JP2014534254A5

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Publication number: JP2014534254A5
Application number: JP2014542870A
Authority: JP
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2016-01-14
Anticipated expiration: 2032-11-23

Description

１５． a)ホルムアルデヒド源、b)非プロトン性化合物、およびc)触媒を含み、プロト
ン性化合物の総量が、反応混合物の総重量を基準として40重量％未満である、液体反応混
合物。
本発明の具体的態様は以下のとおりである。
[１] ホルムアルデヒド源を触媒の存在下で反応させて環状アセタールを生成させる工程を含み、反応が、1バールにて120℃以上の沸点を有する液体非プロトン性化合物を含む液体媒体中で行われ、液体非プロトン性化合物の量が液体媒体の少なくとも20重量％を構成する、環状アセタールの製造方法。
[２] ホルムアルデヒド源を触媒の存在下で反応させる工程を含み、反応が、液体非プロトン性化合物中で行われる、環状アセタールの製造方法。
[３] 非プロトン性化合物が1バールにて120℃以上の沸点を有する、[２]に記載の環状アセタールの製造方法。
[４] ホルムアルデヒド源を触媒の存在下で反応させて環状アセタールを生成させる工程を含み、反応が、1バールにて120℃以上の沸点を有する液体非プロトン性化合物を含む液体媒体中で行われ、非プロトン性化合物が、反応中にホルムアルデヒド源と化学的に反応しない、環状アセタールの製造方法。
[５] i) a)ホルムアルデヒド源、b)非プロトン性化合物、およびc)触媒を含む液体反応混合物を作製する工程、このときプロトン性化合物の総量が、反応混合物の総重量を基準として40重量％未満である；および
ii) ホルムアルデヒド源を環状アセタールに転化させる工程；
を含む、環状アセタールの製造方法。
[６] ホルムアルデヒド源が、ホルムアルデヒド水溶液の総重量を基準として約60〜90重量％の、さらに好ましくは約65〜85重量％のホルムアルデヒド含量を有するホルムアルデヒド水溶液である、[１]〜[５]に記載の製造方法。
[７] 非プロトン性化合物が、1バールにて140℃以上の、さらに好ましくは160℃以上の、特に180℃以上の沸点を有する、[１]〜[６]の一項以上に記載の製造方法。
[８] 非プロトン性化合物が、25℃にて15超の、好ましくは20超の、さらに好ましくは25超の、そして特に30超の相対静的誘電率を有する、[１]〜[７]の一項以上に記載の製造方法。
[９] ホルムアルデヒド源が、反応中に環状アセタールに転化されるホルムアルデヒドを含むか又は生成する、[１]〜[８]の一項以上に記載の製造方法。
[１０] 液体媒体が、少なくとも20重量％の、好ましくは少なくとも40重量％の、さらに好ましくは少なくとも60重量％の、最も好ましくは少なくとも80重量％の、そして特に少なくとも90重量％の非プロトン性化合物を含む、[１]〜[９]の一項以上に記載の製造方法。
[１１] 非プロトン性化合物が、有機スルホキシド、有機スルホン、有機スルホン酸エステル、およびこれらの混合物からなる群から選ばれる、[１]〜[１０]の一項以上に記載の製造方法。
[１２] 非プロトン性化合物が、環状または脂環式有機スルホキシド、脂環式または環状スルホン、およびこれらの混合物からなる群から選ばれる、[１]〜[１１]の一項以上に記載の製造方法。
[１３] 非プロトン性化合物が、式(I)

［式中、nは1〜6の範囲の整数であって、好ましくは2または3であり;環炭素原子が、好ましくは、分岐または非分岐であってよいC ₁ -C ₈ アルキルから選ばれる、1つの以上の置換基で必要に応じて置換されていてもよい］
で示される、[１]〜[１２]の一項以上に記載の製造方法。
[１４] 非プロトン性化合物がスルホランである、[１]〜[１３]の一項以上に記載の製造方法。
[１５] 非プロトン性化合物が、式(II)

［式中、R ¹ とR ² は、分岐でも非分岐でもよいC ₁ -C ₈ アルキルから独立して選ばれ、好ましくはR ¹ とR ² は、独立してメチルまたはエチルである］
で示され、好ましくはジメチルスルホンである、[１]〜[１４]の一項以上に記載の製造方法。
[１６] 非プロトン性化合物が式(III)

