JP5121718B2 - 多金属シアニド化合物の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、特に、アルキレンオキシドの開環重合用触媒として使用され得る多金属シアニド化合物の製造方法に関する。
DMC触媒としても称される多金属(複金属)シアニド触媒は、アルキレンオキシドの開環重合によるポリエーテルオールの製造に有効な触媒である。かかる生成物は、例えば、工業において界面活性化合物又はキャリアオイルとして、ポリイソシアネートとの反応によるポリウレタンの製造に用いられる出発材料として使用される。
触媒として多金属シアニド化合物を使用することにより、不飽和副生成物の含有量を低減させたポリエーテルアルコールを製造することが可能となる。更に、アルキレンオキシドの付加反応における反応速度が、一般的な塩基性触媒と比較して著しく高いので、プラントの能力も著しく高い。
DMC触媒は、通常、金属塩をシアノメタレート化合物と反応させることによって調製される。DMC触媒の特性を改良するために、反応中及び/又は反応後に有機リガンドを添加するのが一般的である。DMC触媒の調製に関する記載は、例えばUS−A3278457において見出され得る。
しかしながら、DMC触媒は、課題を有している。例えば、反応の開始は、遅延され得る。かかる遅延は、屡々、誘導時間と称される。他の課題は、ポリエーテルアルコールに高分子量の物質を形成することである。このような高分子量の物質は、ポリウレタンを形成するための更なる加工に対して大きな悪影響を有する場合がある。
これらの課題を克服する考え得る一法は、DMC触媒を改良することである。DMC触媒に関する非常に多くの構造が、従来技術において記載されている。この場合、DMC触媒を、モルホロジー、使用される有機リガンドの種類及び添加剤の使用に関して変更可能である。
例えば、EP1400281では、官能性ポリマーを添加して、DMC触媒の選択性を改良することを記載している。
EP090444は、DMC触媒を使用するポリエーテルアルコールの製造方法であって、DMC触媒をポリエーテルアルコールの製造用の酸と一緒に使用するポリエーテルアルコールの製造方法を記載している。
WO01/64772は、DMC触媒の製造方法であって、DMC触媒を最初に調製し、その後に再結晶化に付すDMC触媒の製造方法を記載している。
WO2004/020091は、DMC触媒の製造方法であって、DMC触媒を、その調製後に相変化に付すDMC触媒の製造方法を記載している。
US−A3278457 EP1400281 EP090444 WO01/64772 WO2004/020091
本発明の目的は、DMC触媒の活性を増大させ、その誘導時間を短縮することにある。
驚くべきことに、本発明者等は、DMC触媒を、沈殿させた後、DMC触媒の調製に用いた金属塩と異なる金属塩で処理する場合、DMC触媒の活性の改良が達成され得ることを見出した。
従って、本発明は、多金属シアニド化合物の製造方法であって、
以下の工程:
a)一般式(I):
Figure 0005121718
で表される金属塩の水溶液を、一般式(II):
Figure 0005121718
で表されるシアノメタレート化合物の水溶液と、適宜、有機リガンド、有機添加剤及び/又は界面活性剤の存在下で反応させて、一般式(III):
Figure 0005121718
で表される多金属シアニド化合物を形成する工程と、
b)一般式(III)で表される多金属シアニド化合物を、一般式(IV):
Figure 0005121718
[但し、上記の式(I)〜(IV)において、
1がZn2+、Fe2+、Fe3+、Co2+、Co3+、Ni2+、Mn2+、Sn2+、Sn4+、Pb2+、Al3+、Sr2+、Cr3+、Cd2+、Cu2+、La3+、Ce3+、Ce4+、Eu3+、Mg2+、Ti4+、Ag+、Rh2+、Ru2+、Ru3+、Pd2+からなる群から選択される金属イオンであり、
