JP4084140B2 - ペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の構造を有するペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法に関する。更に詳しくは、塩化水素捕捉剤として回収が容易な有機塩基化合物を用いた工業的に有利で経済的に優れたペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、アリールオキシ基がＰ原子と結合しているペンタエリスリトールジホスファイトは酸化防止剤、或いはＵＶ光安定剤として実用化されており、その多岐にわたる製造方法も多数の特許、文献に記載されている。例えば、該アリールオキシ基が２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェニルオキシ基であるペンタエリスリトールジホスファイトの合成法として、２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェニルジクロロホスファイトとペンタエリスリトールとの反応例が示されている（特許文献１参照）。他の例として、該アリールオキシ基が２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニルオキシ基であるペンタエリスリトールジホスファイトの合成法として、３，９−ジクロロペンタエリスリトールジホスファイトと２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノールとの反応例が示されている（特許文献２参照）。また他の例として、該アリールオキシ基がフェニルオキシ基であるペンタエリスリトールジホスファイトの合成法として、トリフェニルホスファイトとペンタエリスリトールとのエステル交換による反応例が示されている（特許文献３参照）。
【０００３】
しかしながら、本発明の特定の構造を有するペンタエリスリトールジホスファイトに関しては、該化合物自体の安定性が悪く、従来通りの製造方法では高収率で回収できないという問題があった。塩化水素捕捉剤として、有機塩基化合物の共存下、ペンタエリスリトールジクロロホスファイトと対応するアルコールを反応させることで、ペンタエリスリトールジホスファイトの回収率は向上するが、大量の塩化水素塩が副生するため、ペンタエリスリトールジホスファイトを単離するためには、濾過工程での該塩化水素塩の除去が必須であった。ペンタエリスリトールジホスファイトの生産コストを下げるためには、該塩化水素塩から有機塩基化合物を回収することが必要であり、これは通常、該塩化水素塩をアルカリ水溶液に溶解又は接触させた後、有機塩基化合物を抽出、濾過、蒸留等の複数の分離操作を行うことにより達成されていた。しかしながら、これまでのところ、複雑な回収工程のために回収コストが高くなり、工業的に簡単で効率的に有機塩基化合物を回収するという観点では不十分であった。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第５３０８９０１号明細書
【特許文献２】
米国特許第５９１７０７６号明細書
【特許文献３】
米国特許第３２０５２５０号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、工業的に有利な簡単な方法で、且つ経済的に優れた方法で、特定の構造を有するペンタエリスリトールジホスファイトを製造する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記目的を達成すべく誠意検討した結果、塩化水素捕捉剤として特定の水に対する溶解度の低い有機塩基化合物を用いることによって、ペンタエリスリトールジホスファイトが高収率で得られ、さらに、有機塩基化合物の塩から工業的に容易な方法で有機塩基化合物が回収できることを見出し本発明に至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、下記式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトと、下記式（２）で示されるアラルキルアルコールを、塩化水素捕捉剤として、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリンまたはトリブチルアミンである有機塩基化合物の存在下に反応させることを特徴とする下記式（５）で示されるペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法を提供するものである。
【０００８】
【化８】
【０００９】
【化９】
【００１０】
［式中、Ａｒ1は、炭素数６〜２０の置換もしくは非置換のアリール基である。また、Ｚ1は式（３）または式（４）で示される基である。］
【００１１】
【化１０】
【００１２】
［式中、Ｒ1およびＲ2は同一または異なっていてもよく、水素原子、炭素数６〜２０の置換もしくは非置換のアリール基、または炭素数１〜２０の飽和もしくは不飽和の炭化水素基である。］
【００１３】
【化１１】
【００１４】
［式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は同一または異なっていてもよく、水素原子、炭素数６〜２０の置換もしくは非置換のアリール基、炭素数７〜３０の置換もしくは非置換のアラルキル基、または炭素数１〜２０の飽和もしくは不飽和の炭化水素基である。］
【００１５】
【化１２】
【００１６】
［式中、Ａｒ２およびＡｒ３は、式（２）のＡｒ １ で示される基である。Ｚ２およびＺ３は、式（２）のＺ １ で示される基である。］
【００２０】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２１】
本発明におけるペンタエリスリトールジホスファイトとしては、前記式（５）においてＡｒ２、Ａｒ３が、フェニル基、各種トルイル基、各種キシリル基、ジ−ｔ−ブチルフェニル基、各種クメニル基、ビフェニル基、ナフチル基等であり、Ｚ２およびＺ３が前記式（３）または前記式（４）で示される。
【００２２】
前記式（３）においてＲ １ およびＲ ２ が、水素原子、メチル基、エチル基、各種プロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、プロペニル基、フェニル基、各種トルイル基、各種キシリル基、ジ−ｔ−ブチルフェニル基、各種クメニル基、ビフェニル基、ナフチル基等であり、前記式（４）においてＲ ３ 、Ｒ ４ 、Ｒ ５ およびＲ ６ が、水素原子、メチル基、エチル基、各種プロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、プロペニル基、フェニル基、各種トルイル基、各種キシリル基、ジ−ｔ−ブチルフェニル基、各種クメニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、１−フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基等である化合物を挙げる事ができる。
【００２３】
なかでも、Ａｒ２およびＡｒ３がフェニル基、Ｒ １ 、Ｒ ２ 、Ｒ ３ 、Ｒ ４ 、Ｒ ５ およびＲ ６ がそれぞれ水素原子、メチル基またはフェニル基である化合物が好ましい。
【００２４】
具体的には、３，９−ビス（（フェニルメチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２−メチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（３−メチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（４−メチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，４−ジメチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，６−ジメチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（３，５−ジメチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，４，６−トリメチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００２５】
３，９−ビス（（（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，４−ジ−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，６−ジ−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，４，６−トリ−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００２６】
３，９−ビス（（（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００２７】
３，９−ビス（（（４−ビフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（１−ナフチル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２−ナフチル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（１−アントリル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２−アントリル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（９−アントリル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００２８】
３，９−ビス（（１−フェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（１−フェニルプロピル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（ジフェニルメチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（トリフェニルメチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００２９】
３−（フェニルメチル）オキシ−９−（（２，６−ジメチルフェニル）メチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（フェニルメチル）オキシ−９−（（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（フェニルメチル）オキシ−９−（１−フェニルエチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（フェニルメチル）オキシ−９−（ジフェニルメチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００３０】
