JP2012188437A - 高純度のモノペンタエリスリトールを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高純度のモノペンタエリスリトールを製造する方法に関する。ホルムアルデヒドを、アセトアルデヒドと、強塩基性水酸化物の存在下、水溶液中で反応させる。得られた反応混合物を蒸発させて固形分50〜70重量%にし、その後で冷却する。形成されたペンタエリスリトールの結晶を分離する。ペンタエリスリトール結晶を再溶解して、固形分35乃至55重量%を含有する水性母液を生成する。水性母液を精製し、高純度のモノペンタエリスリトールを40〜90℃の温度で結晶化しその水性母液から分離する。残留水性母液を再溶解の工程に再循環させ、または残留水性母液に別の処理を行い、低い純度のモノペンタエリスリトールを生成する。
【選択図】なし
Description
2. (HOCH2)3CCHO + HCHO + Me+OH−
→ (HOCH2)4C + HCOO−Me+
ホルムアルデヒドとアセトアルデヒドの間のモル比5.0:1.0での反応によってペンタエリスリトールを製造した。その際、3.08重量部のアセトアルデヒドを、ホルムアルデヒド10.51重量部および45%水酸化ナトリウムを含有する水溶液7.47重量部を含有する水溶液に加えた。水とアセトアルデヒド(水:アセトアルデヒド)のモル比は66:1であった。その反応は発熱的であり、温度は50℃まで上昇した。反応混合物を蟻酸で中和して5.7のpHにした。ペンタエリスリトールの収率は、アセトアルデヒドに対して計算して約90%であった。これは、ペンタエリスリトール8.58重量部に相当する。
ペンタエリスリトールの結晶を、透明で温かい溶液、即ちペンタエリスリトールを含有する水ベースの母液に溶解し、55重量%の乾燥度にしたこと、および、精製ステップの後に、この溶液を90℃に冷却したことを相違点として、例1による方法(プロセス:process)を繰り返した。これにより、得られたペンタエリスリトールの総量の40%に対応する量で、純粋なモノペンタエリスリトールを得た。
ホルムアルデヒドとアセトアルデヒドの間のモル比6.0:1.0での反応によってペンタエリスリトールを製造した。その際、3.08重量部のアセトアルデヒドを、ホルムアルデヒド12.61重量部および45%水酸化ナトリウムを含有する水溶液7.47重量部を含有する水溶液に加えた。水とアセトアルデヒドのモル比は64:1であった。その反応は発熱的であり、温度は50℃まで上昇した。反応混合物を蟻酸で中和して5.7のpHにした。ペンタエリスリトールの収率は、アセトアルデヒドに対して計算して約92%であった。これは、ペンタエリスリトール8.76重量部に相当する。
ペンタエリスリトールの結晶を、透明で温かい溶液、即ちペンタエリスリトールを含有する水ベースの母液に溶解し、55重量%の乾燥度にしたこと、および、精製ステップの後に、この溶液を78℃に冷却したことを相違点として、例3による方法を繰り返した。これにより、得られたペンタエリスリトールの総量の66%に対応する量で、純粋なモノペンタエリスリトールを得た。
ペンタエリスリトールの結晶を、透明で温かい溶液、即ちペンタエリスリトールを含有する水ベースの母液に溶解し、35重量%の乾燥度にしたこと、および、精製ステップの後に、この溶液を62℃に冷却したことを相違点として、例3による方法を繰り返した。これにより、得られたペンタエリスリトールの総量の55%に対応する量で、純粋なモノペンタエリスリトールを得た。
ホルムアルデヒドとアセトアルデヒドの間の、9.0:1.0のモル比での反応によってペンタエリスリトールを製造した。その際、3.08重量部のアセトアルデヒドを、ホルムアルデヒド18.92重量部および45%水酸化ナトリウムを含有する水溶液7.47重量部を含有する水溶液に加えた。水とアセトアルデヒドのモル比は59:1であった。その反応は発熱的であり、温度は50℃まで上昇した。反応混合物を蟻酸で中和して5.7のpHにした。ペンタエリスリトールの収率は、アセトアルデヒドに対して計算して約93%であった。これは、ペンタエリスリトール8.86重量部に相当する。
ペンタエリスリトールの結晶を、透明で温かい溶液、即ちペンタエリスリトールを含有する水ベースの母液に溶解し、35重量%の乾燥度にしたこと、および、精製ステップの後に、この溶液を46℃に冷却したことを相違点として、例6による方法を繰り返した。これにより、得られたペンタエリスリトールの総量の80%に対応する量で、純粋なモノペンタエリスリトールを得た。
ペンタエリスリトールの結晶を、透明で温かい溶液、即ちペンタエリスリトールを含有する水ベースの母液に溶解し、55重量%の乾燥度にしたこと、および、精製ステップの後に、この溶液を60℃に冷却したことを相違点として、例6による方法を繰り返した。これにより、得られたペンタエリスリトールの総量の86%に対応する量で、純粋なモノペンタエリスリトールを得た。
Claims (24)
- ホルムアルデヒドをアセトアルデヒドと、アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物の存在下、水溶液中で、ホルムアルデヒド対アセトアルデヒドのモル比5〜10:1で反応させ、その後で、得られた水性反応混合物を中和し、
特徴として、
得られた反応混合物を、固形分50乃至70重量%となるまで蒸発させ、その後で25乃至50℃の温度まで冷却し、
形成されたペンタエリスリトールの結晶をバンドフィルタまたは遠心分離機によって分離し、
前記ペンタエリスリトールの結晶を再溶解して、固形分35乃至55重量%を有しペンタエリスリトールを含む水性母液を生成し、
前記水性母液を活性炭および/またはイオン交換処理を用いて精製し、99重量%より高い純度のモノペンタエリスリトールを40乃至90℃の温度で結晶化させてその水性母液から分離し、
残留水性母液を前記再溶解の工程に再循環させ、またはその残留水性母液に別の処理を行い、99重量%より低い純度のモノペンタエリスリトールを生成する、
