JP3304576B2 - グリシジルエーテル類の製造法 - Google Patents
グリシジルエーテル類の製造法Info
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
用なグリシジルエーテル類の製造法に関する。さらに詳
しくは、反応中急激な温度上昇がなく、反応を円滑に進
行させ、グリシジルエーテル類を良好な収率で得ること
ができるグリシジルエーテル類の製造法に関する。
として、アルコールとエピハロヒドリンを硫酸、三フッ
化ホウ素、四塩化錫等の酸性触媒の存在下に反応させ
て、ハロヒドリンエーテルを製造し、ついでこのハロヒ
ドリンエーテルをアルカリと反応させて閉環せしめる2
段階法(例えば特開昭57−31921 号公報)、またはアル
コールとエピハロヒドリンとをアルカリ水溶液あるいは
固形アルカリを使用して一挙にアルコールのグリシジル
エーテルを1段階法(例えば特開昭61−207381号公報、
特開昭54−76508 号公報)により製造する方法が知られ
ている。
酸触媒を使用するので装置の腐食、操作上の危険性、ま
た2段反応であるため工程が複雑となる等の問題があ
る。また、1段目の反応で目的とするハロヒドリンエー
テルのほか、アルコール2モルが反応したエーテル、ハ
ロヒドリンエーテルにエピハロヒドリンが付加したもの
等が副生し、目的物の収率が低下し、2段目の反応にお
いても、アルカリ水溶液中で行われるため、生成した反
応生成物が再び開環し、オリゴマーやポリマーおよびグ
リコール等の副生成物が多量に生成し、反応収率が低下
する等の問題、更にまた、目的生成物を単離することが
容易ではない等の問題がある。このため、この副生物の
生成を抑制するのに反応温度、触媒、原料比、反応時間
等の反応条件を厳密に調節しなければならない。
相の2相系で反応が行われるが、生成物がアルカリ水溶
液と接するため上記と同様にオキシラン環の開裂、グリ
シジルエーテルさらにはエピハロヒドリンの付加等の副
反応が起こりやすく、その結果、オリゴマーやポリマー
が副生して目的とするグリシジルエーテルの収率が低下
する。
形アルカリ−アルコール・エピハロヒドリンの固形−有
機相の2相の状態で、第4級塩基性塩を存在させて反応
を行うと、第4級塩基性塩が有機相−水相の相関移動触
媒の作用の外にも縮合反応を円滑に進行させる作用を有
していることも報告されている(特公平4−50307 号公
報) 。この公報記載の方法においては、使用される第4
級塩基性塩として第4級アンモニウム塩、第4級ホスホ
ニウム塩または第4級アルソニウム塩等が挙げられてい
る。しかし、これらの第4級塩基性塩を触媒とする反応
においては、反応が特に急激に進行する為、発熱による
温度上昇が激しい。このことは、工業的規模の反応にお
いては、温度制御に多大な注意が必要となってくる。ま
た急激な温度上昇は目的とするグリシジルエーテルの他
に各種副反応物が生成する原因となる。
ルエーテル類の製造法について、従来技術の問題点を解
決する改良法を鋭意検討したところ、アルコール類とエ
ピハロヒドリンとをアルカリの存在下に反応させて、グ
リシジルエーテルを製造するに際し、触媒として第3級
アミンを使用することにより、先の相関移動反応、有機
相−水相の2相反応、さらには固相−有機相の2相反応
ともに反応中急激な温度上昇がなく、反応を円滑に進行
させ、グリシジルエーテル類を良好な収率で製造できる
ことを見いだし本発明を完成するに到った。
素数1〜22の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニル
基を示す。)で表されるアルコール類と、一般式(II)
されるエピハロヒドリンとを、アルカリの存在下に反応
させて、一般式(III)
表されるグリシジルエーテルを製造するに際し、触媒と
して一般式 (IV)
置換基として水酸基又はアミノ基を有していてもよい炭
素数1〜22のアルキル基又はアルケニル基、アリール
基、アリールアルキル基、シクロアルキル基、あるいは
R3とR4又はR2とR3とR4とがN と一緒になって環を形成す
る基を示す。)で表される第3級アミンを使用すること
を特徴とするグリシジルエーテル類の製造法を提供する
ものである。
おいて、アルコール類とエピハロヒドリンとをアルカリ
と第3級アミンの共存下に反応させるが、第3級アミン
はエピハロヒドリンと反応して4級塩となり、それが触
媒作用を示しているとも考えられる。しかしこのような
4級化は本発明の条件下ではマイルドにしか進行せず、
最初から相関移動触媒として4級塩を使用する反応に比
べ本発明の方法は明らかに効果が異なり、初期の急激な
温度上昇が抑えられ、反応をより円滑に進行させること
