JP3228170B2 - 1,1−ビス(クロロメチル)−1−ヒドロキシメチルアルカンおよび1−クロロメチル−1,1−ビス(ヒドロキシメチル)アルカンの製造方法 - Google Patents
1,1−ビス(クロロメチル)−1−ヒドロキシメチルアルカンおよび1−クロロメチル−1,1−ビス(ヒドロキシメチル)アルカンの製造方法Info
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ロロメチル)−1−ヒドロキシメチルアルカン(以下、
「BCA」という。)または1−クロロメチル−1,1
−ビス(ヒドロキシメチル)アルカン(以下、「MC
A」という。)の製造方法に関するものである。BCA
およびMCAは、例えば開環重合が可能なオキセタン環
を有する化合物の中間原料として有用である。
ロメチル)−1−ヒドロキシメチルプロパン(以下、
「BCP」という。)の製造方法としては、トリクロロ
ベンゼン溶媒中、180℃〜200℃の加熱条件におい
て、トリメチロールプロパン(以下、「TMP」とい
う。)およびTMPに対して等モル以上の酢酸の混合物
に塩化水素ガスを供給し、生成する水を留出させながら
反応させて、BCPの酢酸エステル体を得た後、過剰の
メタノールを加え、加熱しながら少量の塩化水素ガスを
供給し、生成する酢酸メチルおよび過剰なメタノールの
共沸混合物を留出させながら、前記BCPの酢酸エステ
ル体のエステル交換を行う方法が知られている(工業化
学雑誌、67巻、485頁)。しかしながら、上記方法
では、中間体であるBCPの酢酸エステル体とメタノー
ルのエステル交換反応を行う工程が必要であり、また、
酢酸メチルとメタノールが利用価値の乏しい共沸混合物
として副生する等の問題があり、工業的には経済面にお
いて満足できるものではない。
ステル交換反応工程を要することなく、工業的に簡易な
工程で、かつ経済的にBCAまたはMCAを製造する方
法を提供することにある。
を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、BCAまたは
MCAのカルボン酸エステルと1,1,1−トリス(ヒ
ドロキシメチル)アルカン(以下、単に「TMA」とい
う。)の混合物と塩化水素を反応させることにより、一
段階でBCAまたはMCAを収率よく製造でき、更に、
BCAまたはMCAのカルボン酸エステルを反応液から
分離回収して再利用することにより、経済的にも有利に
BCAまたはMCAを製造できることを見出し、本発明
を完成するに至った。
カルボン酸エステルとTMAの混合物と塩化水素を反応
させることを特徴とするBCPまたはMCPの製造方法
である。
触媒の存在下、プロピルアルデヒドおよびブチルアルデ
ヒド等の脂肪族アルデヒド類とホルムアルデヒドを縮合
させることにより得られるが、これらの中でも、入手の
容易さからトリメチロールエタンおよびトリメチロール
プロパンが好ましい。
ボン酸エステルとしては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、
イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸および安息香酸などのエ
ステル体が挙げられるが、入手しやすさおよび工業的な
取扱い易さの面から酢酸およびプロピオン酸のエステル
体がより好ましい。また、MCAのカルボン酸エステル
は、モノエステル体およびジエステル体のいずれであっ
ても構わない。さらに、前記BCAまたはMCAにおけ
るアルカンは、前記TMAにおけるアルカンと同じであ
る必要はないが、反応生成物の収率および分離操作の面
から同じアルカンであることが好ましい。
テルおよび前記TMAは、いずれも常温において液体で
あり、相互にきわめて容易に溶解するため、それぞれ別
々に反応器に供給しても、反応時には均一溶液である混
合物となる。当然ながら、あらかじめ混合させ、混合物
として反応器に供給してもよい。前記混合物におけるB
CAまたはMCAのカルボン酸エステルの割合は、特に
制限はないが、TMA1.0モル当たり0.01〜0.