３−（（２，６−ジメチルフェニル）メチル）オキシ−９−（１−フェニルエチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ−９−（１−フェニルエチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（ジフェニルメチル）オキシ−９−（１−フェニルエチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（ジフェニルメチル）オキシ−９−（（２，６−ジメチルフェニル）メチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（ジフェニルメチル）オキシ−９−（（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００３１】
３，９−ビス（（２−フェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２−メチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（３−メチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（４−メチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２，４−ジメチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２，６−ジメチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（３，５−ジメチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２，４，６−トリメチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００３２】
３，９−ビス（（２−（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００３３】
３，９−ビス（（２−（４−ビフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（１−ナフチル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２−ナフチル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（１−アントリル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２−アントリル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（９−アントリル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００３４】
３，９−ビス（（２−フェニルプロピル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−メチル−２−フェニルプロピル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２，２−ジフェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２，２，２−トリフェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（１−フェニル−２−プロピル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（１，２−ジフェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（１，３−ジフェニル−２−プロピル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（３−フェニル−２−ブチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（２−フェニルエチル）オキシ−９−（２−（２，６−ジメチルフェニル）エチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（２−フェニルエチル）オキシ−９−（２−（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカンが挙げられる。
【００３５】
特に、３，９−ビス（（フェニルメチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（１−フェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（ジフェニルメチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−フェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカンが好ましい。
【００３６】
本発明において、前記式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトは、例えば、米国特許第５，１０３，０３５号明細書や特公昭６１−１６５３９７号公報に記載されているとおり、三塩化リンとペンタエリスリトールとから製造することができる。生成したペンタエリスリトールジクロロホスファイトは、反応終了後の溶液または懸濁液から単離してアラルキルアルコールとの反応に用いてもよいが、ペンタエリスリトールジクロロホスファイトの保存安定性の観点から、溶液または懸濁液のままアラルキルアルコールとの反応に用いることが好ましい。
【００３７】
本発明において、該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトと反応させるアラルキルアルコールとしては、前記式（２）においてＡｒ1が、フェニル基、各種トルイル基、各種キシリル基、ジ−ｔ−ブチルフェニル基、各種クメニル基、ビフェニル基、ナフチル基等であり、Ｚ1が前記式（３）または前記式（４）で示され、前記式（３）においてＲ1およびＲ2が、水素原子、メチル基、エチル基、各種プロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、プロペニル基、フェニル基、各種トルイル基、各種キシリル基、ジ−ｔ−ブチルフェニル基、各種クメニル基、ビフェニル基、ナフチル基等であり、前記式（４）においてＲ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6が、水素原子、メチル基、エチル基、各種プロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、プロペニル基、フェニル基、各種トルイル基、各種キシリル基、ジ−ｔ−ブチルフェニル基、各種クメニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、１−フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基等である化合物を挙げる事ができる。なかでもＡｒ1がフェニル基、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6がそれぞれ水素原子、メチル基またはフェニル基である化合物が好ましい。
【００３８】
具体的には、ベンジルアルコール、（２−メチルフェニル）メチルアルコール、（３−メチルフェニル）メチルアルコール、（４−メチルフェニル）メチルアルコール、（２，４−ジメチルフェニル）メチルアルコール、（２，６−ジメチルフェニル）メチルアルコール、（３，５−ジメチルフェニル）メチルアルコール、（２，４，６−トリメチルフェニル）メチルアルコール、（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（２，４−ジ−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（２，６−ジ−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（２，４，６−トリ−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチルアルコール、
【００３９】
（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（４−ビフェニル）メチルアルコール、（１−ナフチル）メチルアルコール、（２−ナフチル）メチルアルコール、（１−アントリル）メチルアルコール、（２−アントリル）メチルアルコール、（９−アントリル）メチルアルコール、
【００４０】
１−フェニルエチルアルコール、１−フェニルプロピルアルコール、ジフェニルメチルアルコール、トリフェニルメチルアルコール、２−フェニルエチルアルコール、２−（２−メチルフェニル）エチルアルコール、２−（３−メチルフェニル）エチルアルコール、２−（４−メチルフェニル）エチルアルコール、２−（２，４−ジメチルフェニル）エチルアルコール、２−（２，６−ジメチルフェニル）エチルアルコール、２−（３，５−ジメチルフェニル）エチルアルコール、２−（２，４，６−トリメチルフェニル）エチルアルコール、
【００４１】
２−（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチルアルコール、２−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチルアルコール、２−（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチルアルコール、２−（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチルアルコール、２−（２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチルアルコール、２−（４−ビフェニル）エチルアルコール、２−（１−ナフチル）エチルアルコール、２−（２−ナフチル）エチルアルコール、２−（１−アントリル）エチルアルコール、２−（２−アントリル）エチルアルコール、２−（９−アントリル）エチルアルコール、
【００４２】
２−フェニルプロピルアルコール、２−メチル−２−フェニルプロピルアルコール、２，２−ジフェニルエチルアルコール、２，２，２−トリフェニルエチルアルコール、１−フェニル−２−プロピルアルコール、１，２−ジフェニルエチルアルコール、１，３−ジフェニル−２−プロピルアルコール、３−フェニル−２−ブチルアルコールなどが挙げられる。
【００４３】
なかでも、ベンジルアルコール、１−フェニルエチルアルコール、ジフェニルメチルアルコール、２−フェニルエチルアルコールが好ましい。
【００４４】
該アラルキルアルコールは単一の化合物として用いるだけでなく、二種以上からなる混合物として用いることもできる。
【００４５】
該アラルキルアルコールの使用量は、該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトに対し１８０モル％〜２５０モル％が好ましい。より好ましくは１８５モル％〜２２０モル％であり、更に好ましくは１９０モル％〜２１０モル％である。該アラルキルアルコールの使用量が１８０モル％未満では、該アラルキルアルコールの不足分以上に目的物のペンタエリスリトールジホスファイトの回収率が大きく低下する。該アラルキルアルコールの使用量が２５０モル％を超えると過剰のアラルキルアルコールを回収する工程や廃棄処理する工程の負荷が大きくなる。