［式中、nは、1〜6の範囲の整数であって、好ましくは2または3であり;環炭素原子が、好ましくは、分岐または非分岐であってよいC ₁ -C ₈ アルキルから選ばれる1つ以上の置換基で必要に応じて置換されていてもよい］
で示されるか、あるいは、非プロトン性化合物が、式(IV)

［式中、R ³ とR ⁴ は、分岐または非分岐であってよいC ₁ -C ₈ アルキルから独立して選ばれ、R
¹ とR ² は、独立して好ましくはメチルまたはエチルである］
で示され、好ましくはジメチルスルホキシドである、[１]〜[１５]の一項以上に記載の製造方法。
[１７] 触媒が、ブレンステッド酸とルイス酸からなる群から選ばれる、[１]〜[１６]の一項以上に記載の製造方法。
[１８] ホルムアルデヒド源と非プロトン性化合物が均一相を形成する、[１]〜[１７]の一項以上に記載の製造方法。
[１９] 反応が、0℃超の温度で、好ましくは0℃〜150℃の範囲の温度で、さらに好ましくは10℃〜120℃の範囲の温度で行われる、[１]〜[１８]の一項以上に記載の製造方法。
[２０] 反応によりトリオキサンとテトラオキサンが得られる、[１]〜[１９]の一項以上に記載の製造方法。
[２１] 非プロトン性化合物が極性非プロトン性化合物である、[１]〜[２０]の一項以上に記載の製造方法。
[２２] プロセスの間中、反応混合物が、ホルムアルデヒド源、非プロトン性化合物、および触媒を含み、反応混合物が、非プロトン性化合物を、約25重量％〜約90重量％の、好ましくは約25重量％〜約75重量％の、そして特に約30重量％〜約65重量％の範囲の量にて含む、[１]〜[２１]の一項以上に記載の製造方法。
[２３] 触媒が液体媒体と均一に混ざり合っている、[１]〜[２２]の一項以上に記載の製造方法。
[２４] 触媒が、トリフルオロメタンスルホン酸、過塩素酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、これらの誘導体、またはこれらの混合物を含む、[１]〜[２３]の一項以上に記載の製造方法。
[２５] 触媒が、反応混合物中に約0.01重量％〜約5重量％の量にて存在する、[１]〜[２４]の一項以上に記載の製造方法。
[２６] ホルムアルデヒド水溶液が、ホルムアルデヒドを、約60重量％〜約90重量％の、好ましくは5重量％〜70重量％の量にて含有する、[６]に記載の製造方法。
[２７] 非プロトン性化合物が、少なくともある程度はホルムアルデヒド源を溶解する、[１]〜[２６]の一項以上に記載の製造方法。
[２８] プロセスの間中、反応混合物が、ホルムアルデヒド源、非プロトン性化合物、および触媒を含み、反応混合物が、プロトン性化合物を、反応混合物の約20重量％未満の量にて、好ましくは約15重量％未満の量にて、さらに好ましくは約10重量％未満の量にて含有する、[１]〜[５]および[７]〜[２６]に記載の製造方法。
[２９] 液体媒体から環状アセタールを蒸留によって分離する工程をさらに含む、[１]〜[２８]の一項以上に記載の製造方法。
[３０] 環状アセタールからポリオキシメチレンを製造する工程をさらに含む、[１]〜[２９]の一項以上に記載の製造方法。
[３１] ホルムアルデヒド源がポリオキシメチレンホモポリマーまたはポリオキシメチレンコポリマーを含む、[１]〜[３０]の一項以上に記載の製造方法。
[３２] ホルムアルデヒド源がガス状ホルムアルデヒドを含む、[１]〜[３１]の一項以上に記載の製造方法。
[３３] ホルムアルデヒド源がパラホルムアルデヒドを含む、[１]〜[３２]の一項以上に記載の製造方法。
[３４] 触媒が硫酸を含む、[１]〜[３３]の一項以上に記載の製造方法。
[３５] プロセスが連続プロセスとして行われる、[１]〜[３４]の一項以上に記載の製造方法。
[３６] a)ホルムアルデヒド源、b)非プロトン性化合物、およびc)触媒を含む液体反応混合物であって、プロトン性化合物の総量が、反応混合物の総重量を基準として40重量％未満である上記液体反応混合物。