2がFe2+、Fe3+、Co2+、Co3+、Mn2+、Mn3+、Ni2+、Cr2+、Cr3+、Rh3+、Ru2+、Ir3+からなる群から選択される金属イオンであり、且つM1とM2が同一でも異なっていても良く、
Xがハロゲン化物、水酸化物、サルフェート、水素サルフェート、カーボネート、水素カーボネート、シアニド、チオシアネート、イソシアネート、シアネート、カルボキシレート、オキサレート、ニトレート及びニトライト(NO2 -)からなる群から選択されるアニオンであるか、或いは2種以上の上述したアニオンの混合物又は1種以上の上述したアニオンと、CO、H2O及びNOから選択される非荷電種との混合物であり、
Yが、Xと異なるアニオンであり、ハロゲン化物、サルフェート、水素サルフェート、ジサルフェート、スルファイト、スルホネート、(=RSO3 -(但し、R=C1−C20アルキル、アリール、C1−C20アルキルアリールである。))、カーボネート、水素カーボネート、シアニド、チオシアネート、イソシアネート、イソチオシアネート、シアネート、カルボキシレート、オキサレート、ニトレート、ニトライト、ホスフェート、水素ホスフェート、リン酸二水素、ジホスフェート、ボレート、テトラボレート、ペルクロレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、テトラフェニルボレートからなる群から選択され、
Lが、アルコール、アルデヒド、ケトン、エーテル、ポリエーテル、エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、尿素、アミド、ニトリル及びスルフィドから選択される水混和性リガンド並びにこれらの混合物であり、
Pが、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアルキレングリコールソルビタンエステル、ポリアルキレングリコールグリシジルエーテル 、ポリアクリルアミド、ポリ(アクリルアミド−co−アクリル酸)、ポリアクリル酸、ポリ(アクリルアミド−co−マレイン酸)、ポリアクリロニトリル、ポリアルキレンアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエチルエーテル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ−N−ビニルピロリドン、ポリ(N−ビニルピロリドン−co−アクリル酸)、ポリビニルメチルケトン、ポリ(4−ビニルフェノール)、ポリ(アクリル酸−co−スチレン)、オキサゾリンポリマー、ポリアルキレンイミン、マレイン酸と無水マレイン酸の共重合体、ヒドロキシエチルセルロース、ポリアセテート、イオン性の界面活性化合物及び表面活性化合物、胆汁酸又はその塩、エステル又はアミド、多価アルコールとグリコシドのカルボン酸エステルからなる群から選択される有機添加剤であり、
a、b、d、g、n、r、s、j、k及びtが0を超える整数又は分数であり、
e、f、h及びzが0以上の整数又は分数であり、且つ
a、b、d、g、n、j、k及びr、更にはs及びtが、化合物が電気的に中性となるように選択され、
3が水素又はアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属であり、そして
4がアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン(NH4+)又はアルキルアンモニウムイオン(R4+、R3NH+、R2NH2 +、RNH3 +(但し、R=C1−C20アルキルである。))である。]
で表され、(II)と異なる塩と反応させる工程と、
を含むことを特徴とする製造方法を提供する。
更に本発明は、かかる方法によって調製されるDMC触媒を提供し、ポリエーテルアルコールの製造に使用する方法を提供し、アルキレンオキシドをH官能性開始剤物質に付加することによるポリエーテルアルコールの製造方法であって、本発明の方法によって調製されるDMC触媒を触媒として使用するポリエーテルアルコールの製造方法を提供する。
