JP2596635B2 - エステルの製造方法 - Google Patents
エステルの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エステルの製造方法に関し、特に、原料で
ある有機酸およびアルコールが、５〜20個の炭素原子を
有する非水溶性有機酸および水溶性アルコールである非
水溶性エステルの製造方法に関する。
ある有機酸およびアルコールが、５〜20個の炭素原子を
有する非水溶性有機酸および水溶性アルコールである非
水溶性エステルの製造方法に関する。
（従来の技術） エステル化合物は、ポリ塩化ビニルなどの樹脂製品の
可塑剤として広く使用されている。特に、水溶性の有機
酸またはアルコールを用いたエステル化合物は可塑剤と
して優れた特性を有するため好ましく使用されている。
可塑剤として広く使用されている。特に、水溶性の有機
酸またはアルコールを用いたエステル化合物は可塑剤と
して優れた特性を有するため好ましく使用されている。
エステル化合物は、一般に下記式と反応によって得ら
れる： Ｒ′COOH＋Ｒ″OHＲ′COOR″＋H2O ここで、Ｒ′およびＲ″は、それぞれ任意のアルキル
基である。
れる： Ｒ′COOH＋Ｒ″OHＲ′COOR″＋H2O ここで、Ｒ′およびＲ″は、それぞれ任意のアルキル
基である。
上記の反応は平衡反応であるので、反応系内に水が蓄
積すると反応が進行しにくくなる。さらに、反応系内に
水が存在するとアルコールの劣化などの副反応が生じ、
得られるエステル化合物が着色するなどしてエステル化
合物の品質が低下する。そのため、生成する水を反応系
から除去することが重要である。
積すると反応が進行しにくくなる。さらに、反応系内に
水が存在するとアルコールの劣化などの副反応が生じ、
得られるエステル化合物が着色するなどしてエステル化
合物の品質が低下する。そのため、生成する水を反応系
から除去することが重要である。
従来、エステル化合物は第３図に示すような装置を用
いて以下のようにして合成されている。加熱手段および
撹拌手段を具備する反応槽１に有機酸、アルコール、触
媒および非水溶性溶媒を入れ、撹拌しながら加熱して反
応を行う。同時に、生成した水を非水溶性溶媒と共沸さ
せて反応槽１から留去する。水を留去する際に未反応の
有機酸またはアルコールも同時に留出する。これらを、
冷却装置２で冷却して水分離槽３内に溜める。水分離槽
３内では、水と非水溶性溶媒とが相分離し、水相６と有
機相７とに分離する。有機酸およびアルコールが非水溶
性であれば非水溶性溶媒中に溶解するので、有機相７を
返送管４を通して反応槽１に戻すことによって、生成し
た水を水分離槽３内に分離することができる。しかし、
上記の方法では、有機酸およびアルコールのいずれかが
水溶性である場合、水分離槽内でこれらの未反応物が水
に溶解するため、反応系内に回収することができない。
いて以下のようにして合成されている。加熱手段および
撹拌手段を具備する反応槽１に有機酸、アルコール、触
媒および非水溶性溶媒を入れ、撹拌しながら加熱して反
応を行う。同時に、生成した水を非水溶性溶媒と共沸さ
せて反応槽１から留去する。水を留去する際に未反応の
有機酸またはアルコールも同時に留出する。これらを、
冷却装置２で冷却して水分離槽３内に溜める。水分離槽
３内では、水と非水溶性溶媒とが相分離し、水相６と有
機相７とに分離する。有機酸およびアルコールが非水溶
性であれば非水溶性溶媒中に溶解するので、有機相７を
返送管４を通して反応槽１に戻すことによって、生成し
た水を水分離槽３内に分離することができる。しかし、
上記の方法では、有機酸およびアルコールのいずれかが
水溶性である場合、水分離槽内でこれらの未反応物が水
に溶解するため、反応系内に回収することができない。
そのため、水溶性の有機酸またはアルコールを用いる
場合には、非水溶性溶媒としてトルエンなどの、非水溶
性で、かつ水に比べて水溶性有機酸および水溶性アルコ
ールをよく溶解する溶媒を用いて上記の方法が実施され
ている。しかし、このような溶媒は少量ではあるが水を
溶解し得るため、有機相を反応系に戻す際に、同時に水
を反応系に導く。したがって、エステル化反応が進行し
にくくなり、反応時間が長くなる。同時に、副反応が生
じやすくなり、得られるエステル化合物が着色し、低品
質の製品となる。そして、この方法では、反応終了後に
使用した非水溶性溶媒を除去する工程が必要である。さ
らに、使用される非水溶性溶媒は通常毒性が強く、作業
環境を悪化させる原因となっている。
場合には、非水溶性溶媒としてトルエンなどの、非水溶
性で、かつ水に比べて水溶性有機酸および水溶性アルコ
ールをよく溶解する溶媒を用いて上記の方法が実施され
ている。しかし、このような溶媒は少量ではあるが水を
