JP2012512154A - ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）と２−エチルヘキサン酸との、中間体化合物２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール−２−エチルヘキサノエート（ＴＭＰＤモノ−２−エチルヘキサノエート）を介した反応による２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエート（ＴＭＰＤジ−２−エチルヘキサノエート）の収率を最大にする方法を開示する。該方法は、反応器内の水レベルを少なくとも０．１０質量％、そして好ましくは０．２０質量％超に維持することによって２，２，４−トリメチルペント−３−エニル−２−エチルヘキサノエート，不所望副生成物の形成を低減することを含む。
Description
本発明は、反応の水含有量を制御することを含む、２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートの製造方法に関する。
発明の背景
２−エチルヘキサン酸の、ＴＭＰＤジ−２−エチルヘキサノエートによるエステル化は、ジエステルＴＭＰＤジ−２−エチルヘキサノエートおよび水を形成する（図１を参照のこと）。中間体モノエステル（ＴＭＰＤモノ−２−エチルヘキサノエート）は反応中に形成され、これは続いてジエステルに転化される（図２を参照のこと）。合理的な製造量を実現するために、反応は温度範囲１９０℃〜２１０℃で実施する。２００℃にて、反応物質から生成物への転化を完全に完了させるのに約２４時間要する。反応の遅い速度に起因して、これは系の熱力学的速度によって制御され、何らの実体または伝熱の制限によっても制御されないということができる。
２−エチルヘキサン酸の、ＴＭＰＤジ−２−エチルヘキサノエートによるエステル化は、ジエステルＴＭＰＤジ−２−エチルヘキサノエートおよび水を形成する（図１を参照のこと）。中間体モノエステル（ＴＭＰＤモノ−２−エチルヘキサノエート）は反応中に形成され、これは続いてジエステルに転化される（図２を参照のこと）。合理的な製造量を実現するために、反応は温度範囲１９０℃〜２１０℃で実施する。２００℃にて、反応物質から生成物への転化を完全に完了させるのに約２４時間要する。反応の遅い速度に起因して、これは系の熱力学的速度によって制御され、何らの実体または伝熱の制限によっても制御されないということができる。
この種のエステル化のために、反応物質の１種を過剰に添加することによって反応を加速させるのが慣例である。上記の反応については、１００％過剰の２−エチルヘキサン酸を反応器に添加する。反応はまた、系から水を連続的に除去することによって加速でき、よってルシャトリエの原理の利点を有し、順方向の反応を進行させる。これは、反応器に窒素をスパージして水を容器から吸収および除去することによって行う。速度を増大させる第３の方法は、反応の温度を増大させることである。反応は、大量の脱水されたモノエステルを生成させる分解機構によって実現されることを見出した（図３を参照のこと）。この脱水モノエステルの形成は、幾つかの問題を与える。第１に、収率損失の問題が存在し、これはある単位の生成物を製造するために、より多くの反応物質を使用することを必要にする。第２に、分離の問題が、脱水モノエステルを生成物から、これを販売できる前に分離することを必要にする。第３に、脱水モノエステルの形成速度が、主反応よりも温度に対して敏感であることを更に見出した。よって、反応速度を増大させるための鍵となる変数の１つを、分解収率損失を最小化するために中程度としなければならなかった。本発明はこれらの問題を解決しようとするものである。
発明の要約
本発明は、２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートの製造方法であって：
２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールグリコールと２−エチルヘキサン酸とを反応させて２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートを形成することを含み、
水濃度を約０．１質量％以上に維持する、方法を対象とする。
本発明は、２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートの製造方法であって：
２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールグリコールと２−エチルヘキサン酸とを反応させて２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートを形成することを含み、
水濃度を約０．１質量％以上に維持する、方法を対象とする。
詳細な説明
本発明は、反応の水含有量を制御することを含む２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートの製造方法に関する。更に、本発明は、２−エチルヘキサン酸とＴＭＰＤジ−エチルヘキサノエートとのエステル化に関連する問題を、反応器内の水含有濃度を約０．１０質量％〜約０．５０質量％の間に維持することによって解決しようとするものである。本発明の詳細な態様は、この生成物が極めて良好な全体収率および優れたカーボン効率および最小限の不所望副生成物で製造されることを可能にする。
本発明は、反応の水含有量を制御することを含む２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートの製造方法に関する。更に、本発明は、２−エチルヘキサン酸とＴＭＰＤジ−エチルヘキサノエートとのエステル化に関連する問題を、反応器内の水含有濃度を約０．１０質量％〜約０．５０質量％の間に維持することによって解決しようとするものである。本発明の詳細な態様は、この生成物が極めて良好な全体収率および優れたカーボン効率および最小限の不所望副生成物で製造されることを可能にする。
一態様において、本発明は、２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤ）を過剰の２−エチルヘキサン酸と、初期不活性ガススパージ（例えば乾燥窒素）で初期に反応の水を追い出して、反応させる方法に関する。水を除去する（例えば低沸点溶媒で水をストリッピングするか、または分画カラムを用いる）他の機構を用いることができる。ＴＭＰＤ当量当たり２当量である理論上の最小値を超える過剰の２−エチルヘキサン酸の量は、約５モル％〜約２００モル％の範囲である。スパージガス流量は、反応物質体積１リットル当たり約０ｃｃ／分〜約４００ｃｃ／分、１リットル当たり約１０ｃｃ／分〜約２００ｃｃ／分、または更に１リットル当たり約２５ｃｃ／分〜約１００ｃｃ／分に維持する。典型的には、窒素パージは、初期反応時間の間、蓄積する水を除去するために、より高いが、後には水生成がテールオフするに従って遅くなり、脱水を抑えるのに必要な最小量に近づく。反応の後期段階では、反応混合物中の適切な水濃度を維持するためにスパージを中止できる。
