containing the unreacted polyhydric alcohol obtained in the separation step may be further purified by distillation or the like, but in the practice of the present invention, the recovery step is particularly subjected to a treatment such as purification. In this case, a part or all of the amount can be used as a raw material for the reaction process, which is simple and highly efficient. For example, you may use the polyhydric alcohol containing the dissolved salt obtained as a distillation residue as a raw material of a reaction process as it is. Polyhydric alcohol may be newly added to the recovered composition as needed, and obtained from other recovered facilities, for example, other manufacturing facilities producing the same type of unsaturated ether composition You may mix with collection | recovery compositions etc.
前記固液分離工程や前記分離工程の前に系内に存在する水分を減少させて、低含水組成物を得る水分減量工程を実施するのは、より好ましい実施形態のひとつである。 In one of the more preferred embodiments, the moisture reduction step of reducing the moisture present in the system before the solid-liquid separation step or the separation step to obtain a low water content composition is carried out.
水分を減量させる方法は特に問わず、ゼオライトやモレキュラーシーブなどの乾燥剤の添加、蒸留や油水分離器を付けて蒸留、等の方法が挙げられ、分離効率やコストの面から、蒸留あるいは油水分離器を用いた蒸留が好ましい。 The method of reducing the water content is not particularly limited, and methods such as addition of a desiccant such as zeolite or molecular sieve, distillation or distillation with an oil-water separator, etc. can be mentioned. From the viewpoint of separation efficiency and cost, distillation or oil-water separation Distillation using a vessel is preferred.
水分の低減程度としては、処理液中の水分濃度が5質量%以下にすることが好ましく、より好ましくは3質量%以下であり、1質量%、さらに好ましくは0.5質量%以下であり、特に好ましくは0.1質量%以下であり、最も好ましくは0.05質量%以下である。但し、水分含有量が0.0005質量%以下とする為には生産性が著しく低下するため、それ以上の濃度に止めることが望ましい。 As the degree of moisture reduction, the moisture concentration in the treatment liquid is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, 1% by mass, and further preferably 0.5% by mass or less. Especially preferably, it is 0.1 mass% or less, Most preferably, it is 0.05 mass% or less. However, if the water content is 0.0005% by mass or less, the productivity is remarkably lowered, so it is desirable to stop at a higher concentration.
以下に、より好ましい不飽和グリコールエーテル組成物の製造方法である方法Aおよび方法Bについて、それぞれ工程毎に説明する。 Hereinafter, Method A and Method B, which are more preferable methods for producing an unsaturated glycol ether composition, will be described for each step.
(方法A)
方法Aは、前記無機化合物(IN)と前記多価アルコール(1)とを反応させる第1反応工程および第1反応工程で得られた反応生成物と前記不飽和ハロゲン化合物(2)とを反応させる第2反応工程を有することを特徴とする。
(Method A)
Method A is a first reaction step in which the inorganic compound (IN) and the polyhydric alcohol (1) are reacted, and a reaction product obtained in the first reaction step is reacted with the unsaturated halogen compound (2). It has the 2nd reaction process to be made, It is characterized by the above-mentioned.
(第1反応工程)
第1反応工程では、前記無機化合物(IN)と前記多価アルコール(1)とを前記の割合で混合させることが必要である。
(First reaction step)
In the first reaction step, it is necessary to mix the inorganic compound (IN) and the polyhydric alcohol (1) at the above ratio.
第1反応工程における反応温度は、前記多価アルコール(1)及び前記無機化合物(IN)の種類や量により異なるが、通常、室温〜180℃であり、好ましくは50〜150℃、より好ましくは70〜140℃である。 The reaction temperature in the first reaction step varies depending on the types and amounts of the polyhydric alcohol (1) and the inorganic compound (IN), but is usually room temperature to 180 ° C, preferably 50 to 150 ° C, more preferably 70-140 ° C.
第1反応工程における圧力は、減圧、常圧、加圧、のいずれでも構わず、また反応時間は特に限定するものではなく、前記反応条件下で前記無機化合物の転化率が充分に高くなる時間を設定すればよい。 The pressure in the first reaction step may be any of reduced pressure, normal pressure, and pressurized, and the reaction time is not particularly limited, and the time during which the conversion rate of the inorganic compound is sufficiently high under the reaction conditions. Should be set.
(水分減量工程)
該工程を施すことにより得られた低含水反応組成物を用いることにより、前記分離工程での操作が容易になり、高純度の不飽和グリコールエーテル組成物が高収率で得られるので、前記第1反応工程中、前記第1反応工程と前記第2反応工程との間、あるいは前記第2反応工程と前記分離工程との間の、1回以上実施するのが好ましい。前記第1反応工程と同時実施または前記第1反応工程と前記第2反応工程との工程間実施のいずれか若しくは両方で行うのがより好ましく、前記第1反応工程と同時に実施することが最も好ましい。
(Moisture loss process)
By using the low water content reaction composition obtained by applying this step, the operation in the separation step is facilitated, and a high-purity unsaturated glycol ether composition is obtained in a high yield. In one reaction step, it is preferable to carry out one or more times between the first reaction step and the second reaction step or between the second reaction step and the separation step. More preferably, it is carried out at the same time as the first reaction step or between or both of the first reaction step and the second reaction step, most preferably simultaneously with the first reaction step. .