溶解し得るため、有機相を反応系に戻す際に、同時に水
を反応系に導く。したがって、エステル化反応が進行し
にくくなり、反応時間が長くなる。同時に、副反応が生
じやすくなり、得られるエステル化合物が着色し、低品
質の製品となる。そして、この方法では、反応終了後に
使用した非水溶性溶媒を除去する工程が必要である。さ
らに、使用される非水溶性溶媒は通常毒性が強く、作業
環境を悪化させる原因となっている。
（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、高品質のエステルを、効率よく安全
に製造する方法を提供することにある。特に、原料であ
る有機酸およびアルコールが５〜20個の炭素原子を有す
る非水溶性有機酸および水溶性アルコールである場合
に、高品質のエステルを製造し得る方法を提供すること
にある。
に製造する方法を提供することにある。特に、原料であ
る有機酸およびアルコールが５〜20個の炭素原子を有す
る非水溶性有機酸および水溶性アルコールである場合
に、高品質のエステルを製造し得る方法を提供すること
にある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、非水溶性有機酸および水溶性アルコールを
用いて非水溶性エステルを製造する方法であって、該有
機酸と該アルコールとの反応工程中に、生成する水を未
反応のアルコールとともに反応系外に留出させる工程；
該留出物を冷却し、あらかじめ該有機酸と該アルコール
との反応によって生成した非水溶性エステルを含有する
水分離槽内に導く工程；および、該水分離槽内の、該未
反応のアルコールを高濃度で含有する、非水溶性エステ
ル相の上層部分を該反応系内に戻す工程を包含し、その
ことにより上記目的が達成される。
用いて非水溶性エステルを製造する方法であって、該有
機酸と該アルコールとの反応工程中に、生成する水を未
反応のアルコールとともに反応系外に留出させる工程；
該留出物を冷却し、あらかじめ該有機酸と該アルコール
との反応によって生成した非水溶性エステルを含有する
水分離槽内に導く工程；および、該水分離槽内の、該未
反応のアルコールを高濃度で含有する、非水溶性エステ
ル相の上層部分を該反応系内に戻す工程を包含し、その
ことにより上記目的が達成される。
本発明の方法に使用される非水溶性の有機酸として
は、５〜20個の炭素原子を有する１塩基酸、２塩基酸ま
たは多塩基酸が用いられ得る。例えば、カプロン酸、オ
レイン酸、フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメ
リット酸、ピロメリット酸などある。
は、５〜20個の炭素原子を有する１塩基酸、２塩基酸ま
たは多塩基酸が用いられ得る。例えば、カプロン酸、オ
レイン酸、フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメ
リット酸、ピロメリット酸などある。
本発明の方法に用いられる水溶性アルコールとして
は、１〜３個の炭素原子を有する脂肪族アルコール;1〜
３個の炭素原子を有する２価アルコール；および、HO
（R1O）nR2で表されるエーテル化合物がある。ここで、
R1は、−CH2CH2−または であり、R2は、水素または１〜５個の炭素原子を有する
アルキル基であり、ｎは、１〜５の整数である。例え
ば、メタノール、エタノール、プロパノールなどの脂肪
族アルコール；メタンジオール、エタンジオール、プロ
パンジオールなどの２価アルコール；トリエチレングリ
コール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテルなどのエーテル化合物がある。
は、１〜３個の炭素原子を有する脂肪族アルコール;1〜
３個の炭素原子を有する２価アルコール；および、HO
（R1O）nR2で表されるエーテル化合物がある。ここで、
R1は、−CH2CH2−または であり、R2は、水素または１〜５個の炭素原子を有する
アルキル基であり、ｎは、１〜５の整数である。例え
ば、メタノール、エタノール、プロパノールなどの脂肪
族アルコール；メタンジオール、エタンジオール、プロ
パンジオールなどの２価アルコール；トリエチレングリ
コール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテルなどのエーテル化合物がある。
本発明の方法は、例えば、第１図に示される装置を用
いて実施される。第１図の装置は、撹拌手段と加熱手段
とを具備する反応槽１が冷却装置２を介して水分離槽３
に接続されている。反応槽１で発生する気体は冷却装置
２で冷却されて液化し水分離槽３内に溜る。水分離槽３
は返送管４を介して反応槽１に接続されている。上記反
応装置は必要に応じて冷却装置２に接続された排気管５