所望の反応温度は、約１９５℃〜約２５０℃、約２２０℃〜約２４５℃、または約２３０℃〜約２４０℃の範囲である。より高い反応温度を用いるに従って、反応速度、および従って生産性を増大させることができる。更に、より高い温度を用いるに従って、最適レベルの水を維持するために、より高い圧力およびより低い窒素パージ量を用いることができる。反応媒体中の水濃度を、約０．１０質量％〜約０．５０質量％の範囲に維持することは、不飽和モノエステル２，２，４−トリエチルペント−３−エニル−２−エチルヘキサノエートの形成を招来する不所望の脱水反応の最小化を可能にする。水濃度はまた、約０．１０質量％〜約０．４０質量％の範囲、または約０．２０質量％〜約０．３０質量％の範囲に維持できる。反応は、目的濃度の所望の２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエート（ＴＭＰＤジ−２−エチルヘキサノエート）が生成するまで継続させる。不飽和モノエステルの生成は十分低く、中間体モノエステルのＴＭＰＤは、蒸留によって単離し、そしてプロセスの次のサイクルに戻す。プロセスは、バッチ式または連続式のいずれかで実施できる。連続式においては、段階分けした一連の反応器が、ジエステル生成物へのより完全な転化のために望ましい。プロセスは、雰囲気圧力または減圧にて操作できる。
上記のプロセスは、圧力約２００Ｔｏｒｒ〜約７６０Ｔｏｒｒ、約３００Ｔｏｒｒ〜約６００Ｔｏｒｒ、または更に約４００Ｔｏｒｒ〜約５００Ｔｏｒｒで操作できる。圧力は、水含有量が上記の最大に近い場合に、残りの水の更なる蒸発を抑えるために、増大できる。異なる圧力での操作は、反応の観点で、水の除去を助けること以外には何らの特有な利点も有さない。本発明の態様に従い、プロセスは約５．０時間〜約１７時間、約７．０時間〜約１４時間、または更に約９．０〜約１１．０時間反応させることができる。高い転化レベル，例えば９０％、９５％または更に９８％以上のＴＭＰＤに到達させるために、反応時間は、操作の温度、圧力、およびパージ量に従って変動させる。典型的には、反応は追加の溶媒なしで行う。しかし、所望であれば、任意の低粘度不活性溶媒を系に加えることができる。
例
本発明は、以下に与える具体例によってより詳細に更に説明できる。これらの例は例示の態様であり、発明の限定を意図しないが、特許請求の範囲の範囲および事項の範囲内で広く解釈すべきであることを理解すべきである。例における全ての部およびパーセントは、特記がない限り質量％基準である。例１における説明は、２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエート（ＴＭＰＤジ−２−エチルヘキサノエート）を、ＴＭＰＤグリコールと２−エチルヘキサン酸との反応によってどのように製造するかの典型的なバッチ手順を与える。例１において、２７０ｍｍＨｇの減圧下での操作により、および系を通じて高いスパージ量の窒素（２００ｃｃ／分）を有することにより、系から可能な限り多くの水を取り除くための測定を行う。例２および３において、同様の手順に従うが、圧力および窒素スパージの量を変えた。条件の要約を、典型的な実験中の反応器内の水濃度の範囲および各実験の終了時に形成された脱水モノエステルの量とともに表１に与える。
本発明は、以下に与える具体例によってより詳細に更に説明できる。これらの例は例示の態様であり、発明の限定を意図しないが、特許請求の範囲の範囲および事項の範囲内で広く解釈すべきであることを理解すべきである。例における全ての部およびパーセントは、特記がない限り質量％基準である。例１における説明は、２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエート（ＴＭＰＤジ−２−エチルヘキサノエート）を、ＴＭＰＤグリコールと２−エチルヘキサン酸との反応によってどのように製造するかの典型的なバッチ手順を与える。例１において、２７０ｍｍＨｇの減圧下での操作により、および系を通じて高いスパージ量の窒素（２００ｃｃ／分）を有することにより、系から可能な限り多くの水を取り除くための測定を行う。例２および３において、同様の手順に従うが、圧力および窒素スパージの量を変えた。条件の要約を、典型的な実験中の反応器内の水濃度の範囲および各実験の終了時に形成された脱水モノエステルの量とともに表１に与える。
例１および２における水含有量は、両実験の同様の条件を反映して殆ど同一である。各実験の終了時での脱水モノエステルの濃度は、それぞれ０．７７質量％および２．０１質量％であった。例３におけるより高い圧力およびより低い窒素スパージ量に対応して、溶液中の水含有量は例１または２のいずれよりも高い。例３において形成される脱水モノエステルの量はまた、例１および２におけるよりも大幅に低い。モノ−およびジ−エステルの濃度の範囲の小さい差異を、これらの実験の間で見ることができ、これは各実験が従った温度プロファイル（特に各実験の初期２時間の間）によって説明される。
表２において、例４〜８による条件および幾つかの結果を纏める。全ての実験は、雰囲気圧力下で行った。例３において、窒素スパージ量５０ｃｃ／分を用いてこの圧力で十分な水を系から除去できることが分かったからである。表２における唯一の例外は、例４であり、これはスパージ量２００ｃｃ／分を有した。例７および８において、窒素スパージは、それぞれ２時間後および１時間後に、水含有量が０．１５質量％未満であったことが分かったため停止した。例６（８．４２時間）を除き、表２中の全ての例は、表１中に示す例よりも大幅に長い滞留を有した。表２には、各実験の終了時のモノエステルおよびジエステルの濃度も示す。
例４において、１８．５８時間後、脱水モノエステル量は０．２５質量％であった。この例における平均の水含有量は０．２４％であった。例５において、１７．５０時間後、脱水モノエステル量は０．３８質量％であった。この例における平均の水含有量は０．２１％であった。例４および５による結果は、反応時間が大幅に長く平均温度が高くても、例１および２におけるデータと極めて有利に比較される。
例７は、２２５．７４℃で１７．５３時間の操作（平均の水濃度０．２３％を有する）で、脱水モノエステル濃度は濃度１．３６質量％に到達したことを示す。繰り返すが、これは例１および２によるデータと極めて有利に比較される。
一般的に、表２における結果は、脱水モノエステルの形成量が温度の関数であるが、これは、水を濃度０．１０％超に維持することが、表１中のデータと比べたときの脱水モノエステルの形成量を顕著に抑えることができることを示す。