(第2反応工程)
第2反応工程は、前記第1反応工程で得られた反応生成物と前記不飽和ハロゲン化合物(2)とを混合させることが必要である。
(Second reaction step)
In the second reaction step, it is necessary to mix the reaction product obtained in the first reaction step and the unsaturated halogen compound (2).
前記第1反応工程で得られた反応生成物に、前記前記不飽和ハロゲン化合物(2)を添加する形態は、全量を一度に添加しても、複数回に分けて間歇的に添加しても、長時間かけて連続的に添加しても良い。 The form in which the unsaturated halogen compound (2) is added to the reaction product obtained in the first reaction step may be added all at once, or may be added intermittently in multiple portions. Alternatively, it may be added continuously over a long period of time.
第2反応工程における反応温度は、前記多価アルコール(1)及び前記不飽和ハロゲン化合物(2)の種類や、前記無機化合物(IN)の種類や量により異なるが、通常、40〜150℃であり、好ましくは50〜100℃であり、より好ましくは55〜75℃である。 The reaction temperature in the second reaction step varies depending on the types of the polyhydric alcohol (1) and the unsaturated halogen compound (2) and the type and amount of the inorganic compound (IN), but is usually 40 to 150 ° C. Yes, preferably 50-100 ° C, more preferably 55-75 ° C.
第2反応工程における圧力は、減圧、常圧、加圧、のいずれでも構わないが、通常は常圧下で行うのが、簡便で低コストである。また、反応時間は特に限定するものではなく、前記反応条件下で原料不飽和ハロゲン化合物の転化率が充分に高くなる時間を設定すればよい。 The pressure in the second reaction step may be any of reduced pressure, normal pressure, and increased pressure, but it is usually simple and inexpensive to carry out under normal pressure. Further, the reaction time is not particularly limited, and a time during which the conversion rate of the raw material unsaturated halogen compound is sufficiently high under the reaction conditions may be set.
(固液分離工程)
前記第2反応工程から前記回収工程の間までに、固液分離により析出したアルカリ金属及び/またはアルカリ土類金属のハロゲン化物を取り除く工程を1回以上行うことが好ましく、例えば、第2反応工程後と分離工程後のように複数回に分けて実施しても構わない。また、反応組成物から水を除去すると該ハロゲン化物の析出量が増加するので、水分減量工程を実施した後に塩を分離する工程を実施するのが、より好ましい。本発明では、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属のハロゲン化物が溶存していても構わないので、固液分離工程を前記第2反応工程と前記分離工程の間に1回実施するのが、簡便であり好ましい実施形態の一つである。
(Solid-liquid separation process)
The step of removing alkali metal and / or alkaline earth metal halide precipitated by solid-liquid separation is preferably performed at least once between the second reaction step and the recovery step. For example, the second reaction step You may divide and implement in multiple times like after and after a separation process. Moreover, since the precipitation amount of the halide increases when water is removed from the reaction composition, it is more preferable to carry out a step of separating the salt after carrying out the moisture reduction step. In the present invention, since the alkali metal and / or alkaline earth metal halide may be dissolved, the solid-liquid separation step is performed once between the second reaction step and the separation step. Simple and preferred embodiment.
(分離工程)
前記の条件により、不飽和エーテル化合物と多価アルコール(1)を含む回収組成物とに分離され、該回収組成物は次の回収工程に用いられる。
(Separation process)
Under the above-mentioned conditions, it is separated into a recovered composition containing an unsaturated ether compound and a polyhydric alcohol (1), and the recovered composition is used in the next recovery step.
(回収工程)
前記回収組成物は、更なる精製等を施さずに、全量および/または一部を第1反応工程や固液分離工程の洗浄液として用いることが出来るので、反応工程で過剰に用いた多価アルコール(1)は無駄なく利用される。
(Recovery process)
Since the recovered composition can be used as a washing liquid in the first reaction step or the solid-liquid separation step without further purification or the like, the polyhydric alcohol used in excess in the reaction step (1) is used without waste.
以上の条件で実施することにより、方法Aによる不飽和エーテル組成物を含む反応組成物が得られる。 By carrying out under the above conditions, a reaction composition containing an unsaturated ether composition by Method A is obtained.
(方法B)
方法Bは、前記多価アルコール(1)と前記不飽和ハロゲン化合物(2)と前記無機化合物(IN)とを反応させて得られた反応組成物に水分減量工程を施すことを特徴とする。以下、方法Bについて工程毎に説明する。
(Method B)
Method B is characterized by subjecting the reaction composition obtained by reacting the polyhydric alcohol (1), the unsaturated halogen compound (2), and the inorganic compound (IN) to a moisture reduction step. Hereinafter, the method B will be described for each step.
(反応工程)
反応工程は、前記多価アルコール(1)と前記不飽和ハロゲン化合物(2)と前記無機化合物(IN)とを前記の割合で混合させて、1回の反応により不飽和エーテル組成物を含む反応生成物を得る工程である。
(Reaction process)
In the reaction step, the polyhydric alcohol (1), the unsaturated halogen compound (2), and the inorganic compound (IN) are mixed at the above ratio, and the reaction includes an unsaturated ether composition by one reaction. It is a process of obtaining a product.