を介して減圧装置に接続されて反応系内を減圧にできる
ことが好ましい。
いて実施される。第１図の装置は、撹拌手段と加熱手段
とを具備する反応槽１が冷却装置２を介して水分離槽３
に接続されている。反応槽１で発生する気体は冷却装置
２で冷却されて液化し水分離槽３内に溜る。水分離槽３
は返送管４を介して反応槽１に接続されている。上記反
応装置は必要に応じて冷却装置２に接続された排気管５
を介して減圧装置に接続されて反応系内を減圧にできる
ことが好ましい。
第２図は、本発明の方法を示す説明図である。以下に
第２図にしたがって本発明によるエステルの製造方法を
説明する。まず、反応槽１内に所望のエステルの原料と
なる有機酸とアルコール、および触媒を入れる。触媒と
しては、一般にエステルの合成に使用されている触媒の
いずれもが使用可能である。例えば、パラトルエンスル
ホン酸、硫酸、テトラアルキルチタネートなどが用いら
れ得る。水分離槽３内には、所望のエステルと同一の非
水溶性エステルをあらかじめ入れておく。
第２図にしたがって本発明によるエステルの製造方法を
説明する。まず、反応槽１内に所望のエステルの原料と
なる有機酸とアルコール、および触媒を入れる。触媒と
しては、一般にエステルの合成に使用されている触媒の
いずれもが使用可能である。例えば、パラトルエンスル
ホン酸、硫酸、テトラアルキルチタネートなどが用いら
れ得る。水分離槽３内には、所望のエステルと同一の非
水溶性エステルをあらかじめ入れておく。
必要に応じて反応系内を減圧にし、撹拌を行いながら
反応槽１内を加熱して反応を行う。反応温度は130〜170
℃が好ましい。反応によって生成する水、および、未反
応のアルコールは蒸発して冷却装置２で冷却されて水分
離槽３内で溜る。水分離槽３内に導入された水はエステ
ルと非相溶性であるため、相分離して水分離槽内の下層
に水相６として溜る。未反応のアルコールは水に対する
よりもエステルに対して溶解しやすいため水分離槽内の
上層の有機相７（エステル相）の上層部分71に高濃度で
溶解する。反応が進行して水分離槽３内の液体の量が増
加すると、この未反応のアルコールを高濃度で含有する
エステル相の上層部分71は、返送管４を通って反応槽１
に戻る。その結果、未反応のアルコールを水と分離して
反応系に戻すことができる。エステルに対する水の溶解
度は非常に低いため、反応系に水が戻ることはほとんど
なく、効率的に反応系から水を除去することができる。
反応槽１内を加熱して反応を行う。反応温度は130〜170
℃が好ましい。反応によって生成する水、および、未反
応のアルコールは蒸発して冷却装置２で冷却されて水分
離槽３内で溜る。水分離槽３内に導入された水はエステ
ルと非相溶性であるため、相分離して水分離槽内の下層
に水相６として溜る。未反応のアルコールは水に対する
よりもエステルに対して溶解しやすいため水分離槽内の
上層の有機相７（エステル相）の上層部分71に高濃度で
溶解する。反応が進行して水分離槽３内の液体の量が増
加すると、この未反応のアルコールを高濃度で含有する
エステル相の上層部分71は、返送管４を通って反応槽１
に戻る。その結果、未反応のアルコールを水と分離して
反応系に戻すことができる。エステルに対する水の溶解
度は非常に低いため、反応系に水が戻ることはほとんど
なく、効率的に反応系から水を除去することができる。
（作用） 本発明によれば、非水溶性溶媒を用いることなく、反
応系から効果的に水を除去し、未反応のアルコールを水
分離槽から回収することができる。従来、水溶性のアル
コールを用いてエステルを合成する際に非水溶性溶媒と
して使用されていたトルエンは、水の溶解度が20℃で0.
045重量％である。一方、エステル化合物への水の溶解
度は約0.003重量％であり、非水溶性溶媒を用いた場合
よりも効率的に水を分離することができる。そのため本
発明の方法では水分離槽から未反応のアルコールを反応
系に戻す際に反応系に持ち込まれる水の量が非常に少な
く、反応系から水が効率的に除かれる。その結果、エス
テル化反応が促進され、反応時間を短縮することができ
る。さらに、水による副反応が抑制され、反応時間の短
縮によってその他の副反応も抑制されるため、着色のな
い高品質のエステルが得られる。本発明の方法は、非水
溶性溶媒に代えて所望のエステルと同一のエステルを用
いているため、生成物の精製工程において溶媒を除去す
る必要がなく、製造工程の簡略化と短縮が図れる。さら
に有機溶媒を使用しないため、作業上の安全性が向上す
る。
応系から効果的に水を除去し、未反応のアルコールを水
分離槽から回収することができる。従来、水溶性のアル
コールを用いてエステルを合成する際に非水溶性溶媒と
して使用されていたトルエンは、水の溶解度が20℃で0.