【００４６】
本発明に用いられる有機塩基化合物は、２０℃、１気圧における水に対する溶解度が１重量％以下の有機塩基化合物が好ましく、０．１重量％以下の有機塩基化合物がさらに好ましい。水に対する有機塩基化合物の溶解度は、水と有機塩基化合物を接触させた後、水層をガスクロマトグラフィーにより分析し、有機塩基化合物量を求め算出することができる。有機塩基化合物として、２０℃、１気圧における水に対する溶解度が１重量％以下の有機塩基化合物を用いると、反応により副生した有機塩基化合物の塩から有機塩基化合物を工業的に簡単な設備により回収することが容易であり、また回収コストが安価となり経済的で好ましい。なお、本発明の反応で副生する有機塩基化合物の塩としては、そのほとんどが塩酸塩であり、一部ホスホン酸塩やリン酸塩がある。
【００４７】
２０℃、１気圧における水に対する溶解度が１重量％以下の有機塩基化合物として、トリ−ｎ−ブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリンが、ペンタエリスリトールジホスファイトの収率が高く、且つ有機塩基化合物の塩からの有機塩基化合物の回収が容易であり好ましい。
【００４８】
また、該有機塩基化合物は単一の化合物として用いるだけでなく、二種以上からなる混合物として用いることもできる。
【００４９】
該有機塩基化合物の使用量は、該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトと該アラルキルアルコールとの反応により発生する塩化水素１当量に対して、０．８〜２．０当量で用いることが好ましい。より好ましくは０．９〜１．５当量であり、更に好ましくは０．９５〜１．２５当量である。該有機塩基化合物の使用量が０．８当量未満では、該有機塩基化合物の不足分以上に目的物のペンタエリスリトールジホスファイトの回収率が大きく低下する。該有機塩基化合物の使用量が２．０当量を超えると過剰の有機塩基化合物を回収する工程や廃棄処理する工程の負荷が大きくなる。
【００５０】
本発明の反応は、不活性雰囲気下で行うことが望ましい。不活性雰囲気とはペンタエリスリトールジホスファイトを変性しうる酸素ガス、湿気等が実質的に無い状態の事である。系内の酸素濃度について具体的には５％以下、好ましくは１％以下、更に好ましくは１００ｐｐｍ以下であることが望ましい。具体的な例としては、反応系内を窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換後、該不活性ガス雰囲気下で反応を行う方法等が挙げられる。該酸素濃度はＪＩＳ Ｂ ７９８３に規定のジルコニア式分析法等で測定する事ができる。
【００５１】
また本発明のペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法においては、反応に関与しない不活性な溶媒を用いることが好ましい。該溶媒としては、副生した有機塩基化合物の塩が溶解せず、生成したペンタエリスリトールジホスファイトが溶解するものが好ましい。使用した有機塩基化合物と生成したペンタエリスリトールジホスファイトの性状によるため、一概に言えないが、例を挙げれば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、酢酸エチル、ベンゼン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン等が挙げられる。なかでも、ヘキサン、デカン、ドデカン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジオキサン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等が好ましく、特に、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンが好ましい。
【００５２】
本発明における有機塩基化合物の存在下において、前記式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトと前記式（２）で示されるアラルキルアルコールとを反応させる方法は特に限定されない。該有機塩基化合物と該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトとの混合物に該アラルキルアルコールを添加して反応させてもよいし、該アラルキルアルコールに該有機塩基化合物と該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトとの混合物を添加してもよい。該有機塩基化合物と該アラルキルアルコールとの混合物に該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトを添加してもよいし、該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトに該有機塩基化合物と該アラルキルアルコールとの混合物を添加して反応させてもよい。
【００５３】
また、反応の際に該ペンタエリスリトールジクロロホスファイト、該アラルキルアルコール、該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトと該有機塩基化合物との混合物、または該アラルキルアルコールと該有機塩基化合物との混合物はそのまま反応に用いてもよく、反応系に不活性な溶媒に溶解もしくは分散させて用いてもよい。また、該有機塩基化合物もしくはその分散液またはその溶液に、該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトもしくはその分散液またはその溶液と、該アラルキルアルコールもしくはその分散液またはその溶液を添加することで反応させることもできる。
【００５４】
本発明の該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトと該アラルキルアルコールとの反応における温度条件は、−２０℃〜１００℃の範囲が好ましい。この温度範囲では、ペンタエリスリトールジホスファイトの分解が少なく、反応速度の低下が少なく、生産効率に優れる。更に好ましくは、−１０℃〜８０℃であればよい。
【００５５】
本発明の該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトと該アラルキルアルコールとの反応時間は、１分〜５００分が好ましい。更に好ましくは５分〜３００分である。１分未満で反応させると単位時間当りの発熱量が大きく、反応温度を制御することが困難となり、また、熱交換器や冷却器等の設備負荷が大きくなる。一方、５００分を越えた時間での反応は生産効率の観点から不利となる。
【００５６】
本発明の反応において、反応系内の含水率は２０００ｐｐｍ以下が好ましい。より好ましくは１０００ｐｐｍ以下であり、更に好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは３００ｐｐｍ以下である。反応系内の含水率が２０００ｐｐｍを越えるとペンタエリスリトールジクロロホスファイトと水との反応で副生成物が生成する割合以上に目的物の回収率低下の割合が大きくなる。
【００５７】
本発明の反応で生成したペンタエリスリトールジホスファイトは、反応系内で副生した有機塩基化合物の塩を反応系外に除去することによって回収できる。また、さらに必要に応じて、アルカリ水溶液で洗浄することによって精製できる。
【００５８】
有機塩基化合物の塩の除去方法としては、１μｍ〜１００μｍのフィルターを使用した自然濾過、加圧濾過、減圧濾過および遠心濾過が好ましく用いられる。これらは、本発明の反応に使用した溶媒や有機塩基化合物、生成したペンタエリスリトールジホスファイトの種類に応じて選定される。
【００５９】
ペンタエリスリトールジホスファイトの洗浄に用いるアルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物の水溶液が好ましく、状況に応じて水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物の水溶液や炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩の水溶液も好適に用いる事ができる。アルカリ水溶液の濃度については特に限定はしないが、洗浄後のアルカリ水溶液のｐＨが７．５〜１３．８であることが好ましい。
【００６０】
また本発明のペンタエリスリトールジホスファイトの回収操作は不活性雰囲気下で行う事が好ましい。不活性雰囲気とはペンタエリスリトールジホスファイトを変性しうる酸素ガス、湿気等が実質的に無い状態の事である。系内の酸素濃度について具体的には５％以下、好ましくは１％以下、更に好ましくは１００ｐｐｍ以下であることが望ましい。具体的な例としては、反応系内を窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換後、該不活性ガス雰囲気下で反応を行う方法等が挙げられる。該酸素濃度はＪＩＳ Ｂ ７９８３に規定のジルコニア式分析法等で測定する事ができる。
【００６１】
本発明で得られたペンタエリスリトールジホスファイト中のアラルキルアルコールの含有量は少ない方がよく、多くなるとペンタエリスリトールジホスファイトの保存安定性が悪くなる傾向にある。具体的には本発明のペンタエリスリトールジホスファイトに対しアラルキルアルコール含有率は５０００ｐｐｍ以下が好ましい。より好ましくは１０００ｐｐｍ以下、更に好ましくは５００ｐｐｍ以下である。
【００６２】
本発明で得られたペンタエリスリトールジホスファイトの31Ｐ ＮＭＲスペクトルにおいて、４ｐｐｍ〜１０ｐｐｍに観測されるピークは少ない方がよく、該ピークが多くなると、ペンタエリスリトールジホスファイトの保存安定性が悪くなる。具体的には該ピークの面積強度比が全ピークに対して５％以下が好ましい。より好ましくは１％以下、更に好ましくは０．５％以下である。
【００６３】
また、本発明の反応で副生した有機塩基化合物の塩から、有機塩基化合物の回収する方法としては、濾別した有機塩基化合物の塩をアルカリ水溶液で中和し、アルカリ水層から分離する方法が挙げられる。
【００６４】
中和に用いるアルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物の水溶液が好ましく、状況に応じて炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩の水溶液も好適に用いる事ができる。アルカリ水溶液の濃度については特に限定はしないが、処理後のアルカリ水溶液のｐＨが７．５〜１３．８であることが好ましい。
【００６５】
アルカリ水層から有機塩基化合物を分離する方法は、有機塩基化合物の性状によって異なる。例えば、有機塩基化合物が常温で液体の場合は、静置によって分液するため容易に分離可能である。この時、必要ならば、有機塩基化合物と任意に混和し、水に対する溶解度が低い溶媒を使用してもよい。該溶媒として、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ベンゼン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン等が挙げられる。
【００６６】
一方、有機塩基化合物が常温で固体の場合は、濾過によって容易に分離可能である。