本発明の特に好ましい実施形態において、M1がZn2+であり、そしてM2がCo3+又はCo2+である。
金属M1及びM2は、特にこれらがコバルト、マンガン又は鉄である場合に同一である。
本発明の方法における工程a)及びb)は、直接連続して行われるか、又は時間及び/又は空間に関して相互に独立して行われ得る。
塩(IV)として、少なくとも2種の塩の混合物を使用することも可能である。しかしながら、かかる実施形態は、好ましいというほどではない。
上述したように、一般式(III)で表される多金属シアニド化合物を、本発明の方法における工程a)で、一般式(I)で表される金属塩及び一般式(II)で表されるシアノメタレート化合物から最初に調製する。
一般式(III)で表されるDMC触媒は、結晶性又は無定形であっても良い。zが0である場合、結晶性の二重金属シアニド化合物であるのが好ましい。zが0を超える場合、結晶性、部分結晶性及び実質的に無定形の結晶が両方共に好ましい。
好ましい実施形態は、zが0を超える式(III)で表される触媒を含む。
そして、好ましい触媒は、
a)少なくとも1種の多金属シアニド化合物、
b)少なくとも1種の有機リガンド、
c)少なくとも1種の有機添加剤P、
を含む。
zが0である式(III)で表される触媒の好ましい実施形態において、eは、必要により0であり、Xは、カルボキシレートのみであり、好ましくはホルメート、アセテート及びプロピオネートである。かかる化合物は、例えば、WO99/16775に記載されている。本実施形態において、結晶性の多金属シアニド触媒が好ましい。
また、例えばWO00/74845に記載されているような結晶性であり且つ小板様である多金属シアニド触媒についても好ましい。
式(III)で表されるDMC触媒の他の実施形態において、e、f及びzは0ではない。そして、このような触媒は、水混和性有機リガンド(一般に、0.5〜30質量%の量)及び有機添加剤(一般に、5〜80質量%の量)を含むDMC触媒である(WO98/06312)。触媒は、例えば、激しく撹拌しつつ(例、Ultra Turrax(登録商標)を用いて>20000rpm)又は他の剪断応力下で調製されても良い。
同様に好適である式(III)で表されるDMC触媒は、WO01/03830に記載されている。このようなDMC触媒は、一般式R−S(O)2−Rで表される有機スルホン又は一般式R−S(O)−Rで表されるスルホキシドを有機錯化剤として使用して調製される。
金属を含む式(III)で表される他のDMC触媒[ヘキサシアノメタレート−ヘキサニトロメタレート]は、特許出願WO01/04182で挙げられている。かかる文献で挙げられている出発化合物は、一般的に使用される亜鉛ヘキサシアノコバルテートより安価である。このようにして調製されるDMC触媒は、特許出願WO01/04180及びWO01/04177に記載されているように、担持されても良い。その結果として、触媒を、簡単な方法で分離することが可能である。しかしながら、この場合には、担持触媒の摩耗が生じ得る。
同様に好適である式(III)で表されるDMC触媒は、WO01/04181に記載されるようなヘキサシアノコバルテート−ニトロフェロシアニドを基礎として調製され得る。触媒を工程a)の後に分離し、そして後処理し、適宜、乾燥することが可能である。工程b)を行うために、その後、触媒を再懸濁させる。これは、例えば、触媒を水に懸濁させ、そして式(IV)で表される塩を、固体として、又は好ましくは、水溶液に形で懸濁液に添加することによって達成され得る。また、式(III)で表されるDMC触媒を、式(IV)で表される塩の水溶液に懸濁させて、工程b)を行うことも可能である。この場合、懸濁液は、更に、リガンド、界面活性剤又は他の化合物を含むことが可能である。
塩(IV)の溶液は、塩を水に溶解することによって調製され得る。また、適当な酸及び塩基を添加することによって塩をその場で形成することも可能である。