前記多価アルコール(1)と前記不飽和ハロゲン化合物(2)と前記無機化合物(IN)とを混合させる形態は、前記多価アルコール(1)存在下で前記不飽和ハロゲン化合物(2)と前記無機化合物(IN)とを混合するのが好ましく、前記多価アルコール(1)と前記無機化合物の混合物に前記不飽和ハロゲン化合物(2)を添加するのがより好ましい。前記多価アルコール(1)と前記無機化合物(IN)との混合物に、前記前記不飽和ハロゲン化合物(2)を添加する形態は、全量を一度に添加しても、複数回に分けて間歇的に添加しても、長時間かけて連続的に添加しても良い。 The polyhydric alcohol (1), the unsaturated halogen compound (2), and the inorganic compound (IN) are mixed in the form of the unsaturated halogen compound (2) and the inorganic compound (IN) in the presence of the polyhydric alcohol (1). It is preferable to mix the inorganic compound (IN), and it is more preferable to add the unsaturated halogen compound (2) to the mixture of the polyhydric alcohol (1) and the inorganic compound. The unsaturated halogen compound (2) is added to the mixture of the polyhydric alcohol (1) and the inorganic compound (IN) in the form of adding the whole amount at once, but in a plurality of times. Or may be added continuously over a long period of time.
反応温度は前記多価アルコール(1)及び前記不飽和ハロゲン化合物(2)の種類や、前記無機化合物(IN)の種類や量により異なるが、通常、40〜150℃であり、好ましくは50〜100℃であり、より好ましくは55〜75℃である。 The reaction temperature varies depending on the types of the polyhydric alcohol (1) and the unsaturated halogen compound (2) and the type and amount of the inorganic compound (IN), but is usually 40 to 150 ° C., preferably 50 to It is 100 degreeC, More preferably, it is 55-75 degreeC.
反応工程における圧力は、減圧、常圧、加圧、のいずれでも構わないが、通常は常圧下で行うのが、簡便で低コストである。 The pressure in the reaction step may be any of reduced pressure, normal pressure, and increased pressure, but it is usually simple and low-cost to be performed under normal pressure.
反応時間は特に限定するものではなく、前記反応条件下で原料不飽和ハロゲン化合物の転化率が充分に高くなる時間を設定すればよい。 The reaction time is not particularly limited, and a time during which the conversion rate of the raw material unsaturated halogen compound is sufficiently high under the reaction conditions may be set.
以上の条件で反応を行うことにより、不飽和エーテル組成物を含む反応組成物が得られる。 By performing the reaction under the above conditions, a reaction composition containing an unsaturated ether composition can be obtained.
(水分減量工程)
前記反応組成物の水分減量工程による水分の低減程度としては、処理液中の水分濃度が5質量%以下にすることが好ましく、より好ましくは3質量%以下であり、1質量%、さらに好ましくは0.5質量%以下であり、特に好ましくは0.1質量%以下であり、最も好ましくは0.05質量%以下である。但し、水分含有量が0.0005質量%以下とする為には生産性が著しく低下したり、不飽和エーテルの損失量が増大するため、それ以上の濃度に止めることが望ましい。
(Moisture loss process)
As the degree of moisture reduction in the moisture reduction step of the reaction composition, the moisture concentration in the treatment liquid is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and more preferably 1% by mass. It is 0.5 mass% or less, Especially preferably, it is 0.1 mass% or less, Most preferably, it is 0.05 mass% or less. However, if the water content is 0.0005% by mass or less, the productivity is remarkably reduced or the amount of unsaturated ether loss is increased.
(固液分離工程)
方法Bにおける回収工程は、方法Aと同様の操作により実施できる。前記反応工程から前記回収工程の間までに、固液分離により析出したアルカリ金属及び/またはアルカリ土類金属のハロゲン化物を取り除く工程を1回以上行うことが好ましく、例えば、反応工程後と分離工程後のように複数回に分けて実施しても構わない。尚、反応組成物から水を除去すると該アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属のハロゲン化物の析出量が増加するので、水分減量工程を実施した後に固液分離工程を実施することでその後の作業性を大きく改善することが出来る。本発明では、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属のハロゲン化物が溶存していても構わないので、固液分離工程を前記水分減量工程と前記分離工程の間に1回実施するのが、簡便であり好ましい実施形態の一つである。
(Solid-liquid separation process)
The recovery step in Method B can be carried out by the same operation as in Method A. It is preferable to perform the step of removing alkali metal and / or alkaline earth metal halide precipitated by solid-liquid separation between the reaction step and the recovery step at least once, for example, after the reaction step and the separation step You may divide and implement in multiple times like later. In addition, since the precipitation amount of the alkali metal and / or alkaline earth metal halide increases when water is removed from the reaction composition, the subsequent work can be performed by performing the solid-liquid separation step after the moisture reduction step. Can greatly improve the performance. In the present invention, since alkali metal and / or alkaline earth metal halides may be dissolved, it is convenient to carry out the solid-liquid separation step once between the moisture reduction step and the separation step. And is one of the preferred embodiments.