ができる。また、1級アミンや2級アミンも原料のエピ
ハロヒドリンと反応して4級塩となり、それが触媒作用
を示すことも考えられるが、4級塩となる速度はかなり
遅く、これが主触媒となることはない。また、1級アミ
ンや2級アミンを用いることは4級化に過剰のエピハロ
ヒドリンを必要とすることとなり好ましくない。
しては前記一般式(I)で表されるものならいずれでも
良いが、好ましい具体例としてはメチルアルコール、エ
チルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピ
ルアルコール、ヘキシルアルコール等の脂肪族飽和低級
アルコールをはじめ、カプリルアルコール、ラウリルア
ルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、
イソステアリルアルコール等の脂肪族飽和高級アルコー
ル、アリルアルコール、クロチルアルコール、オレイル
アルコール等の脂肪族不飽和アルコール、エチレングリ
コール、プロピレングリコール等の脂肪族多価アルコー
ル等が代表的な例である。
般式(II)で表されるものならいずれでも良いが、例え
ばエピヨードヒドリン、エピブロムヒドリン、エピクロ
ロヒドリンなどが挙げられ、工業的にはエピクロロヒド
リンが好ましい。
は、アルカリ水溶液又は固形アルカリとして用いられる
が、固形アルカリを用いた方がアルカリ強度の向上ある
いは水による副反応が抑えられるなどの理由で、使用す
るアルカリの低減化がはかられ、さらには目的とするグ
リシジルエーテルの収率も向上するなどの好結果が得ら
れ、好ましい。
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ムなどの水溶液が挙げられ、これらのアルカリ水溶液は
単独でも、2種以上の混合物であってもよい。好ましく
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム水溶液である。
これらは30〜60重量%の水溶液として用いることが出来
る。
ルカリ土類金属の水酸化物、酸化物または炭酸塩等が挙
げられ、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウ
ム、水酸化バリウム、酸化リチウム、酸化ベリリウム、
酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、炭
酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグ
ネシウム、炭酸カルシウム等が挙げられ、これらの固形
アルカリは単独でも、2種以上の混合物であってもよ
い。好ましくは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水
酸化カルシウム等である。これらの好ましい水酸化物
は、他のアルカリ酸化物や炭酸塩との組み合わせであっ
ても好ましい結果が得られる。
近い高純度のものでなくても、95%以上のアルカリ含有
率のものであればよい。また、その形態はとくに限定さ
れるものではないが、固相−液相の2相反応であること
から粒状または粉状のように、アルコール、エピハロヒ
ドリンとの接触を効果的に行わしめるに十分な大きさに
破砕されたものや成形されたものが好ましい。
アミンとしては、前記一般式 (IV)で表されるものなら
いずれでも良いが、例えばトリメチルアミン、トリエチ
ルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ジ
メチルヘキシルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメ
チルステアリルアミン、ジメチルラウリルアミン、ジメ
チルセチルアミン、ジメチルベンジルアミン、ジエチル
ベンジルアミン、ジメチルアニリン、ジメチルエタノー
ルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、テトラエチ
ルエチレンジアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、
N−メチルピペリジン、ピリジン、キノリンなどが挙げ
られる。工業的には、安価で取り扱い易い、トリエチル
アミン、トリブチルアミンなどが好ましい。
ロヒドリンの使用量はアルコール類の水酸基1モルに対
して、エピハロヒドリン1〜8モル、好ましくは1〜5
モルが使用される。エピハロヒドリンは理論的にはアル
コールの水酸基に対して当量モルで良いが、当量モル以
上使用の方がアルコール基準の収率が向上する。しかし
アルコールの水酸基1モルに対して8モルを越えて使用