式(III)で表される触媒を、式(IV)で表される塩の水溶液に懸濁するのが好ましい。
塩溶液の濃度は、0.1〜30質量%であり、0.5〜15質量%であるのが好ましく、1〜10質量%であるのが特に好ましいが、式(IV)で表される塩の溶解度により、このような濃度を可能にする必要がある。懸濁液における式(III)で表されるDMC触媒の割合は、1〜30質量%であり、1〜20質量%であるのが好ましく、3〜15質量%であるのが特に好ましい。懸濁処置及び工程b)は、特に、室温〜塩水溶液の沸点の範囲で行われ、そして何回も繰り返され得る。最後の懸濁工程の後、必要により、脱イオン水を用いて複数の洗浄工程とすることが可能である。
式(III)で表されるDMC触媒を塩(IV)の塩水溶液中で処理することは、減圧下又は過圧下で行われ得るものであり、200〜1200hPaの範囲の圧力条件下で行われるのが好ましい。
他の実施形態において、工程b)は、ろ紙における式(III)で表される触媒のろ過ケークを、式(IV)で表される塩の水溶液で洗浄することによって、すなわち、ろ過ケークに塩水溶液を通過させることによって行われる。ろ過ケークを、式(III)で表される触媒の水性層からの分離において直接形成することが可能であり、これを、依然としてろ紙上に在る間に更に処理することが可能であるか、或いは式(III)で表される仕上げ処理されたDMC触媒は、これを脱イオン水に懸濁させ、これにより、それをろ過装置に施すことによって形成されるろ過ケークに転化され得る。次に、塩溶液での処理が行われる。濃度及び温度は、上述した通りである。
塩(IV)の水溶液のpHは、4〜7の範囲であるのが好ましい。純粋な溶液が異なるpHを有する場合、これを、酸又は塩基の添加によって調節することが可能である。
工程b)における式(III)で表されるDMC触媒の処理により、触媒においてイオン交換するか及び/又は触媒に塩(IV)を含浸することが可能である。
イオン交換の場合、工程b)から得られる触媒は、一般式(V):
Figure 0005121718
(但し、各記号は、一般式(I)〜(IV)と同義である。)を有する。
含浸の場合、工程b)から得られる触媒は、一般式(VI):
Figure 0005121718
(但し、各記号は、一般式(I)〜(IV)と同義である。)を有し、且つu、v、m、o、q及びwは0を超える整数又は分数であり、化合物が電気的に中性となるように選択され、そして他の係数及び指数が、一般式(I)〜(IV)と同義である。
イオン交換を行って、式(V)で表される化合物を得るのが好ましい。本発明のDMC触媒において、屡々、一般式(V)で表される種類及び一般式(VI)で表される種類の両方が存在する場合がある。イオン交換を、処理された触媒の少なくとも一部に対して行うのが好ましい。
本発明の方法により、触媒の活性が著しく改良されたDMC触媒を得ることが可能である。本発明の触媒をポリエーテルアルコールの製造に使用する場合、誘導時間は、大幅に短縮される。更に、触媒の量を低減することが可能である。
上述したように、本発明のDMC触媒は、アルキレンオキシドをH官能性開始剤物質に付加することによるポリエーテルアルコールの製造に使用される。
アルキレンオキシドとして、全ての公知のアルキレンオキシド、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドを使用することが可能である。特に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド及びこれらの化合物の混合物をアルキレンオキシドとして使用する。
ポリウレタンの製造に原材料として使用する場合のポリエーテルアルコールを調製するために、多官能性アルコールを、特に開始剤物質として使用し、そしてエチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシドをアルキレンオキシドとして使用するのが好ましい。また、アルキレンオキシドに加えて、二酸化炭素をポリエーテル鎖に組み込むことも可能である。