(分離工程)
方法Bにおける分離工程は、前記水分減量工程により得られた低含水反応組成物を用いること以外は方法Aと同様の操作により実施できる。
(Separation process)
The separation step in Method B can be carried out in the same manner as in Method A, except that the low water content reaction composition obtained in the moisture reduction step is used.
(回収工程)
方法Bにおける回収工程は、方法Aと同様の操作により実施できる。
(Recovery process)
The recovery step in Method B can be carried out by the same operation as in Method A.
以上の条件で実施することにより、方法Bによる不飽和エーテル組成物を含む反応組成物が得られる。
前記方法Aによるメリットとしては、第2反応工程後に水分減量工程を実施しなくてもよいため、不飽和エーテルの損失がなく、高収率で製造できる点であり、一方、前記方法Bにおけるメリットとしては多価アルコールのロスはAと比べて少ない点である。従って、状況に応じてどちらか有利な方法を選択すればよい。
By carrying out under the above conditions, a reaction composition containing an unsaturated ether composition by Method B is obtained.
As the merit by the method A, since it is not necessary to carry out the water loss step after the second reaction step, there is no loss of unsaturated ether, and it can be produced in a high yield. On the other hand, the merit in the method B The loss of polyhydric alcohol is less than that of A. Therefore, an advantageous method may be selected depending on the situation.
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。なお、以下では、便宜上、「質量部」を単に「部」、と記すことがある。
上記分析については以下の装置を用いて行った。
ガスクロマトグラフィー
装置:Shimadzu製GC−15A、J&W社キャピラリーカラムDB−1(0.53mmφ×30m)
条件:40℃で5min保持、10℃/min昇温、200℃で5min保持
水分含有量測定
装置:京都電子工業株式会社(KEM)製MK−510
標準試料:三菱化学社製カールフィッシャーSS
実施例1
新品エチレングリコールを用いたエチレングリコールメタリルエーテルの製造
(反応工程)
3Lのフラスコに、エチレングリコール1500.0g(24.17mol)と48質量%水酸化ナトリウム水溶液420.92g(NaOH5.05mol)、メタリルクロライド452.79g(5.00mol)を仕込み、撹拌下に60℃で3時間、次いで70℃で3時間反応を行った。フラスコ内には固形物の析出が観られた。反応終了時点でのエチレングリコールモノメタリルエーテルの収率は、原料メタリルクロライド基準で85.6mol%であった。また、反応で使用したエチレングリコールを基準としたエチレングリコールモノメタリルエーテルの収率は17.7mol%であった。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Hereinafter, for convenience, “parts by mass” may be simply referred to as “parts”.
The above analysis was performed using the following apparatus.
Gas chromatography apparatus: GC-15A manufactured by Shimadzu, J & W capillary column DB-1 (0.53 mmφ × 30 m)
Conditions: Holding at 40 ° C. for 5 min, heating at 10 ° C./min, holding at 200 ° C. for 5 min Moisture content measuring device: MK-510 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd. (KEM)
Standard sample: Karl Fischer SS manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Example 1
Production of ethylene glycol methallyl ether using new ethylene glycol (reaction process)
A 3 L flask was charged with 1500.0 g (24.17 mol) of ethylene glycol, 420.92 g of 48% by weight aqueous sodium hydroxide (5.05 mol of NaOH), and 452.79 g (5.00 mol) of methallyl chloride. The reaction was carried out at 3 ° C. for 3 hours and then at 70 ° C. for 3 hours. Solid precipitation was observed in the flask. The yield of ethylene glycol monomethallyl ether at the end of the reaction was 85.6 mol% based on the raw material methallyl chloride. The yield of ethylene glycol monomethallyl ether based on ethylene glycol used in the reaction was 17.7 mol%.
(水分減量工程・固液分離工程)
上記反応後のフラスコに油水分離管を取り付け、撹拌下、留出液の油水分離をしながら減圧蒸留を行い、水292.34gを分離した。操作圧力は初期200mmHgで、後に100mmHgに下げて行い、留出液が均一層になった時点を以って脱水操作を終了した。
前記脱水操作後の釜残スラリーから、析出した固形物を濾紙(No.5B、4μm)を用いて濾別し、濾液1709.59gを得た。さらに、エチレングリコール100.22g(1.61mol)で濾紙上の固形物の洗浄を行い、得られた洗浄液117.64gと先の濾液と合わせて濾過液を得た。このとき、分離した塩は278.34gであった。前記濾過液のガスクロマトグラフィーによる分析の結果、エチレングリコールモノメタリルエーテルの収率は80.2mol%、エチレングリコールジメタリルエーテルは収率11.8mol%であった(原料メタリルクロライド基準で算出)。また、残存水分量をカールフィッシャー法によって分析してところ、0.84質量%であった。
(Moisture loss process / solid-liquid separation process)
An oil / water separation tube was attached to the flask after the above reaction, and distillation under reduced pressure was performed with oil / water separation of the distillate under stirring to separate 292.34 g of water. The operation pressure was initially 200 mmHg and later lowered to 100 mmHg, and the dehydration operation was completed when the distillate became a uniform layer.