045重量％である。一方、エステル化合物への水の溶解
度は約0.003重量％であり、非水溶性溶媒を用いた場合
よりも効率的に水を分離することができる。そのため本
発明の方法では水分離槽から未反応のアルコールを反応
系に戻す際に反応系に持ち込まれる水の量が非常に少な
く、反応系から水が効率的に除かれる。その結果、エス
テル化反応が促進され、反応時間を短縮することができ
る。さらに、水による副反応が抑制され、反応時間の短
縮によってその他の副反応も抑制されるため、着色のな
い高品質のエステルが得られる。本発明の方法は、非水
溶性溶媒に代えて所望のエステルと同一のエステルを用
いているため、生成物の精製工程において溶媒を除去す
る必要がなく、製造工程の簡略化と短縮が図れる。さら
に有機溶媒を使用しないため、作業上の安全性が向上す
る。
（実施例） 以下に本発明を実施例により説明する。
以下の実施例および比較例において、反応生成物の色
相はJIS K−6751の方法に従って測定した。
相はJIS K−6751の方法に従って測定した。
実施例１ 第１図に示す装置と同様の装置を用いて、フタル酸ジ
ブチルオキシエチルの合成を行った。反応槽として撹拌
機および温度調整機を具備する500mlフラスコを用い
た。まず、フラスコ内にフタル酸133.2g（0.9モル）、
エチレングリコールモノブチルエーテル319g（2.7モ
ル）および触媒としてパラトルエンスルホン酸2.66g
（フタル酸の２重量％）を入れ、水分離槽には所望のエ
ステルであるフタル酸ジブチルオキシエタノールを入れ
た。反応液を撹拌しながら減圧下150℃で反応を行っ
た。反応率が98％に達するまでの所要時間（反応時間）
および得られたエステルの色相を後述の実施例２および
比較例１〜２と結果とともに表１に示す。
ブチルオキシエチルの合成を行った。反応槽として撹拌
機および温度調整機を具備する500mlフラスコを用い
た。まず、フラスコ内にフタル酸133.2g（0.9モル）、
エチレングリコールモノブチルエーテル319g（2.7モ
ル）および触媒としてパラトルエンスルホン酸2.66g
（フタル酸の２重量％）を入れ、水分離槽には所望のエ
ステルであるフタル酸ジブチルオキシエタノールを入れ
た。反応液を撹拌しながら減圧下150℃で反応を行っ
た。反応率が98％に達するまでの所要時間（反応時間）
および得られたエステルの色相を後述の実施例２および
比較例１〜２と結果とともに表１に示す。
比較例１ 実施例１と同様の装置を用い、水を除去するための非
水溶性溶媒としてトルエンを用いてフタル酸ジブチルオ
キシエタノールの合成を行った。まず、フラスコ内にフ
タル酸118.4g（0.8モル）、エチレングリコールモノブ
チルエーテル283.5g（2.4モル）、触媒としてパラトル
エンスルホン酸2.3g（フタル酸の２重量％）、および、
トルエン40.4g（フタル酸、エチレングリコールモノブ
チルエーテルおよび触媒の合計量の10重量％）を入れ、
反応液を撹拌しながら減圧下150℃で反応を行った。反
応率が98％に達するまでの所要時間（反応時間）および
反応生成物の色相を表１に示す。反応終了後、反応生成
物からトルエンを回収するために２時間の精製工程を要
した。
水溶性溶媒としてトルエンを用いてフタル酸ジブチルオ
キシエタノールの合成を行った。まず、フラスコ内にフ
タル酸118.4g（0.8モル）、エチレングリコールモノブ
チルエーテル283.5g（2.4モル）、触媒としてパラトル
エンスルホン酸2.3g（フタル酸の２重量％）、および、
トルエン40.4g（フタル酸、エチレングリコールモノブ
チルエーテルおよび触媒の合計量の10重量％）を入れ、
反応液を撹拌しながら減圧下150℃で反応を行った。反
応率が98％に達するまでの所要時間（反応時間）および
反応生成物の色相を表１に示す。反応終了後、反応生成
物からトルエンを回収するために２時間の精製工程を要
した。
比較例２ 実施例１と同様の装置を用い、水を除去するための非
水溶性溶媒としてトルエンを用いてアジピン酸２−ヘキ
シルオキシチルの合成を行った。まず、フラスコ内にア
ジピン酸97.9g（0.67モル）、エチレングリコールモノ
ヘキシルエーテル293.5g（2.01モル）、触媒としてパラ
トルエンスルホン酸1.96g（アジピン酸の２重量％）、
および、トルエン39.3g（アジピン酸、エチレングリコ
ールモノヘキシルエーテルおよび触媒の合計量の10重量
％）を入れ、反応液を撹拌しながら減圧下150℃で反応
を行った。反応終了後、反応生成物からトルエンを回収
するために２時間の精製工程を要した。
水溶性溶媒としてトルエンを用いてアジピン酸２−ヘキ
シルオキシチルの合成を行った。まず、フラスコ内にア
ジピン酸97.9g（0.67モル）、エチレングリコールモノ
ヘキシルエーテル293.5g（2.01モル）、触媒としてパラ
トルエンスルホン酸1.96g（アジピン酸の２重量％）、
および、トルエン39.3g（アジピン酸、エチレングリコ
ールモノヘキシルエーテルおよび触媒の合計量の10重量
％）を入れ、反応液を撹拌しながら減圧下150℃で反応
を行った。反応終了後、反応生成物からトルエンを回収
するために２時間の精製工程を要した。
表１から明らかなように、本発明の方法による実施例
１では短時間で反応が完結する。さらに、生成物の色相