しても、さらに収率向上の効果はみられず、経済性から
見ても8モル以下であれば十分である。
場合の使用量は、アルコール1モルに対して、アルカリ
1モル以上、好ましくは1〜6モルを使用する。6モル
より多く加えても反応にあまり影響を及ぼさず不経済で
ある。また、アルカリとして固形アルカリを使用する場
合は、アルコール1モルに対して1モル以上、好ましく
は1〜4モルである。4モルより多く加えても反応にあ
まり影響を及ぼさず不経済である。また第3級アミンの
使用量は、アルカリ水溶液、固形アルカリを使用する場
合ともに、アルコールの水酸基1当量に対し、 0.1〜50
当量%、好ましくは 0.5〜20当量%である。
たとえばペンタン、ヘキサン、シクロヘキサンなどの液
状低級脂肪族もしくは脂環族炭化水素、ベンゼン、トル
エン、キシレンなどの芳香族炭化水素などを添加しても
有効に作用しうる。本発明における反応温度は30〜70
℃、好ましくは40〜60℃の範囲である。反応温度が低す
ぎると主反応は遅くなり、高すぎると高分子物質などを
生成する副反応が促進される。本発明の反応は、アルカ
リ水溶液を用いる水相−有機相、あるいは粒状ないしは
粉状の固形アルカリを用いる固相−有機相の不均一系で
行われるので2相間の接触をよくするよう反応系の混合
攪拌を充分に行うことが望ましい。反応時間は通常1〜
6時間である。反応終了後、グリシジルエーテルは通常
の方法により取得できる。例えば,水相−有機相系、固
相−有機相系ともに反応混合物を水に溶解させ、副生無
機塩等の水溶性物質を除去する。さらに、有機層から未
反応のエピハロヒドリン、第3級アミンあるいは溶媒を
留去して残留物として得ることができる。固相−有機相
系においては、反応混合物をろ過し、原料エピハロヒド
リン、あるいは溶媒等でろ過残渣を洗浄し、ろ液及び洗
液を減圧下留去し、所望の留分を採取することによって
も得ることができる。未反応原料はそのまま次の反応に
使用できる。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
コにヘキシルアルコール 102g(1モル)、エピクロロ
ヒドリン 185g(2モル)、水酸化ナトリウム160g
(4モル)/水 160g及びトリエチルアミン7g(0.07
モル)を仕込み、激しく攪拌しながら設定温度を50℃と
し、3時間反応させた。反応混合物を冷却し、有機層を
分離して水洗し、過剰のエピクロロヒドリンを留去した
後、減圧蒸留してヘキシルグリシジルエーテル 131gを
得た(収率83%)。ヘキシルグリシジルエーテルの純度
をガスクロマトグラフによって分析してみたところ92%
であった。反応中温度上昇は+6℃(50℃基準)であっ
た。
86g(1モル)、エピクロロヒドリン 185g(2モ
ル)、水酸化ナトリウム80g(2モル)及びトリエチル
アミン7g(0.07モル)を仕込み、実施例1と同様の方
法で反応させ、同様に後処理、分析を行った。結果を表
1に示す。
86g(1モル)、エピクロロヒドリン 185g(2モ
ル)、水酸化カリウム 112g(2モル)及びトリエチル
アミン7g(0.07モル)を仕込み、実施例1と同様の方
法で反応させ、同様に後処理、分析を行った。結果を表
1に示す。
g(1モル)、エピクロロヒドリン 185g(2モル)、
水酸化ナトリウム80g(2モル)及びトリブチルアミン
13g(0.07モル)を仕込み、実施例1と同様の方法で反
応させ、同様に後処理、分析を行った。結果を表1に示
す。
g(1モル)、エピクロロヒドリン 185g(2モル)、
水酸化ナトリウム80g(2モル)及びトリブチルアミン
1.9g (0.01モル) を仕込み、実施例1と同様の方法で
反応させ(反応時間は6時間)、同様に後処理、分析を
行った。結果を表1に示す。
g(1モル)、エピクロロヒドリン 185g(2モル)、
水酸化ナトリウム80g(2モル)及びトリブチルアミン
37g(0.2モル)を仕込み、実施例1と同様の方法で反応
させ(反応時間は1時間)、同様に後処理、分析を行っ
た。結果を表1に示す。
ール 271g(1モル)、エピクロロヒドリン 185g(2
モル)、水酸化ナトリウム 160g(4モル)/水 160g
及びトリエチルアミン7g(0.07モル)を仕込み、実施
例1と同様の方法で反応させ、同様に後処理、分析を行
った。結果を表1に示す。
ール 271g(1モル)、エピクロロヒドリン 185g(2
モル)、水酸化ナトリウム 160g(4モル)及びトリエ
チルアミン7g(0.07モル)を仕込み、実施例1と同様
の方法で反応させ、同様に後処理、分析を行った。結果
を表1に示す。
02g(1モル)、エピクロロヒドリン 185g(2モ
ル)、水酸化ナトリウム 160g(4モル)/水 160g及