From the residual slurry after the dehydration operation, the precipitated solid was filtered off using filter paper (No. 5B, 4 μm) to obtain 1709.59 g of filtrate. Further, the solid on the filter paper was washed with 100.22 g (1.61 mol) of ethylene glycol, and the filtrate was obtained by combining 117.64 g of the obtained washing solution and the previous filtrate. At this time, the separated salt was 278.34 g. As a result of gas chromatography analysis of the filtrate, the yield of ethylene glycol monomethallyl ether was 80.2 mol%, and the yield of ethylene glycol dimethallyl ether was 11.8 mol% (calculated on the basis of raw material methallyl chloride). . The residual water content was analyzed by the Karl Fischer method and found to be 0.84% by mass.
(分離工程)
前記工程で得られた濾過液1798.28gを蒸留塔ボトムに仕込み、エチレングリコールモノメタリルエーテルの精製を行った。蒸留設備としては、塔径30mmφ、規則性充填材使用、理論段数30段相当の装置を用い、トップ圧力45mmHg、ボトム温度100℃〜127℃の条件で蒸留を行った。蒸留の初期に、残存水分が濃縮されて塔頂部凝縮液が二層に分かれたため、油水分離によって水層17.25gを分取した。その後凝縮液が均一となったため還流比10で蒸留をおこない、エチレングリコールモノメタリルエーテルを主成分とする留出液318.17gを得た。該留出液の分析の結果、水分含有量は0.06質量%、エチレングリコールジメタリルエーテル含有量は0.47質量%であった。また、蒸留残渣として塩を含有したエチレングリコール(純分として1289.9g)を回収した。
(Separation process)
1798.28 g of the filtrate obtained in the above step was charged into the bottom of the distillation column to purify ethylene glycol monomethallyl ether. As a distillation facility, distillation was performed under the conditions of a top pressure of 45 mmHg and a bottom temperature of 100 ° C. to 127 ° C. using an apparatus having a tower diameter of 30 mmφ, using regular fillers, and a theoretical plate number of 30 plates. At the beginning of the distillation, the remaining water was concentrated and the tower top condensate was separated into two layers, so that 17.25 g of an aqueous layer was separated by oil-water separation. Thereafter, since the condensate became uniform, distillation was performed at a reflux ratio of 10 to obtain 318.17 g of a distillate containing ethylene glycol monomethallyl ether as a main component. As a result of analysis of the distillate, the water content was 0.06% by mass and the ethylene glycol dimethallyl ether content was 0.47% by mass. In addition, ethylene glycol containing salt as a distillation residue (1289.9 g as a pure component) was recovered.
実施例2
実施例1で回収されたエチレングリコールを用いたエチレングリコールメタリルエーテルの製造
(反応工程)
実施例1の蒸留工程で回収したエチレングリコールを純分として1102.5g(17.76mol)に、新たなエチレングリコールを399.44g(6.44mol)加えたものを、反応工程1におけるエチレングリコール1500.0gのかわりに用い、48質量%水酸化ナトリウム水溶液420.91g(NaOH5.05mol)を仕込んで撹拌しながら60℃まで加熱した。60℃撹拌下で、メタリルクロライド452.90g(5.00mol)を2時間かけて滴下し、その後70℃で4時間反応を行った。反応終了時点でのエチレングリコールモノメタリルエーテルの収率は82.0mol%であった。また、実施例1からのエチレングリコールの合計投入量に対する、エチレングリコールモノメタリルエーテルの合計収率は25.9mol%であった。
Example 2
Production of ethylene glycol methallyl ether using ethylene glycol recovered in Example 1 (reaction process)
Ethylene glycol recovered in the distillation step of Example 1 was added to a pure content of 1102.5 g (17.76 mol) and 399.44 g (6.44 mol) of new ethylene glycol. In place of 0.0 g, 490.91 g (NaOH 5.05 mol) of 48 mass% sodium hydroxide solution was charged and heated to 60 ° C. with stirring. Under stirring at 60 ° C., 452.90 g (5.00 mol) of methallyl chloride was added dropwise over 2 hours, followed by reaction at 70 ° C. for 4 hours. The yield of ethylene glycol monomethallyl ether at the end of the reaction was 82.0 mol%. The total yield of ethylene glycol monomethallyl ether based on the total amount of ethylene glycol charged from Example 1 was 25.9 mol%.
(水分減量工程・固液分離工程)
脱水工程での操作圧力を初期から100mmHgとした以外は実施例1と同様にして脱水、濾過を行い、濾液1732.34gと洗浄液163.14gを得た。このとき分離回収した塩は395.11gであった。分析の結果、エチレングリコールモノメタリルエーテルの収率は76.8mol%、エチレングリコールジメタリルエーテルは収率13.4mol%であった(原料メタリルクロライド基準で算出)。また、残存水分量は1.16質量%であった。
(Moisture loss process / solid-liquid separation process)
Dehydration and filtration were carried out in the same manner as in Example 1 except that the operating pressure in the dehydration process was changed to 100 mmHg from the beginning, to obtain 173.34 g of filtrate and 163.14 g of cleaning liquid. The salt separated and recovered at this time was 395.11 g. As a result of analysis, the yield of ethylene glycol monomethallyl ether was 76.8 mol%, and the yield of ethylene glycol dimethallyl ether was 13.4 mol% (calculated on the basis of raw material methallyl chloride). Moreover, the residual water content was 1.16 mass%.
