JP2890322B2 - 改質した▲iii▼b族金属含有バイメタル又はポリメタル触媒を使用するアルコキシル化方法 - Google Patents

改質した▲iii▼b族金属含有バイメタル又はポリメタル触媒を使用するアルコキシル化方法

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JP2890322B2 JP2020537A JP2053790A JP2890322B2 JP 2890322 B2 JP2890322 B2 JP 2890322B2 JP 2020537 A JP2020537 A JP 2020537A JP 2053790 A JP2053790 A JP 2053790A JP 2890322 B2 JP2890322 B2 JP 2890322B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、改質したIIIB族金属含有バイメタル(bime
tallic)(2価金属)又はポリメタル(polymetallic)
(多価金属)触媒、及びアルコキシル化生成物、すなわ
ちアルキレンオキシドと少なくとも1個の活性水素を有
する有機化合物との縮合反応生成物の製造における上記
触媒の使用に関する。本発明の他の様相は、IIIB族の金
属又はIIIB族金属含有化合物例えば酸化ランタンを、触
媒的に活性なIIIB族金属に対する根源として使用するア
ルコキシル化用の改質したIIIB族金属含有2価金属また
は多価金属触媒を製造するための方法を提供するにあ
る。本発明の更に他の様相は、改質したIIIB族金属含有
2価金属または多価金属触媒を使用して、有益な狭い分
子量を有するアルコキシル化生成物を製造するための方
法を提供するにある。
様々な生成物、たとえば界面活性剤、機能液、グリコ
ールエーテル、ポリオール等はアルキレンオキシドと少
なくとも1個の活性水素を有する有機化合物との縮合反
応によって、一般的にはアルカリ性または酸性触媒の存
在下で工業的に製造されている。アルコキシル化生成物
のタイプおよび特性は、とりわけ活性水素化合物、アル
キレンオキシド、および使用されるアルキレンオキシド
対有機化合物のモル比ならびに触媒に左右されるもので
ある。アルコキシル化の結果、分子量の或る範囲をもっ
て縮合生成物の混合物が得られる。
アルコキシル化生成物の数多くの用途において、アル
コキシル化種のいくつかのものは他のものより大きな活
性をもたらす。従って、アルコキシル化法はそれらのア
ルコキシル化種の製造に対して選択的であることが望ま
しい。更に、多くのこれら用途に関して反応アルキレン
オキシドの狭い分子量分布の範囲内にあるアルコキシル
化生成物の混合物は、単一のアルコキシル化種が優位を
占めているアルコキシル化生成物より優れていると考え
られる。たとえば、界面活性剤組成物においては、それ
に対しその界面活性剤が作用することを要する物質の範
囲は通常変動する。アルコキシル化種の範囲はたとえ狭
いものであっても、界面活性剤が遭遇する可能性のある
様々な物質に対するその性能を高めることになる。更
に、アルコキシル化種に密接に関連する混合物は単一種
のものと比較して、他の改良された特性、たとえば曇り
点、凝固点、流動点および粘度に関する特性を有する混
合物を提供することが可能である。しかしながら、そこ
にはバランスがあって種の分布が広くなり過ぎると、混
合物を希釈するアルコキシル化種は望ましくないばかり
ではなく、求める範囲におけるよりも親水性または親油
性である成分は求める特性に関して不利益となる可能性
がある。
更に、広範囲におよぶアルコキシル化種はアルコキシ
ル化反応生成物を使用する最終生成物コンパウンドにお
ける可撓性を制限する可能性がある。たとえば、水中油
型エマルジョン生成物の製造に際して、水の重量%を最
小とする濃縮組成物を調製することが屡々望ましい。次
に、このコンセントレートを使用時に水で希釈すればよ
く、それによって水を輸送し、かつ貯蔵する費用を節約
することになる。所望コンセントレートを生成する能力
は部分的にはアルコキシル化種の狭い分布を有すること
を通常依存している。それはより重い部分が存在する
と、もし(生成物の不安定性を証明する)ゲル化が起こ
らないとすれば、より多い水の部分を通常必要とするか
らである。
アルコキシル化生成物中の有機化合物のモルに対する
アルキレンオキシドのモルの一定の分布が重要である可
能性があるという認識は長い間認められて来た。たとえ
ば、英国特許明細書第1,399,966号は洗濯用洗剤中で使
用するために親水・親油性バランス(HLB)約10乃至約1
3.5を有するエトキシレートの利用を開示している。こ
のHLBを提供するために、脂肪アルコールのモル当たり
の反応エチレンオキシドのモルが臨界的であるものとし
て説明されている。英国特許明細書第1,462,133号中で
求める洗浄組成物は、より狭い範囲のHLB、すなわち約1
0乃至約12.5を有するものさえ提供するのに足るアルキ
レンオキシド・コサーファクタント(cosurfactants)
を用いていた。英国特許明細書第1,462,134号において
洗浄剤組成物が開示されているが、これはHLB約9.5乃至
11.5を有するエトキシレート、好ましくはHLB約10.0乃
至11.1を有するエトキシレートを使用している。
このような訳で、アルコキシル化生成物により提供さ
れるべき特性に関して大きくなる理解につれて、求める
特性を高めるためのアルコキシル化生成物の製造に対し
適応させるべきより大きな要求が委ねられている。従っ
て、求める特性が高められる範囲に、有機化合物のモル
当たりの反応アルキレンオキシド単位の分布が限定され
ているアルコキシル化生成物を提供するために努力が費
やされて来た。
アルコキシル化方法は触媒の存在下、少なくとも1個
のアルキレンオキシドと、少なくとも1個の活性水素を
有する少なくとも1個の有機化合物との縮合反応によっ
て特徴づけられる。多分、最も一般的な触媒は水酸化カ
リウムである。この生成物は水酸化カリウムを用いて調
製したが、一般にはアルコキシル化種の広い範囲を呈す
るものである。たとえば、エム・ジェー・シック(M.J.
schick)の“Nonionic Surfactants"Volume 1、マルセ
ル・デッカーインコーポレーテッド(Marcel Dekker,In
c.)、ニューヨーク州、ニューヨーク(1967年)第28乃
至41頁を参照されたい。すなわち、特定アルコキシル化
種に対し、特により高いアルコキシル化種割合において
殆ど選択性の無いことが示されている。たとえば、米国
特許第4,223,164号の第6図はカリウム触媒を使用し
て、脂肪アルコー混合物をエチレンオキシド60重量%で
エトキシル化することにより調製したアルコキシル化種
の分布を示している。
アルコキシル化方法において得られるであろう分布
は、同一タイプの触媒を使用するにしてもアルコキシル
化される有機化合物のタイプによって左右されるもので
ある。たとえば、ノニルフェノールに関して、水酸化カ
リウム触媒を使用することによりボアソン型の分布が得
られる。しかしながら、脂肪族アルコール、たとえばデ
カノール、ドデカノール等に関してその分布は正により
広いものとなる。これらの分布をここでは「従来の広い
分布(Conventional Brosd Distributuion)」と称する
ことにする。
酸性触媒もまた使用することが出来、そしてそれらは
より狭い、従ってより望ましい分子量分布をもたらす傾
向がある。しかし、それらはまた望ましくない副生物の
生成に寄与するので工業的に広く使用されていない。
特別な力点がアルコキシル化生成物分子量分布の制御
に委ねられて来た。一つのアプローチは、生成物混合物
から望ましくないアルコキシル化種を取り除くことであ
った。たとえば、米国特許第3,682,849号は未反応アル
コールおよび低沸点エトキシル化成分の気相除去方法を
開示している。これらの組成物はそれぞれ約1%未満の
非エトキシル化アルコールおよびモノエトキシル化物、
ジエトキシル化物2重量%未満およびトリエトキシル化
物3重量%未満を含有していると言われている。この方
法は原料物質の損失をもたらす。それは低級エトキシル
化物がその組成物から除去されるからである。更に、除
去された生成物は依然としてエトキシル化種の広い分布
を有している。すなわち、その組成物中にはより高分子
の生成物が依然として大きな範囲に亘り存在している。
通常直鎖アルコールに関して存在することになる粘度問
題を回避するために、該特許に従って出発アルコールの
約20乃至30%を分枝させねばならない。
有機化合物のモル比に対し反応性である低級エポキシ
ドにおいて、アルコキシル化種のより狭い分布を得るこ
とは容易に達成できる。米国特許第4,098,818号は、脂
肪アルコールに対する触媒(たとえば、アルカリ金属お
よび水素化アルカリ金属)のモル比が約1:1である方法
を開示している。エトキシル化物の分布は実施例1のパ
ートCおよびDに関して開示され、それらは以下のよう
に要約される。
アルコール比率に対する低アルキレンオキシドとの組
合せにおける高い触媒含有量は製造すべき狭く、低いエ
トキシル化画分を可能とするように思われる。しかし、
アルキレンオキシド対アルコールの割合が増加すると、
アルカリ金属触媒特有の「従来の広い分布」を予期し得
る。たとえ開示された方法がエトキシル化種のより狭い
分布を提供すると報告しているとしても、その分布は公
正を欠いて表現されているのでより高いエトキシル化物
の可成りの量が存在している。たとえば、パートCにお
いてエトキシル化組成物の15%を超えるものが反応体に
基づく平均値よりも少なくとも3個余分のオキシエチレ
ン基を有していたし、またパートDにおけるその量は16
%を超えている。
1983年12月12日に公告された欧州特許出願第A0095562
号は、アルコールに対するエチレンオキシド反応体の低
い割合が使用された場合、低エトキシル化種に対し高い
選択性が得られる能力ならびにより高いエトキシル化生
成物が求められると、その選択性を急速に喪失する傾向
を実証している。たとえば、(1モルのE0アダクトとし
て説明される)実施例1はフッ化ジエチルアルミニウム
触媒の使用を報告しており、炭素数12乃至14のアルコー
ル300gおよびエチレンオキシド64gを使用している。ま
た(1.5モルのE0アダクトして説明される)実施例5は
同一の触媒を利用し、アルコール対エチレンオキシドの
重量比300:118を採用している。グラフ的に示したデー
タに基づいて、その分布は以下の通りであると考えられ
る。
実施例1 実施例5 E0 27 10 E1 50 36 E2 17 33 E3 4 16 E4 − 6 E5 − 2 E6 − 1 説明された1モルのE0アダクトから説明された1.5モ
ルアダクトへのエトキシル化における少量の増加によっ
てさえ、エトキシル化種の分布は「従来の広い分布」か
ら予想し得るように、それ以上に多いエトキシル化物が
生成されることによって可成り広げられる。それはその
反応工程において触媒が消耗されるので、高いアダクト
レベルにおいてアルコキシル化生成物混合物について、
より狭い分布を提供するために利用できないということ
かも知れない。
数種類の触媒が同定されて来ており、それらは「従来
の広い分布」から予想されるよりも狭い、より高いエト
キシル化物に関する分子量分布をもたらすことが報告さ
れている。特に、この成果はIIA族アルカル土類金属の
誘導体によるエトキシル化物触媒反応を高めた。これら
の触媒についての関心は、今日まで、殆ど排他的にノニ
オン界面活性剤の製造に限られて来ており、これは従来
のアルカリ金属由来触媒によって製造される対応物より
も狭い分子量分布、より低い未反応アルコール含量、お
よびより低い流動点を有する疎水性エトキシル化物を提
供するそれらの明示された性能に由来するものである。
最近ヤングおよび共同開発物(Yang and coworkers)
に一連の米国特許が付与されており、これらは、主とし
てノニオン界面活性剤であって、水酸化アルカリ金属を
用いる技術の現状触媒作用によって調製された対応生成
物よりも低い流動点、狭い分子量分布、低い未反応アル
コール含量および良好な洗浄力を示すものを製造するた
めのエトキシル化触媒としての未変性またはフェノール
変性酸化物ならびにバリウムおよびストロンチウムの水
酸化物を説明するものである。米国特許第4,210,764
号、第4,223,164号、第4,239,917号、第4,254,287号、
第4,302,613号および第4,306,093号を参照されたい。
従来の分布よりも狭いけれども、これら特許中に開示
されたエトキシル化物の分子量分布は所望の狭さには完
全に合致するものではない。たとえば、米国特許第4,22
3,164号の第6図は各種の触媒を用いる炭素数12乃至14
のアルコールとエチレンオキシド60%のエトキシル化物
の生成物分布を示している。水酸化バリウム触媒は、最
も優勢な成分として6モルのエトキシル化物約16%を含
有する生成物混合物を提供するものとして説明されてい
る。しかしながら、この分布は、最も優勢な成分よりも
3個以上のオキシエチレン基を有するエトキシル化種が
その混合物の約19重量%を超えるという点で依然として
比較的広く、そしてその分布はより高級なエトキシル化
物に関し公正を欠いて表現されている。また同図上に示
されている水酸化ストロンチウム触媒実験はより対称的
な分布を有しているように思われるが、最も優勢な成
分、7モルのエトキシル化物が約14.5重量%の量におい
て存在し、そしてこの組成物の約21重量%も最も優勢な
成分よりも3個以上のオキシエチレン基を有していた。
更に、米国特許第4,239,917号は水酸化バリウム触媒
および脂肪アルコールを用いるエトキシル化物分布を開
示している。該特許の第7図はエトキシル化物レベル40
%における、最も優勢な成分である4モルのエトキシル
化物についての分布を示している。約19重量%を超える
混合物は最も優勢な成分よりも3個以上のオキシエチレ
ン基を有している。第4図はエトキシル化レベル65%に
おけるエトキシル化の分布を示している。9および10モ
ルのエトキシル化物が最も優勢であり、そしてそれぞれ
その組成物の約13重量%を表している。この分布は比較
的対称的であるが、組成物の約17重量%は平均ピーク
(9.5個のオキシエチレン基)よりも少なくとも3個以
上のオキシエチレン基を有している。関心を引くのは水
酸化ナトリウム触媒を使用する比較例がこれらの図のそ
れぞれに示されており、そして低エトキシル化レベルで
はあるが、より高くはないエトキシル化レルにおいて従
来の塩基触媒により達成可能であるピーク到達を立証し
ていることである。
