JP2012506895A - アシル化された二級アルコールアルコキシラートおよび二級アルコールアルコキシラートの調製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アシル化された二級アルコールアルコキシラートおよび二級アルコールアルコキシラートの調製方法に関する。
例えば非イオン性界面活性剤、湿潤剤および乳化剤、溶媒ならびに化学中間体として有用な多種多様な製品は、アルキレンオキシド(エポキシド)と1つ以上の活性水素原子を有する有機化合物との付加反応(アルコキシル化反応)によって調製される。
従って、本発明は、アシル化された二級アルコールアルコキシラートの調製方法を提供するが、前記方法は:
(i)1つ以上のカルボン酸エステルを形成するための、触媒組成物の存在下での、1つ以上の内部オレフィンと1つ以上のカルボン酸との反応;
(ii)1つ以上のアシル化された二級アルコールアルコキシラートを形成するための、触媒作用として有効な量の触媒組成物の存在下での、工程(i)からの1つ以上のカルボン酸エステルと、1つ以上のアルキレンオキシド反応体との反応であって、この触媒組成物が:
(a)カルボン酸および/またはヒドロキシカルボン酸の1つ以上のアルカリ土類金属塩および/または前者の水和物;
(b)硫酸およびオルトリン酸から選択されるオキシ酸;
(c)アルコールおよび/またはエステル;
および/または(a)、(b)および/または(c)の相互反応生成物
を含む、反応
を含む。
本発明の方法の工程(i)は、1つ以上のカルボン酸エステルを形成するための、触媒組成物の存在下での、1つ以上の内部オレフィンと、1つ以上のカルボン酸との反応を含む。
(a)触媒組成物の総重量に基づいて、8から53重量%の範囲、より好ましくは16から26重量%の範囲の量において、カルボン酸および/またはヒドロキシカルボン酸の1つ以上のアルカリ土類金属塩および/またはこれらの水和物;
(b)触媒組成物の総重量に基づいて、2から13重量%の範囲、より好ましくは4から7重量%の範囲の量において硫酸およびオルトリン酸から選択されるオキシ酸;
(c)触媒組成物の総重量に基づいて、34から90重量%の範囲、より好ましくは67から80重量%の範囲の量においてアルコールおよび/またはエステル;ならびに
(d)触媒組成物の総重量に基づいて、10から10000ppm(重量/重量)の範囲、より好ましくは30から3000ppm(重量/重量)の範囲、および最も好ましくは100から1000ppm(重量/重量)の範囲の量において、ペルオキシ酸および/またはこれらの塩、
および/または(a)、(b)、(c)および/または(d)の相互反応生成物
を含むのが好ましい。
R1−C(O)−(OA)n−OR2 (I)
式中、R1は1から30個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基、5から30個の炭素原子を有する置換されていてもよいシクロアルキル基、または6から30個の炭素原子を有する置換されていてもよいアリール基であり、OAは、同一または異なってもよい1つ以上のオキシアルキレン部分を表し、nは0から70の範囲の整数であり、R2は4から32個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基、5から32個の炭素原子を有する置換されていてもよいシクロアルキル基、または7から32個の炭素原子の置換されていてもよいビシクロアルキル基である。
−上述の方法によって二級アルコールアルコキシラートを調製する工程;ならびに
−二級アルコールアルコキシラートをスルファート化する工程
を含む二級アルコールアルコキシスルファートを製造するための方法を提供する。
(i)触媒調製
触媒1
酢酸カルシウム一水和物(5.5g)(Aldrichから入手可能な99%等級として)を23mlイソプロピルアルコール(IPA,Merckから入手可能なPA−等級として)に、周囲温度および常圧にて添加した。濃硫酸(Merckから入手可能な95から97%)約0.8mlを、温度が40℃未満に維持されるような速度にて磁性棒により激しく撹拌しながら混合物に投与した。その後、乳濁した懸濁液としての混合物を、さらに30分間撹拌し、その後、例えばアルコキシド−挿入触媒(「触媒1」)として使用した。
酢酸カルシウム一水和物(5.5g)(Aldrichから入手可能な99%等級として)を23mlイソプロピルアルコール(IPA,Merckから入手可能なPA−等級として)に、周囲温度および常圧にて添加した。0.55重量%の過硫酸アンモニウム(Aldrichから入手可能)が添加された濃硫酸(Merckから入手可能な95から97%)約0.8mlを、温度が40℃未満に維持されるような速度にて磁性棒により激しく撹拌しながら混合物に投与した。その後、乳濁した懸濁液としての混合物を、さらに30分間撹拌し、その後、例えばアルコキシド−挿入触媒(「触媒2」)として使用した。
アセトキシル化は実施例1および2において、対応するC12内部オレフィンよりもむしろα−オレフィンにおいて行われたが、当業者は、同様のエステル生成物が、こうした内部オレフィンを用いて製造されることを理解する。
1−ドデセン(77.2g、0.46モル)および酢酸55.4gを、丸底フラスコに入れた。混合物をオイルバス中にて120℃で加熱した。混合物は透明になったが、続いて0.4mlのH2SO4を添加した。混合物は素早く褐色溶液に変わった。混合物を33時間反応させた。室温まで冷却した後、混合物を水で抽出し、酢酸および触媒を除去した。有機層をGCおよびNMRによって分析した(NMRデータに関する表1を参照のこと)。これらの分析は、混合物が35重量/重量%のエステル(主に2−ドデシルアセタートおよび微量の3−ドデシルアセタート)および65重量/重量%の未反応および二重結合異性化1−ドデセンからなることを示した。この混合物は、さらに精製されることなく、実施例4に記載されるエトキシル化実験のためにこれ自体が使用された。