例１
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填し、そして名目温度１５０℃まで加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２００℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは２００ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力を２７０ｍｍＨｇに低減して容器からの水の除去を補助した。容器と減圧ポンプとの間のライン内に位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した（水性および水の層は同じものである）。この説明は、水性層および有機層または水層および有機層のいずれかに理解すべきである。）。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表３に示す。
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填し、そして名目温度１５０℃まで加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２００℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは２００ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力を２７０ｍｍＨｇに低減して容器からの水の除去を補助した。容器と減圧ポンプとの間のライン内に位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した（水性および水の層は同じものである）。この説明は、水性層および有機層または水層および有機層のいずれかに理解すべきである。）。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表３に示す。
例２
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２００℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは２００ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力を３００ｍｍＨｇに低減して容器からの水の除去を補助した。容器と減圧ポンプとの間のライン内に位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表４に示す。
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２００℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは２００ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力を３００ｍｍＨｇに低減して容器からの水の除去を補助した。容器と減圧ポンプとの間のライン内に位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表４に示す。
例３
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２００℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは５０ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であった。容器と減圧ポンプとの間のライン内に位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表５に示す。
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２００℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは５０ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であった。容器と減圧ポンプとの間のライン内に位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表５に示す。
例４
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２００℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは２００ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であった。容器と減圧ポンプとの間のライン内に位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表６に示す。
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２００℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは２００ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であった。容器と減圧ポンプとの間のライン内に位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表６に示す。
例５
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２１０℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは５０ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であった。容器と減圧ポンプとの間のラインに位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表７に示す。
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２１０℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは５０ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であった。容器と減圧ポンプとの間のラインに位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表７に示す。