マッケインおよび共同開発者(McCain and coworker
s)の一連の欧州特許出願が公告され、これらにはアル
カリ土類金属、特にカルシウムの塩基性塩類であって、
反応媒質中で可溶であるものの接触的使用が記載されて
いる。これらの出願は更に、金属アルコキシド触媒種の
アルコキシ部分に関するアルコール交換を含む触媒調製
手順を開示している。全てをここに参考として引用する
ものとする欧州特許公告第0026544号、第0026547号およ
び第0026546号を参照されたい。更に、1982年12月30日
に出願された米国特許出願第454,560号(バリウム含有
触媒)をも参照されたい。これらの共同開発者はまた、
強酸を使用して部分的な中和を行い、そしてそれにより
幾つかのアルカリ土類金属誘導体の触媒作用を促進させ
ることを開示している。米国特許第4,453,022号および
米国特許第4,453,023号(バリウム含有触媒)であっ
て、両者ともここに参考として引用するものを参照され
たい。
マッケイン他により開示されたカルシウム含有触媒
は、従来の水酸化カリウム触媒を用いて製造した混合物
と比較して高級アルコキシレート種に対し高められた選
択性をもたらす。確かに、塩基が存在してこれらのカル
シウム含有触媒が、ストロンチウム−またはバリウム含
有触媒により提供されるのよりも狭いアルコキシル化物
の分布をもたらすものと信じられる。しかし、そこには
依然としてアルコキシル化生成物の一層狭い分布を提供
するに際しての改良の必要があり、特にその分布におい
て、少なくとも1個の成分が少なくともその組成物の少
なくとも20重量%を構成し、また平均ピークアルコキシ
ル化成分のそれよりも3個を超えるアルコキシル基を有
する器アルコキシル化生成物はその生成物混合物を殆ど
構成していない。
ここに参考として引用するものとする1984年6月22日
出願の同時継続米国特許出願第621,991号は改質カルシ
ウム含有触媒を使用する比較的狭いアルコキシル化生成
物の分布を有するアルコキシル化混合物の製造方法に関
する。これらの方法はまた、触媒的に活性なカルシウム
供給源として酸化カルシムおよび/または水酸化カルシ
ウムを使用するアルコキシル化触媒の製造方法を開示し
ている。そこに開示されたアルコキシル化生成物混合物
は狭く、かつバランスの取れたアルコキシル化種の分布
を有している。開示された生成物混合物は可成り高級な
アルコキシル化部分、すなわち平均ピークアルコキシレ
ート種よりも少なくとも3個以上のアルコキシル基を有
するものを比較的大量には含んでいない。その出願中に
は狭い分布が、最も優勢なアルコキシル化部分が4個以
上のアルコキシ単位を有する、すなわちその領域におい
て、従来の触媒がアルコキシル化種の比較的広い範囲を
提供する場合に達成され得ることが述べられている。
ここに参考として引用するものとする1987年9月30日
に出願された同時継続米国特許出願第102,939号は不均
質(有機ポリマー支持)カルシウム含有触媒ならびにア
ルコキシル化生成物の製造、すなわちアルキレンオキシ
ドと、少なくとも1個の活性水素を有する有機化合物と
の縮合反応における前記触媒の利用に関する。これらの
方法は、触媒的に活性なカルシウムの供給源としてカル
シウムまたは水酸化カルシウムを使用してアルコキシル
化用の不均質(有機ポリマー支持)カルシウム含有触媒
の製造を提供する。アルコキシル化生成物が提供され、
これらは有益な狭い分子量範囲を有し、かつこれらはpH
において本質的に中性であり、また触媒残留物を含まな
いものである。
本発明は改質したIIIB族金属含有バイメタルまたはポ
リメタルアルコキシル化用触媒に関し、更に、触媒的に
活性なIIIB族金属用供給源としてIIIB族金属またはIIIB
族金属含有化合物、たとえば酸化ランタンを使用する触
媒の製造方法に関する。
本発明は更に、改質したIIIB族金属含有バイメタルお
よびポリメタル触媒を使用する、比較的狭いアルコキシ
ル化生成物の分布を有するアルコキシル化生成物混合物
を製造する方法に関する。ここで使用されるように、II
IB族金属はスカンジウム、イットリウム、ランタン、セ
リウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマ
リウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジ
スプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イ
ッテルビウム、ルテチウム、トリウム、プロトアクチニ
ウム、ウランおよびプルトニウムを包含する。更に、こ
こで使用されるように、IIA族金属はベリリウム、マグ
ネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムおよ
びラジウムを包含する。
本発明による改質IIIB族金属含有バイメタルおよびポ
リメタル触媒は、2価または多価アニオンを有する有機
または無機オキシ酸、たとえば硫酸、りん酸、炭酸、ピ
ロ硫酸等、あるいは有機または無機オキシ酸の2価また
は多価金属塩、たとえば硫酸アルミニウム、硫酸亜鉛、
りん酸亜鉛等によって改質されている。2価または多価
オキシ酸、たとえば硫酸およびりん酸の混合物、オキシ
酸の2価または多価金属塩、たとえば硫酸アルミニウム
およびりん酸亜鉛の混合物、ならびに2価または多価オ
キシ酸とオキシ酸の2価または多価金属塩、たとえば硫
酸とりん酸亜鉛との混合物を本発明の方法において使用
することができる。2価または多価オキシ酸およびオキ
シ酸の2価または多価金属塩は時々以下で「改質剤」と
称するものとする。これらの改質触媒は、それらの幾つ
かが触媒的に活性ではなくてもよい種の混合物を多分含
んで構成される錯体構造を有しているものと考えられ
る。触媒的に活性であるそれらの種は、下記の式: [R1-X1-M1]f-Y1-[M3-Y2]j-[M2-X2-R2]g(i) (式中、R1およびR2は独立に水素または少なくとも1個
の活性水素を有する有機化合物の有機残基であり、 X1およびX2は独立に酸素、硫黄または窒素であり、 M1,M2およびM3は独立にIIA族金属以外の2価または
多価金属である。但し、M1,M2およびM3の少なくとも1
個はIIIB族金属含有であるものとし、 Y1およびY2は独立に原子価2乃至6の2価または多価
オキシ酸アニオン、酸素、硫黄または窒素である、但し
Y1およびY2の少なくとも1個は原子価2乃至6の2価ま
たは多価オキシ酸アニオンであるものとし、 jは0乃至約100の値を有する整数であり、そして、 fおよびgは、jが値0である場合f+gの合計がY1
の原子価に等しいような値を有する整数、またfおよび
gは、jが0以外の値である場合f+gの合計がY1プラ
ス[M3-Y2-]jの原子価に等しいような値を有する整数で
ある。)で表されるタイプの構造を有しているものと考
えられる。式(i)は単に推量であることが理解され
る。ここで使用されるように、2価は原子価2を意味
し、また多価は2を超える原子価を意味するものとす
る。更に、ここで用いられるように、バイメタルは同一
または異なっていてもよい2個の金属を意味し、またポ
リメタルは同一または異なっていてもよい2個を超える
金属を意味するものとする。
上記特許請求の範囲を含む本発明の目的に関して、式
(i)はM1,M2およびM3についての多価要件をも含める
べきであること、そしてこの種の多価要件は式(i)に
おいて適切に満たされるものであることが理解される。
更に、M3についてのあらゆる多価要件はR1-X1-またはR2
-X2-によって満たされ得るものであることが理解され
る。
本発明の他の特徴は改質したIIIB族金属含有バイメタ
ルまたはポリメタルアルコキシル化触媒の製造方法を提
供するものであり、該方法は(i)滴定可能アルカリ度
を有するIIIB族金属含有組成物を生成させるための活性
物質と混合することによりIIIB族金属またはIIIB族金属
含有化合物、たとえば酸化ランタンを少なくとも部分的
に反応または可溶化させる工程と、(ii)IIA族金属以
外の2価または多価金属あるいはIIA族金属含有化合物
以外の2価または多価金属含有化合物を少なくとも1個
の活性水素を有する有機化合物と反応させて、2価また
は多価金属含有組成物を生成させる工程と、(iii)触
媒前駆体組成物を生成するのに有効な反応条件下で、II
IB族金属含有組成物を2価または多価金属含有組成物と
反応させる工程と、(iv)アルコキシル化触媒を生成さ
せるのに有効な反応条件下で、触媒前駆体組成物を2価
または多価アニオンを有するオキシ酸またはオキシ酸の
2価または多価金属塩あるいはそれらの混合物と反応さ
せる工程とを含んで構成されるものである。工程(i)
および(ii)は同一の反応装置を使用して同時に行って
もよい。ここで使用されるように、用語「可溶化」はII
IB族金属が活性形態を生ずることを意味する意図を有す
るが、この用語は真正に溶解されたIIIB族金属種(存在
しても、存在しなくてもよい)の生成に限定することを
意図するものではない。
この可溶化は、幾つかのIIIB族金属含有化合物を、た
とえば一般式Za−X−Q−Y−Z′b [式中、XおよびYは酸素、窒素、硫黄およびリンから
成る群から選択される同一または異なる(炭素原子に対
し)電気的に陰性であるヘテロ(すなわち、非炭素)原
子であり、aおよびbはXおよびYの原子価要件を満た
す同一または異なる整数であり、そしてQはXおよび/
またはYに対し電気的に陽性または本質的に中性である
何らかの有機基であって、可溶化を妨げず、または少な
くとも1個の炭素原子を含み、そして好ましくは式: (式中、R4およびR5は同一または異なっており、かつ水
素および炭素数1乃至4の低級アルキルまたはアルキレ
ン基から成る群から選択され、pは1乃至6、好ましく
は2乃至4の整数であり、そしてZおよびZ′は同一ま
たは異なっており、水素あるいは有機基であって、その
意図する目的のために活性物質の機能、すなわちその可
溶化および/または安定性機能を妨げないもので、それ
によりIIIB族金属含有組成物であって、次いで2価また
は多価金属含有組成物と反応して触媒前駆体組成物を生
成するものである。)で表される。]で表される活性物
質と混合することにより行われる。次に、この触媒前駆
体組成物は2価または多価オキシ酸あるいはそのオキソ
酸の2価または多価金属塩と反応させて、活性水素、特
にアルコールを有する化合物のアルコキシル化において
触媒的に活性である触媒を生成する。
IIIB族金属含有化合物の可溶化はアルカリ性スラリー
の生成をもたらすことが出来、そのアルカリ度は滴定に
より検出かつ測定することが出来、ここではそれを「滴
定可能アルカリ度(titratablealkalinity)」と称する
ものとする。
改質IIIB族金属含有バイメタルまたはポリメタル触媒
組成物はアルキレンオキシドと直接接触させて、もしア
ルコキシレートを生成するための活性水素を有していれ
ば、活性物質自体のアルコキシレートを形成することが
できる。もし、活性物質が活性水素を有していないのな
らば、好ましくは過剰の活性物質をアルコキシル化に先
立って除去すべきである。
本発明はこの特徴を別の実施態様によれば、触媒前駆
体組成物と、2価または多価アニオンを有するオキシ酸
あるいはオキシ酸の2価または多価金属塩との反応の前
または後に、交換反応が起こるであろう条件下で、交換
反応を活性水素を有する少なくとも1個の有機化合物、
たとえばアルコールであって、前記活性物質よりも高い
沸点を有し(かつ通常より長い炭素鎖長)を有するもの
と行って、触媒前駆体組成物の相当する、触媒的に活性
な、より高沸点の誘導体を生成させる。次に、この後者
の触媒種をアルキレンオキシドと直接接触させて、より
高沸点物質のアルコキシレートを生成させることができ
る。
本発明のアルコキシル化方法は、触媒的に有効量の上
記したような改質IIIB族金属含有バイメタルまたはポリ
メタル触媒の存在下での、アルキレンオキシドと少なく
とも1個の活性水素を有する少なくとも1個の有機化合
物との縮合反応を包含するものである。改質剤は約0.2
乃至0.9、たとえば0.35乃至0.85、屡々約0.45乃至0.75
の量をもって使用されるが、これらは金属対アニオンの
通常の当量を付与するのに必要な場合であり、これでア
ルコキシル化生成物混合物の狭い分布にとって足り、そ
して少なくとも1種類のアルコキシル化種を該混合物の
少なくとも約20重量%の量をもって提供する。改質IIIB
族金属含有バイメタルまたはポリメタル触媒は充分な攪
拌下で比較的均一な生成物を保証するものである。好ま
しいオキシ酸アニオンはりん酸アニオンである。しばし
ば改質IIIB族金属含有触媒は、25℃またはその標準沸点
のいずれか低い方の温度における比誘電率少なくとも約
10、好ましくは少なくとも約20、すなわち約20乃至50、
そして屡々約25または30乃至45を有する媒質中で調製さ
れる。
本発明によってアルコキシル化生成物混合物が提供さ
れ、これはアルコキシル化種の狭いが、バランスの取れ
た分布を有している。これらの生成物は大量の、実質的
に高級なアルコキシル化部分、すなわち平均ピークアル
コキシル化種よりも少なくとも3個以上のアルコキシル
基を有するものを相対的に含んでいない。有利なのはこ
れらの狭い分布が、最も優勢なアルコキシル化部分が4
個以上のアルコキシル単位を有すること、すなわち従来
の触媒が比較的広い範囲におよぶアルコキシル化種を提
供する場合に得ることができることである。
本発明の方法により製造されるアルコキシル化生成物
混合物は、アルキレンオキシドと、少なくとも1個の活
性水素を有する有機化合物との縮合反応生成物として特
徴づけられ、この場合活性水素当たりの反応アルキレン
オキシドのモル比は少なくとも約4、すなわち約4乃至
16または24、好ましくは約5乃至12である。これらの生
成物混合物は少なくとも1個のアルコキシル化部分を有
し、これはその組成物の少なくとも約20、すなわち約20
乃至30または40、そして最も屡々約20乃至30重量%を構
成している。本発明によるアルコキシル化混合物はま
た、比較的対称的な分布を有している。従って、ピーク
アルコキシル化種よりも(その有機化合物の活性水素位
置当たり)3個以上のオキシアルキレン単位グループを
有している生成物混合物のその部分は比較的少なく、た
とえばその混合物の屡々約12未満、すなわち10未満、お
よび屡々約1乃至10重量%である。同様に、平均ピーク
アルコキシル化種よりも(その有機化合物の活性水素位
置当たり)3個以上だけオキシアルキレン基を少なく有
しているアルコキシル化種は通常比較的少なく、その組
成物のたとえば約15未満、すなわち約10未満、屡々約0.