H官能性開始剤物質として、単官能性又は多官能性の化合物を使用することが可能である。特に、1〜8の範囲、好ましくは2〜8の範囲の官能性を有するアルコールを使用することが可能である。軟質ポリウレタンフォームに使用されるポリエーテルアルコールを調製するために、開始剤物質として、2〜4の範囲、特に2及び3の官能性を有するアルコールを使用するのが好ましい。例示は、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールである。アルキレンオキシドをDMC触媒によって付加する場合、上述のアルコールと、アルキレンオキシド、特にプロピレンオキシドとの反応生成物を、アルコールと一緒に、又はアルコールに代えて使用するのが有効である。かかる化合物は、500g/モル以下のモル質量を有するのが好ましい。このような反応生成物の調製におけるアルキレンオキシドの付加反応は、触媒、例えば塩基性触媒を用いて行われ得る。軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられるポリエーテルアルコールは、通常、20〜100mg KOH/gの範囲のヒドロキシル価を有する。
本発明の方法の場合に使用されるポリエーテルアルコールの調製におけるアルキレンオキシドの付加反応は、公知の方法によって行われ得る。例えば、ポリエーテルアルコールは、アルキレンオキシドのみを含むことが可能である。複数のアルキレンオキシドを使用する場合、アルキレンオキシドを、個々に連続して付加させるブロック付加(blckwise addition)又はアルキレンオキシドを一緒に計量導入するランダム付加が可能である。また、ブロックセグメントとランダムセグメントの両方を、ポリエーテルアルコールの調製においてポリエーテル鎖に組み込むことも可能である。
アルキレンオキシドの付加反応は、この場合に一般的な条件下、例えば、60〜180℃の範囲、好ましくは90〜140℃の範囲、特に100〜130℃の範囲の温度及び0〜20バールの範囲、好ましくは0〜10バールの範囲、特に0〜5バールの範囲の圧力の条件下で行われる。開始剤物質とDMC触媒の混合物を、アルコキシル化の開始前に、WO98/52689の教示に従ってストリッピングすることによって予備処理することが可能である。
アルキレンオキシドの付加反応が終了した後、ポリエーテルアルコールは、通常、未反応のアルキレンオキシド、更には揮発性成分の除去、通常は蒸留、水蒸気若しくはガスストリッピング及び/又は脱臭に関する他の方法による一般的な方法によって後処理される。必要により、ろ過を行うことも可能である。
アルキレンオキシドの付加反応の終了後、触媒を反応混合物から分離することが可能である。しかしながら、ポリエーテルアルコールに対して最も使用する場合に生成物中に、特に、ポリウレタンの製造に触媒を残すことが可能である。
特定の実施形態において、ポリエーテルアルコールの調製は、連続的に行われても良い。かかる方法は、例えばWO98/03571又はJP H6−16806に記載されている。本発明の場合、アルキレンオキシド及び開始剤物質を連続反応器に連続的に計量導入し、これにより形成されるポリエーテルアルコールを連続的に取り出す。
これにより得られる単官能性ポリエーテルアルコールは、通常、界面活性化合物として用いられる。多官能性ポリエーテルアルコールをポリイソシアネートと反応させて、ポリウレタンを形成するのが一般的である。
本発明を、以下の実施例によって説明する。
[触媒の調製]
[触媒A](比較)