【００６７】
本発明によって回収された有機塩基化合物は、高純度で含水量が低いため、本発明の反応にそのまま再使用することができる。また、回収された有機塩基化合物は、必要ならば蒸留、脱水等、さらに精製して本発明の反応に再使用することができる。かかる回収した有機塩基化合物を用いて製造したペンタエリスリトールジホスファイトは、市販の高純度の有機塩基化合物を用いて製造したペンタエリスリトールジホスファイトと同等の品質となる。したがって、工業的に生産性や環境面から回収した有機塩基化合物が好適に使用される。
【００６８】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明を詳述するが、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではない。なお、評価は下記の方法で行った。
（１）中間体（ペンタエリスリトールジクロロホスファイト）および生成物（ペンタエリスリトールジホスファイト）の純度
Ｖａｒｉａｎ社製３００ＭＨｚＮＭＲ測定装置を用い、重クロロホルムを溶媒とし、室温にて31Ｐ ＮＭＲ測定を行い、得られたスペクトル中の全ピ−クに対する目的物ピ−クの相対面積強度比から求めた。
（２）有機塩基化合物の純度
島津製ガスクロマトグラフィー（ＧＣ−１４Ａ）を用い、検出器としてＦＩＤ、カラムとしてＰＥＧ−２０Ｍを用いてＧＣ測定を行い、目的物ピ−クの面積強度比から純度を求めた。
【００６９】
実施例で使用した各試薬は以下に示したとおりである。
（１）ペンタエリスリトール
広栄化学工業株式会社のペンタリット−Ｓ（純度９９．４％）を、予め乾燥させたものを使用した。含水率は３８ｐｐｍであった。
（２）三塩化リン
キシダ化学株式会社から購入した純度９９％以上の三塩化リンを、予め窒素気流下で蒸留したものを用いた。
（３）ベンジルアルコール
和光純薬工業株式会社から購入した特級グレードを、モレキュラーシーブスにより乾燥させてから用いた。含水率は三菱化学株式会社製 電量滴定式水分測定装置 ＣＡ−０６型を用いてカールフィッシャー法により求めた。含水率は５ｐｐｍであった。
（４）ピリジン
和光純薬工業株式会社から購入した特級グレードを、モレキュラーシーブスにより乾燥させてから用いた。含水率は三菱化学株式会社製 電量滴定式水分測定装置 ＣＡ−０６型を用いてカールフィッシャー法により求めた。含水率は１５ｐｐｍであった。
（５）Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン
和光純薬工業株式会社から購入した特級グレードを、モレキュラーシーブスにより乾燥させてから用いた。含水率は三菱化学株式会社製 電量滴定式水分測定装置 ＣＡ−０６型を用いてカールフィッシャー法により求めた。含水率は３ｐｐｍであった。
（６）トリブチルアミン
和光純薬工業株式会社から購入した特級グレードを、モレキュラーシーブスにより乾燥させてから用いた。含水率は三菱化学株式会社製 電量滴定式水分測定装置 ＣＡ−０６型を用いてカールフィッシャー法により求めた。含水率は２ｐｐｍであった。
（７）トルエン
和光純薬工業株式会社から購入した特級グレードを、モレキュラーシーブスにより乾燥させてから用いた。含水率は三菱化学株式会社製 電量滴定式水分測定装置 ＣＡ−０６型を用いてカールフィッシャー法により求めた。含水率は２ｐｐｍであった。
【００７０】
［実施例１］
（ａ）ペンタエリスリトールジホスファイトの合成
撹拌装置、還流冷却管、滴下漏斗、オイルバスを備えた１Ｌ三つ口フラスコに、ペンタエリスリトール５４．５ｇ（４００ｍｍｏｌ）、ピリジン１．６ｇ（２０ｍｍｏｌ）、トルエン１６０ｍＬを仕込んだ。窒素気流下、室温で滴下漏斗より三塩化リン１１３．３ｇ（８２５ｍｍｏｌ）を３０分かけて滴下し、その後６０℃に加熱し、３０分更に反応させた。発生する塩化水素は、還流冷却管を通して反応系外の水酸化ナトリウム水溶液に吸収させた。その後放冷し、生じた白色懸濁液について31Ｐ ＮＭＲを測定したところ、式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトが９７％の選択率で検出された。
【００７１】
続いて、該白色懸濁液に、トルエン１６０ｍＬ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン１０１．８ｇ（８４０ｍｍｏｌ）を加えた。窒素気流下、１５℃で、ベンジルアルコール８６．５ｇ（８００ｍｍｏｌ）とトルエン８０ｍＬの溶液を約１時間かけて滴下し、２０℃で３０分攪拌した。生じた白色懸濁液について31Ｐ ＮＭＲを測定したところ、３，９−ビス（（フェニルメチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン（以下、ペンタエリスリトールジベンジルホスファイトと呼ぶ）が９３％の選択率で検出された。
【００７２】
反応混合物をグラスフィルターを用いて窒素気流下でろ過し、グラスフィルター上の白色固体を４００ｍＬのトルエンで洗浄することで約１５０ｇの白色固体と濾液を得た。窒素雰囲気下、この濾液を１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液８００ｍＬで１回、同量の純水で２回洗浄した後、１０ｇの硫酸マグネシウムを用いて溶液を乾燥した。窒素気流下で硫酸マグネシウムを濾別した後、濾液をエバポレーターで濃縮し、６０℃にて８時間真空乾燥した。31Ｐ ＮＭＲ測定したところ、ペンタエリスリトールジベンジルホスファイトであることがわかった。収量は１５１．５ｇであり、収率は原料のペンタエリスリトールに対して９３％であり、31Ｐ ＮＭＲ測定による純度は９６％であった。
（ｂ）有機塩基化合物の回収
次に、濾別した白色固体に１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液１．５Ｌを加えて溶解させた。分液後上層を取り出し、１３ｋＰａで減圧蒸留したところ、純度９９％のＮ，Ｎ−ジメチルアニリンが９７．５ｇ（回収率９６％）で得られた。
（ｃ）回収アミンの再使用
得られたＮ，Ｎ−ジメチルアニリン９７．５ｇを用いて、（ａ）と同様の仕込モル比及び操作でペンタエリスリトールジベンジルホスファイトの製造を行ったところ、純度９７％のペンタエリスリトールジベンジルホスファイトが９２％の回収率で得られた。
【００７３】
［実施例２］
（ａ）ペンタエリスリトールジホスファイトの合成
撹拌装置、還流冷却管、滴下漏斗、オイルバスを備えた１Ｌ三つ口フラスコに、ペンタエリスリトール５４．５ｇ（４００ｍｍｏｌ）、ピリジン１．６ｇ（２０ｍｍｏｌ）、トルエン１６０ｍＬを仕込んだ。窒素気流下、室温で滴下漏斗より三塩化リン１１５．０ｇ（８３７ｍｍｏｌ）を３０分かけて滴下し、その後６０℃に加熱し、３０分更に反応させた。発生する塩化水素は、還流冷却管を通して反応系外の水酸化ナトリウム水溶液に吸収させた。その後放冷し、生じた白色懸濁液について31Ｐ ＮＭＲを測定したところ、式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトが９５％の選択率で検出された。
【００７４】
続いて、該白色懸濁液に、トルエン１６０ｍＬ、トリブチルアミン１５６．５ｇ（８４４ｍｍｏｌ）を加えた。窒素気流下、１５℃で、ベンジルアルコール８７．０ｇ（８０５ｍｍｏｌ）とトルエン８０ｍＬの溶液を約１時間かけて滴下し、２０℃で３０分攪拌した。生じた白色懸濁液について31Ｐ ＮＭＲを測定したところ、ペンタエリスリトールジベンジルホスファイトが９１％の選択率で検出された。
【００７５】
反応混合物をグラスフィルターを用いて窒素気流下でろ過し、グラスフィルター上の白色固体を４００ｍＬのトルエンで洗浄することで約２００ｇの白色固体と濾液を得た。窒素雰囲気下、この濾液を１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液８００ｍＬで１回、同量の純水で２回洗浄した後、１０ｇの硫酸マグネシウムを用いて溶液を乾燥した。窒素気流下で硫酸マグネシウムを濾別した後、濾液をエバポレーターで濃縮し、６０℃にて８時間真空乾燥した。31Ｐ ＮＭＲ測定したところ、ペンタエリスリトールジベンジルホスファイトであることがわかった。収量は１４９．５ｇであり、収率は原料のペンタエリスリトールに対して９１％であり、31Ｐ ＮＭＲ測定による純度は９７％であった。
（ｂ）有機塩基化合物の回収
次に、濾別した白色固体に１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液１．５Ｌを加えて溶解させた。分液後上層を取り出し、１３ｋＰａで減圧蒸留したところ、純度９９％のトリブチルアミンが１５０．０ｇ（回収率９６％）で得られた。
（ｃ）回収アミンの再使用
得られたトリブチルアミン１５０．０ｇを用いて、（ａ）と同様の仕込モル比及び操作でペンタエリスリトールジベンジルホスファイトの製造を行ったところ、純度９７％のペンタエリスリトールジベンジルホスファイトが９１％の回収率で得られた。
【００７６】
［比較例１］
（ａ）ペンタエリスリトールジホスファイトの合成
実施例１と同様に、式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトを合成し、９７％の選択率で得た。
【００７７】
続いて、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリンの代わりにピリジンを用いて、実施例１と同様の操作でペンタエリスリトールジベンジルホスファイトを合成したところ、純度９６％のペンタエリスリトールジベンジルホスファイトが９３％の回収率（１５２．５ｇ）で得られた。また、約１１０ｇのピリジン塩が白色固体として濾別された。
（ｂ）有機塩基化合物の回収
次に、実施例１と同様に、濾別した白色固体に１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液１．５Ｌを加えて溶解させたところ、混和し、静置しても二層に分離せず、ピリジンは回収できなかった。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、有機塩基化合物の回収が容易で回収率が高く、さらに回収した有機塩基化合物を用いても市販品の有機塩基化合物を用いた場合と同等の純度のペンタエリスリトールジホスファイトが同等の収率で得られるため、本発明の製造方法は極めて生産性に優れ、環境面およびコスト面からも有利であることは明らかであり、工業的に優れた製造方法である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の構造を有するペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法に関する。更に詳しくは、塩化水素捕捉剤として回収が容易な有機塩基化合物を用いた工業的に有利で経済的に優れたペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、アリールオキシ基がＰ原子と結合しているペンタエリスリトールジホスファイトは酸化防止剤、或いはＵＶ光安定剤として実用化されており、その多岐にわたる製造方法も多数の特許、文献に記載されている。例えば、該アリールオキシ基が２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェニルオキシ基であるペンタエリスリトールジホスファイトの合成法として、２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェニルジクロロホスファイトとペンタエリスリトールとの反応例が示されている（特許文献１参照）。他の例として、該アリールオキシ基が２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニルオキシ基であるペンタエリスリトールジホスファイトの合成法として、３，９−ジクロロペンタエリスリトールジホスファイトと２，４−ジ−ｔ−ブチルフェノールとの反応例が示されている（特許文献２参照）。また他の例として、該アリールオキシ基がフェニルオキシ基であるペンタエリスリトールジホスファイトの合成法として、トリフェニルホスファイトとペンタエリスリトールとのエステル交換による反応例が示されている（特許文献３参照）。