5乃至10重量%である。最も優勢なアルコキシル化種に
対してオキシアルキレン単位がより高いものおよびオキ
シアルキレン単位がより低いアルコキシレートは、最も
優勢なアルコキシル化種に対する重量比約0.6:1乃至1:1
において存在している。
本発明による好ましいアルコキシル化生成物混合物は
式: Pn=AXe-(n- ) 2 /(2.6+0.4 [式中、nはその組成物のアルコキシル化種について
の反応性水素位置当たりのオキシアルキレン基の数であ
り(nは少なくとも1に等しくなければならない)、
は重量平均によるオキシアルキレンの数であり、Aは混
合物中で最も優勢なアルコキシル化種の重量%であり、
そしてPnはプラスまたはマイナス2%地点以内にある混
合物中の(活性水素位置当たり)n個のオキシアルキレ
ン基を有するアルコキシル化種の重量%である。]に相
当するものである。この分布の関係は一般に、nがマ
イナス4の量乃至nプラス4の量である場合に適用する
ものとする。
ここにおける目的に関して、平均ピークアルコキシル
化種は、次に多く、そして少ない同族体がそれぞれ最も
優勢なアルコキシル化種の0.9:1未満である場合の最も
優勢なアルコキシル化種の(活性水素位置当たり)のオ
キシアルキレン基の数として定義される。隣接の同族体
の一つがその量よりも大きな重量比で存在すれば、平均
ピークアルコキシル化種は二つの種のそれらの数平均に
等しいオキシアルキレン基の量を有するものである。重
量平均オキシアルキレン数は(未反応アルコールを含
む)混合物中のアルコキシル化種をオキシアルキレン基
の重量平均であり、すなわちは100で割った存在する
全ての種についての(n)(Pn)の合計に等しい。
本発明の好ましいアルコキシル化生成物混合物はポリ
(オキシエチレン)グリコール、すなわち「カーボワッ
クス(CARBOWAX)」(商標)および脂肪アルコールエト
キシレート、すなわち「タージトール(TERGITOL)」
(商標)を包含している。「カーボワックス」は一連の
ポリ(オキシエチン)グリコールについてのユニオン・
カーバイド・コーポレーションの商標である。エチレン
グリコールは「カーボワックス」ポリ(オキシエチレ
ン)グリコールを製造するために使用することが出来る
し、また「カーボワックス」ポリ(オキシエチレン)グ
リコールはより高分子量のポリ(オキシエチレン)グリ
コールを製造するために使用することができる。たとえ
ば、「カーボワックス」ポリ(オキシエチレン)グリコ
ール200は「カーボワックス」ポリ(オキシエチレン)
グリコールを400を製造するために使用することが出来
る。具体的に「カーボワックス」ポリ(オキシエチレ
ン)グリコールは一般式H(OCH2CH2)wOH(式中、wは4
以上である)で表される液体および個体ポリマーであ
る。一般に、各「カーボワックス」ポリ(オキシエチレ
ン)グリコールにはその平均分子量に相当する数字が続
いて示される。通常、本発明方法が出発原料として約60
0乃至800を超える平均分子量を有する「カーボワック
ス」ポリ(オキシエチレン)グリコールを使用すること
は好ましくない。それはこの種の「カーボワックス」ポ
リ(オキシエチレン)グリコールが室温では固体である
からである(尤もそれらは反応温度、たとえば110℃に
おいては液体である)。有用な「カーボワックス」ポリ
(オキシエチレン)グリコールの例は、平均w値4およ
び分子量範囲190乃至210を有する「カーボワックス」ポ
リ(オキシエチレン)グリコール200、平均w値8.2乃至
9.1および分子量範囲380乃至420を有する「カーボワッ
クス」ポリ(オキシエチレン)グリコール400、平均w
値12.5乃至13.9および分子量範囲570乃至630を有する
「カーボワックス」ポリ(オキシエチレン)グリコール
600である。
「タージトール」は一連のエトキシル化ノニルフェノ
ール、第1および第2アルコール、すなわちノニオン界
面活性剤、ならびに炭素数10乃至20の第2アルコールの
酸性スルフェートのナトリウム塩、すなわちアニオン界
面活性剤についてのユニオン・カーバイド・コーポレシ
ョンの商標である。「タージトール」ノニオン界面活性
剤の例には、「タージトール」Sノニオニックスがあ
り、これらは一般式CH3(CH2)xCH(CH3)-O-(CH2CH2O)yH (式中、xは9−11の値であり、そしてyは約1を超え
る値である)で表されるものである。「タージトール」
アニオン界面活性剤の例にはC4H9CH(C2H5)CH2SO4-Naで
ある「タージトール」アニオニック08、C4H9CH(C2H5)C2
H2CH-(SO4Na)CH2CH(CH3)2である。「タージトール」ア
ニオニック4およびC4H9CH(C2H5)C2H4CH-(SO4Na)C2H4CH
(C2H5)2である「タージトール」アニオニック7があ
る。
上に示したように、本発明の改質IIIB族金属含有バイ
メタルまたはポリメタル触媒は2価または多価アニオン
を有する有機または無機オキシ酸、たとえば硫酸、りん
酸、炭酸、ピロ硫酸等、あるいは2価または多価アニオ
ンを有する有機または無機オキシ酸の金属塩、たとえば
硫酸アルミニウム、硫酸亜鉛、りん酸亜鉛等、あるいは
それらの混合物によって改質される。これらの改質触媒
は錯体構造を有しているものと考えられ、これは多分種
の混合物を含んで構成され、それらの幾つかのものはた
とえ触媒的に活性でなくてもよい。触媒的に活性である
と考えられるそれらの種は、以下の式: [R1-X1-M1]f-Y1-[M3-Y2-]j-[M2-X2-R2]g(i) (式中、R1およびR2は独立に水素または少なくとも1個
の活性水素を有する有機化合物の有機残基であり、 X1およびX2は独立に酸素、硫黄または窒素であり、 M1、M2およびM3は独立にIIA族金属以外の2価または
多価金属である、但し、M1、M2およびM3の少なくとも1
個はIIIB族金属であるものとし、 Y1およびY2は独立に原子価2乃至6の2価または多価
のオキシ酸アニオン、酸素、硫黄または窒素である、但
しY1およびY2の少なくとも1個は原子価2乃至6の2価
または多価オキシ酸アニオンであるものとし、 jは0乃至約100の値を有する整数であり、そして、 fおよびgは、jが値0である場合f+gの合計がY1
の原子価に等しいような値を有する整数、またfおよび
gは、jが0以外の値である場合f+gの合計がY1プラ
ス[M3-Y2]jの原子価に等しいような値を有する整数であ
る。)で表されるタイプの構造を有しているものと考え
られる。式(i)は単に推量であることが理解される。
本発明はアルコキシル化生成物混合物は改質IIIB族金
属含有バイメタルまたはポリメタル触媒の使用により可
能となるものであり、それらの触媒はアルコキシル化生
成物の限定された狭い分布を提供するのに足る2価また
は多価強オキシ酸あるいは強オキシ酸の2価または多価
金属塩あるいはそれらの混合物によって改質されている
このアルコキシル化条件は、アルコキシル化生成物のよ
り狭い分布を依然として得ながら他の点では変化しても
よい。
触媒の改質剤は2価または多価酸あるいはオキシ酸の
2価または多価金属塩あるいはそれらの混合物であり、
そして少なくとも1個、最も屡々少なくとも約2個の酸
素原子であって、核原子に対し慣習的に二重結合として
示されるものを含んでいる。この種の酸および金属塩に
は、たとえば硫酸およびりん酸ならびにジルコニウム、
亜鉛およびトリウムの硫酸塩およびりん酸塩があるが、
一般に最も狭い分布はりん酸および金属りん酸塩を使用
することにより得られる。
本発明において使用するのに適するオキシ酸の2価お
よび多価アニオンならびにオキシ酸の金属塩タイプ、た
とえばY1およびY2には、例示によってのみであるが、ス
ルフェート、たとえばSO4 -2、りん酸塩、たとえばP
O4 -3、マンガン酸塩、たとえばMnO4 -2、チタン酸塩、た
とえばTiO3 -2、タンタル酸塩Ta2O6 -2、モリブデン酸
塩、たとえばMoO4 -2、バナジン酸塩、たとえばV2O4 -2
クロム酸塩、たとえばCrO4 -2、ジルコン酸塩、たとえば
ZrO3 -2、ポリりん酸塩等がある。
2価または多価金属塩改質剤ならびにまた、以下で説
明する2価または多価金属含有組成物中に包含され得る
金属の例示には、スカンジウム、イツトリウム、ランタ
ン、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、
ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステ
ン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ア
ドミウム、水銀、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、イ
ンジウム、タリウム、炭素、珪素、ゲルマニウム、錫、
鉛、リン、ヒ素、アンチモン、硫黄、セレン、テルル、
セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サ
マリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、
ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、
イッテルビウム、ルテチウム、トリウム、プロトアクチ
ニウム、ウランおよびプルトニウムがある。
使用される改質剤の量ならびに触媒を調製するために
それが導入される方法は、その組成物の少なくとも約20
重量%の量をもって存在する少なくとも1個のアルコキ
シル化種を伴う所望の狭い分布が達成されるか否かによ
り決定し得るものである。理論の限定を望むわけではな
いが、アルコキシル化生成物の狭い分布を生成するため
の活性触媒はIIIB族金属原子ならびに上記の式(i)に
より例示されたように、IIIB族金属原子が活性化される
方法において改質剤アニオンに関連するIIA族金属原子
以外の他の金属原子を含んで構成されるものと考えられ
る。改質剤の添加量は、金属対アニオンの標準当量を付
与することを要する場合には約0.2乃至0.9、すなわち約
0.45乃至0.75の量の範囲にある。
一般に改質に際して、その触媒前駆体組成物は下記の
式: [R1-X1-M1]f-X3-[M3-X4]j-[M2-X2-R2]g(ii) (式中、R1、R2、X1、X2、M1、M2、M3、j、fおよびg
は上記の定義に同じであり、X3およびX4は独立に酸素、
硫黄または窒素であり、R1およびR2は独立に二重結合酸
素(その有機化合物はカルボン酸であった)、ヘテロ原
子、たとえば酸素、硫黄、窒素およびリン(たとえば、
その有機化合物はグリコール、ポリアミン、グリコール
のエーテル等であった)をも含んでいてもよく、そして
R1およびR2は屡々炭素数1乃至20であってもよい。)で
表すことができる。式(ii)は単に推量であることが理
解される。
上記特許請求の範囲を含む本発明の目的に関して、式
(ii)はM1、M2およびM3についての多価要件をも含める
べきであること、そしてこの種の多価要件は式(ii)に
おいて適切に満たされるものであることが理解される。
更に、M3についてのあらゆる多価要件はR1-X1-またはR2
-X2-によって満たされ得るものであることが理解され
る。
この改質剤は所望触媒活性を有する改質IIIB族金属含
有種を生成させ得るように思われるが、改質中の他の条
件によっては異なる量の改質剤が、アルコキシル化工程
の間の選択性および反応速度に関して最適な触媒を提供
することになるのが判明している。従って、本発明の一
特徴はアルコキシル化生成物混合物の狭い分布を達成す
るのに足る改質のレベルを提供することにある。
改質IIIB族金属含有バイメタルまたはポリメタル触媒
を含有する媒質もまた、得られた改質IIIB族金属含有バ
イメタルまたはポリメタル触媒が生成すべきアルコキシ
ル化生成物の所望の狭い分布を可能とするか否かについ
て影響を及ぼし得るものである。もし、その媒質が支配
的な成分、すなわち、溶媒として低比誘電率を有する物
質を含んで構成されると、改質剤は分離した液相を生成
する可能性があり、そして緊密な混合物を得るのに際し
て増大した困難を呈する可能性がある。他方、過度に極
性である溶媒に関しては、IIIB族金属原子または他の金
属原子に関連する有機部分がその溶媒によって置き換え
られる可能性がある。従って、不適切な量の水はIIIB族
金属含有触媒の改質の間、基本的には回避すべきものと
する。最の頻繁なのは、媒質とIIIB族金属原子または他
の金属原子に対しこの部分を提供する有機化合物とが同
一であることである。特に都合のよい媒質には、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリ
コール、グリセロール、ブタンジオール、1,3−プロパ
ンジオール等がある。都合がよいのは、使用される媒質
がアルコキシレート生成に関して反応性であることを意
図しないのであれば、その媒質は充分に低い沸点を有す
るべきことであり、そうすればその媒質を触媒および混
合物と反応性である有機化合物から蒸留により容易に除
去することができる。最も頻繁に、この媒質は少なくと
も2個のヘテロ原子、たとえば本明細書中に記載する活
性物質を有する溶媒を含んで構成される。
改質剤は、触媒前駆体組成物を激しく攪拌しながら添
加するのが好ましい。これに関連して、触媒前駆体組成
物に対し改質剤を緩慢に添加するのが好ましい。一般
に、添加すべき改質剤10%未満は触媒前駆体組成物に対
し如何なる1回の添加によってもよい。改質剤の添加は
都合のよい温度、たとえば約10℃乃至160℃、すなわち
約50℃乃至150℃で行うことができる。好ましくは窒素
雰囲気が有利である。改質剤は水性状態で導入するのが
有利である。
式R1X1-および-X2R2で示される置換基を有する改質II
IB族金属含有バイメタルまたはポリメタル触媒は如何な
る適当な方法においても調製することができる。たとえ
ば、IIIB族金属含有組成物はIIIB族金属またはIIIB族金
属含有化合物、たとえば酸化ランタンまたは以下で説明
するIIIB族金属の他の適切な供給源を、式R1X1HまたはH
X2R2で示される活性水素原子を含む有機化合物と反応さ
せることにより調製することができる。IIA族金属含有
組成物以外の2価または多価金属含有組成物は上記した
2価または多価金属あるいは2価または多価金属の他の
適切な供給源を、式R1X1HまたはHX2R2で示される活性水
素原子を含む有機化合物と反応させることにより調製す
ることができる。次いで、IIIB族金属含有組成物および
2価または多価金属含有組成物を、触媒前駆体組成物を
生成させるために有効な反応条件下で反応させる。より
高分子量、たとえば炭素数4以上を有する化合物に関し
ては、一般的に式R1X1HまたはHX2R2で示されるより低分
子量かつより反応性、そして揮発性化合物(たとえば、
炭素数1乃至約3であるもの、特に化合物、たとえばエ
タノール、エチルアミン、エチレングリコール等)を使
用し、次いで、揮発によってより低分子量物質を除去し
ながらより高分子量の置換基でその置換基を交換するの
が好ましい。次に、その触媒前駆体組成物を、2価また
は多価オキシ酸あるいはオキシ酸の2価または多価金属
塩と反応させて、改質IIIB族金属含有バイメタルおよび
ポリメタルアルコキシル化触媒を生成する。
式R1X1HまたはHX2R2で示される化合物には、本発明の
アルコキシル化生成物と関連して記載された活性水素を
有するそれら有機化合物、たとえばアルコール、フェノ
ール、カルボン酸およびアミンがある。最も普遍的に、
これらの式R1X1HまたはHX2R2で表される化合物はアルコ
ールである。交換反応をIIIB族金属原子または他の金属
原子に対し、より高分子量置換基を提供するために行う
べき場合は、一般に交換に先立ってその改質を行い、ま
た交換置換基に関してより低分子量の物質を使用して改
質工程を強めることが好ましい。本発明において使用す
るのに適切な活性水素を有する有機化合物は、ヒドロホ
ルミル化/水素化反応生成物を包含している。
本発明において使用するためのIIIB族金属含有化合物
/組成物の例示には、可溶性IIIB族金属含有化合物/組
成物自体またはアルコキシル化工程反応体、たとえば活
性剤との相互作用によって可溶性形態に変換可能である