(分離工程)
実施例1と同じ蒸留設備を用い、前工程で回収した反応液と洗浄液併せて1839.60gを蒸留塔ボトムに仕込み、エチレングリコールモノメタリルエーテルの精製を行った。蒸留の初期に、二層分離した還流液の油水分離によって水層24.30gを分取した。その後留出率3.2%までを初留分として還流比を20で抜出した後、還流比を10に変更して本留分の抜出しを行った。留出率15.7質量%となった時点から、(i)15分間全還流、(ii)還流槽の液3.3gを短時間で抜出し、からなる作業を38回繰り返した。その後留出率23.6%から32.8%までを高沸留分として還流比20で留出させ、塩を含有したエチレングリコール(純分として1083.69g)を蒸留残渣として回収した。前記蒸留操作により、エチレングリコールモノメタリルエーテルを主成分とする留分375.40gを得た。分析の結果、水分含有量は0.06質量%、エチレングリコールジメタリルエーテル含有量は0.29質量%であった。
(Separation process)
Using the same distillation equipment as in Example 1, 1839.60 g of the reaction liquid and washing liquid recovered in the previous step were charged into the bottom of the distillation tower to purify ethylene glycol monomethallyl ether. At the beginning of distillation, 24.30 g of the aqueous layer was separated by oil-water separation of the refluxed liquid separated into two layers. Then, after the reflux rate was extracted at 20 with the distillation rate up to 3.2% as the initial fraction, the reflux ratio was changed to 10 and the main fraction was withdrawn. When the distillation rate reached 15.7% by mass, (i) total reflux for 15 minutes and (ii) 3.3 g of the liquid in the reflux tank was extracted in a short time, and the operation consisting of 38 times was repeated. Thereafter, a distillation rate of 23.6% to 32.8% was distilled as a high boiling fraction at a reflux ratio of 20, and ethylene glycol containing salt (1083.69 g as a pure component) was recovered as a distillation residue. By the distillation operation, 375.40 g of a fraction containing ethylene glycol monomethallyl ether as a main component was obtained. As a result of analysis, the water content was 0.06% by mass, and the ethylene glycol dimethallyl ether content was 0.29% by mass.
比較例(アルキレングリコールと不飽和ハロゲン化合物のモル比が1の製造例)
2Lのフラスコにエチレングリコール310.35g(5.00mol)と48質量%水酸化ナトリウム水溶液420.83g(NaOH5.05mol)、メタリルクロライド459.64g(5.00mol)を仕込み、実施例1と同様にして反応を行った。分析の結果、反応終了時点でのエチレングリコールモノメタリルエーテルの収率は24.6mol%、エチレングリコールジメタリルエーテルは収率26.8mol%であった(原料メタリルクロライド基準で算出)。
Comparative Example (Production Example in which the molar ratio of alkylene glycol to unsaturated halogen compound is 1)
A 2 L flask was charged with 310.35 g (5.00 mol) of ethylene glycol, 420.83 g (NaOH 5.05 mol) of a 48 mass% aqueous sodium hydroxide solution, and 459.64 g (5.00 mol) of methallyl chloride, and the same as in Example 1. The reaction was carried out. As a result of analysis, the yield of ethylene glycol monomethallyl ether at the end of the reaction was 24.6 mol%, and the yield of ethylene glycol dimethallyl ether was 26.8 mol% (calculated on the basis of raw material methallyl chloride).
実施例3
(第1反応工程・水分減量工程)
2Lのフラスコにエチレングリコール1501.96g(24.20mol)とフレーク水酸化ナトリウム205.08g(5.05mol)を仕込み、撹拌下、圧力20mmHgで温度を室温から125℃に変化させながら反応を行った。また、同時に単蒸留によって水を留出させ、留分131.31gを回収した。
Example 3
(First reaction process / moisture reduction process)
A 2 L flask was charged with 150.96 g (24.20 mol) of ethylene glycol and 205.08 g (5.05 mol) of flake sodium hydroxide, and the reaction was carried out while changing the temperature from room temperature to 125 ° C. at a pressure of 20 mmHg. . At the same time, water was distilled by simple distillation to recover 131.31 g of the fraction.