370kgの水性のヘキサシアノコバルト酸(Co含有量=9g/L、イオン交換によりヘキサシアノコバルト酸カリウムから調製)を、800Lの容量を有し、傾斜ブレード撹拌器、導入用の内挿管(immersed tube)及び伝導性測定セル(conductivity measurement cell)を具備した撹拌容器に配置し、そして撹拌しながら50℃に加熱した。次に、50℃に加熱された210kgの酢酸亜鉛二水和物水溶液(Zn含有量=2.7質量%)を、撹拌しながら50分間に亘って添加した。次に、8kgのPluronic(登録商標)PE6200(BASF AG)を10.7kgの水に溶解させた水溶液を添加した。反応混合物を55℃に加熱した。次に、同様に55℃に加熱された67.5kgの酢酸亜鉛二水和物水溶液(Zn含有量=2.7質量%)を、20分間に亘って更に添加した。反応混合物を更に1時間撹拌し、そして圧搾ろ過器でろ過した。最後に、固体を400Lの脱イオン水で洗浄した。
[触媒B](比較)
300kgの4.9質量%濃度のK3[Co(CN)6]水溶液を、800Lの容量を有し、傾斜ブレード撹拌器、導入用の内挿管及び伝導性測定セルを具備した撹拌容器に配置した。15kgの20%濃度の硫酸を撹拌しながら添加し、そして最初の充填物を25℃に加熱した。次に、176kgのZn(OAc)2・2H2O水溶液(Zn含有量=2.5質量%)を45分間に亘って添加した。その後、72kgの41.8質量%の、Pluronic(登録商標)PE6200(BASF AG)の水溶液を添加し、そして反応混合物を55℃に加熱した。その後、更に57.6kgのZn(OAc)2・2H2O水溶液(Zn含有量=2.5質量%)を7分間に亘って導入し、そして反応混合物を更に60分間に亘って撹拌した。反応混合物を更に1時間撹拌し、そして圧搾ろ過器でろ過した。最後に、固体を1410Lの脱イオン水で洗浄した。
[触媒1](本願)
50gの触媒Bを、1Lの5質量%濃度の亜硫酸カリウムの水溶液(硫酸によってpHが6に調節された)中において撹拌しながら還流下で3時間に亘って加熱した。冷却後、DMC触媒を吸引ろ過し、そして脱イオン水で洗浄した。
[触媒2](本願)
50gの触媒Aを、1Lの5質量%濃度のチオシアン酸ナトリウムの水溶液中に撹拌しながら2時間に亘って懸濁させた。DMC触媒を吸引ろ過し、再び、1Lの5質量%濃度のチオシアン酸ナトリウムの水溶液中に撹拌しながら2時間に亘って懸濁させた。次に、DMC触媒を吸引ろ過し、そして脱イオン水で洗浄した。
[触媒3](本願)
50gの触媒Aを、1Lの15質量%濃度のチオシアン酸カリウムの水溶液中で撹拌しながら還流下で3時間に亘って加熱した。冷却後、DMC触媒を吸引ろ過し、そして脱イオン水で洗浄した。
[触媒4](本願)
50gの触媒Aを、1Lの0.5質量%濃度の過塩素酸カリウムの水溶液中で撹拌しながら還流下で3時間に亘って加熱した。冷却後、DMC触媒を吸引ろ過し、そして脱イオン水で洗浄した。
[触媒5](本願)
50gの触媒Aを、1Lの5質量%濃度のチオシアン酸カリウムの水溶液中で撹拌しながら還流下で3時間に亘って加熱した。冷却後、DMC触媒を吸引ろ過し、そして脱イオン水で洗浄した。
[触媒6](本願)
50gの触媒Bを、1Lの5質量%濃度の臭化カリウムの水溶液中において短時間でスラリーにした。均一な懸濁液を丸底フラスコに配置し、ロータリエバポレータに取り付け、そして50℃及び75ミリバールの条件下で2時間に亘って回転させたが、懸濁液が乾燥しないように、蒸留除去された液体を脱イオン水に置き換えた。DMC触媒を吸引ろ過し、そして上述の処理を、新鮮な溶液を用いて再び行った。次に、DMC触媒を吸引ろ過し、そして脱イオン水で洗浄した。
[触媒7](本願)
50gの触媒Bを、水酸化カリウムの添加によってpH6にしたホウ酸の水溶液から調製された、1Lの5質量%濃度のホウ酸カリウムの水溶液中において、撹拌しながら還流下で2時間に亘って加熱した。DMC触媒を吸引ろ過し、そして上述の処理を、新鮮な溶液を用いて再び行った。次に、DMC触媒を吸引ろ過し、そして脱イオン水で洗浄した。
[触媒8](本願)