IIIB族金属含有化合物/組成物が包含される。IIIB族金
属含有化合物/組成物の具体例には、IIIB族金属と各種
アルコールとの1種類以上の反応生成物(アルコラー
ト、たとえばIIIB族金属アルコキシドおよびフェノキシ
ド)ならびに酸化物、水酸化物、アンモニエート、アミ
ド、チオレート、炭化物、チオフェノキシド、窒化物、
チオシアネートおよびカルボキシレート化合物、たとえ
ばアセテート、ホルメート、オキサレート、シトレー
ト、ベンゾエート、ラウレートおよびステアレートがあ
る。好ましいIIIB族金属含有化合物はランタン含有化合
物またはそれらの混合物であり、そして好ましいIIIB族
金属含有組成物はランタンアルコラートである。
IIIB族金属またはIIIB族金属含有化合物、たとえばラ
ンタン酸化物または上記した他の適切なIIIB族金属の供
給源ならびにIIA族金属以外の2価または多価金属また
は2価または多価金属の適切な供給源からの改質IIIB族
金属含有バイメタルまたはポリメタル触媒組成物の調製
は標準的には高温、たとえば約30℃乃至200℃以上、か
つ液体媒質中で行われる。置換反応をもたらす有機化合
物は、IIIB族金属含有反応体および/または2価あるい
は多価金属含有反応体との反応に要するその過剰をもっ
て通常提供される。従って、有機化合物に対するIIIB族
金属含有反応体および2価あるいは多価金属含有反応体
の重量比は屡々約0.01:100乃至25:100の範囲内にある。
所望により、反応は不活性液体溶媒の存在下で行っても
よい。交換反応もまた高温下で行われ、そして場合によ
り一層揮発性成分の除去を容易にするため減圧下で行わ
れる。温度は約50℃乃至250℃、すなわち約80℃乃至200
℃または250℃の範囲に及んでいればよく、そして(絶
対)圧力は屡々1ミリバール乃至5バール、たとえば約
10ミリバール乃至2バールの範囲にある。
改質IIIB族金属含有バイメタルまたはポリメタル触媒
組成物に対する有機置換基がアルコキシル化工程に関す
る「スターター」成分に対応しているのが通常望まし
い。このスターター成分は有機化合物であって、アルキ
レンオキシドと反応する少なくとも1個の活性水素を有
している。
アルコキシル化はIIIB族金属含有バイメタルまたはポ
リメタル触媒の触媒的有効量、たとえばスターター成分
の重量基準で約0.001乃至10、屡々約0.5乃至5重量%を
使用することにより行われる。アルキレンオキシドの使
用量とは無関係に触媒は、アルコキシル化の間略その活
性を保持する。従って、触媒の量はアルコキシル化帯域
に提供されるスターターの量に基づくことが可能であっ
て、遂行されるアルコキシル化の程度によるものではな
い。
通常、IIIB族金属含有バイメタルまたはポリメタル触
媒およびスターター成分を混合し、次いでアルキレンオ
キシドの所望量が添加されるまでアルキレンオキシドを
反応温度において添加し、次にこの生成物を中和し、所
望により、生成物混合物から未反応スターター物質をス
トリップする工程、濾過あるいはその上の反応を含むあ
らゆる手順において終結させることができる。
アルコキシル化の温度は適切な反応速度を提供するの
に充分であると共に反応体または反応生成物の分解を伴
わないものとする。屡々温度は約50℃乃至270℃、たと
えば約100℃乃至200℃の範囲におよぶ。圧力はまた広く
変動してもよいが、低沸点アルキレンオキシド、たとえ
ばエチレンオキシドおよびプロプレンオキシドを使用す
る場合は加圧反応装置を使用するのが好ましい。
アルコキシル化反応媒質は好ましくは攪拌して、該反
応媒質全体におよび反応体および触媒の良好な分散を保
証するものとする。更に、アルキレンオキシドは通常そ
れが反応可能である概算速度において添加される。
中和は触媒をアルコキシル化生成物混合物から回収す
るのを補助し得る。中和する場合、触媒含有ゲル構造ま
たは濾過装置を塞ぐ固体を生成する傾向を有する酸類は
避けるべきである。硫酸、りん酸、プロピオン酸、安息
香酸等は都合良く用いられる。
本発明は好ましい手順を提供し、それによってIIIB族
金属またはIIIB族金属含有化合物を効果的に利用して、
少なくとも1個の活性水素を有する有機化合物、たとえ
ばアルコール、特に長鎖脂肪アルコール、カルボン酸、
アミン、ポリオールおよびフェノールのアルコキシル化
において活性である触媒的種を調製することができる。
これは下記の一般的手順により達成される。
IIIB族金属含有組成物は、IIIB族金属またはIIIB族金
属含有化合物を活性物質と、該IIIB族金属またはIIIB族
金属含有化合物および該活性物質が反応または相互作用
して1種類以上の触媒的活性誘導体を生成するであろう
条件下で接触させ、次いでこれらをIIA族金属含有組成
物以外の2価または多価金属含有組成物と、1種類以上
の触媒的活性誘導体(以下、集合的に「触媒前駆体組成
物」と称する)を生成するのに有効な条件下で反応させ
ることによって製造される。活性物質は式: Za−X−Q−Y−Z′b (式中、各項は先に定義した通りである。)で表される
如何なる化合物でもよい。この反応の触媒前駆体組成物
を統合しているIIIB族金属含有バイメタルまたはポリメ
タルアルコキシル化触媒はアルコール、特に第1アルコ
ール、たとえば長鎖脂肪アルコール、またはそれらの混
合物であって、ノニオン界面活性剤の製造に際してスタ
ーターとして使用されるもののアルコキシル化において
特に有効である。しかしながら、触媒前駆体組成物を統
合しているIIIB族金属含有バイメタルまたはポリメタル
アルコキシル化触媒はまた、活性水素を含む有機化合物
の広範な種類の接触的反応において有効に利用すること
ができる。もし、たとえば活性物質がエチレングリコー
ルであれば、この触媒前駆体組成物をその場で容易に使
用してエチレングリコール自体を触媒することが出来、
それによって如何なる所望の名目上の分子量をも有し、
かつ比較的狭い分子量分布を都合良く有するエチレング
リコール−スタート・ポリ(オキシアルキレン)グリコ
ールを生成させるものである。
もし、更に、別の実施例によって、活性物質がエチレ
ングリコールのモノエチルエーテル(MEEG)であり、そ
して触媒前駆体組成物がエチレンオキシドにより直接ア
ルコキシル化される場合、その生成物はMEEGのエトキシ
レートの混合物となり、その組成はエチレンオキシド対
MEEGのモル比により決定される。
ここで使用されるように、用語「過剰の活性物質」
は、IIIB族金属またIIA族金属以外の金属に対し化学的
または物理的に結合し得ない活性剤の量であって、その
結果それは簡単な物理的手段により除去し得ることを意
味する。この操作のために利用される技術は臨界的なも
のではない。真空ストリッピングがその簡易性および効
率の故で推奨されるが、蒸発およびその他の知られた手
順を利用してもよい。
触媒前駆体組成物はスラリー状の微粉砕した粒状固体と
して得られ、これは濾過、デカンテーションまたは類似
の手順により反応混合物から容易に分離することができ
る。そのようにして得られた生成物は、2価または多価
オキシ酸により、あるいはオキシ酸の2価または多価金
属塩によって改質されたにせよしないにせよ、アルコキ
シル化反応において触媒的に活性である。
本発明による特に望ましい特徴は、この触媒を使用し
て独特の狭い分子量分布、低流動点、および未反応スタ
ーター成分の低いレベルを有するアルコキシレート界面
活性剤を提供し得ることである。この処理に際して、触
媒は反応が起こるであろう条件下でスターター成分、た
とえばアルコールと接触させてアルコール交換(これは
また、アルコキシド交換と称することもできる)を行
う。従って、スターター・アルコールの一部はIIIB族金
属のアルコラートとして存在するが、このアルコラート
はそれ自体がアルコキシル化反応についての活性種であ
る。次に、この反応混合物を知られた手順に従って1種
類以上のアルキレンオキシド、たとえばエチレンオキシ
ドと反応させて所望の活性剤を製造する。
さて、活性物質に関する上に示した構造式を参照する
と、XおよびYは好ましくはたとえば互いに1個を超え
る炭素がβ位置において相互に除去されており、そして
それらは好ましくはエチレングリコールにおいては酸素
であり、あるいはモノエタノールアミンにおいては酸素
および窒素である。しかし、XおよびYはまた、硫黄あ
るいはリンであってもよい。他の有用化合物の代表例に
は、エチレンジアミン、N−メチルエタノールアミン、
テトラヒドロフルフリルアルコール、2−メルカプトエ
タノール、1,2−プロピレングリコール、2−メチルチ
オエタノール、2−エトシキエタノール、ジエチレング
リコール、1,3−プロパンジオールおよび1,4−ブタンジ
オールがある。
ZおよびZ′は同一または異なる基で場合により置換
されており、そして屡々ZおよびZ′の少なくとも一方
が水素、炭素数1乃至4の低級線状または分枝鎖アルキ
ル、炭素数2乃至約6のアルキレン、フェニルまたは低
級アルキル置換フェニル、炭素数3乃至約6のシクロア
ルキルおよびアルキレンまたはヘテロ原子置換アルキレ
ン環から成る群から選択される。
活性物質において、QはXおよびY間の炭素数6まで
の炭素鎖を含んで構成されていればよい。2乃至4の炭
素鎖が好ましいが、これはXおよびYの活性化能力がこ
のような鎖長において最大となるからである。これらに
関して、2炭素鎖長が特に好ましい。非常に好ましい実
施態様において、Qは2炭素鎖であり、そしてその構造
式は以下のようになる。
(式中、Z、Z′、X、Y、aおよびbは上の定義通り
であり、またR6、R7、R8およびR9は好ましくは水素であ
るが、それらはまた炭素数1乃至4の低級アルキルまた
はアルキレン基で、場合により置換されているもの、あ
るいはその意図する目的に関し活性物質の有用性が妨げ
られることのないその他の基であってもよい。
更に、Qは環式、好ましくは6個以下の炭素から成る
シクロアルキルで、場合により置換されており、式: で表すことが出来るものである。この説明に該当する化
合物には、4−メトキシシクロヘキサン1,2−ジオー
ル、2−アミノシクロペンタノールおよび2−メトキシ
シクロペンタノールがある。
同様に、XまたはYのいずれか、あるいはそれらの両
者が、それらのいずれかに隣接する炭素原子を伴う環構
造の部分であってもよく、式: で示されるものがある。これらの構造を示す若干の化合
物はテトラヒドロフルフリルアルコール、フルフリルア
ルコール、2−ヒドロキシエチルアジリジン、1−(N
−メチル−2−ピロリジニル)エタノールおよび2−ア
ミノメチルピロリジンがある。
更に、XおよびYは式: Za−X−Q−Y−Z′b で表される、Qを含んでそれら自体が同一環構造の部分
であってもよい。この種化合物の代表例には、ピララジ
ン、4−ヒドロキシメチル−2,2′−ジメチル−1,3ジオ
キソラン、2,6−ジメチルモルホリンおよびシクロヘキ
サノンエチレンケタールがある。
飽和または不飽和、置換または非置換の何れにせよ、
数多くの他の環構造もまた可能であり、そしてそれらは
本発明の範囲内にあることが意図されている。
Qならびに式の構造全体についての僅かに知られた限
定は、その活性物質がIIIB族金属含有化合物を少なくと
も部分的に溶解し得るものでなければならないというこ
とである。この溶解は幾つかの非作用物質を上首尾に利
用せしめる重要な工程であると考えられる。何か特別な
理論に結び付けることを意図するものでないが、この可
溶化は隣接の炭素原子に関連するヘテロ原子XおよびY
の電子−吸引効果(electron−withdrawing effects)
により行われ、それによって活性物質分子の酸性度を増
加させ、またIIIB族金属との錯体の形成に関与するため
にそれを補助し、たとえば構造: により例示されるものと考えられる。
上記構造におけるM1の原子価要件(ZO)および0
(Z)によって適切に満足されることが理解される。
従って、式: で表されるあらゆる構造が満足すべきものであるが、た
だそのヘテロ原子の電気陰性度を排除し、あるいは中和
し、その結果活性物質が少なくとも部分的にIIIB族金属
含有化合物を溶解させるというその意図された目的の遂
行を妨げるものではないことを条件とするものとする。
本発明による改質IIIB族金属含有バイメタルまたはポリ
メタル触媒の製造方法において、その活性物質は安定効
果、たとえば前記方法において調製された幾つかの中間
的触媒種に関する高温における熱的安定性を提供し得る
ものであり、それにより所望の最終触媒活性種の生成を
許容するものであると考えられる。
IIIB族金属含有化合物が可溶化されると、媒質のアル
カリ度が増加するので、アルカリ度の形成をスクリーニ
ング技法として利用し、潜在的に有用な活性物質を同定
することができる。この試験において、以下でより詳細
に説明するようにエタノール中0.01N HCl(アルコール
性NCl)による滴定で測定されるべく装填された(IIIB
族金属含有化合物として計算された)IIIB族金属含有化
合物5gを基準とし、IIIB族金属含有化合物として計算さ
れるアルカリ度の約1g乃至それ以上は求めるべきであ
る。しかしながら、アミンはこの試験を妨害するので、
アミン含有活性物質候補に関しては信頼可能に利用し得
るものではないことに注目すべきである。
前述したように、本発明方法の可溶化工程において、
IIIB族金属含有化合物またはそれらの混合物は活性物質
と混合して1種類以上の前駆体種を生成させる。この処
理の目的はアルコキシル化反応において触媒的に有効で
あるIIIB族金属含有化合物を充分に溶解させることであ
り、その結果活性物質中のIIIB族金属含有化合物の濃度
をその可溶性最大値未満または超過とすることである
が、ただ充分なIIIB族金属含有化合物が触媒的に有効で
あるべく溶解されることを条件とするものとする。しか
し、一般的なガイドラインとして最初の工程において使
用されるIIIB族金属含有化合物の濃度は活性物質を基準
として標準的に約1−2%の範囲にあるべきものであ
る。IIIB族金属含有化合物は活性物質中のその溶解度よ
り通常若干過剰に存在すべきであるが、約30%を超える
IIIB族金属含有化合物濃度は減多に望ましいものである
とは考えられない。
この工程に関する温度は臨界的なものであるとは考え
られず、そしてこの温度は約50℃から活性物質の沸点ま
での範囲に及んでいてもよいが、標準的には200℃を充
分に超えている。望ましいのは約90乃至150℃、好まし
くは約125℃乃至150℃の範囲で操作することであり、そ
してこの系を真空または加圧下に置いて活性物質を液相
に維持しながら如何なる所望温度に保持することも可能
である。有利なのは温度および圧力の条件を、水を蒸発
させ、そして反応媒質から除去し得るようなものとする
ことである。好ましいのは触媒の調製を実質的に不活性
雰囲気、たとえば窒素雰囲気下で行うことである。
本方法のこの工程を行うために、IIIB族金属含有化合
物のスラリーを生成させるべくIIIB族金属含有化合物の
少なくとも一部を溶解させるのに適当な時間に亘って充
分な攪拌下にある攪拌容器中にIIIB族金属含有化合物を
単純に添加する。通常これは約1乃至4時間以内で行わ
れる。溶解されるIIIB族金属含有化合物の量は勿論、存
在するIIIB族金属含有化合物の濃度、使用する活性物質
の有効性、ならびに温度、時間および用いられる攪拌に
左右されることになる。理想的には、引き続くアルコキ
シル化反応に関して所望であるIIIB族金属含有化合物の
量を溶解させる。この工程のためのIIIB族金属含有化合
物の供給源には、あらゆる市販グレードのIIIB族金属含
有化合物が含まれる。それはこの種のIIIB族金属含有化
合物中に含まれる微量の不純物は、本発明の方法により
生成される触媒に対し顕著に悪影響を及ぼすものである
とは考えられないからである。
2価または多価金属含有組成物を調製するために、適
切な2価または多価金属含有化合物、たとえば以下に説
明する金属アセテートを、少なくとも1個の活性水素を
有する有機化合物と反応させることができる。得られた
混合物を反応系に対する圧力を調製しながら還流におい
て温度約80℃乃至約200℃以上に加熱する。一般にこの
種の加熱は同時に反応の副生物、たとえば水、塔頂留出
物を除去しながら約2乃至6時間以内の時間で行われ
る。
バイメタルおよびポリメタル塩類を本発明の方法にお
いて使用できることが理解される。たとえば、IIIB族金
