JP2022079248A - 第2級アルコールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
((a)工程:酸化反応工程)
(a)工程では、メタホウ酸、飽和脂肪族炭化水素および分子状酸素含有ガスを反応器に供給して、メタホウ酸の存在下で、飽和脂肪族炭化水素を分子状酸素含有ガスで液相酸化し、酸化物を含有する反応液を得る。
(b)工程では、前記酸化物(酸化反応生成物)をエステル化してボレート化合物を含有する反応液を得る。(b)工程では、ボレート化合物が生成するが、それ以外にも未反応の脂肪族炭化水素、遊離のアルコール及びメタホウ酸が存在する。遊離のアルコールは、未反応の飽和脂肪族炭化水素と沸点が近いため、両者の分離が困難である。このため、エステル化工程(b)にて、このアルコールをオルトホウ酸エステル化してボレート化合物に変換する。
(c)工程では、前記ボレート化合物を含有する反応液を蒸留して未反応の飽和脂肪族炭化水素および蒸留残留物に分離する。つまり、上記工程(b)で得られたボレート化合物を含有する反応液を蒸留して、未反応の飽和脂肪族炭化水素(留出液)およびボレート化合物を含む蒸留残留物(塔底残留液)に分離して、未反応の飽和脂肪族炭化水素を回収する。
本工程では、上記蒸留残留物を加水分解してオルトホウ酸と有機層とに分離する。
本工程では、上記工程(d)で分離された有機層をアルカリでケン化して、アルカリ水溶液層と粗製アルコール層に分離する(ケン化工程)。これにより、有機酸や有機酸エステルが除去できる。
本工程では、上記工程(e)で分離された粗製アルコール層を精製する。これにより、目的とする第2級アルコールが得られる。
炭素数12~14の飽和脂肪族炭化水素の混合物1000gと、メタホウ酸25gとを容量3Lの円筒形反応器に入れ、酸素濃度3.5vol%、窒素濃度96.5vol%の混合ガスを1時間当たり430Lの割合で吹き込み、常圧下170℃で2時間酸化反応を行い、酸化物を含有する反応液を得た(酸化反応工程)。なお、この飽和脂肪族炭化水素の混合物は、平均分子量が184であり、炭素数12~14の飽和脂肪族炭化水素(n-ドデカン、n-トリデカン及びn-テトラデカン)を混合物の全質量に対して95質量%を超える割合で含む。
次に、図1で示されるように、この液(ボレート化合物を含有する反応液)を、ボレート化合物を含有する反応液3として蒸留装置1(単蒸留塔)へ導入し、下記の表に示される、温度、圧力、滞留時間で1回目の蒸留を行った。蒸留装置1(単蒸留塔)に導入したボレート化合物を含有する反応液3中に含まれる飽和脂肪族炭化水素の大部分は留出液5として塔頂から留出した(未反応の飽和脂肪族炭化水素の回収工程)。底留分中の残存飽和脂肪族炭化水素濃度は約5質量%であった。
次いで、当該底留分を蒸留残留物4として蒸留装置2(単蒸留塔)へ導入し、下記の表に示される、温度、圧力、滞留時間で2回目の蒸留を行った。蒸留装置2(単蒸留塔)に導入した蒸留残留物4中に含まれる飽和脂肪族炭化水素の約90質量%は留出液5として塔頂から留出し(未反応の飽和脂肪族炭化水素の回収工程)、底留分である蒸留残留物6の飽和脂肪族炭化水素濃度を測定したところ下記の表に示すとおりであった。
蒸留装置2(単蒸留塔)を蒸留装置2(分子蒸留塔)に変更し、温度、圧力、滞留時間を下記の表に示されるように変更した以外は、実施例1と同様の操作を行った。
実施例1で得られた蒸留残留物を多量(残留液(蒸留残留物)に対して2質量倍量)の95℃の熱水で25分間加水分解し、オルトホウ酸を含む水層および有機層とに分離した(加水分解工程)。得られた有機層を水酸化ナトリウムを用いて140℃で80分間ケン化処理および水洗を行い、有機酸および有機酸エステルを除去した(ケン化工程)。この有機層を7hPaで分留し、第一留分として沸点範囲95~120℃留分および第二留分として沸点範囲120~150℃留分を得た。ここで、第一留分(沸点範囲95℃以上120℃未満留分)は、少量の飽和脂肪族炭化水素、カルボニル化合物および1価第1級アルコール(モノアルコール)の混合物であった。第二留分(沸点範囲120~150℃留分)は、微量のカルボニル化合物および第2級アルコール(モノアルコール)の混合物であり、この際、第2級アルコールの大部分は1価第2級アルコールであった。
2 2回目の蒸留装置、
3 ボレート化合物を含有する反応液、
4 蒸留残留物、
5 留出液、
6 蒸留残留物。
Claims (10)
- a)メタホウ酸、飽和脂肪族炭化水素および分子状酸素含有ガスを反応器に供給して、メタホウ酸の存在下で、飽和脂肪族炭化水素を分子状酸素含有ガスで液相酸化し、酸化物を含有する反応液を得、
b)前記酸化物をエステル化してボレート化合物を含有する反応液を得、
c)前記ボレート化合物を含有する反応液を蒸留して未反応の飽和脂肪族炭化水素および蒸留残留物に分離し、
d)前記蒸留残留物を加水分解してオルトホウ酸と有機層とに分離し、
e)前記有機層をアルカリでケン化して、アルカリ水溶液層と粗製アルコール層に分離し、
f)前記粗製アルコール層を精製して第2級アルコールを得ることを有する、第2級アルコールの製造方法であって、
前記c)において、前記蒸留は、2段階で行い、2回目の蒸留温度が1回目の蒸留温度より高く、2回目の蒸留圧力が1回目の蒸留圧力より低い条件下で行う、方法。 - 前記1回目の蒸留温度が、130℃超200℃未満である、請求項1に記載の方法。
- 前記1回目の蒸留圧力が、45hPa未満である、請求項1または2項に記載の方法。
- 前記1回目の蒸留の滞留時間が、15分超120分未満である、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2回目の蒸留圧力が、20hPa未満である、請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2回目の蒸留の滞留時間が、80分未満である、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2回目の蒸留温度が、250℃未満である、請求項1~6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記蒸留残留物のヨウ素価が、6.4未満である、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記蒸留残留物中の未反応の飽和脂肪族炭化水素の含有比率が、1.3質量%未満である、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記c)において、前記1回目の蒸留および前記2回目の蒸留が、それぞれ独立して、単蒸留または分子蒸留である、請求項1~9のいずれか1項に記載の方法。
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