【０００３】
しかしながら、本発明の特定の構造を有するペンタエリスリトールジホスファイトに関しては、該化合物自体の安定性が悪く、従来通りの製造方法では高収率で回収できないという問題があった。塩化水素捕捉剤として、有機塩基化合物の共存下、ペンタエリスリトールジクロロホスファイトと対応するアルコールを反応させることで、ペンタエリスリトールジホスファイトの回収率は向上するが、大量の塩化水素塩が副生するため、ペンタエリスリトールジホスファイトを単離するためには、濾過工程での該塩化水素塩の除去が必須であった。ペンタエリスリトールジホスファイトの生産コストを下げるためには、該塩化水素塩から有機塩基化合物を回収することが必要であり、これは通常、該塩化水素塩をアルカリ水溶液に溶解又は接触させた後、有機塩基化合物を抽出、濾過、蒸留等の複数の分離操作を行うことにより達成されていた。しかしながら、これまでのところ、複雑な回収工程のために回収コストが高くなり、工業的に簡単で効率的に有機塩基化合物を回収するという観点では不十分であった。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第５３０８９０１号明細書
【特許文献２】
米国特許第５９１７０７６号明細書
【特許文献３】
米国特許第３２０５２５０号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、工業的に有利な簡単な方法で、且つ経済的に優れた方法で、特定の構造を有するペンタエリスリトールジホスファイトを製造する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記目的を達成すべく誠意検討した結果、塩化水素捕捉剤として特定の水に対する溶解度の低い有機塩基化合物を用いることによって、ペンタエリスリトールジホスファイトが高収率で得られ、さらに、有機塩基化合物の塩から工業的に容易な方法で有機塩基化合物が回収できることを見出し本発明に至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、下記式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトと、下記式（２）で示されるアラルキルアルコールを、塩化水素捕捉剤として、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリンまたはトリブチルアミンである有機塩基化合物の存在下に反応させることを特徴とする下記式（５）で示されるペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法を提供するものである。
【０００８】
【化８】
【化９】
［式中、Ａｒ1は、炭素数６〜２０の置換もしくは非置換のアリール基である。また、Ｚ1は式（３）または式（４）で示される基である。］
【００１１】
【化１０】
［式中、Ｒ1およびＲ2は同一または異なっていてもよく、水素原子、炭素数６〜２０の置換もしくは非置換のアリール基、または炭素数１〜２０の飽和もしくは不飽和の炭化水素基である。］
【００１３】
【化１１】
［式中、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は同一または異なっていてもよく、水素原子、炭素数６〜２０の置換もしくは非置換のアリール基、炭素数７〜３０の置換もしくは非置換のアラルキル基、または炭素数１〜２０の飽和もしくは不飽和の炭化水素基である。］
【００１５】
【化１２】
［式中、Ａｒ２およびＡｒ３は、式（２）のＡｒ １ で示される基である。Ｚ２およびＺ３は、式（２）のＺ １ で示される基である。］
【００２０】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２１】
本発明におけるペンタエリスリトールジホスファイトとしては、前記式（５）においてＡｒ２、Ａｒ３が、フェニル基、各種トルイル基、各種キシリル基、ジ−ｔ−ブチルフェニル基、各種クメニル基、ビフェニル基、ナフチル基等であり、Ｚ２およびＺ３が前記式（３）または前記式（４）で示される。
【００２２】
前記式（３）においてＲ １ およびＲ ２ が、水素原子、メチル基、エチル基、各種プロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、プロペニル基、フェニル基、各種トルイル基、各種キシリル基、ジ−ｔ−ブチルフェニル基、各種クメニル基、ビフェニル基、ナフチル基等であり、前記式（４）においてＲ ３ 、Ｒ ４ 、Ｒ ５ およびＲ ６ が、水素原子、メチル基、エチル基、各種プロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、プロペニル基、フェニル基、各種トルイル基、各種キシリル基、ジ−ｔ−ブチルフェニル基、各種クメニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、１−フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基等である化合物を挙げる事ができる。
【００２３】
なかでも、Ａｒ２およびＡｒ３がフェニル基、Ｒ １ 、Ｒ ２ 、Ｒ ３ 、Ｒ ４ 、Ｒ ５ およびＲ ６ がそれぞれ水素原子、メチル基またはフェニル基である化合物が好ましい。
【００２４】
具体的には、３，９−ビス（（フェニルメチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２−メチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（３−メチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（４−メチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，４−ジメチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，６−ジメチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（３，５−ジメチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，４，６−トリメチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００２５】
３，９−ビス（（（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，４−ジ−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，６−ジ−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，４，６−トリ−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００２６】
３，９−ビス（（（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００２７】
３，９−ビス（（（４−ビフェニル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（１−ナフチル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２−ナフチル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（１−アントリル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（２−アントリル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（（９−アントリル）メチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００２８】
３，９−ビス（（１−フェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（１−フェニルプロピル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（ジフェニルメチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（トリフェニルメチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００２９】
３−（フェニルメチル）オキシ−９−（（２，６−ジメチルフェニル）メチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（フェニルメチル）オキシ−９−（（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（フェニルメチル）オキシ−９−（１−フェニルエチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（フェニルメチル）オキシ−９−（ジフェニルメチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００３０】
３−（（２，６−ジメチルフェニル）メチル）オキシ−９−（１−フェニルエチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ−９−（１−フェニルエチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（ジフェニルメチル）オキシ−９−（１−フェニルエチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（ジフェニルメチル）オキシ−９−（（２，６−ジメチルフェニル）メチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（ジフェニルメチル）オキシ−９−（（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００３１】