びテトラメチルアンモニウムクロライド 7.7g(0.07モ
ル)を仕込み、実施例1と同様の方法で反応させ、同様
に後処理、分析を行った。結果を表1に示す。
g(1モル)、エピクロロヒドリン 185g(2モル)、
水酸化ナトリウム80g(2モル)及びテトラブチルアン
モニウムヒドロキシサルフェイト23.8g(0.07モル)を
仕込み、実施例1と同様の方法で反応させ、同様に後処
理、分析を行った。結果を表1に示す。
ール 271g(1モル)、エピクロロヒドリン 185g(2
モル)、水酸化ナトリウム80g(2モル)及びテトラメ
チルアンモニウムクロライド 7.7g(0.07モル)を仕込
み、実施例1と同様の方法で反応させ、同様に後処理、
分析を行った。結果を表1に示す。
ール 271g(1モル)、エピクロロヒドリン 185g(2
モル)及び水酸化ナトリウム80g(2モル)を仕込み、
実施例1と同様の方法で反応させ(反応時間は6時
間)、同様に後処理、分析を行った。結果を表1に示
す。
ール 271g(1モル)、エピクロロヒドリン 185g(2
モル)、水酸化ナトリウム80g(2モル)及びジブチル
アミン9g(0.07モル)を仕込み、実施例1と同様の方
法で反応させ、同様に後処理、分析を行った。結果を表
1に示す。
Claims (5)
- 【請求項1】 一般式(I) R1−OH (I) (式中、R1は置換基として水酸基を有していてもよい炭
素数1〜22の直鎖又は分岐のアルキル基又はアルケニル
基を示す。)で表されるアルコール類と、一般式(II) 【化1】 (式中、X はハロゲン原子を示す。)で表されるエピハ
ロヒドリンとを、アルカリの存在下に反応させて、一般
式(III) 【化2】 (式中、R1は前記と同じ意味を示す。)で表されるグリ
シジルエーテルを製造するに際し、触媒として一般式
(IV) 【化3】 (式中、R2, R3, R4は同一又は異なって、置換基として
水酸基又はアミノ基を有していてもよい炭素数1〜22の
アルキル基又はアルケニル基、アリール基、アリールア
ルキル基、シクロアルキル基、あるいはR3とR4又はR2と
R3とR4とがN と一緒になって環を形成する基を示す。)
で表される第3級アミンを使用することを特徴とするグ
リシジルエーテル類の製造法。 - 【請求項2】 第3級アミンがトリエチルアミン又はト
リブチルアミンである請求項1記載のグリシジルエーテ
ル類の製造法。 - 【請求項3】 第3級アミンを、一般式(I)で表され
るアルコール類の水酸基1当量に対し 0.1〜50当量%使
用する請求項1記載のグリシジルエーテル類の製造法。 - 【請求項4】 アルカリが固形アルカリであることを特
徴とする請求項1記載のグリシジルエーテル類の製造
法。 - 【請求項5】 固形アルカリが水酸化カリウム、水酸化
ナトリウム又は水酸化カルシウムであることを特徴とす
る請求項4記載のグリシジルエーテル類の製造法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP32388293A JP3304576B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | グリシジルエーテル類の製造法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH07179447A JPH07179447A (ja) | 1995-07-18 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP32388293A Expired - Fee Related JP3304576B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | グリシジルエーテル類の製造法 |
Country Status (1)
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JP3348860B2 (ja) * | 1996-09-18 | 2002-11-20 | ダイソー株式会社 | グリシジルエーテルの製造法 |
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1993
- 1993-12-22 JP JP32388293A patent/JP3304576B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH07179447A (ja) | 1995-07-18 |
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