属含有化合物およびIIA族金属化合物以外の2価または
多価金属含有化合物は本発明の目的に関しては同じ化合
物として使用できる。この種のバイメタルおよびポリメ
タル塩類の実例には、たとえばチタン酸ランタン(La
2O3.2TiO2)、タングステン酸セリウム(Ce2(WO4)3)等が
ある。
次いで、IIIB族金属含有組成物を2価または多価金属
含有組成物と、触媒前駆体組成物を生成するのに有効な
条件で反応させるが、この触媒前駆体組成物は2価また
は多価酸あるいはオキシ酸の2価または多価金属塩と反
応してアルコキシル化反応用触媒を生成し、かつアルコ
キシル化生成物の狭さを強めるものである。これは、た
とえばエチレンオキシドを活性物質として使用される物
質、たとえばエチレングリコールに添加してあらゆる所
望分子量のポリ(オキシエチレン)グリコールを生成さ
せるべき場合である。
本発明において使用される2価または多価金属含有組
成物は式[R1X1]m[M1]nおよび[R1X1]m′[M1]n′(式中、
R1、R2、X1、X2、M1およびM2は上に示したのと同じであ
り、そしてm,n,m′およびn′は適切な原子価要件を満
たす同一または異なる整数である。)で表すことができ
る。2価または多価金属含有組成物は上で説明したIIA
族金属以外の2価または多価金属あるいはその他の2価
または多価金属の適切な供給源を、式R1X1HまたはHX2R2
で表される活性水素原子を含む有機化合物と接触させる
ことによって製造することができる。この種の2価また
は多価金属含有組成物は慣用の方法により調製すること
ができる。
本発明において使用するための2価または多価金属含
有化合物組成物の実例には、可溶性2価または多価金属
含有化合物/組成物自体あるいはアルコキシル化工程反
応体、たとえば活性物質との相互作用の結果可溶性形態
に変換し得る2価または多価金属含有化合物/組成物が
ある。具体的な2価または多価金属含有化合物/組成物
の例には、各種のアルコール(アルコラート、たとえば
アルミニウムアルコキシドおよびフェノキシド)ならび
に酸化物、水酸化物、アンモニエート、アミド、チオレ
ート、炭化物、チオフェノキシド、窒化物、チオシアネ
ートおよびカルボキシレート化合物、アセテート、ホル
メート、オキサレート、サイトレート、ベンゾエート、
ウラレートおよびステアレートと、IIA族金属以外の2
価又は多価金属との1種類以上の反応生成物が包含され
る。
IIIB族金属含有組成物と2価または多価金属含有組成
物との反応は、触媒前駆体組成物を生成させるのに有効
な条件下で行われる。この反応は従来の方法、たとえば
米国特許第3,432,445号、米国特許第3,607,785号および
米国特許第4,281,087号中に記載されたものによって行
うことができる。あるいは触媒前駆体組成物は制御され
た加水分解/ソルボリシスによってメーヤーワイン二重
(double)アルコキシドから調製することもできる。Br
adley,D.C.,Mehrotra,R.C.およびGaur,D.D.,“Metal Al
koxides",Academic Press,Inc.,New York,New York(19
78年)ならびにまた、Teyssie,Ph.,Bioul,J.P.,Hocks,
L.およびOuhadi,T.,“Chemtech"(1977年)、pp.192−1
94を参照されたい。
この触媒を異なったスターターを用いて、界面活性剤
または他のアルコキシル化生成物を生成させるために使
用する場合は、交換は上記したように行うことができ
る。たとえば、界面活性剤の製造に際して、上記式
(i)で示される触媒を、界面活性剤レンジ(range)
アルコールまたはこの種アルコール、代表的にはC12-C
14アルコールの混合物を収容する攪拌容器に添加すれば
よい。使用される触媒前駆体組成物あるいはIIIB族金属
含有バイメタルまたはポリメタル触媒組成物の濃度は非
常に広い範囲に亘って変動してもよいが、理想的には引
き続くアルコキシル化反応のために所望であるそれに略
等しい濃度である。交換反応中の温度は、その反応が起
こる如何なる温度であってもよいが、好ましくは約100
−250℃の範囲内にあり、そして圧力はこれらの温度を
達成するために調節すればよい。交換工程が引き続くの
であれば、選択される活性物質は沸点約200℃未満を有
するべきであって、それによりそれらの大部分は250℃
レンジまたはそれ以上で沸騰する洗浄剤アルコールから
のストリップを容易に許容するものである。得られたア
ルコール交換生成物は、交換アルコールによりスタート
した界面活性剤を生成するためのアルコキシル化反応に
おける触媒として直接使用するのに適している。
上記した方法により生成された触媒は屡々微粉砕され
た(たとえば、約5ミクロン)粒子から成る安定なスラ
リーの形態であり、そして過剰のIIIB族金属含有化合物
を含有している。
そのアルコール交換生成物を含む上の式(ii)で示さ
れる触媒前駆体組成物はアルコキシル化用触媒を使用し
てアルコキシル化生成物の狭い分布を提供するに先立っ
て、2価または多価オキシ酸あるいはオキシ酸の2価ま
たは多価金属塩によって改質される。2価または多価オ
キシ酸の混合物および/またはオキシ酸の2価または多
価金属塩の混合物、あるいはそれらのクロス・コンビネ
ーション(cross combination)混合物を本発明方法に
おいて使用することができる。改質剤は触媒調製中の何
時でも添加可能であるが、一般的には洗浄剤レンジ・ア
ルコールの添加に先立って添加され、そして固体または
適切な溶媒中に溶解されたものとして添加すればよい。
この工程の精確な化学的性質は完全には理解できない
が、この改質は全工程に対して、分子量分布が狭くなる
という点で実証し得る改質をもたらすものである。その
上、改質触媒はアルコキシル化反応における誘導期を殆
どまたは全く必要としない傾向を有しており、また更に
未改質の相当品を超える反応速度の増加を見せる。これ
と反対に従来の触媒、たとえば水酸化カリウムに対する
2価または多価オキシ酸あるいはオキシ酸の2価または
多価金属塩の添加は、生成物分布に対し何らの有益な効
果をもたらすこともなくアルコキシル化の速度を遅延さ
せる。
あるいは改質IIIB族金属含有バイメタルまたはポリメ
タル触媒は、IIIB族金属含有化合物および活性物質が反
応または相互作用して1種類以上の触媒的に活性な誘導
体を形成する条件下で、IIIB族金属含有化合物を活性物
質と接触させ、次に前記触媒的活性誘導体を、1種類以
上の改質アルコキシル化触媒を形成するのに有効な条件
下でオキシ酸のIIA族金属塩以外のオキシ酸の2価また
は多価金属塩と反応させることにより生成させることが
出来る。本願と同日に出願された同時継続米国特許出願
(D−15752)であって、ここに参考として引用するも
のを参照されたい。
もし、その触媒をその「粗製」状態で、すなわちその
反応混合物からの分離または精製を伴わずに使用する場
合有利な結果が得られる。それにも拘らず、所望により
改質されているにせよ、いないにせよその触媒をその反
応混合物から分離し、精製し、乾燥し、かつ貯蔵するこ
とができる。これは単刀直入な方法で、過剰の活性剤ま
たは活性酸素を含有する他の有機物質を除去し、得られ
たスラリーを濾過し、湿潤固形分を溶媒(たとえば、テ
トラヒドロフラン)で再スラリー化し、かつ再濾過し、
そして好ましくは真空下で乾燥することにより達成され
る。このようにして得られた固形分は触媒的に活性であ
るが、屡々それらはその「粗製」形態における触媒より
も実質的に活性が低い。しかし、反応速度にも拘らず、
所望の狭い分子量分布および他の利点は依然として得る
ことができる。
IIIB族金属から触媒を製造するための上記の各種手順
において具体化された全工程は、工程の変動について顕
著に「寛容」であることが本発明のこの特徴に関して非
常に望ましく、かつ全く意外な利点であると言える。従
って、改質剤が添加され、また妥当な制限内で如何なる
改質剤が使用されるかという点に関しては可成りのフレ
キシビリティが存在する。同様に、もし行うのなら未反
応活性物質を、たとえば交換反応の前に全部または部分
的に除去してもよいし、あるいは交換反応の間存在する
儘にしておいてもよい。更に、この触媒は無限に再使用
してもよいし、その「粗製」状態で使用かつ貯蔵しても
よいし、あるいは精製かつ乾燥してもよいし、反応速度
における何らの損失をも伴うことなく温度を上昇させて
調製してもよい。
本発明の方法を実施するに際して包含される手順は、
ノニオン界面活性剤の製造を指向する下記の記載により
例示される。
本発明方法を実施する態様は、「ピークとした(peak
ed)(狭い分子量分布の)線状アルコールエトキシレー
ト(ノニオン界面活性剤)の製造において使用すること
を意図するIIIB族金属含有バイメタルまたはポリメタル
アルコキシル化触媒のスラリーを調製するための以下の
概括化した手順により例示することができる。
ノニオン界面活性剤製造の具体的なケースに適用した
場合、本発明は可成りの操作上の自由な許容範囲によっ
て特徴づけられる。このことは改質状態の触媒が生成さ
れる工程についての好ましいバージョンにおいて特に当
てはまる。行われる化学作用の観点から、改質IIIB族金
属含有バイメタルまたはポリメタル触媒の好ましい製造
において、5つの異なった工程が存在する。工程1、
2、3および4は下記の反応を包含する。
工程1−IIIB族金属含有組成物を生成させるためのIIIB
族金属またはIIIB族金属含有化合物と適切な活性剤との
反応。
工程2−2価または多価金属含有組成物を生成させるた
めのIIA族金属以外の2価または多価金属あるいはIIA族
金属供給源以外の他の2価または多価金属の適切な供給
源と少なくとも1個の活性水素を含有する有機化合物と
の反応。
工程3−触媒前駆体組成物を生成させるためのIIIB族金
属含有組成物と2価また多価金属含有組成物との反応。
工程4−洗浄剤レンジ・アルコール誘導有機基の活性物
質誘導有機基による交換を行うための触媒前駆体組成物
と洗浄剤レンジ・アルコールとの反応。
工程4の交換反応の間またはそれに引き続いて、活性
剤であって、好ましくは洗浄剤レンジ・アルコールより
も実質的に揮発性のあるものを蒸留により系から除去す
る。この操作の終わりに、触媒の未改質バージョンは洗
浄剤レンジ・アルコール中に活性物質を含まないスラリ
ーの形状で得られる。
中間未改質状態のIIIB族金属含有バイメタルまたはポ
リメタル触媒の調製に際して、工程1および2は一つに
纏めてもよい。工程1で調製されたIIIB族金属含有組成
物と工程2で調製された2価または多価金属含有組成物
は同一組成物であってもよいので、工程2を省略するも
のとする。更に、上の工程1および4は一つの操作に纏
めてもよく、その場合はIIIB族金属またはIIIB族金属含
有化合物を、活性物質と洗浄剤レンジ・アルコールとの
混合物に対し反応させる。あるいは工程2を省略しても
よく、そして以下の工程5におけるオキシ酸の2価また
は多価金属塩であって、オキシ酸のIIA族金属塩以外の
ものを使用する。特に効果的な活性物質が使用される場
合(たとえば、エチレングリコール、1,2−プロピレン
グリコール、エチレングリコールモノエチルエーテル
等)、活性物質と洗浄剤レンジ・アルコールとを組み合
わせるこの代替的手順が屡々好ましい。それはこれが触
媒スラリーにおける着色を最小とする傾向を有するから
である。最終生成物特性の見地からすれば、両手順は等
しく受容可能である。活性物質が洗浄剤レンジ・アルコ
ールおよびIIIB族金属ベースから成るスラリー中に供給
されるか、あるいは洗浄剤レンジ・アルコールが活性物
質中のIIIB族金属ベースから成るスラリー(または、若
干のケースでは溶液)中に供給される変形方法もまた、
発展可能であるが、それらの利用はバッチ装填バージョ
ンを越える何らの長所をも認知させるものではない。改
質触媒の調製は第5の主要処理操作を包含し、これは工
程1乃至4のように、行われる化学作用の点から別個の
工程である。
工程5−若干の適切な改質剤、たとえば2価または多価
オキシ酸あるいはオキシ酸の2価または多価金属塩ある
いはそれらの混合物の不足に関する洗浄剤レンジ・アル
コール中の未改質触媒から成るスラリーの処置。
この工程は洗浄剤レンジ・アルコール中のスラリーの
状態における非常に活性な改質IIIB族金属含有バイメタ
ルまたはポリメタル触媒を提供するものである。この生
成物スラリーは、それをエトキシル化反応において使用
してノニオン界面活性剤を製造する前に、通常は真空中
で乾燥工程を受けるものとする。改質剤の装填量は最初
のIIIB族金属含有化合物の装填量に基づくか、あるいは
可能ならば、一層望ましくは「活性触媒」に基づくもの
であるが、これはアルカリ度含量に関するIIIB族金属含
有化合物/活性物質反応混合物の試料を滴定することに
よるものであって、プロモチモールブルー指示薬の存在
下0.01Nアルコール性HClを使用することによって得られ
る。2価または多価オキシ酸が使用される場合、上記の
手順を利用するのが便利である。任意の手順が滴定によ
るIIIB族金属含有化合物/活性物質反応に続き、そして
これはアルカリ度が一定レベルに達しとき、得られたア
ルカリ度値に関し改質剤装填量を基準とするものであ
る。たとえば、改質剤はこの「一定」アルカリ度値の約
50%のレベルにおいて添加される。滴定によるIIIB族金
属含有化合物/活性物質反応および屡々好ましい手順で
あるけれども、この分析に基づく改質剤装填量の最終的
決定の監視にはアミノ官能性活性物質を使用することが
できない。それはアミン官能価がアルカリ度分析を妨害
するからである。このような場合、好ましい手順という
のは洗浄剤アルコール中の活性物質を含まない(ストリ
ップした)触媒スラリーを滴定することにより得られた
アルカリ度値に、改質剤の装填量を基づかせることであ
る。
この方法はこのように広い操作上の自由な許容範囲を
提供するもので、一般的な手順を代表して表現すること
のできる単一の手順は全く存在しない。こような考察に
も拘らず、その方法を例示するのに足りるであろう一つ
の手順は次のようなものである。
(市場で供給されるような)IIIB族金属含有化合物お
よび(Danbury,Connecticutのユニオン・カーバイド・
コーポレーションから入手可能な)2−エトキシエタノ
ールを、還流凝縮器、熱電対、10−トレイ蒸留塔および
不活性ガスパージ用入り口を設けた適当な寸法の攪拌容
器に装填する。反応体は2−エトキシエタノール60乃至
80部対IIIB族金属含有化合物1部の範囲におよぶ重量比
において装填される。この装填物を還流温度(約135
℃)において2乃至6時間に亘り窒素パージ下で加熱
し、一方全反応期間に亘って当初溶媒装填量の僅かに約
10乃至15%が塔頂留出物から除去されるような、充分に
緩慢な製造速度において還流溶媒を塔頂留出物から連続
的または間欠的に除去するものとする。この操作の目的
は、反応体によって導入されるか、あるいは化学反応に
より生成した水を系から除去することである。還流期間
中、反応混合物を周期的なインターバルをもってサンプ
リングして、触媒的活性物質の生成を示す「アルカリ
度」の形成をモニターする。この目的のために利用する
分析方法はブロモチモールブルー指示薬を使用する2−
エトキシエタノール中の0.01HClによる滴定である。二
つの連続する滴定から同様な「アルカリ度」レベルが得
られれば、IIIB族金属含有化合物/活性物質反応工程は
完了したものと考えられる。この点に到達する通常の測
定時間は約4時間である。
次に、得られたIIIB族金属含有組成物を、IIA族金属
含有組成物以外の2価または多価金属含有組成物と反応
させて、触媒前駆体組成物を生成させる。たとえば、イ
ソプロパノール中のアルミニウムイソプロポキシドの混
合物をIIIB族金属含有組成物に添加し、そして還流温度
(約80℃)において窒素下で約2乃至6時間に亘り加熱
し、その間同時にイソプロパノール塔頂留出物を除去す
る。2−エトキシエタノール(約135℃)に対応する定
常的な頭部温度を維持した後、この熱を除き、そしてそ
の反応混合物を周囲温度に冷却せしめる。
この時点で反応混合物をエトキシ化すべき洗浄剤レン
ジアルコールによって希釈する。標準的に、アルコール
の添加量は最初の反応において使用される(IIIB族金属
含有化合物として計算された)IIIB族金属含有化合物の