３，９−ビス（（２−フェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２−メチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（３−メチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（４−メチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２，４−ジメチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２，６−ジメチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（３，５−ジメチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２，４，６−トリメチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００３２】
３，９−ビス（（２−（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００３３】
３，９−ビス（（２−（４−ビフェニル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（１−ナフチル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２−ナフチル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（１−アントリル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（２−アントリル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−（９−アントリル）エチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、
【００３４】
３，９−ビス（（２−フェニルプロピル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−メチル−２−フェニルプロピル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２，２−ジフェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２，２，２−トリフェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（１−フェニル−２−プロピル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（１，２−ジフェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（１，３−ジフェニル−２−プロピル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（３−フェニル−２−ブチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（２−フェニルエチル）オキシ−９−（２−（２，６−ジメチルフェニル）エチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３−（２−フェニルエチル）オキシ−９−（２−（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル）オキシ−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカンが挙げられる。
【００３５】
特に、３，９−ビス（（フェニルメチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（１−フェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（ジフェニルメチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン、３，９−ビス（（２−フェニルエチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカンが好ましい。
【００３６】
本発明において、前記式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトは、例えば、米国特許第５，１０３，０３５号明細書や特公昭６１−１６５３９７号公報に記載されているとおり、三塩化リンとペンタエリスリトールとから製造することができる。生成したペンタエリスリトールジクロロホスファイトは、反応終了後の溶液または懸濁液から単離してアラルキルアルコールとの反応に用いてもよいが、ペンタエリスリトールジクロロホスファイトの保存安定性の観点から、溶液または懸濁液のままアラルキルアルコールとの反応に用いることが好ましい。
【００３７】
本発明において、該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトと反応させるアラルキルアルコールとしては、前記式（２）においてＡｒ1が、フェニル基、各種トルイル基、各種キシリル基、ジ−ｔ−ブチルフェニル基、各種クメニル基、ビフェニル基、ナフチル基等であり、Ｚ1が前記式（３）または前記式（４）で示され、前記式（３）においてＲ1およびＲ2が、水素原子、メチル基、エチル基、各種プロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、プロペニル基、フェニル基、各種トルイル基、各種キシリル基、ジ−ｔ−ブチルフェニル基、各種クメニル基、ビフェニル基、ナフチル基等であり、前記式（４）においてＲ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6が、水素原子、メチル基、エチル基、各種プロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、プロペニル基、フェニル基、各種トルイル基、各種キシリル基、ジ−ｔ−ブチルフェニル基、各種クメニル基、ビフェニル基、ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、１−フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基等である化合物を挙げる事ができる。なかでもＡｒ1がフェニル基、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6がそれぞれ水素原子、メチル基またはフェニル基である化合物が好ましい。
【００３８】
具体的には、ベンジルアルコール、（２−メチルフェニル）メチルアルコール、（３−メチルフェニル）メチルアルコール、（４−メチルフェニル）メチルアルコール、（２，４−ジメチルフェニル）メチルアルコール、（２，６−ジメチルフェニル）メチルアルコール、（３，５−ジメチルフェニル）メチルアルコール、（２，４，６−トリメチルフェニル）メチルアルコール、（２−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（２，４−ジ−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（２，６−ジ−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（２，４，６−トリ−ｓｅｃ−ブチルフェニル）メチルアルコール、
【００３９】
（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）メチルアルコール、（４−ビフェニル）メチルアルコール、（１−ナフチル）メチルアルコール、（２−ナフチル）メチルアルコール、（１−アントリル）メチルアルコール、（２−アントリル）メチルアルコール、（９−アントリル）メチルアルコール、
【００４０】
１−フェニルエチルアルコール、１−フェニルプロピルアルコール、ジフェニルメチルアルコール、トリフェニルメチルアルコール、２−フェニルエチルアルコール、２−（２−メチルフェニル）エチルアルコール、２−（３−メチルフェニル）エチルアルコール、２−（４−メチルフェニル）エチルアルコール、２−（２，４−ジメチルフェニル）エチルアルコール、２−（２，６−ジメチルフェニル）エチルアルコール、２−（３，５−ジメチルフェニル）エチルアルコール、２−（２，４，６−トリメチルフェニル）エチルアルコール、
【００４１】
２−（２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチルアルコール、２−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチルアルコール、２−（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチルアルコール、２−（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチルアルコール、２−（２，４，６−トリ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチルアルコール、２−（４−ビフェニル）エチルアルコール、２−（１−ナフチル）エチルアルコール、２−（２−ナフチル）エチルアルコール、２−（１−アントリル）エチルアルコール、２−（２−アントリル）エチルアルコール、２−（９−アントリル）エチルアルコール、
【００４２】
２−フェニルプロピルアルコール、２−メチル−２−フェニルプロピルアルコール、２，２−ジフェニルエチルアルコール、２，２，２−トリフェニルエチルアルコール、１−フェニル−２−プロピルアルコール、１，２−ジフェニルエチルアルコール、１，３−ジフェニル−２−プロピルアルコール、３−フェニル−２−ブチルアルコールなどが挙げられる。
【００４３】
なかでも、ベンジルアルコール、１−フェニルエチルアルコール、ジフェニルメチルアルコール、２−フェニルエチルアルコールが好ましい。
【００４４】
該アラルキルアルコールは単一の化合物として用いるだけでなく、二種以上からなる混合物として用いることもできる。
【００４５】
該アラルキルアルコールの使用量は、該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトに対し１８０モル％〜２５０モル％が好ましい。より好ましくは１８５モル％〜２２０モル％であり、更に好ましくは１９０モル％〜２１０モル％である。該アラルキルアルコールの使用量が１８０モル％未満では、該アラルキルアルコールの不足分以上に目的物のペンタエリスリトールジホスファイトの回収率が大きく低下する。該アラルキルアルコールの使用量が２５０モル％を超えると過剰のアラルキルアルコールを回収する工程や廃棄処理する工程の負荷が大きくなる。
【００４６】
本発明に用いられる有機塩基化合物は、２０℃、１気圧における水に対する溶解度が１重量％以下の有機塩基化合物が好ましく、０．１重量％以下の有機塩基化合物がさらに好ましい。水に対する有機塩基化合物の溶解度は、水と有機塩基化合物を接触させた後、水層をガスクロマトグラフィーにより分析し、有機塩基化合物量を求め算出することができる。有機塩基化合物として、２０℃、１気圧における水に対する溶解度が１重量％以下の有機塩基化合物を用いると、反応により副生した有機塩基化合物の塩から有機塩基化合物を工業的に簡単な設備により回収することが容易であり、また回収コストが安価となり経済的で好ましい。なお、本発明の反応で副生する有機塩基化合物の塩としては、そのほとんどが塩酸塩であり、一部ホスホン酸塩やリン酸塩がある。
【００４７】