6モルであることが好ましい。BCAまたはMCAのカ
ルボン酸エステルの割合が0.01モル未満であると、
十分な反応速度が得られず、一方、0.6モルを超えて
も反応速度の増加はあまり期待できず、エステル体の循
環量が多くなるため経済的ではない。なお、BCAまた
はMCAのカルボン酸エステルと共に酢酸およびプロピ
オン酸などのカルボン酸を併用しても差し支えない。
スとして反応系に供給され、その供給速度および供給量
については、未反応の塩化水素ガスの再使用が可能なた
め、何等制限されるものではないが、TMA1.0モル
に対して、塩化水素ガス1.0〜10.0モル供給する
ことが好ましい。
MCAのカルボン酸エステルとTMAの混合物に、塩化
水素ガスを連続的に供給し、生成する水を反応系内から
留出させながら反応を行うことが好適である。従って、
生成する水が留出する温度および圧力条件下で反応を行
うことが望ましく、好適な温度は50℃〜250℃、更
に好ましくは100〜200℃である。50℃より低い
温度では十分な反応速度が得られるとは言えず、一方、
250℃を超える温度ではポリマー状物質などの副生物
が増加する恐れがある。
対して不活性な化合物を反応溶媒として用いることがで
き、反応溶媒としては、水と共沸組成物を形成する化合
物が好適で、これらの中でも、アルコール類とエステル
類を除く有機化合物が特に好ましい。反応溶媒の使用に
よって水の留出が容易となり、反応を円滑に行うことが
できる。好適な反応溶媒としては、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、エチルベンゼン、クロルベンゼン、1,
2−ジクロロエタンおよびテトラクロロエチレンなどが
挙げられる。なお、アルコール類およびエステル類は反
応の進行を阻害する恐れがある。反応溶媒の使用量とし
ては、反応器内における原料および反応生成物の合計量
1重量部に対して0.1〜100重量部が好ましく、更
に好ましくは0.2〜20重量部である。100重量部
を超えると、単位容積あたりの収量の低下および反応溶
媒の回収にかかるエネルギーの増大などの面で経済的と
は言えず、一方、0.1重量部より少ない量では、溶媒
を用いる効果が発現されるとは言えない。
分式および連続式いずれの方式でも行うことができる。
回分式では、TMA、BCAまたはMCAのカルボン酸
エステルおよび必要に応じ反応溶媒を反応器に仕込み、
次いで、塩化水素ガスを供給し、生成する水を反応系内
から留出させながら反応を行い、所定量の水が留出した
ら反応を終了させる。一方、連続式では、TMA、BC
AまたはMCAのカルボン酸エステル、塩化水素ガスお
よび必要に応じ反応溶媒を反応器に連続的に供給し、生
成する水を留出させながら反応を行い、原料の供給量に
応じて、反応液を抜き出せばよい。また、反応器として
は、漕型、管型および反応液と塩化水素ガスを向流ある
いは並流接触させる塔型(充填物を詰めてもよい)など
を用いることができる。
応じて使用した反応溶媒、未反応のTMAならびに生成
物であるBCA、MCAおよびそれらのエステル体など
の混合液であり、蒸留などの操作によって、目的物のB
CAまたはMCAを分離精製できる。なお、分離回収し
たTMA、反応溶媒および前記エステル体は反応器にリ
サイクルさせて再使用できる。
素化されBCAまたはMCAを生成する反応も同時に進
行するものであり、これらを同時に製造してもよい。特
にMCAはBCAの中間体でもある。前記塩化水素の供
給量、反応温度および反応時間を調整することによっ
て、任意の比率でBCAおよびMCAを得ることができ
る。
を具体的に説明する。
チロールプロパン(以下、「TMP」という)、0.1
15モルの1,1−ビス(クロロメチル)−1−ヒドロ
キシメチルプロパンの酢酸エステル(以下、「BCP
E」という。)および反応溶媒としてm−キシレンを7
5ml仕込み、マグネチックスターラーで撹拌しなが
ら、常圧下で還流状態になる約140℃まで加熱し、塩
化水素ガスを0.25モル/時間で供給し、反応を開始
した。その後も撹拌しながら、還流状態を維持すべく、
徐々に温度上昇させながら、水とm−キシレンを留出さ
せ、液々分離した後、m−キシレンのみを反応器に戻し
ながら、後記表1に示す時間反応を行った。また、最終
反応温度も表1に記載する。
ラフィにより分析し、TMPの転化率、1,1−ビス
(クロロメチル)−1−ヒドロキシメチルプロパン(以
下、「BCP」という。)、1−モノ(クロロメチル)
−1,1−ビス(ヒドロキシメチル)プロパン(以下、
「MCP」という。)および各エステル体の選択率を求
めた。その結果を表1に示す。なお、TMPの転化率お