g当たり約100gである。得られた混合物を約75℃に冷却
し、そして攪拌下で充分な改質剤、好ましくはりん酸ま
たは金属りん酸塩をもって処理して触媒前駆体反応混合
物約50%(当量基準で)を改質する。
次に、温度を上昇させて蒸留により反応混合物から活
性物質を除去せしめる。蒸留は反応釜温度が約215乃至2
25℃に達するまで継続し、その結果反応釜生成物および
留出物の双方がガスクロマトグラフ(GC)分析により示
されるように活性物質を含まないものとなる(たとえ
ば、1000重量ppm未満、そして屡々100重量ppm未満)。
このようにして得られた洗浄剤アルコール中の活性物
質を含まない触媒のスラリーはエトキシル化反応装置へ
の装填材料として直接使用することも、あるいは場合に
より充分な乾燥洗浄剤レンジアルコールで希釈してスラ
リー中のあらゆる所望触媒濃度提供することもできる。
このスラリーの最終「アルカリ度」値は所望により、上
記したのと同一手順によって得ることができる。
上記の手順は代表的なものであるが、この方法の数多
くの等しく発展可能なバージョンの一つである。他のバ
ージョンは様々な処理工程において得られるオプション
の組合せにより可能である。
本発明の接触的アルコキシル化反応は、たとえば従来
の方法、たとえば(1)バッチ法、(2)連続的固定床
法および(3)連続的流動炉法により行うことができ
る。バッチ反応装置において、触媒は振盪または攪拌に
より反応体中で懸濁状態に保持される。流動炉におい
て、触媒は特別な当初レベルにある。反応体流の速度が
増加すると、その触媒床は上方に拡張して第2レベルに
達し、そして臨界速度において激しい乱流中に入る。流
動炉は一定の触媒温度を維持するために要する熱を除去
あるいは供給するために特に有用である。この流動炉は
通常、可成り大きな規模でのみ用いることが可能であ
る。それは良好な流動が、直径約1.5インチより大きい
反応装置を必要とするからである。
本発明の方法は、活性水素化合物、好ましくはヒドロ
キシル含有化合物、たとえば第1または第2アルコー
ル、ジオールまたはトリオールのアルコキシル化につい
てのIIIB族金属含有バイメタルまたはポリメタル触媒の
使用を広範に包含するものである。活性水素化合物の混
合物が使用可能である。
本発明方法により調製されたアルコキシル化生成物混
合物は式: R10[(CHR11-CHR12O)rH]s (式中、R10は少なくとも1個の活性水素を有する有機
化合物の有機残基、sは少なくとも1から前記有機化合
物により含有される活性水素の数までの整数、R11およ
びR12は同一または異なるものでよく、かつ水素および
たとえば、炭素数1乃至28のアルキル(ヒドロキシ−お
よびハロ置換アルキルを含む)であり、そしてrは少な
くとも1、すなわち1乃至約50の整数である。)によっ
て表すことができるアルコキシル化種を含んで構成され
る。
活性水素を有する有機化合物は、アルコール(モノ
−、ジ−および多価アルコール)、フェノール、カルボ
ン酸(モノ−、ジ−およびポリ酸)およびアミン(第1
および第2)を包含する。屡々、これらの有機化合物は
炭素数1乃至炭素数約100乃至150(ポリオール・ポリマ
ーの場合)を有しており、そして脂肪族および/または
芳香族構造を含むことが可能である。最も頻繁にこれら
有機化合物は炭素数1乃至約30の一、二および三価アル
コールから成る群から選択される。活性水素を有する有
機化合物はヒドロホルミル化/水素添加反応の生成物で
あってもよい。
特に好ましいアルコールは、第1および第2一価アル
コールであって、それぞれ直鎖または分枝鎖状であり、
たとえばメタノール、エタノール、プロパノール、ペン
タノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノー
ル、ノナノール、デカノール、ウデンカノール、ドデカ
ノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデ
カノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、イソ
プロピルアルコール、2−エチルヘキサノール、sec−
ブタノール、イソブタノール、2−ペンタノール、3−
ペンタノールおよびイソデカノールである。特に好まし
いアルコールは線状および分枝鎖第1アルコール(混合
物を含む)、たとえばC3乃至C20オレフィンの「オキ
ソ」反応により生成されるようなものである。これらの
アルコールはまた、脂環式アルコール、たとえばシクロ
ペンタノール、シクロヘキサノール、シクロヘプタノー
ル、シクロオクタノールならびに芳香族置換脂肪族アル
コール、たとえばベンジルアルコール、フェニル、エチ
ルアルコールおよびフェニルプロピルアルコールであっ
てもよい。その他の脂肪族構造には2−メトキシエタノ
ール等がある。
フェノールは炭素数30までのアルキルフェニル、たと
えばp−メチルフェノール、p−エチルフェノール、p
−ブチルフェノール、p−ヘプチルフェノール、p−ノ
ニルフェノール、ジノニルフェノールおよびp−デシル
フェノールがある。芳香族ラジカルは他の置換基、たと
えばハロゲン化物原子を含んでいてもよい。
2個以上のヒドロキシル基、たとえば約2乃至6個の
ヒドロキシル基を有し、かつ炭素数2乃至30であるアル
コール(ポリオール)には、グリコール、たとえばエチ
レングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリ
コール、、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコー
ル、ネオペンチレングリコール、デシレングリコール、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよび
ジプロピレングリコールがある。他のポリオールには、
グリセリン、1,3−プロパンジオール、ペンタエリスリ
トール、ガラクチトール、ソルビトール、マンニトー
ル、エリスリトール、トリメチロールエタンおよびトリ
メチロールプロパンが含まれる。
エトキシル化生成物中にオキシアルキレン単位をもた
らすアルキレンオキシドには、たとえばエチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、2,3
−ブチレンオキシド、1,2−および2,3−ペンチレンオキ
シド、シクロヘキシレンオキシド、1,2−ヘキシレンオ
キシド、1,2−オクチレンオキシドおよび1,2−デシレン
オキシド;エポキシ化脂肪アルコール、たとえばエポキ
シ化大豆脂肪アルコールおよびエポキシ化アマニ脂肪ア
ルコール;芳香族エポキシド、たとえばスチレンオキシ
ドおよび2−メチルスチレンオキシド;ならびにヒドロ
キシ−およびハロゲン置換アルキレンオキシド、たとえ
ばグリシドール、エピクロルヒドリンおよびエピブロム
ヒドリンが包含される。好ましいアルキレンオキシドは
エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドである。
有機残基およびオキシアルキレン部分の選択は得られ
たアルコキシル化生成物の特定の用途に基づくものであ
る。有利なのは、活性水素、特に一価アルコールであっ
て望ましい界面活性剤をもたらすものを含む広範囲の化
合物を使用することにより狭い分布が得られることであ
る。アルコキシル化生成物混合物の狭い分布の故で、特
に興味あるアルコキシル化生成物は界面活性剤であっ
て、幾つかの親水・親油性バランスが求められているも
のである。従って、有機化合物は屡々炭素数約8乃至20
の一価アルコールを含んで構成され、またアルキレンオ
キシドはエチレンオキシドを含んで成っている。
ここで説明した方法は最も支配的であって、活性水素
位置のモル当たりオキシアルキレン1モルという程低い
モル数を有するアルコキシル化物の狭い分布を選択的に
提供し得るけれども、特別な利点はアルコキシル化のよ
り高レベルにおいて狭い分布を提供する能力にあり、た
とえばこの場合は最も優勢な種は少なくとも4個のオキ
シアルキレン単位を有している。或る界面活性剤の用途
に関して、最も優勢なアルコキシル化種は活性水素位置
当たり6、7、8、9、10、11または12個のオキシアル
キレン単位を有している。数多くの界面活性剤用途に関
して、比較的少ない種が所望の活性、すなわちプラスま
たはマイナス2個のオキシアルキレン単位の範囲を提供
することが判明している。従って、本発明の組成物は、
アルコキシル化の範囲が狭いが、活性の範囲を喪失する
ほど狭くはないという点で特に興味を惹くものである。
更に、本発明により提供し得るアルコキシル化種の比
較的対称である分布はバランスを高める一方、所望の物
性、たとえば曇り点、凍結点、粘度、流動点などを示す
混合物を提供するものである。本発明の数多くのアルコ
キシル化混合物に関して、プラスまたはマイナス2の
範囲内にある種は、組成物の少なくとも約75、すなわち
約80乃至95、時には85乃至95wt%を構成している。重要
なのは、その組成物が該組成物の50wt%を超える量にお
いて単一アルコキシル化生成物を存在させることはな
く、そして最も屡々最も優勢な種が20乃至約30wt%、た
とえば約22乃至28重量%の量をもって存在して、組成物
のバランスを高めるように出来ることである。
アルコキシル化生成物混合物の他のクラスはポリ(オ
キシエチレン)グリコールである。たとえば、トリエチ
レングリコールおよびテトラエチレングリコールはガス
脱水、溶媒抽出ならびに他の化成品および組成物の製造
における用途が見出される。これらのグリコールはエチ
レングリコールおよびジエチレングリコールのエトキシ
ル化によって調製することができる。本発明の有利な方
法では、トリエチレングリコールおよびテトラエチレン
グリコールの少なくとも約80、すなわち約80乃至95wt%
を含有するエトキシル化生成物組成物が得られる。
中でも最も産業上重要なアルコキシル化生成物は、ス
ターターとして水またはアルコール(モノオール、グリ
コール、ポリオール等)および1,2−アルキレンオキシ
ド・モノマーとしてエチレンオキシド、プロピレンオキ
シドまたはエチレンオキシド/プロピレンオキシド混合
物を使用するものである。この種のアルコールエトキシ
レートは、用途の多用性における貢献を意図する夥しい
数の構造、組成および分子量を包含するものであり、そ
れらの用途はヘビーデューティな工業上の最終用途、た
とえば溶剤および機能液から超ソフィスティケートされ
た一般消費者向け最終用途、たとえばパーソナルケアお
よび家庭用品にまで及んでいる。本発明によるIIIB族金
属含有バイメタルまたはポリメタル触媒はアルコキシル
化生成物の広い範囲における製造に際して有用性が見出
されるが、特に、生成物の品質要求が厳格であるソフィ
スティケートされた一般消費者向け最終用途領域におけ
る貢献が意図されるアルコキシル化物の製造に際して有
用である。この種の用途において使用される数多くのタ
イプのアルコキシル化物の中でも最も傑出している二つ
はポリ(オキシエチレン)グリコールおよび脂肪アルコ
ールエトキシレートである。商品名「カーボワック
ス」、「ポリグリコール(POLYGLYCOL)E」(商標)、
「プルラコール(PLURACOL)E」(商標)等の下に知ら
れているポリ(オキシエチレン)グリコールはエチレン
グリコールまたはその同族体の一つのエトキシル化によ
り製造され、それらは分子量範囲約200乃至約8,000に及
んで生成される。ノニオン界面活性剤商品名「ネオドー
ル(NEODOL)」(商標)、「アルフォニック(ALFONI
C)」(商標)、「タージトール」等の下に知られる脂
肪アルコールエトキシレートは線状または分枝C10-C16
飽和アルコールのエトキシル化により製造され、それら
は分子量範囲約300乃至約800に及んで生成される。これ
らならびに他の特性を示すタイプの製造に際して、本発
明によるIIIB族金属含有バイメタルまたはポリメタル触
媒は、通常の均質エトキシル化触媒(NaOH、KOH等)に
対して最大の長所を提供することがエトキシル化物のプ
レミアム性能の所以である。
次に実施例を揚げて、本発明を具体的に説明する。
実施例1 還流冷却器、熱電対、機械式攪拌機およびパージガス
入口を備えた1の反応用フラスコに、310gのエチレン
グリコールおよび14.5gの酸化ランタンを導入する。得
られる混合物を減圧(180mm)下に還流状態(約148℃)
に4時間の間加熱し、その間に、135gの蒸留物を頂部か
ら除きそして水を分析する。次いでこの反応混合物を氷
浴中で冷却して5℃の温度にしそして2.14g(0.018モ
ル)の燐酸をフラスコに添加する。この混合物を10分間
の間攪拌しそして510gのアルホル(商標:Alfol)1214−
=Vista Chemical Company、Houston、Texasから市販さ
れている炭素原子数12−14の線状脂肪アルコールの混合
物(約55/45の重量比)−を反応用フラスコに添加す
る。この反応混合物を次いで減圧(3〜4mm)下に加熱
しそしてエチレングリコールを頂部から除く。フラスコ
温度が132℃に達した時に、加熱手段を除き、内容物を
使用するまで窒素雰囲気で室温に冷やしておく。この触
媒の量を、後記の実施例4に記載した如き非イオン界面
活性剤のバッチ式製造に使用した。
実施例2 還流冷却器、熱電対、機械式攪拌機およびパージガス
入口を備えた1の反応用フラスコに、306gのエチレン
グリコールおよび30.6gの酢酸セリウムを導入する。得
られる混合物を減圧(16mm)下に還流状態(約106℃)
に4.5時間の間加熱し、その間に、105gの蒸留物を頂部
から除く。次いでこの反応混合物を氷浴中で冷却して5
℃の温度にしそして3.0g(0.026モル)の燐酸をフラス
コに添加する。この混合物を10分間の間攪拌しそして51
0gのアルホル(商標:Alfol)1214−=Vista Chemical C
ompany、Houston、Texasから市販されている炭素原子数
12−14の線状脂肪アルコールの混合物(約55/45の重量
比)−を反応用フラスコに添加する。この反応混合物を
次いで減圧(3〜4mm)下に加熱しそしてエチレングリ
コールを頂部から除く。フラスコ温度が129℃に達した
時に、加熱手段を除き、内容物を使用するまで窒素雰囲
気で室温に冷やしておく。この触媒の量を、後記の実施
例5に記載したごとき非イオン界面活性剤のバッチ式製
造に使用した。
実施例3 還流冷却器、熱電対、機械式攪拌機およびパージガス
入口を備えた1の反応用フラスコに、308gのエチレン
グリコールおよび14.50g(0.0445モル)の酸化ランタン
および4.88g(0.0222モル)の酢酸亜鉛二水和物を導入
する。得られる混合物を減圧(150mm)下に還流状態
(約150℃)に4時間の間加熱し、その間に158gの蒸留
物を頂部から除きそして水を分析する。次いで反応混合
物を氷浴中で冷却して5℃の温度にしそして3.0g(0.02
6モル)の燐酸をフラスコに添加する。この混合物を20
分間の間攪拌しそして516gのアルホル(商標:Alfol)12
14−=Vista Chemical Company、Houston、Texasから市
販されている炭素原子数12−14の線状脂肪アルコールの
混合物(約55/45の重量比)−を反応用フラスコに添加
する。この反応混合物を次いで減圧(3〜4mm)下に加
熱しそしてエチレングリコールを頂部から除く。フラス
コ温度が131℃に達した時に、加熱手段を除き、内容物
を使用するまで窒素雰囲気で室温に冷しておく。この触
媒の量を、後記の実施例6に記載したごとき非イオン界
面活性剤のバッチ式製造に使用した。
実施例4〜6 上記の一般的操作を非イオン界面活性剤の製造に使用
した。この製法の為の反応器は、約60psiの圧力を維持
する為に、電動バルブがエチレンオキサイドの供給を制
御しているエチレンオキサイド自動供給システムを備え
た2ガロンの攪拌式オートクレーブである。この2ガロ
ンの攪拌式オートクレーブ中にアルホル1214、エチレン
オキサイドおよび後記のA表に記載した触媒スラリー
(添加された変成剤中のあらゆる金属を除く原料金属の
モル数)を、A表に記載した量で添加する。反応は窒素
雰囲気(20psi)で140℃の温度で行う。エチレンオキサ
イド供給時間および最大反応速度もA表に記載してあ
る。非イオン界面活性剤生成物の分子量分布は、ガスク