例６
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２２０℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは５０ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であった。容器と減圧ポンプとの間のライン内に位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表８に示す。
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２２０℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは５０ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であった。容器と減圧ポンプとの間のライン内に位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表８に示す。
例７
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２３０℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは５０ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。窒素パージを操作の２時間後に打ち切った。容器の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であった。容器と減圧ポンプとの間のラインに位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表９に示す。
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２３０℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは５０ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。窒素パージを操作の２時間後に打ち切った。容器の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であった。容器と減圧ポンプとの間のラインに位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表９に示す。
例８
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２４０℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは５０ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。窒素パージを操作の１時間後に打ち切った。容器の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であった。容器と減圧ポンプとの間のラインに位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表１０に示す。
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填して、名目温度１５０℃に加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２４０℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは５０ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。窒素パージを操作の１時間後に打ち切った。容器の圧力は大気圧（７６０ｍｍＨｇ）であった。容器と減圧ポンプとの間のラインに位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性および水の層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表１０に示す。
本発明を詳細に説明してきたが、本明細書に開示および説明される本発明の範囲および精神から逸脱することなく本発明の種々の側面に改変をなすことができることを当業者は理解するであろう。従って、本発明の範囲は、例示および説明される具体的な態様に限定されることを意図せず、本発明の範囲は特許請求の範囲およびその均等のものによって決定されることを意図する。
例１
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填し、そして名目温度１５０℃まで加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２００℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは２００ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力を２７０ｍｍＨｇに低減して容器からの水の除去を補助した。容器と減圧ポンプとの間のライン内に位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性層および有機層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表３に示す。
３．８リットルのジャケット付容器に、４２４グラムの２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール（ＴＭＰＤグリコール）を充填し、そして名目温度１５０℃まで加熱した。ＴＭＰＤグリコールが溶融し始めた時点で、撹拌器のスイッチを入れて速度を４００ｒｐｍにした。別の容器内で、１６７４グラムの２−エチルヘキサン酸（２−ＥＨ）を加熱した。２−ＥＨの温度が１７５℃に到達した時点で、これを、明澄溶液を形成するＴＭＰＤグリコールに添加した。これが２００℃に到達するまで溶液を加熱した。容器内容物の温度は、容器ジャケット内の流体の温度を操ることによって制御した。小さいパイプを介して窒素のスパージを確立し、これは２００ｃｃ／分の窒素をインペラ下の容器の底部に放出した。容器の圧力を２７０ｍｍＨｇに低減して容器からの水の除去を補助した。容器と減圧ポンプとの間のライン内に位置するコンデンサが、ガス中の任意の蒸気を凝縮して受入れ容器内に回収した。ここでこれは水性層および有機層に分離した。主に２−ＥＨを含む有機層を、容器に戻し、一方水層を系から除去した。実験中、溶液のサンプルを不連続間隔で採取して反応の進行を監視した。この実験の結果を表３に示す。