よび各生成物の選択率は以下の式により算出した。下記
式において、%は全てモル基準である。また、下記式に
おけるBCPEはBCPのエステル体を示し、MCPE
はMCPのモノエステル体およびジエステル体の合計を
示す。 TMP転化率(%)=(1−未反応TMP÷仕込みTM
P)×100 BCP選択率(%)=BCP÷(仕込みTMP+仕込み
BCPE−未反応TMP)×100 MCP選択率(%)=MCP÷(仕込みTMP+仕込み
BCPE−未反応TMP)×100 BCPE選択率(%)=BCPE÷(仕込みTMP+仕
込みBCPE−未反応TMP)×100 MCPE選択率(%)=MCPE÷(仕込みTMP+仕
込みBCPE−未反応TMP)×100
mlのm−キシレンを用いた以外は、実施例1と同様な
条件で14時間反応を行った。結果を表1に示す。
1.0モルの氷酢酸および100mlのm−キシレンを
仕込み、マグネチックスターラーで撹拌しながら、常圧
下で還流状態になる約130℃まで加熱し、塩化水素ガ
スを0.25モル/時間の供給量で供給し、反応を開始
した。その後も撹拌しながら、還流状態を維持すべく、
徐々に温度を上げながら、水とm−キシレンを留出さ
せ、液々分離した後、m−キシレンのみを反応器に戻し
ながら、14時間反応を行った。反応終了後、反応液を
少量サンプリングして、ガスクロマトグラフィにより、
反応液組成を求めた。その結果を表1に示す
メタノールを加え、約70℃まで加熱し、塩化水素ガス
を0.05モル/時間で供給し、エステル交換反応を開
始した。その後、徐々に反応温度を上げながら、メタノ
ールと酢酸メチルを留出させ、留出しなくなった8時間
後に反応を終了した。反応終了後、ガスクロマトグラフ
ィにより、反応液組成を求めた。その結果を表1に示
す。
外は、実施例1と同様な条件で24時間反応を行った。
その結果を表1に示す。
はMCAのカルボン酸エステル、TMAおよび塩化水素
を原料として、BCAまたはMCAを簡素な工程で容易
に収率よく製造することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】1,1−ビス(クロロメチル)−1−ヒド
ロキシメチルアルカンまたは1−クロロメチル−1,1
−ビス(ヒドロキシメチル)アルカンのカルボン酸エス
テルと1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)アルカ
ンの混合物と塩化水素を反応させることを特徴とする
1,1−ビス(クロロメチル)−1−ヒドロキシメチル
アルカンまたは1−クロロメチル−1,1−ビス(ヒド
ロキシメチル)アルカンの製造方法。 - 【請求項2】反応液から1,1−ビス(クロロメチル)
−1−ヒドロキシメチルアルカンまたは1−クロロメチ
ル−1,1−ビス(ヒドロキシメチル)アルカンのカル
ボン酸エステルを分離回収して反応系へ循環することを
特徴とする請求項1記載の製造方法。 - 【請求項3】1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)
アルカンがトリメチロールエタンまたはトリメチロール
プロパンである請求項1または請求項2に記載の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP06904897A JP3228170B2 (ja) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | 1,1−ビス(クロロメチル)−1−ヒドロキシメチルアルカンおよび1−クロロメチル−1,1−ビス(ヒドロキシメチル)アルカンの製造方法 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10251176A JPH10251176A (ja) | 1998-09-22 |
JP3228170B2 true JP3228170B2 (ja) | 2001-11-12 |
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JP2002332280A (ja) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Toagosei Co Ltd | オキセタン化合物の製造方法 |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP06904897A patent/JP3228170B2/ja not_active Expired - Fee Related
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