Claims

ホルムアルデヒド源を触媒の存在下で反応させて環状アセタールを生成させる工程を含み、反応が、1バールにて120℃以上の沸点を有する液体非プロトン性化合物を含む液体媒体中で行われ、液体非プロトン性化合物の量が液体媒体の少なくとも20重量％を構成する、環状アセタールの製造方法。
ホルムアルデヒド源を触媒の存在下で反応させる工程を含み、反応が、液体非プロトン性化合物中で行われる、環状アセタールの製造方法。
非プロトン性化合物が1バールにて120℃以上の沸点を有する、請求項2に記載の環状アセタールの製造方法。
i) a)ホルムアルデヒド源、b)非プロトン性化合物、およびc)触媒を含む液体反応混合物を作製する工程、このときプロトン性化合物の総量が、反応混合物の総重量を基準として40重量％未満である；および
ii) ホルムアルデヒド源を環状アセタールに転化させる工程；
を含む、環状アセタールの製造方法。
ホルムアルデヒド源が、ホルムアルデヒド水溶液の総重量を基準として約60〜90重量％の、さらに好ましくは約65〜85重量％のホルムアルデヒド含量を有するホルムアルデヒド水溶液である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。
非プロトン性化合物が、1バールにて140℃以上の、さらに好ましくは160℃以上の、特に180℃以上の沸点を有し；25℃にて15超の、好ましくは20超の、さらに好ましくは25超の、そして特に30超の相対静的誘電率を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法。
液体媒体が、少なくとも20重量％の、好ましくは少なくとも40重量％の、さらに好ましくは少なくとも60重量％の、最も好ましくは少なくとも80重量％の、そして特に少なくとも90重量％の非プロトン性化合物を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の製造方法。
非プロトン性化合物が、有機スルホキシド、有機スルホン、有機スルホン酸エステル、およびこれらの混合物からなる群から選ばれる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の製造方法。
非プロトン性化合物が、環状または脂環式有機スルホキシド、脂環式または環状スルホン、およびこれらの混合物からなる群から選ばれる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の製造方法。
非プロトン性化合物が、
式(I)

［式中、nは1〜6の範囲の整数であって、好ましくは2または3であり;環炭素原子が、好ましくは、分岐または非分岐であってよいC₁-C₈アルキルから選ばれる、1つの以上の置換基で必要に応じて置換されていてもよい］
で示される；または
式(II)

［式中、R ¹ とR ² は、分岐でも非分岐でもよいC ₁ -C ₈ アルキルから独立して選ばれ、好ましくはR ¹ とR ² は、独立してメチルまたはエチルである］
で示され、好ましくはジメチルスルホンである；または
式(III)

［式中、nは、1〜6の範囲の整数であって、好ましくは2または3であり;環炭素原子が、好ましくは、分岐または非分岐であってよいC ₁ -C ₈ アルキルから選ばれる1つ以上の置換基で必要に応じて置換されていてもよい］
で示される；または
式(IV)

［式中、R ³ とR ⁴ は、分岐または非分岐であってよいC ₁ -C ₈ アルキルから独立して選ばれ、R
¹ とR ² は、独立して好ましくはメチルまたはエチルである］
で示され、好ましくはジメチルスルホキシドである、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の製造方法。
非プロトン性化合物がスルホランである、請求項1〜10のいずれか一項に記載の製造方法。
ホルムアルデヒド源と非プロトン性化合物が均一相を形成する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の製造方法。
反応によりトリオキサンとテトラオキサンが得られる、請求項1〜12のいずれか一項に記載の製造方法。
触媒が、トリフルオロメタンスルホン酸、過塩素酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、これらの誘導体、またはこれらの混合物を含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の製造方法。
プロセスの間中、反応混合物が、ホルムアルデヒド源、非プロトン性化合物、および触媒を含み、反応混合物が、プロトン性化合物を、反応混合物の約20重量％未満の量にて、好ましくは約15重量％未満の量にて、さらに好ましくは約10重量％未満の量にて含有する、請求項1〜4および6〜14のいずれか一項に記載の製造方法。
液体媒体から環状アセタールを蒸留によって分離する工程をさらに含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の製造方法。
環状アセタールからポリオキシメチレンを製造する工程をさらに含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載の製造方法。
ホルムアルデヒド源がガス状ホルムアルデヒドを含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載の製造方法。
触媒が硫酸を含む、請求項1〜18のいずれか一項に記載の製造方法。
a)ホルムアルデヒド源、b)非プロトン性化合物、およびc)触媒を含む液体反応混合物であって、プロトン性化合物の総量が、反応混合物の総重量を基準として40重量％未満である上記液体反応混合物。