ロマトグラフィー分析(面積%)によって測定しそして
結果をA表に示す。
A表に示す結果は、それぞれ燐酸で変成したランタン
含有触媒およびセリウム含有2種金属触媒または多種金
属触媒の有効性を実証している。実施例4〜6で実証さ
れる通り、非イオン界面活性剤は、生成混合物の少なく
とも約20重量%を成す少なくとも一種類のアルコキシレ
ート種を含む複数のアルコキシレート種の狭い分布を有
して製造される。
本発明は、上記の各実施例によって実証されていると
はいえ、これら実施例によって制限されるものはない。
むしろ本発明は上述した如き包括的な範囲を包含してい
る。種々の変形および実施形態を、本発明の精神および
範囲から逸脱することなしに作ることができる。
以下、本発明の要点を総括して示す。
1.(a)IIIB族金属またはIIIB族金属含有化合物を、式 Za−X−Q−Y−Z′b (式中、X及びYは酸素、窒素、硫黄及びリンよりなる
群から選択される同一または異る電気的に陰性なヘテロ
原子であり、a及びbはX及びYの原子価要求を満たす
同一または異なる整数であり、 QはX及び/又はYについて対応する電気的に陽性な
又は本質的に中性である有機基であり、 Z及びZ′は同一または異なって、水素または反応域
は可溶化を妨害しない有機基のいずれかである) を有する活性剤と混合することによって少なくとも部分
的に反応または可溶化させ、以って滴定アルカリ度を有
するIIIB族金属含有組成物を形成させ、 (b)IIA族金属以外の2価又は多価金属、或はIIA族金
属含有化合物以外の2価又は3価の金属含有化合物を、
少なくとも1個の水素を有する有機化合物と反応させ
て、2価または多価金属含有組成物を生成させ、 (c)IIIB族金属含有組成物を、2価又は多価金属含有
組成物と、効果的な反応条件の下で反応させて、触媒前
駆体組成物を生成し、そして (d)この触媒前駆体組成物を、2価又は多価オキシ
酸、或はオキシ酸の2価又は多価金属塩と、効果的な反
応条件の下で反応させて、アルコキシル化触媒を生成す
る。
ことより成るアルコキシル化触媒の製法。
2.上記a及びbの両工程を組合わせて1つの工程にした
要点1記載の方法。
3.IIIB族金属含有化合物が、酸化物,水酸化物,カルボ
キシレート,アルコレート,アンモニエート,アミド,
窒化物,チオシアネート,チオレート,カーバイド,チ
オフェノキシサイド及びこの方法においてこれらの化合
物からその場で転化される物質より選択されるものであ
る要点1記載の方法。
4.IIIB族金属含有化合物が、酢酸塩,蟻酸塩,蓚酸塩,
くえん酸塩,安息香酸塩,ラウレート、ステアレート及
びこの方法においてこれらの化合物からその場で転化さ
れる物質より選ばれるカルボキシレートである要点3記
載の方法。
5.IIIB族金属含有化合物が、ランタン含有化合物である
要点1記載の方法。
6.IIIB族金属含有化合物がランタン含有アルコレート又
はセリウム含有カルボキシレートである要点1に記載の
方法。
7.活性化剤が下記式 (式中、R6,R7,R8及びR9は同一であっても異なってい
てもよく、そして水素及び1ないし4個の炭素原子を有
する低級アルキル基又は低級アルキレン基よりなる群よ
り選ばれたものである)を有するものである要点1記載
の方法。
8.活性化剤がエチレングリコールである要点1記載の方
法。
9.活性化剤が2−エトキシエタノールである要点1記載
の方法。
10.オキシ酸の2価又は多価の金属の塩が金属燐酸塩で
ある要点1記載の方法。
11.オキシ酸の2価又は多価の金属の塩が金属硫酸塩と
金属燐酸塩との混合物である要点1記載の方法。
12.2価又は多価のオキシ酸が燐酸である要点1記載の方
法。
13.2価又は多価のオキシ酸が硫酸と燐酸との混合物であ
る要点1記載の方法。
14.2価又は多価の金属含有化合物が酸化物,水酸化物,
カルボキシレート,アルコレート,アンモニエート,ア
ミド,窒化物,チオシアネート,チオレート,カーバイ
ド,チオフェノキシサイド及びこの方法においてこれら
の化合物からその場で転化される物質より選択されるも
のである要点1記載の方法。
15.2価又は多価の金属含有化合物が、酢酸塩,蟻酸塩,
蓚酸塩,くえん酸塩,安息香酸塩,ラウリン酸塩,ステ
アリン酸塩及びこの方法においてこれらの化合物からそ
の場で転化される物質より選択されるカルボキシレート
である要点14記載の方法。
16.2価の金属含有組成物が金属含有アルコレートである
要点1記載の方法。
17.2価又は多価の金属含有化合物が、アルミニウム,亜
鉛,トリウム,ジルコニウム,ランタン,セリウム及び
チタンから選択される金属を含有するものである要点1
記載の方法。
18.アルコール交換反応がアルコキシル化触媒によって
起る条件下で、アルコキシル化触媒をアルコールと反応
させ、それによって対応するアルコール誘導体を製造す
る追加の工程を包含する要点1に記載の方法。
19.アルコールがn−ドデカノールである要点18記載の
方法。
20.アルコールがC12-C14のアルコール類の混合物である
要点18記載の方法。
21.アルコールがヒドロホルミル化/水素化反応の生成
物である要点18記載の方法。
22.IIIB族金属、又は2価或は多価の金属に結合してい
ない活性化剤の一部又は全てを除去する追加の工程を包
含する要点1記載の方法。
23.IIIB族金属、及び2価又は多価の金属に対して2価
又は多価のオキシ酸或はオキシ酸の2価又は多価の金属
の塩の規定当量の約25ないし約90%を工程dの間に追加
する要点1記載の方法。
24.式 〔R1-X1-M1f-Y1−〔M3-Y2−〕j−〔M2-X2-R2g (式中R1及びR2は独立的に水素、又は少なくとも1個の
活性水素を有する有機化合物の有機残基であり、 X1及びX2は独立的に酸素、硫黄又は窒素であり、 M1,M2及びM3は、M1,M2及びM3のうち少なくとも1つが
IIIB族金属であることを条件として、IIA族金属以外の
2価または多価金属を独立的に表わし、 Y1及びY2は、独立的に原子価2〜6の2価又は多価の
オキシ酸アニオンであり、Y1及びY2のうちの少くとも1
つが原子価2〜6の2価又は多価のオキシ酸アニオンで
ある場合には、酸素,硫黄または窒素であり、 jは0ないし100の価を有する整数であり、 f及びgは、jが0の価である場合、f+gの合計が
Y1の原子価に等しいような価を有する整数であり、そし
てf及びgはjが0以外の価である場合、f+gの合計
がY1プラス〔M3-Y2−〕jの原子価に等しいような価を有
する整数である) で表わされるアルコキシル化触媒。
25.要点1の方法によって製造したアルコキシル化触
媒。
26.要点18の方法によって製造したアルコキシル化触
媒。
27.要点24の触媒の存在において、アルコキシル化条件
の下でアルコールのアルコキシレートを製造するため
に、アルコールをアルキレンオキシドによってアルコキ
シル化することにより成る、アルコールのアルコキシル
化方法。
28.アルコールが1ないし7個の炭素原子を有する1価
の脂肪族アルコールである要点27記載の方法。
29.1価の脂肪族アルコールがメタノール,2−メトキシエ
タノール及び2−(2−メトキシエトキシ)−エタノー
ルから選択されるものである要点28記載の方法。
30.アルコールが2価アルコールである要点27記載の方
法。
31.2価アルコールがエチレングリコールである要点30記
載の方法。
32.アルコールが多価アルコールである要点27記載の方
法。
33.多価アルコールがグリセリンである要点32記載の方
法。
34.アルキレンオキサイドがエチレンオキサイドである
要点27記載の方法。
35.アルキレンオキサイドがエチレンオキサイドとプロ
ピレンオキサイドである要点27記載の方法。
36.アルコールが8ないし20個の炭素原子を有する1価
の脂肪族アルコールである要点27記載の方法。
37.1価の脂肪族アルコールがn−ドデカノール,C8〜C
10アルコール類の混合物及びC12〜C14のアルコール類の
混合物から選択されたものである要点36記載の方法。
38.アルコールがヒドロホルミル化/水素化反応の生成
物である要点27記載の方法。
39.(a)IIIB族金属またはIIIB族金属含有化合物を、
式: (式中R4及びR5は同一または異なり、そして水素及び1
〜4個の炭素原子を有する低級アルキル基より成る群か
ら選択され、 pは2〜4の整数であり、 X及びYは酸素及び窒素より成る群から選択される同
一または異なる電気的に陰性のヘテロ原子であり、 a及びbはX及びYの原子価要素を満たす同一または
異なる整数であり、そして Z及びZ′は同一または異なり、水素であるか或は反
応または可溶化を妨害しない有機基のいずれかである) で表わされる活性剤と混合することにより少なくとも部
分的に反応または可溶化し、以って滴定アルカリ度を有
するIIIB族金属含有組成物を形成させ、 (b)任意的に、該IIIB族金属含有組成物を加熱して副
生物を除去し、 (c)IIA族金属以外の2価又は多価金属、或はIIA族金
属含有化合物以外の2価又は多価金属含有化合物を、少
なくとも1個の活性水素を有する有機化合物と反応させ
て、2価又は多価金属含有組成物を生成し、 (d)IIIB族金属含有組成物を、2価又は多価金属含有
組成物と効果的な反応条件の下で反応させて、触媒前駆
体を生成し、 (e)この触媒前駆体組成物を、2価又は多価オキシ
酸、或はオキシ酸の2価又は多価金属塩、或はそれらの
混合物と、効果的な反応条件の下で反応させて、アルコ
キシル化触媒を生成し、 (f)IIIB族金属に結合しない活性剤をストリップ排除
し、 (g)アルコール交換反応がアルコキシル化触媒によっ
て起る条件の下で、前記アルコキシル化触媒を界面活性
剤分子量アルコールと反応させて、アルコキシル化触媒
の対応するアルコール誘導体を生成させ、 (h)アルコキシル化反応が起る条件の下でアルキレン
オキシドを導入して、アルコールのアルコキシル化され
た誘導体を生成させ、そして (i)上記誘導体を回収する ことより成り、この場合、工程(f)と(g)とはこの
方法において任意の組み合わせにて互換可能である、ア
ルコールのアルコキシル化された誘導体より成る非イオ
ン性界面活性剤の製造方法。
40.前記(a)及び(c)の両工程を組合わせて1つの
工程にした要点39記載の方法。
41.IIIB族金属含有化合物が酸化物,水酸化物,カルボ
キシレート,アルコレート,アンモニエート,アミド,
窒化物,チオシアネート,チオレート,カーバイド,チ
オフェノキシサイド及びこの方法においてこれらの化合
物からその場で転化される物質より選択されたものであ
る要点39記載の方法。
42.IIIB族金属含有化合物が酢酸塩,蟻酸塩,蓚酸塩,
くえん酸塩,安息香酸塩,ラウレート,ステアレート及
びこの方法においてこれらの化合物からその場で転化さ
れる物質より選ばれるカルボキシレートである要点39記
載の方法。
43.IIIB族金属含有化合物がランタン含有化合物である
要点39記載の方法。
44.IIIB族金属含有組成物がランタン含有アルコレート
又はセリウム含有カルボキシレートである要点39記載の
方法。
45.活性化剤がエチレングリコールである要点39記載の
方法。
46.活性化剤が2−エトキシエタノールである要点39記
載の方法。
47.アルコールがn−ドデカノール又はC12-C14のアルコ
ール類の混合物である要点39記載の方法。
48.アルキレンオキサイドがエチレンオキサイドである
要点39記載の方法。
49.アルコールがC8-C10のアルコール類の混合物である
要点39記載の方法。
50.アルキレンオキサイドがエチレンオキサイドとプロ
ピレンオキサイドである要点39記載の方法。
51.活性水素1個当りのアルキレンオキサイドのモル比
が少なくとも約4である要点39記載の方法。
52.アルコールがヒドロホルミル化/水素化反応の生成
物である要点39記載の方法。
53.オキシ酸の2価又は多価の金属の塩が金属燐酸塩で
ある要点39記載の方法。
54.2価又は多価のオキシ酸が燐酸である要点39記載の方
法。
55.2価又は多価の金属含有化合物が酸化物,水酸化物,
カルボキシレート,アルコレート,アンモニエート,ア
ミド,窒化物,チオシアネート,チオレート,カーバイ
ド,チオフェノキシサイド及びこの方法においてこれら
の化合物からその場で転化される物質より選択されるも
のである要点39記載の方法。
56.2価又は多価の金属含有化合物が、酢酸塩,蟻酸塩,
蓚酸塩,くえん酸塩,安息香酸塩,ラウリン酸塩,ステ
アリン酸塩及びこの方法においてこれらの化合物からそ
の場で転化される物質より選択されるカルボキシレート
である要点55記載の方法。
57.2価又は多価の金属含有組成物が金属含有アルコレー
トである要点1記載の方法。
58.2価又は多価の金属含有組成物が、アルミニウム,亜
鉛,トリウム,ジルコニウム,ランタン,セリウム及び
チタンから選択される金属を包含する要点39記載の方
法。
59.式: 〔R1-X1-M1f-X3−〔M3-X4j−〔M2-X2-R2g (式中R1はR2は独立的に水素であるか、或は少くとも1
個の活性水素を有する有機化合物の有機残基であり、 X1,X2,X3及びX4は、独立的に酸素、硫黄または窒素で
あり、 M1,M2及びM3は、M1,M2及びM3のうちの少なくとも1
つがIIIB族金属であることを条件として、IIA族金属以
外の2価または多価金属を独立的に表わし、 jは0ないし100の価を有する整数であり、 fおよびgはjが0の価である場合f+gの合計がX3
の原子価に等しいような価を有する整数であり、そして
f及びgはjが0以外の価である場合f+gの合計がX3
プラス〔M3-X4jの原子価に等しいような価を有する整
数である) で表わされるIIIB族金属含有化合物を、改質アルコキシ
ル化触媒を提供する2価または多価オキシ酸、或はオキ
シ酸の2価または多価金属塩、或はそれらの混合物と、
攪拌の下で接触させ、しかしてこの触媒は攪拌の下で、
しかも25℃または沸点(いずれか低い方)において少く
とも約10の比誘電率を有する液状溶媒中で行い、前記の
オキシ酸または塩はアルコキシル化生成物混合物の少な
くとも20重量%の量における少なくとも1つのアルコキ
シル化種を有するアルコキシル化生成物混合物を提供す
るのに充分な量において提供するものとし、そして (b)少なくとも1個の活性水素を有する有機化合物
を、アルキレンオキサイドと、改質したアルコキシル化
触媒またはその交換誘導体の触媒的に有効量の存在にお
いて生成物混合物の少なくとも約20重量%より成る少な
くとも1つのアルコキシル化種を有する生成物混合物を
提供するのに充分なアルコキシル化条件の下で接触させ
る ことより成る、生成物混合物の少なくとも20重量%より
成る少なくとも1つの種を有する種の狭い分布を有する
アルコキシル化生成物混合物を製造する方法。
60.上記工程aの間における攪拌が比較的均一な生成物
が生ずるのを保証するに充分である要点59記載の方法。
61.上記工程aをエチレングリコールの存在のもとで実
施する要点59記載の方法。
62.改質されたアルコキシル化用触媒を工程bに先立っ
てアルコール交換を行ない、そして工程bにおいてアル
コールをエチレンオキサイドよりなるアルキレンオキサ
イドによりアルコキシル化する要点59記載の方法。
63.交換用のアルコールと工程bのアルコールとが同一
である要点62記載の方法。
64.アルコールが約8ないし20個の炭素原子の1価の脂
肪族アルコールである要点63記載の方法。
65.工程bのアルコール1モルに対するエチレンオキサ
イドのモル比が約4ないし16である要点64記載の方法。
66.少なくとも1個の活性水素を有する有機化合物がエ
チレングリコール又はジエチレングリコールから成り、
そして生成物混合物がトリエチレングリコールとテトラ
エチレングリコールとから成る要点65記載の方法。
67.トリエチレングリコールとテトラエチレングリコー
ルとが生成物混合物の少なくとも約75重量%を占める要
点66記載の方法。
68.アルコキシル化生成物混合物が、この混合物の約20
ないし40重量%を占める少なくとも1つのアルコキシル
化化合物を有し、その際平均ピークアルコキシル化種よ
りも3個またはそれ以上多いオキシアルキレン単位を有
する混合物の重量%が該混合物の約12重量%よりも少な
く、そして最も優勢な種のアルコキシル化種よりも1個
だけオキシアルキレン基を多く含むアルコキシル化種及