(第2反応工程)
前記工程で得た水分減量組成液に、撹拌下、常圧、65〜70℃でメタリルクロライド452.80g(5.00mol)を3時間かけて滴下し、その後70℃で6時間反応させ、析出塩を含む反応混合物2014.11gを得た。
(固液分離工程)
前工程で得られたスラリーを濾紙(No.5B、4μm)を用いて濾別し、濾液1729.39gを得た。さらに、エチレングリコール100.62g(1.62mol)で濾紙上の固形物の洗浄を行い、得られた洗浄液121.29gと先の濾液と合わせて濾過液を得た。このとき分離回収した塩は259.53gであった。前記濾過液のガスクロマトグラフィーによる分析の結果、エチレングリコールモノメタリルエーテルの収率は83.3mol%、エチレングリコールジメタリルエーテルは収率12.2mol%であった(原料メタリルクロライド基準で算出)。また、残存水分量をカールフィッシャー法によって分析してところ、0.10質量%であった。
(分離工程)
実施例1と同じ蒸留設備を用い、前工程で回収した反応液と洗浄液併せて1728.00gを蒸留塔ボトムに仕込み、エチレングリコールモノメタリルエーテルの精製を行った。蒸留の初期に、還流槽から水分濃縮液5.68gを分取した。その後留出率1.3%までを初留分として還流比を20で抜出した後、還流比を10に変更して本留分の抜出しを行った。その後留出率23.2%から29.1%までを高沸留分として還流比20で留出させ、塩を含有したエチレングリコール(純分として1153.31g)を蒸留残渣として回収した。前記蒸留操作により、エチレングリコールモノメタリルエーテルを主成分とする留分378.63gを得た。分析の結果、水分含有量は0.09質量%、エチレングリコールジメタリルエーテル含有量は0.36質量%であった。
実施例4
第1反応工程で用いるエチレングリコールを1489.71g(24.00mol)、フレーク水酸化ナトリウムを123.20g(3.03mol)とし、第2反応工程で用いるメタリルクロライドを271.77g(3.00mol)とした以外は、実施例4と同様にして実験を行った。固液分離工程で得られた濾液と洗液、塩は其々1648.76g、123.84g、101.10gであった。濾過液を分析したところ、エチレングリコールモノメタリルエーテルの収率は89.0mol%、エチレングリコールジメタリルエーテルは収率7.2mol%であった(原料メタリルクロライド基準で算出)。また、残存水分量は0.10質量%であった。
(Second reaction step)
While stirring, 452.80 g (5.00 mol) of methallyl chloride was dropped over 3 hours at 65 to 70 ° C. under normal pressure to the moisture-reducing composition liquid obtained in the above step, and then reacted at 70 ° C. for 6 hours. 2014.11g of reaction mixture containing precipitated salt was obtained.
(Solid-liquid separation process)
The slurry obtained in the previous step was filtered off using filter paper (No. 5B, 4 μm) to obtain 1729.39 g of filtrate. Furthermore, the solid on the filter paper was washed with 100.62 g (1.62 mol) of ethylene glycol, and 121.29 g of the obtained washing liquid was combined with the previous filtrate to obtain a filtrate. The salt separated and recovered at this time was 259.53 g. As a result of gas chromatography analysis of the filtrate, the yield of ethylene glycol monomethallyl ether was 83.3 mol%, and the yield of ethylene glycol dimethallyl ether was 12.2 mol% (calculated on the basis of raw material methallyl chloride). . Further, when the residual water content was analyzed by the Karl Fischer method, it was 0.10% by mass.
(Separation process)
Using the same distillation equipment as in Example 1, 1728.00 g of the reaction solution and the washing solution recovered in the previous step were charged into the bottom of the distillation column to purify ethylene glycol monomethallyl ether. At the beginning of distillation, 5.68 g of water concentrate was collected from the reflux tank. Then, after the reflux ratio was extracted at 20 with the distillation rate up to 1.3% as the initial fraction, the reflux ratio was changed to 10 and the main fraction was extracted. Thereafter, the distillation rate from 23.2% to 29.1% was distilled as a high boiling fraction at a reflux ratio of 20, and ethylene glycol containing salt (1153.31 g as a pure component) was recovered as a distillation residue. By the distillation operation, a fraction containing 378.63 g of ethylene glycol monomethallyl ether as a main component was obtained. As a result of analysis, the water content was 0.09% by mass, and the ethylene glycol dimethallyl ether content was 0.36% by mass.
Example 4
The ethylene glycol used in the first reaction step was 1489.71 g (24.00 mol), the flake sodium hydroxide was 123.20 g (3.03 mol), and 271.77 g (3.00 mol) methallyl chloride used in the second reaction step. The experiment was conducted in the same manner as in Example 4 except that. The filtrate, washing solution and salt obtained in the solid-liquid separation step were 1648.76 g, 123.84 g and 101.10 g, respectively. When the filtrate was analyzed, the yield of ethylene glycol monomethallyl ether was 89.0 mol%, and the yield of ethylene glycol dimethallyl ether was 7.2 mol% (calculated on the basis of raw material methallyl chloride). The residual water content was 0.10% by mass.
以上のように、前記多価アルコール(1)と前記不飽和ハロゲン化合物を好ましい比率で反応させることにより、不飽和エーテル組成物を収率よく得られることが示され、さらに多価アルコール(1)を含む回収組成物を用いて反応を行うことで効率的に不飽和エーテル組成物が製造されることがわかった。また、前記方法Aおよび方法Bに示す工程によって、効率よく不飽和エーテル組成物を製造できることが明らかとなった。 As described above, it is shown that an unsaturated ether composition can be obtained in a high yield by reacting the polyhydric alcohol (1) and the unsaturated halogen compound at a preferable ratio. Furthermore, the polyhydric alcohol (1) It was found that an unsaturated ether composition was efficiently produced by carrying out the reaction using a recovered composition containing. Moreover, it became clear that the unsaturated ether composition can be produced efficiently by the steps shown in Method A and Method B.