２０℃、１気圧における水に対する溶解度が１重量％以下の有機塩基化合物として、トリ−ｎ−ブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリンが、ペンタエリスリトールジホスファイトの収率が高く、且つ有機塩基化合物の塩からの有機塩基化合物の回収が容易であり好ましい。
【００４８】
また、該有機塩基化合物は単一の化合物として用いるだけでなく、二種以上からなる混合物として用いることもできる。
【００４９】
該有機塩基化合物の使用量は、該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトと該アラルキルアルコールとの反応により発生する塩化水素１当量に対して、０．８〜２．０当量で用いることが好ましい。より好ましくは０．９〜１．５当量であり、更に好ましくは０．９５〜１．２５当量である。該有機塩基化合物の使用量が０．８当量未満では、該有機塩基化合物の不足分以上に目的物のペンタエリスリトールジホスファイトの回収率が大きく低下する。該有機塩基化合物の使用量が２．０当量を超えると過剰の有機塩基化合物を回収する工程や廃棄処理する工程の負荷が大きくなる。
【００５０】
本発明の反応は、不活性雰囲気下で行うことが望ましい。不活性雰囲気とはペンタエリスリトールジホスファイトを変性しうる酸素ガス、湿気等が実質的に無い状態の事である。系内の酸素濃度について具体的には５％以下、好ましくは１％以下、更に好ましくは１００ｐｐｍ以下であることが望ましい。具体的な例としては、反応系内を窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換後、該不活性ガス雰囲気下で反応を行う方法等が挙げられる。該酸素濃度はＪＩＳ Ｂ ７９８３に規定のジルコニア式分析法等で測定する事ができる。
【００５１】
また本発明のペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法においては、反応に関与しない不活性な溶媒を用いることが好ましい。該溶媒としては、副生した有機塩基化合物の塩が溶解せず、生成したペンタエリスリトールジホスファイトが溶解するものが好ましい。使用した有機塩基化合物と生成したペンタエリスリトールジホスファイトの性状によるため、一概に言えないが、例を挙げれば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、酢酸エチル、ベンゼン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン等が挙げられる。なかでも、ヘキサン、デカン、ドデカン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジオキサン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等が好ましく、特に、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンが好ましい。
【００５２】
本発明における有機塩基化合物の存在下において、前記式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトと前記式（２）で示されるアラルキルアルコールとを反応させる方法は特に限定されない。該有機塩基化合物と該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトとの混合物に該アラルキルアルコールを添加して反応させてもよいし、該アラルキルアルコールに該有機塩基化合物と該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトとの混合物を添加してもよい。該有機塩基化合物と該アラルキルアルコールとの混合物に該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトを添加してもよいし、該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトに該有機塩基化合物と該アラルキルアルコールとの混合物を添加して反応させてもよい。
【００５３】
また、反応の際に該ペンタエリスリトールジクロロホスファイト、該アラルキルアルコール、該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトと該有機塩基化合物との混合物、または該アラルキルアルコールと該有機塩基化合物との混合物はそのまま反応に用いてもよく、反応系に不活性な溶媒に溶解もしくは分散させて用いてもよい。また、該有機塩基化合物もしくはその分散液またはその溶液に、該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトもしくはその分散液またはその溶液と、該アラルキルアルコールもしくはその分散液またはその溶液を添加することで反応させることもできる。
【００５４】
本発明の該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトと該アラルキルアルコールとの反応における温度条件は、−２０℃〜１００℃の範囲が好ましい。この温度範囲では、ペンタエリスリトールジホスファイトの分解が少なく、反応速度の低下が少なく、生産効率に優れる。更に好ましくは、−１０℃〜８０℃であればよい。
【００５５】
本発明の該ペンタエリスリトールジクロロホスファイトと該アラルキルアルコールとの反応時間は、１分〜５００分が好ましい。更に好ましくは５分〜３００分である。１分未満で反応させると単位時間当りの発熱量が大きく、反応温度を制御することが困難となり、また、熱交換器や冷却器等の設備負荷が大きくなる。一方、５００分を越えた時間での反応は生産効率の観点から不利となる。
【００５６】
本発明の反応において、反応系内の含水率は２０００ｐｐｍ以下が好ましい。より好ましくは１０００ｐｐｍ以下であり、更に好ましくは５００ｐｐｍ以下であり、特に好ましくは３００ｐｐｍ以下である。反応系内の含水率が２０００ｐｐｍを越えるとペンタエリスリトールジクロロホスファイトと水との反応で副生成物が生成する割合以上に目的物の回収率低下の割合が大きくなる。
【００５７】
本発明の反応で生成したペンタエリスリトールジホスファイトは、反応系内で副生した有機塩基化合物の塩を反応系外に除去することによって回収できる。また、さらに必要に応じて、アルカリ水溶液で洗浄することによって精製できる。
【００５８】
有機塩基化合物の塩の除去方法としては、１μｍ〜１００μｍのフィルターを使用した自然濾過、加圧濾過、減圧濾過および遠心濾過が好ましく用いられる。これらは、本発明の反応に使用した溶媒や有機塩基化合物、生成したペンタエリスリトールジホスファイトの種類に応じて選定される。
【００５９】
ペンタエリスリトールジホスファイトの洗浄に用いるアルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物の水溶液が好ましく、状況に応じて水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物の水溶液や炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩の水溶液も好適に用いる事ができる。アルカリ水溶液の濃度については特に限定はしないが、洗浄後のアルカリ水溶液のｐＨが７．５〜１３．８であることが好ましい。
【００６０】
また本発明のペンタエリスリトールジホスファイトの回収操作は不活性雰囲気下で行う事が好ましい。不活性雰囲気とはペンタエリスリトールジホスファイトを変性しうる酸素ガス、湿気等が実質的に無い状態の事である。系内の酸素濃度について具体的には５％以下、好ましくは１％以下、更に好ましくは１００ｐｐｍ以下であることが望ましい。具体的な例としては、反応系内を窒素、アルゴン等の不活性ガスで置換後、該不活性ガス雰囲気下で反応を行う方法等が挙げられる。該酸素濃度はＪＩＳ Ｂ ７９８３に規定のジルコニア式分析法等で測定する事ができる。
【００６１】
本発明で得られたペンタエリスリトールジホスファイト中のアラルキルアルコールの含有量は少ない方がよく、多くなるとペンタエリスリトールジホスファイトの保存安定性が悪くなる傾向にある。具体的には本発明のペンタエリスリトールジホスファイトに対しアラルキルアルコール含有率は５０００ｐｐｍ以下が好ましい。より好ましくは１０００ｐｐｍ以下、更に好ましくは５００ｐｐｍ以下である。
【００６２】
本発明で得られたペンタエリスリトールジホスファイトの31Ｐ ＮＭＲスペクトルにおいて、４ｐｐｍ〜１０ｐｐｍに観測されるピークは少ない方がよく、該ピークが多くなると、ペンタエリスリトールジホスファイトの保存安定性が悪くなる。具体的には該ピークの面積強度比が全ピークに対して５％以下が好ましい。より好ましくは１％以下、更に好ましくは０．５％以下である。
【００６３】
また、本発明の反応で副生した有機塩基化合物の塩から、有機塩基化合物の回収する方法としては、濾別した有機塩基化合物の塩をアルカリ水溶液で中和し、アルカリ水層から分離する方法が挙げられる。
【００６４】
中和に用いるアルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物の水溶液が好ましく、状況に応じて炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩の水溶液も好適に用いる事ができる。アルカリ水溶液の濃度については特に限定はしないが、処理後のアルカリ水溶液のｐＨが７．５〜１３．８であることが好ましい。
【００６５】
アルカリ水層から有機塩基化合物を分離する方法は、有機塩基化合物の性状によって異なる。例えば、有機塩基化合物が常温で液体の場合は、静置によって分液するため容易に分離可能である。この時、必要ならば、有機塩基化合物と任意に混和し、水に対する溶解度が低い溶媒を使用してもよい。該溶媒として、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ベンゼン、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン等が挙げられる。
【００６６】
一方、有機塩基化合物が常温で固体の場合は、濾過によって容易に分離可能である。
【００６７】
本発明によって回収された有機塩基化合物は、高純度で含水量が低いため、本発明の反応にそのまま再使用することができる。また、回収された有機塩基化合物は、必要ならば蒸留、脱水等、さらに精製して本発明の反応に再使用することができる。かかる回収した有機塩基化合物を用いて製造したペンタエリスリトールジホスファイトは、市販の高純度の有機塩基化合物を用いて製造したペンタエリスリトールジホスファイトと同等の品質となる。したがって、工業的に生産性や環境面から回収した有機塩基化合物が好適に使用される。
【００６８】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明を詳述するが、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではない。なお、評価は下記の方法で行った。
（１）中間体（ペンタエリスリトールジクロロホスファイト）および生成物（ペンタエリスリトールジホスファイト）の純度
Ｖａｒｉａｎ社製３００ＭＨｚＮＭＲ測定装置を用い、重クロロホルムを溶媒とし、室温にて31Ｐ ＮＭＲ測定を行い、得られたスペクトル中の全ピ−クに対する目的物ピ−クの相対面積強度比から求めた。