高純度のモノペンタエリスリトールを製造する方法。 - バンドフィルタまたは遠心分離機によるペンタエリスリトールの結晶の分離の後に残った反応混合物が別に処理されて、追加的なペンタエリスリトールとアルカリ金属またはアルカリ土類金属ホルメートとが抽出されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ホルムアルデヒド対アセトアルデヒドの前記モル比が6〜9:1であることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記水酸化物が水酸化ナトリウムであることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。
- 前記高い純度のモノペンタエリスリトールを45乃至80℃の温度で結晶化させることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。
- 得られた反応混合物を、固形分50乃至70重量%となるまで蒸発させ、その後で30乃至50℃の温度まで冷却することを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。
- 前記蒸発が大気圧を超える圧力で行われることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれかに記載の方法。
- ホルムアルデヒド対アセトアルデヒドの前記モル比が5〜7:1であり、前記高い純度のモノペンタエリスリトールが55乃至90℃の温度で結晶化されることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれかに記載の方法。
- ホルムアルデヒド対アセトアルデヒドの前記モル比が6:1であり、前記高い純度のモノペンタエリスリトールが60乃至80℃の温度で結晶化されることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれかに記載の方法。
- ホルムアルデヒド対アセトアルデヒドの前記モル比が7〜9:1であり、前記高い純度のモノペンタエリスリトールが40乃至70℃の温度で結晶化されることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれかに記載の方法。
- ホルムアルデヒド対アセトアルデヒドの前記モル比が9:1であり、前記高い純度のモノペンタエリスリトールが45乃至60℃の温度で結晶化されることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれかに記載の方法。
- 生成された高純度のモノペンタエリスリトールが、99.3乃至99.9重量%の純度を有することを特徴とする、請求項1乃至11のいずれかに記載の方法。
- ホルムアルデヒドをアセトアルデヒドと、強塩基性水酸化物、好ましくはアルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物の存在下、水溶液中で、ホルムアルデヒド対アセトアルデヒドのモル比5〜10:1、好ましくは6〜9:1で反応させ、その直後に、反応混合物を中和する、高純度のモノペンタエリスリトールを製造する方法であって、
得られた反応混合物を蒸発させて50〜70重量%の乾燥度にし、この後冷却すること、これによって形成されたペンタエリスリトールの結晶を、好ましくはバンドフィルタまたは遠心分離機によって分離し、ペンタエリスリトールを含有する水含有母液に溶解し、乾燥度35〜55重量%にすること、この溶液を、精製ステップで処理し、その直後に、高純度のモノペンタエリスリトールを40〜90℃、好ましくは45〜80℃の温度で結晶化し、残留母液から分離して、この母液を上記ステップに再循環すること、
を特徴とする、方法。 - 前記水酸化物が水酸化ナトリウムであることを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 前記精製ステップは炭処理および/またはイオン交換を含むものであることを特徴とする、請求項13または14に記載の方法。
- 最終ステップでの前記モノペンタエリスリトールの結晶がバンドフィルタによって分離されることを特徴とする、請求項12乃至15のいずれかに記載の方法。
- 得られた前記モノペンタエリスリトールの結晶を乾燥することを特徴とする、請求項12乃至16のいずれかに記載の方法。
- ホルムアルデヒド対アセトアルデヒドの前記モル比が約5〜7:1であり、前記高純度のモノペンタエリスリトールが約55〜90℃の温度で結晶化されることを特徴とする、請求項12乃至17のいずれかに記載の方法。
- ホルムアルデヒド対アセトアルデヒドの前記モル比が約6:1であり、前記高純度のモノペンタエリスリトールが約60〜80℃の温度で結晶化されることを特徴とする、請求項18に記載の方法。
- ホルムアルデヒド対アセトアルデヒドの前記モル比が約7〜9:1であり、前記高純度のモノペンタエリスリトールが約40〜70℃の温度で結晶化されることを特徴とする、請求項12乃至17のいずれかに記載の方法。
- ホルムアルデヒド対アセトアルデヒドの前記モル比が約9:1であり、前記高純度のモノペンタエリスリトールが約45〜60℃の温度で結晶化されることを特徴とする、請求項20に記載の方法。
- 前記蒸発された反応混合物が、ペンタエリスリトールの結晶を取り出すために、約25〜50℃、好ましくは約30〜40℃の温度に冷却されることを特徴とする、請求項12乃至21のいずれかに記載の方法。
- 前記蒸発の圧力が、大気圧を超えることを特徴とする、請求項12乃至22のいずれかに記載の方法。
- 請求項12乃至23のいずれかに従って製造されるモノペンタエリスリトールであって、99重量%より高い、好ましくは99.3〜99.9重量%の純度を有することを特徴とするモノペンタエリスリトール。
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