500mlの丸底フラスコに120.8g酢酸(2モル)、1.55gFeCl3(9.5ミリモル)、1.45gトリフリン酸、CF3SO3H(9.7ミリモル)および160.0g1−ドデセン(0.95モル)をこの順序で充填した。使用された化学物質は、氷酢酸がMerckから得られた以外は、Aldrichから購入した。混合物は、48時間の期間にわたってオイルバス中で80℃にて撹拌した。次いで温度を100℃まで上昇させ、反応をさらに55時間継続させた。サンプルを反応中に取り出し、転化をGCによってモニターした。103時間の総反応時間の後、混合物を室温まで冷却させ、これを水で3回抽出し、未反応酢酸および触媒を除去した。褐色の有機層が得られた。GCおよびNMR分析は、混合物が33重量/重量%2−ドデシルアセタート、4重量/重量%3−ドデシルアセタートおよび57重量/重量%以下のオレフィン(1−C12=および異性化C12=)および2重量/重量%以下のクロロドデカンからなることを示した。
アルコキシル化は、実施例1のエステル生成物を用いて以下のように行われたが、当業者は、以下のアルコキシル化反応は、同じエステル生成物が対応する内部オレフィンを用いて製造される場合も同一の様式において行うことができることを理解する。
Ace Glass Inc.からの商標名「Ace」の下で販売された圧力管に、10gドデシルアセタート(Aldrichから入手可能)、0.2g触媒1および0.5mlプロピレンオキシドを充填し、オイルバスを用いて180℃で24時間(3×8時間)撹拌した。1H−NMRによる分析は、約35%のプロピレンオキシド(PO)がPO挿入生成物に転化されたことを示した。δ=5.0ppmでの多重項の存在は、2−アセトキシプロピルエーテルの形成およびエステル結合中のプロピレンオキシドの挿入を示した。
実施例1からの生成物混合物は、以下に記載されるエトキシル化実験のために、さらに精製されることなくこれ自体が使用された。
Claims (10)
- アシル化された二級アルコールアルコキシラートの調製方法であって、前記方法が:
(i)1つ以上のカルボン酸エステルを形成するための、触媒組成物の存在下での、1つ以上の内部オレフィンと1つ以上のカルボン酸との反応;
(ii)1つ以上のアシル化された二級アルコールアルコキシラートを形成するための、触媒作用として有効な量の触媒組成物の存在下での、工程(i)からの1つ以上のカルボン酸エステルと、1つ以上のアルキレンオキシド反応体との反応であって、触媒組成物が:
(a)カルボン酸および/またはヒドロキシカルボン酸の1つ以上のアルカリ土類金属塩および/または前者の水和物;
(b)硫酸およびオルトリン酸から選択されるオキシ酸;
(c)アルコールおよび/またはエステル;
および/または(a)、(b)および/または(c)の相互反応生成物
を含む、反応
を含む、方法。 - 工程(ii)の触媒組成物が:
(a)カルボン酸および/またはヒドロキシカルボン酸の1つ以上のアルカリ土類金属塩および/または前者の水和物;
(b)硫酸およびオルトリン酸から選択されるオキシ酸;
(c)アルコールおよび/またはエステル;
(d)ペルオキシ酸および/またはこれらの塩;
および/または(a)、(b)、(c)および/または(d)の相互反応の生成物
を含む、請求項1に記載の方法。 - 工程(ii)の触媒組成物におけるペルオキシ酸が、過カルボン酸、過ハロゲン酸(perhalic acid)、次亜ハロゲン酸、過炭酸、過ホウ酸、過リン酸、および過硫酸から選択され、および/または工程(ii)の触媒組成物におけるペルオキシ酸塩が、アンモニウム、アルカリ金属およびアルカリ土類金属塩から選択される、請求項2に記載の方法。
- 工程(ii)の触媒組成物におけるアルカリ土類金属塩(a)が、カルボン酸および/またはヒドロキシカルボン酸のカルシウム塩および/または前者の水和物から選択される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 工程(i)の触媒組成物が:
(a)少なくとも1つの金属化合物であって、前記金属が、鉄、コバルトおよびニッケルから選択される金属化合物;ならびに
(b)酸性化合物
を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。 - 酸性化合物が、ブロンステッド酸またはトリフルオロメタンスルホン酸の金属塩から選択される、請求項5に記載の方法。
- 内部オレフィンが、8から32個の範囲の炭素原子を有するオレフィンから選択される、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 1つ以上のアルキレンオキシド反応体が、エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよび/またはブチレンオキシドから選択される、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法がさらに、1つ以上の二級アルコールアルコキシラートを形成するために、工程(ii)からの1以上のアシル化された二級アルコールアルコキシラートの加水分解またはエステル交換を含む工程(iii)を含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- −請求項9に記載の方法によって二級アルコールアルコキシラートを調製する工程;および
−二級アルコールアルコキシラートをスルファート化する工程
を含む、二級アルコールアルコキシスルファートを製造するための方法。
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