（２）有機塩基化合物の純度
島津製ガスクロマトグラフィー（ＧＣ−１４Ａ）を用い、検出器としてＦＩＤ、カラムとしてＰＥＧ−２０Ｍを用いてＧＣ測定を行い、目的物ピ−クの面積強度比から純度を求めた。
【００６９】
実施例で使用した各試薬は以下に示したとおりである。
（１）ペンタエリスリトール
広栄化学工業株式会社のペンタリット−Ｓ（純度９９．４％）を、予め乾燥させたものを使用した。含水率は３８ｐｐｍであった。
（２）三塩化リン
キシダ化学株式会社から購入した純度９９％以上の三塩化リンを、予め窒素気流下で蒸留したものを用いた。
（３）ベンジルアルコール
和光純薬工業株式会社から購入した特級グレードを、モレキュラーシーブスにより乾燥させてから用いた。含水率は三菱化学株式会社製 電量滴定式水分測定装置 ＣＡ−０６型を用いてカールフィッシャー法により求めた。含水率は５ｐｐｍであった。
（４）ピリジン
和光純薬工業株式会社から購入した特級グレードを、モレキュラーシーブスにより乾燥させてから用いた。含水率は三菱化学株式会社製 電量滴定式水分測定装置 ＣＡ−０６型を用いてカールフィッシャー法により求めた。含水率は１５ｐｐｍであった。
（５）Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン
和光純薬工業株式会社から購入した特級グレードを、モレキュラーシーブスにより乾燥させてから用いた。含水率は三菱化学株式会社製 電量滴定式水分測定装置 ＣＡ−０６型を用いてカールフィッシャー法により求めた。含水率は３ｐｐｍであった。
（６）トリブチルアミン
和光純薬工業株式会社から購入した特級グレードを、モレキュラーシーブスにより乾燥させてから用いた。含水率は三菱化学株式会社製 電量滴定式水分測定装置 ＣＡ−０６型を用いてカールフィッシャー法により求めた。含水率は２ｐｐｍであった。
（７）トルエン
和光純薬工業株式会社から購入した特級グレードを、モレキュラーシーブスにより乾燥させてから用いた。含水率は三菱化学株式会社製 電量滴定式水分測定装置 ＣＡ−０６型を用いてカールフィッシャー法により求めた。含水率は２ｐｐｍであった。
【００７０】
［実施例１］
（ａ）ペンタエリスリトールジホスファイトの合成
撹拌装置、還流冷却管、滴下漏斗、オイルバスを備えた１Ｌ三つ口フラスコに、ペンタエリスリトール５４．５ｇ（４００ｍｍｏｌ）、ピリジン１．６ｇ（２０ｍｍｏｌ）、トルエン１６０ｍＬを仕込んだ。窒素気流下、室温で滴下漏斗より三塩化リン１１３．３ｇ（８２５ｍｍｏｌ）を３０分かけて滴下し、その後６０℃に加熱し、３０分更に反応させた。発生する塩化水素は、還流冷却管を通して反応系外の水酸化ナトリウム水溶液に吸収させた。その後放冷し、生じた白色懸濁液について31Ｐ ＮＭＲを測定したところ、式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトが９７％の選択率で検出された。
【００７１】
続いて、該白色懸濁液に、トルエン１６０ｍＬ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン１０１．８ｇ（８４０ｍｍｏｌ）を加えた。窒素気流下、１５℃で、ベンジルアルコール８６．５ｇ（８００ｍｍｏｌ）とトルエン８０ｍＬの溶液を約１時間かけて滴下し、２０℃で３０分攪拌した。生じた白色懸濁液について31Ｐ ＮＭＲを測定したところ、３，９−ビス（（フェニルメチル）オキシ）−２，４，８，１０−テトラオキサ−３，９−ジホスファスピロ［５．５］ウンデカン（以下、ペンタエリスリトールジベンジルホスファイトと呼ぶ）が９３％の選択率で検出された。
【００７２】
反応混合物をグラスフィルターを用いて窒素気流下でろ過し、グラスフィルター上の白色固体を４００ｍＬのトルエンで洗浄することで約１５０ｇの白色固体と濾液を得た。窒素雰囲気下、この濾液を１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液８００ｍＬで１回、同量の純水で２回洗浄した後、１０ｇの硫酸マグネシウムを用いて溶液を乾燥した。窒素気流下で硫酸マグネシウムを濾別した後、濾液をエバポレーターで濃縮し、６０℃にて８時間真空乾燥した。31Ｐ ＮＭＲ測定したところ、ペンタエリスリトールジベンジルホスファイトであることがわかった。収量は１５１．５ｇであり、収率は原料のペンタエリスリトールに対して９３％であり、31Ｐ ＮＭＲ測定による純度は９６％であった。
（ｂ）有機塩基化合物の回収
次に、濾別した白色固体に１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液１．５Ｌを加えて溶解させた。分液後上層を取り出し、１３ｋＰａで減圧蒸留したところ、純度９９％のＮ，Ｎ−ジメチルアニリンが９７．５ｇ（回収率９６％）で得られた。
（ｃ）回収アミンの再使用
得られたＮ，Ｎ−ジメチルアニリン９７．５ｇを用いて、（ａ）と同様の仕込モル比及び操作でペンタエリスリトールジベンジルホスファイトの製造を行ったところ、純度９７％のペンタエリスリトールジベンジルホスファイトが９２％の回収率で得られた。
【００７３】
［実施例２］
（ａ）ペンタエリスリトールジホスファイトの合成
撹拌装置、還流冷却管、滴下漏斗、オイルバスを備えた１Ｌ三つ口フラスコに、ペンタエリスリトール５４．５ｇ（４００ｍｍｏｌ）、ピリジン１．６ｇ（２０ｍｍｏｌ）、トルエン１６０ｍＬを仕込んだ。窒素気流下、室温で滴下漏斗より三塩化リン１１５．０ｇ（８３７ｍｍｏｌ）を３０分かけて滴下し、その後６０℃に加熱し、３０分更に反応させた。発生する塩化水素は、還流冷却管を通して反応系外の水酸化ナトリウム水溶液に吸収させた。その後放冷し、生じた白色懸濁液について31Ｐ ＮＭＲを測定したところ、式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトが９５％の選択率で検出された。
【００７４】
続いて、該白色懸濁液に、トルエン１６０ｍＬ、トリブチルアミン１５６．５ｇ（８４４ｍｍｏｌ）を加えた。窒素気流下、１５℃で、ベンジルアルコール８７．０ｇ（８０５ｍｍｏｌ）とトルエン８０ｍＬの溶液を約１時間かけて滴下し、２０℃で３０分攪拌した。生じた白色懸濁液について31Ｐ ＮＭＲを測定したところ、ペンタエリスリトールジベンジルホスファイトが９１％の選択率で検出された。
【００７５】
反応混合物をグラスフィルターを用いて窒素気流下でろ過し、グラスフィルター上の白色固体を４００ｍＬのトルエンで洗浄することで約２００ｇの白色固体と濾液を得た。窒素雰囲気下、この濾液を１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液８００ｍＬで１回、同量の純水で２回洗浄した後、１０ｇの硫酸マグネシウムを用いて溶液を乾燥した。窒素気流下で硫酸マグネシウムを濾別した後、濾液をエバポレーターで濃縮し、６０℃にて８時間真空乾燥した。31Ｐ ＮＭＲ測定したところ、ペンタエリスリトールジベンジルホスファイトであることがわかった。収量は１４９．５ｇであり、収率は原料のペンタエリスリトールに対して９１％であり、31Ｐ ＮＭＲ測定による純度は９７％であった。
（ｂ）有機塩基化合物の回収
次に、濾別した白色固体に１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液１．５Ｌを加えて溶解させた。分液後上層を取り出し、１３ｋＰａで減圧蒸留したところ、純度９９％のトリブチルアミンが１５０．０ｇ（回収率９６％）で得られた。
（ｃ）回収アミンの再使用
得られたトリブチルアミン１５０．０ｇを用いて、（ａ）と同様の仕込モル比及び操作でペンタエリスリトールジベンジルホスファイトの製造を行ったところ、純度９７％のペンタエリスリトールジベンジルホスファイトが９１％の回収率で得られた。
【００７６】
［比較例１］
（ａ）ペンタエリスリトールジホスファイトの合成
実施例１と同様に、式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトを合成し、９７％の選択率で得た。
【００７７】
続いて、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリンの代わりにピリジンを用いて、実施例１と同様の操作でペンタエリスリトールジベンジルホスファイトを合成したところ、純度９６％のペンタエリスリトールジベンジルホスファイトが９３％の回収率（１５２．５ｇ）で得られた。また、約１１０ｇのピリジン塩が白色固体として濾別された。
（ｂ）有機塩基化合物の回収
次に、実施例１と同様に、濾別した白色固体に１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液１．５Ｌを加えて溶解させたところ、混和し、静置しても二層に分離せず、ピリジンは回収できなかった。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、有機塩基化合物の回収が容易で回収率が高く、さらに回収した有機塩基化合物を用いても市販品の有機塩基化合物を用いた場合と同等の純度のペンタエリスリトールジホスファイトが同等の収率で得られるため、本発明の製造方法は極めて生産性に優れ、環境面およびコスト面からも有利であることは明らかであり、工業的に優れた製造方法である。
Claims (4)
- 下記式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトと、下記式（２）で示されるアラルキルアルコールを、塩化水素捕捉剤として、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリンまたはトリブチルアミンである有機塩基化合物の存在下に反応させることを特徴とする下記式（５）で示されるペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法。
- 下記式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトと、下記式（２）で示されるアラルキルアルコールを、塩化水素捕捉剤として、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリンまたはトリブチルアミンである有機塩基化合物の存在下に反応させ、反応混合物から濾別した有機塩基化合物の塩をアルカリ水溶液で中和し、分離した有機塩基化合物を回収し、回収した有機塩基化合物をペンタエリスリトールジホスファイトの製造に再使用することを特徴とする下記式（５）で示されるペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法。
- 前記式（１）で示されるペンタエリスリトールジクロロホスファイトと前記式（２）で示されるアラルキルアルコールとの反応により発生する塩化水素１当量に対して、該有機塩基化合物を０．８〜２．０当量使用する請求項１または２記載のペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法。
- 式（２）においてＡｒ １ はフェニル基であり、式（３）においてＲ １ およびＲ ２ は水素原子、メチル基またはフェニル基であり、式（４）においてＲ ３ 、Ｒ ４ 、Ｒ ５ およびＲ ６ は水素原子、メチル基またはフェニル基である請求項１または２記載のペンタエリスリトールジホスファイトの製造方法。
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