本発明を詳細に説明してきたが、本明細書に開示および説明される本発明の範囲および精神から逸脱することなく本発明の種々の側面に改変をなすことができることを当業者は理解するであろう。従って、本発明の範囲は、例示および説明される具体的な態様に限定されることを意図せず、本発明の範囲は特許請求の範囲およびその均等のものによって決定されることを意図する。
本発明は以下の態様を有する。
［１］ ２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートの製造方法であって：
２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールグリコールと２−エチルヘキサン酸とを反応させて２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートを形成して２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートを生成することを含み、
水濃度を約０．１質量％以上に維持する、方法。
［２］ 水濃度を約０．１０質量％〜約０．４０質量％に維持する、上記［１］に記載の方法。
［３］ 水濃度を約０．２０質量％〜約０．３０質量％に維持する、上記［２］に記載の方法。
［４］ 水濃度を不活性スパージガスによって維持する、上記［１］に記載の方法。
［５］ スパージガスが窒素である、上記［４］に記載の方法。
［６］ スパージガス流量を、反応物質体積１リットル当たり約０ｃｃ／分〜約４００ｃｃ／分の量で維持する、上記［４］に記載の方法。
［７］ スパージガス流量を、１リットル当たり約１０ｃｃ／分〜約２００ｃｃ／分の量で維持する、上記［６］に記載の方法。
［８］ スパージガス流量を、１リットル当たり約２５ｃｃ／分〜約１００ｃｃ／分の量で維持する、上記［７］に記載の方法。
［９］ 該反応が温度約１９５℃〜約２５０℃である、上記［１］に記載の方法。
［１０］ 該温度が約２２０℃〜約２４５℃である、上記［９］に記載の方法。
［１１］ 該温度が約２３０℃〜約２４０℃である、上記［１０］に記載の方法。
［１２］ 該反応が圧力約２００Ｔｏｒｒ〜約７６０Ｔｏｒｒである、上記［１］に記載の方法。
［１３］ 該反応が圧力約３００Ｔｏｒｒ〜約６００Ｔｏｒｒである、上記［１２］に記載の方法。
［１４］ 該反応が圧力約４００Ｔｏｒｒ〜約５００Ｔｏｒｒである、上記［１３］に記載の方法。
［１５］ バッチ法または連続式法である、上記［１］に記載の方法。
本発明は以下の態様を有する。
［１］ ２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートの製造方法であって：
２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールグリコールと２−エチルヘキサン酸とを反応させて２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートを形成して２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートを生成することを含み、
水濃度を約０．１質量％以上に維持する、方法。
［２］ 水濃度を約０．１０質量％〜約０．４０質量％に維持する、上記［１］に記載の方法。
［３］ 水濃度を約０．２０質量％〜約０．３０質量％に維持する、上記［２］に記載の方法。
［４］ 水濃度を不活性スパージガスによって維持する、上記［１］に記載の方法。
［５］ スパージガスが窒素である、上記［４］に記載の方法。
［６］ スパージガス流量を、反応物質体積１リットル当たり約０ｃｃ／分〜約４００ｃｃ／分の量で維持する、上記［４］に記載の方法。
［７］ スパージガス流量を、１リットル当たり約１０ｃｃ／分〜約２００ｃｃ／分の量で維持する、上記［６］に記載の方法。
［８］ スパージガス流量を、１リットル当たり約２５ｃｃ／分〜約１００ｃｃ／分の量で維持する、上記［７］に記載の方法。
［９］ 該反応が温度約１９５℃〜約２５０℃である、上記［１］に記載の方法。
［１０］ 該温度が約２２０℃〜約２４５℃である、上記［９］に記載の方法。
［１１］ 該温度が約２３０℃〜約２４０℃である、上記［１０］に記載の方法。
［１２］ 該反応が圧力約２００Ｔｏｒｒ〜約７６０Ｔｏｒｒである、上記［１］に記載の方法。
［１３］ 該反応が圧力約３００Ｔｏｒｒ〜約６００Ｔｏｒｒである、上記［１２］に記載の方法。
［１４］ 該反応が圧力約４００Ｔｏｒｒ〜約５００Ｔｏｒｒである、上記［１３］に記載の方法。
［１５］ バッチ法または連続式法である、上記［１］に記載の方法。
Claims (15)
- ２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートの製造方法であって：
２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールグリコールと２−エチルヘキサン酸とを反応させて２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートを形成して２，２，４−トリメチル−１,３−ペンタンジオールジ−２−エチルヘキサノエートを生成することを含み、
水濃度を約０．１質量％以上に維持する、方法。 - 水濃度を約０．１０質量％〜約０．４０質量％に維持する、請求項１に記載の方法。
- 水濃度を約０．２０質量％〜約０．３０質量％に維持する、請求項２に記載の方法。
- 水濃度を不活性スパージガスによって維持する、請求項１に記載の方法。
- スパージガスが窒素である、請求項４に記載の方法。
- スパージガス流量を、反応物質体積１リットル当たり約０ｃｃ／分〜約４００ｃｃ／分の量で維持する、請求項４に記載の方法。
- スパージガス流量を、１リットル当たり約１０ｃｃ／分〜約２００ｃｃ／分の量で維持する、請求項６に記載の方法。
- スパージガス流量を、１リットル当たり約２５ｃｃ／分〜約１００ｃｃ／分の量で維持する、請求項７に記載の方法。
- 該反応が温度約１９５℃〜約２５０℃である、請求項１に記載の方法。
- 該温度が約２２０℃〜約２４５℃である、請求項９に記載の方法。
- 該温度が約２３０℃〜約２４０℃である、請求項１０に記載の方法。
- 該反応が圧力約２００Ｔｏｒｒ〜約７６０Ｔｏｒｒである、請求項１に記載の方法。
- 該反応が圧力約３００Ｔｏｒｒ〜約６００Ｔｏｒｒである、請求項１２に記載の方法。
- 該反応が圧力約４００Ｔｏｒｒ〜約５００Ｔｏｒｒである、請求項１３に記載の方法。
- バッチ法または連続式法である、請求項１に記載の方法。
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