値が低く、得られたエステルが高品質であることがわか
る。反応によって生成する水を除くためにトルエンを用
いた比較例１および２では、反応が完結するまでに長時
間を要し、生成物の色相値は高かった。さらに、生成物
中に含まれるトルエンを除くために、蒸留などの操作が
必要であった。
１では短時間で反応が完結する。さらに、生成物の色相
値が低く、得られたエステルが高品質であることがわか
る。反応によって生成する水を除くためにトルエンを用
いた比較例１および２では、反応が完結するまでに長時
間を要し、生成物の色相値は高かった。さらに、生成物
中に含まれるトルエンを除くために、蒸留などの操作が
必要であった。
（発明の効果） このように、本発明の方法によれば、原料である有機
酸およびアルコールが５〜20個の炭素原子を有する非水
溶性有機酸および水溶性アルコールである場合にも、高
品質のエステル化合物を、効率よく製造することができ
る。さらに、有機溶媒を使用しないため、作業環境の安
全性が向上する。
酸およびアルコールが５〜20個の炭素原子を有する非水
溶性有機酸および水溶性アルコールである場合にも、高
品質のエステル化合物を、効率よく製造することができ
る。さらに、有機溶媒を使用しないため、作業環境の安
全性が向上する。
第１図は、本発明の方法を説明する説明図である。 第２図は、本発明の方法に用いられる装置の１例を示す
概略図である。 第３図は、従来のエステルの製造方法を説明する説明図
である。 １……反応槽、２……冷却装置、３……水分離槽、４…
…返送管、５……排気管、６……水相、７……有機相。
概略図である。 第３図は、従来のエステルの製造方法を説明する説明図
である。 １……反応槽、２……冷却装置、３……水分離槽、４…
…返送管、５……排気管、６……水相、７……有機相。
Claims (1)
- 【請求項１】５〜20個の炭素原子を有する非水溶性有機
酸および水溶性アルコールを用いて非水溶性のエステル
を製造する方法であって、 該有機酸と該アルコールとの反応工程中に、生成する水
を未反応のアルコールとともに反応系外に留出させる工
程； 該留出物を冷却し、あらかじめ該有機酸と該アルコール
との反応によって生成した非水溶性エステルを含有する
水分離槽内に導く工程；および、 該水分離槽内の、該未反応のアルコールを高濃度で含有
する、非水溶性エステル相の上層部分を該反応系内に戻
す工程を包含する、 エステルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2217298A JP2596635B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | エステルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2217298A JP2596635B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | エステルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499750A JPH0499750A (ja) | 1992-03-31 |
| JP2596635B2 true JP2596635B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=16701948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2217298A Expired - Lifetime JP2596635B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | エステルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2596635B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002293774A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Kuraray Co Ltd | ５−（メタ）アクリロイルオキシ−２，６−ノルボルナンカルボラクトンの製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2226829A1 (de) * | 1972-06-02 | 1973-12-20 | Knapsack Ag | Verfahren zur herstellung von acrylsaeureestern |
| JPS5912102A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-21 | Toshiba Corp | ラビリンスパツキン |
-
1990
- 1990-08-17 JP JP2217298A patent/JP2596635B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0499750A (ja) | 1992-03-31 |
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