びこの最も優勢なアルコキシル化種よりも1個だけオキ
シアルキレン基を少なく含むアルコキシル化種がその最
も優勢なアルコキシル化種に対する重量比で約0.6:1な
いし1:1の割合で存在することを特徴とする要点59記載
の方法。
69.重量平均アルコキシル化数±2の範囲内に存在する
アルコキシル化種が該混合物の約80重量%と約95重量%
との間で存在する要点68記載の方法。
70.オキシアルキレン基がオキシエチレンである要点69
記載の方法。
71.活性水素に対する反応したアルキレンオキサイドの
モル比が約4ないし16である要点69記載の方法。
72.活性水素を有する有機化合物がアルコールである要
点71記載の方法。
73.アルコールが約8ないし20個の炭素原子を有する1
価の脂肪族アルコールである要点72記載の方法。
74.最も優勢なアルコキシル化種が4,5,6,7,8,9,10,11又
は12個のオキシアルキレン単位を有する要点73記載の方
法。
75.オキシアルキレン基がオキシエチレンおよびオキシ
プロピレンである要点68記載の方法。
76.アルコールが1ないし7個の炭素原子を有する1価
の脂肪族アルコールである要点72記載の方法。
77.1価の脂肪族アルコールがメタノール,2−メトキシエ
タノール及び2−(2−メトキシエトキシ)−エタノー
ルから選択されたものである要点76記載の方法。
78.アルコールが2価アルコールである要点72記載の方
法。
79.2価アルコールがエチレングリコールである要点78記
載の方法。
80.アルコールが多価アルコールである要点72記載の方
法。
81.多価アルコールがグリセリンである要点80記載の方
法。
82.アルコールがn−ドデカノール,C8-C10のアルコー
ル類の混合物又はC12-C14のアルコール類の混合物から
選択されたものである要点73記載の方法。
83.アルコキシル化生成物混合物が下記式 Pn=AXe-(n- )2 /(2.6+0.4 (式中nは少なくとも1の整数であって、該アルコキシ
ル化種についてそのアルコールの反応性水素部位1個当
りのオキシアルキレン基の数を表わし、は混合物の重
量平均オキシアルキレンの数を表わし、Aは混合物中の
最も優勢なアルコキシル化種の重量%であり、そしてPn
は±2%の範囲内の、活性水素部位1個当りn個のオキ
シアルキレン基を有するアルコキシル化種の、混合物の
重量を基準にした重量%を表わす) に相当するアルコキシル化種の分布を有するものである
要点59記載の方法。
84.最も優勢なアルコキシル種が4,5,6,7,8,9,10,11又は
12個のオキシアルキレン単位を有するものである要点83
記載の方法。
85.アルコールが2価アルコールである要点84記載の方
法。
86.2価アルコールがエチレングリコールである要点85記
載の方法。
87.アルキレンオキサイドがエチレンオキサイドである
要点86記載の方法。
88.アルコールが約8ないし20個の炭素原子を有する1
価の脂肪族アルコールである要点84記載の方法。
89.アルキレンオキサイドがエチレンオキサイドである
要点88記載の方法。
90.少なくとも1つのアルコキシル化種が組成物の約22
ないし28重量%を占める要点89記載の方法。
91.最も優勢なアルコキシル化種が6,7又は8個のオキシ
アルキレン基を有するものである要点90記載の方法。
92.アルキレンオキサイドがエチレンオキサイドである
要点83記載の方法。
93.アルキレンオキサイドがエチレンオキサイドとプロ
ピレンオキサイドとである要点83記載の方法。
94.アルコールが1ないし7個の炭素原子を有する1価
の脂肪族アルコールである要点83記載の方法。
95.1価の脂肪族アルコールがメタノール,2−メトキシエ
タノール及び2−(2−メトキシエトキシ)−エタノー
ルから選択されたものである要点94記載の方法。
96.アルコールが多価アルコールを包含する要点83記載
の方法。
97.多価アルコールがグリセリンである要点96記載の方
法。
98.アルコールがn−ドデカノール,C8-C10のアルコー
ル類の混合物又はC12-C14のアルコール類の混合物から
選択されたものである要点88記載の方法。
99.約8ないし20個の炭素原子を有する1価の脂肪族ア
ルコールとエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオ
キサイドとの反応により得られたアルコキシル化生成物
混合物が下記式 Pn=AXe-(n- )2 /(2.6+0.4 (式中nは少なくとも1の整数であって、該アルコキシ
ル化種についてそのアルコールの反応性水素部位1個当
りのオキシアルキレン基の数を表わし、は混合物の重
量平均オキシアルキレンの数を表わし、Aは混合物中の
最も優勢なアルコキシル化種の重量%であって、この場
合該最も優勢なアルコキシル化種は、6,7,8,9,10,11又
は12個のオキシアルキレン単位を有するものとし、そし
てPnは±2%の範囲内の、活性水素部位1個当りn個の
オキシアルキレン基を有するアルコキシル化種の混合物
の重量を基準にした重量%を表わす) に相当するアルコキシル化種の分布を有するものである
要点59記載の方法。
100.約1ないし7個の炭素原子を有する1価の脂肪族ア
ルコールとエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオ
キサイドとの反応により得られたアルコキシル化生成物
が下記式 Pn=AXe-(n- )2 /(2.6+0.4 (式中nは少なくとも1の整数であって、該アルコキシ
ル化種についてそのアルコールの反応性水素部位1個当
りのオキシアルキレン基の数を表わし、は混合物の重
量平均オキシアルキレンの数を表わし、Aはこの混合物
中の最も優勢なアルコキシル化種の重量%であって、こ
の場合該最も優勢なアルコキシル化種は6,7,8,9,10,11
又は12個のオキシアルキレン単位を有するものとし、そ
してPnは±2%の範囲内の、活性水素部位1個当りn個
のオキシアルキレン基を有するアルコキシル化種の混合
物の重量を基準にした重量%を表わす) に相当するアルコキシル化種の分布を有するものである
要点59記載の方法。
101.約1ないし20個の炭素原子を有する1価の脂肪族ア
ルコールとエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオ
キサイドとの反応により得られたアルコキシル化生成物
が下記式 Pn=AXe-(n- )2 /(2.6+0.4 (式中nは少なくとも1の整数であって、該アルコキシ
ル化種についてそのアルコールの反応性水素部位1個当
りのオキシアルキレン基の数を表わし、は混合物の重
量平均オキシアルキレンの数を表わし、Aはこの混合物
中の最も優勢なアルコキシル化種の重量%であって、こ
の場合該最も優勢なアルコキシル化種は6,7,8,9,10,11
又は12個のオキシアルキレン単位を有するものとし、そ
してPnは±2%の範囲内の、活性水素部位1個当りn個
のオキシアルキレン基を有するアルコキシル化種の、混
合物の重量を基準にした重量%を表わす) に相当するアルコキシル化種分布を有するものであり、
この場合、該アルコキシル化生成物混合物が無視できる
量の触媒残留分しか含んでいないことによって特徴づけ
られる要点59記載の方法。
102.約1ないし20個の炭素原子を有する多価アルコール
とエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド
との反応により得られたアルコキシル化生成物が下記式 Pn=AXe-(n- )2 /(2.6+0.4 (式中nは少なくとも1の整数であって、該アルコキシ
ル化種についてそのアルコールの反応性水素部位1個当
りのオキシアルキレン基の数を表わし、は混合物の重
量平均オキシアルキレンの数を表わし、Aはこの混合物
中の最も優勢なアルコキシル化種の重量%であって、こ
の場合該最も優勢なアルコキシル化種は6,7,8,9,10,11
又は12個のオキシアルキレン単位を有するものとし、そ
してPnは±2%の範囲内の、活性水素部位1個当りn個
のオキシアルキレン基を有するアルコキシル化種の混合
物の重量を基準にした重量%を表わす) に相当するアルコキシル化種の分布を有するものである
要点59記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01J 21/00 - 37/36

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)IIIB族金属またはIIIB族金属含有化
    合物を、式 Za−X−Q−Y−Z′b (式中、X及びYは酸素、窒素、硫黄及びリンよりなる
    群から選択される同一または異る電気的に陰性なヘテロ
    原子であり、a及びbはX及びYの原子価要求を満たす
    同一または異なる整数であり、 QはX及び/又はYについて対応する電気的に陽性な又
    は本質的に中性である有機基であり、 Z及びZ′は同一または異なって、水素または反応域は
    可溶化を妨害しない有機基のいずれかである) を有する活性剤と混合することによって少なくとも部分
    的に反応または可溶化させ、以って滴定アルカリ度を有
    するIIIB族金属含有組成物を形成させ、 (b)IIA族金属以外の2価又は多価金属、或はIIA族金
    属含有化合物以外の2価又は3価の金属含有化合物を、
    少なくとも1個の水素を有する有機化合物と反応させ
    て、2価または多価金属含有組成物を生成させ、 (c)IIIB族金属含有組成物を、2価又は多価金属含有
    組成物と反応させて、触媒前駆体組成物を生成し、そし
    て (d)この触媒前駆体組成物を、2価又は多価オキシ
    酸、或はオキシ酸の2価又は多価金属塩と反応させて、
    アルコキシル化触媒を生成することより成るアルコキシ
    ル化触媒の製法。
  2. 【請求項2】上記a及びbの両工程を組合わせて1つの
    工程にした請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】アルコール交換反応がアルコキシル化触媒
    によって起る条件下で、アルコキシル化触媒をアルコー
    ルと反応させ、それによって対応するアルコール誘導体
    を製造する追加の工程を包含する請求項1に記載の方
    法。
  4. 【請求項4】式 〔R1-X1-M1f-Y1−〔M3-Y2j−〔M2-X2-R2g (式中R1及びR2は独立的に水素、又は少なくとも1個の
    活性水素を有する有機化合物の有機残基であり、 X1及びX2は独立的に酸素、硫黄又は窒素であり、 M1,M2及びM3は、M1,M2及びM3のうちの少なくとも1つ
    がIIIB族金属であることを条件として、IIA族金属以外
    の2価または多価金属を独立的に表わし、 Y1及びY2は、独立的に原子価2〜6の2価又は多価のオ
    キシ酸アニオンであり、Y1及びY2のうちの少くとも1つ
    が原子価2〜6の2価又は多価のオキシ酸アニオンであ
    る場合には、酸素,硫黄または窒素であり、 jは0ないし100の価を有する整数であり、 f及びgは、jが0の価である場合、f+gの合計がY1
    の原子価に等しいような価を有する整数であり、そして
    f及びgはjが0以外の価である場合、f+gの合計が
    Y1プラス〔M3-Y2jの原子価に等しいような価を有する
    整数である) で表わされるアルコキシル化触媒。
  5. 【請求項5】請求項4の触媒の存在において、アルコキ
    シル化条件の下でアルコールのアルコキシレートを製造
    するために、アルコールをアルキレンオキシドによって
    アルコキシル化することにより成る、アルコールのアル
    コキシル化方法。
  6. 【請求項6】(a)IIIB族金属またはIIIB族金属含有化
    合物を、式: (式中R4及びR5は同一または異なり、そして水素及び1
    〜4個の炭素原子を有する低級アルキル基より成る群か
    ら選択され、 pは2〜4の整数であり、 X及びYは酸素及び窒素より成る群から選択される同一
    または異なる電気的に陰性のヘテロ原子であり、 a及びbはX及びYの原子価要求を満たす同一または異
    なる整数であり、そして Z及びZ′は同一または異なり、水素であるか或は反応
    または可溶化を妨害しない有機基のいずれかである) で表わされる活性剤と混合することにより少なくとも部
    分的に反応または可溶化し、以って滴定アルカリ度を有
    するIIIB族金属含有組成物を形成させ、 (b)任意的に、該IIIB族金属含有組成物を加熱して副
    生物を除去し、 (c)IIA族金属以外の2価又は多価金属、或はIIA族金
    属含有化合物以外の2価又は多価金属含有化合物を、少
    なくとも1個の活性水素を有する有機化合物と反応させ
    て、2価又は多価金属含有組成物を生成し、 (d)IIIB族金属含有組成物を、2価又は多価金属含有
    組成物と反応させて、触媒前駆体を生成し、 (e)この触媒前駆体組成物を、2価又は多価オキシ
    酸、或はオキシ酸の2価又は多価金属塩、或はそれらの
    混合物と反応させて、アルコキシル化触媒を生成し、 (f)IIIB族金属に結合しない活性剤をストリップ排除
    し、 (g)アルコール交換反応がアルコキシル化触媒によっ
    て起る条件の下で、前記アルコキシル化触媒を界面活性
    剤分子量アルコールと反応させて、アルコキシル化触媒
    の対応するアルコール誘導体を生成させ、 (h)アルコキシル化反応が起る条件の下でアルキレン
    オキシドを導入して、アルコールのアルコキシル化され
    た誘導体を生成させ、そして (i)上記誘導体を回収する ことより成り、この場合、工程(f)と(g)とはこの
    方法において任意の組み合わせにて互換可能である、ア
    ルコールのアルコキシル化された誘導体より成る非イオ
    ン性界面活性剤の製造方法。
  7. 【請求項7】前記(a)及び(c)の両工程を組合わせ
    て1つの工程にした請求項6記載の方法。
  8. 【請求項8】式: 〔R1-X1-M1f-X3−〔M3-X4j−〔M2-X2-R2g (式中R1及びR2は独立的に水素であるか、或は少くとも
    1個の活性水素を有する有機化合物の有機残基であり、 X1,X2、X3及びX4は、独立的に酸素、硫黄または窒素で
    あり、 M1,M2及びM3は、M1,M2及びM3のうちの少なくとも1つ
    がIIIB族金属であることを条件として、IIA族金属以外
    の2価又は多価金属を独立的に表わし、 jは0ないし100の価を有する整数であり、 f及びgはjが0の価である場合f+gの合計がX3の原
    子価に等しいような価を有する整数であり、そしてf及
    びgはjが0以外の価である場合f+gの合計がX3プラ
    ス〔M3-X4jの原子価に等しいような価を有する整数で
    ある) で表わされるIIIB族金属含有化合物を、改質アルコキシ
    ル化触媒を提供する2価または多価オキシ酸、或はオキ
    シ酸の2価または多価金属塩、或はそれらの混合物と、
    攪拌の下で接触させ、しかしてこの接触は攪拌の下で、
    しかも25℃または沸点(いずれか低い方)において少く
    とも10の比誘電率を有する液状溶媒中で行い、前記のオ
    キシ酸または塩はアルコキシル化生成物混合物の少なく
    とも20重量%の量における少なくとも1つのアルコキシ
    ル化種を有するアルコキシル化生成物混合物を提供する
    のに充分な量において提供するものとし、そして (b)少なくとも1個の活性水素を有する有機化合物
    を、アルキレンオキサイドと、改質したアルコキシル化
    触媒またはその交換誘導体の触媒的に有効量の存在にお
    いて生成物混合物の少なくとも20重量%より成る少なく
    とも1つのアルコキシル化種を有する生成物混合物を提
    供するのに充分なアルコキシル化条件の下で接触させる ことより成る、生成物混合物の少なくとも20重量%より
    成る少なくとも1つの種を有する種の狭い分布を有する
    アルコキシル化生成物混合物を製造する方法。
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