Claims (10)
H−O−(A−O−)n−H (1)
(式中、nは1〜4の数を表す。Aは置換基を有していてもよい炭素数2〜18のアルキレン基であり、置換基とはアルキル基、ヒドロキシル基を表す。)
下記一般式(2)で表される不飽和ハロゲン化合物と
R−X (2)
(式中、Rはアルケニル基を表し、Xはハロゲンを表す。)
塩基性を示すアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の無機化合物(IN)とを用いて、ヒドロキシル基を有する不飽和エーテル化合物の少なくとも1種を含む不飽和エーテル組成物を製造する方法において、前記不飽和ハロゲン化合物(2)1モルに対して前記多価アルコール(1)を1.5モル以上使用することを特徴とする不飽和エーテル組成物の製造方法。 Polyhydric alcohol represented by the following general formula (1) and HO— (A—O—) n—H (1)
(In formula, n represents the number of 1-4. A is a C2-C18 alkylene group which may have a substituent, and a substituent represents an alkyl group and a hydroxyl group.)
Unsaturated halogen compound represented by the following general formula (2) and RX (2)
(In the formula, R represents an alkenyl group, and X represents a halogen.)
In the method for producing an unsaturated ether composition comprising at least one unsaturated ether compound having a hydroxyl group, using an alkali metal and / or alkaline earth metal inorganic compound (IN) exhibiting basicity, The manufacturing method of the unsaturated ether composition characterized by using the said polyhydric alcohol (1) 1.5 mol or more with respect to 1 mol of unsaturated halogen compounds (2).
a)前記無機化合物(IN)と前記多価アルコール(1)および/または下記回収工程からの回収組成物とを用いる第1反応工程
b)前記第1反応工程と同時に及び/又は前記第1反応工程終了後に施す、水分減量工程
c)前記水分減量工程で得られた低含水組成物と前記不飽和ハロゲン化合物(2)とを反応させる第2反応工程
d)前記第2反応工程で得られた反応組成物を、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属のハロゲン化物を含む固体析出物と不飽和エーテル化合物を含む溶液とに分離する固液分離工程
e)前記固液分離工程で得られた前記不飽和エーテル化合物を含む溶液から、不飽和エーテル組成物と多価アルコールを含む回収組成物とに分離する分離工程
f)前記分離工程で得られた回収組成物の一部または全量を前記第1反応工程に用いる回収工程 The method for producing an unsaturated ether composition according to claims 1 to 7, comprising the steps a) to f) described below: a) the inorganic compound (IN) and the polyhydric alcohol (1) And / or a first reaction step using a recovered composition from the following recovery step b) a moisture reduction step c) obtained at the same time as the first reaction step and / or after completion of the first reaction step c) obtained in the moisture reduction step A second reaction step in which the obtained low water content composition and the unsaturated halogen compound (2) are reacted. D) The reaction composition obtained in the second reaction step is treated with a halogen of an alkali metal and / or an alkaline earth metal. A solid-liquid separation step for separating a solid precipitate containing a compound and a solution containing an unsaturated ether compound; e) from the solution containing the unsaturated ether compound obtained in the solid-liquid separation step, Recovery step using a portion or all of the resulting collection composition separation step f) the separation step of separating into a collection composition comprising an alcohol to the first reaction step
g)前記無機化合物(IN)と前記多価アルコール(1)および/または下記回収工程からの回収組成物と前記不飽和ハロゲン化合物(2)とを用いて、不飽和エーテル組成物を含む反応組成物を得る反応工程
h)前記反応工程で得られた反応組成物から、含有する水分を減量させて低含水組成物を得る水分減量工程
i)前記低含水組成物を、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属のハロゲン化物を含む固体析出物と不飽和エーテル化合物を含む溶液とに分離する固液分離工程
j)前記固液分離工程で得られた前記不飽和エーテル化合物を含む溶液から、不飽和エーテル組成物と多価アルコールを含む回収組成物とに分離する分離工程
k)前記分離工程で得られた回収組成物の一部または全量を前記反応工程に用いる回収工程 A method for producing an unsaturated ether composition according to claims 1 to 7, characterized by comprising the following steps g) to k): g) the inorganic compound (IN) and the polyhydric alcohol (1) And / or reaction step h to obtain a reaction composition containing an unsaturated ether composition using the recovered composition from the following recovery step and the unsaturated halogen compound (2) h) reaction composition obtained in the reaction step Moisture reduction step of obtaining a low water content composition by reducing the water content from the product i) Solid precipitate containing an alkali metal and / or alkaline earth metal halide and an unsaturated ether compound The solid-liquid separation step j) is separated from the solution containing the unsaturated ether compound obtained in the solid-liquid separation step into the recovered composition containing the unsaturated ether composition and the polyhydric alcohol. Recovery step using a portion or all of the resulting collection composition separation step k) said separation step of releasing the reaction step
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