50gの触媒Bを、1Lの5質量%濃度の二硫酸カリウムの水溶液(水酸化カリウムによってpHが6に調節された)中において、撹拌しながら還流下で2時間に亘って加熱した。DMC触媒を吸引ろ過し、そして上述の処理を、新鮮な溶液を用いて再び行った。次に、DMC触媒を吸引ろ過し、そして脱イオン水で洗浄した。
[触媒9](本願)
50gの触媒Bを、200mLの脱イオン水中において短時間でスラリーにし、そしてガラス焼結フリットにおいて吸引ろ過した。湿潤ろ過ケークを、2Lの5質量%濃度のチオシアン酸カリウムの水溶液で3時間に亘ってゆっくり洗浄すると共に、ガラス焼結フリットにおいて更に洗浄した。次に、DMC触媒を脱イオン水で洗浄した。
[触媒10](本願)
50gの触媒Bを、1Lの5質量%濃度の安息香酸カリウムの水溶液中において、撹拌しながら還流下で2時間に亘って加熱した。DMC触媒を吸引ろ過し、そして上述の処理を、新鮮な溶液を用いて再び行った。次に、DMC触媒を吸引ろ過し、そして脱イオン水で洗浄した。
[触媒活性の測定]
250mLの撹拌オートクレーブ中において、40℃の条件下で16時間に亘って予め乾燥した64gのDMC触媒を、約900g/モルのモル質量を有する64gのグリセロールプロポキシレート(以下、VP900と称する)に対して、Ultraturrax装置によって5分間に亘って微細に分散させた。次に、反応器を閉じ、そして100℃の温度条件下で2時間に亘って3ミリバールにガス抜きした。次に、反応器を136℃に加熱し、36gのプロピレンオキシドを2分間で導入し、そして圧力及び時間曲線を記録した。全てのプロピレンオキシドが、一定水準までの圧力の降下を確認可能まで到達した後、オートクレーブを、窒素によって不活性にし、反応生成物を10ミリバールで脱気し、そして、100℃の条件下でオートクレーブから排出し、そして収率を測定した。活性の測定値を得るために、測定された上限の出現に対する時間(誘導時間)、最大温度及び最大圧を、記録された曲線から得た。
Figure 0005121718
各々の参照用触媒と比較して、本発明の全ての触媒は、短縮された誘導時間、熱の大幅な放出又は高い圧力を示した。

Claims (12)

  1. 多金属シアニド化合物の製造方法であって、
    以下の工程:
    a)一般式(I):
    Figure 0005121718
    で表される金属塩の水溶液を、一般式(II):
    Figure 0005121718
    で表されるシアノメタレート化合物の水溶液と、適宜、有機リガンド、有機添加剤及び/又は界面活性剤の存在下で反応させて、一般式(III):
    Figure 0005121718
    で表される多金属シアニド化合物を形成する工程と、
    b)一般式(III)で表される多金属シアニド化合物を、一般式(IV):
    Figure 0005121718
    [但し、上記の式(I)〜(IV)において、
    1がZn2+、Fe2+、Fe3+、Co2+、Co3+、Ni2+、Mn2+、Sn2+、Sn4+、Pb2+、Al3+、Sr2+、Cr3+、Cd2+、Cu2+、La3+、Ce3+、Ce4+、Eu3+、Mg2+、Ti4+、Ag+、Rh2+、Ru2+、Ru3+、Pd2+からなる群から選択される金属イオンであり、
    2がFe2+、Fe3+、Co2+、Co3+、Mn2+、Mn3+、Ni2+、Cr2+、Cr3+、Rh3+、Ru2+、Ir3+からなる群から選択される金属イオンであり、且つM1とM2が同一でも異なっていても良く、
    Xがハロゲン化物、水酸化物、サルフェート、水素サルフェート、カーボネート、水素カーボネート、シアニド、チオシアネート、イソシアネート、シアネート、カルボキシレート、オキサレート、ニトレート及びニトライト(NO2 -)からなる群から選択されるアニオンであるか、或いは2種以上の上述したアニオンの混合物又は1種以上の上述したアニオンと、CO、H2O及びNOから選択される非荷電種との混合物であり、
    Yが、Xと異なるアニオンであり、ハロゲン化物、サルフェート、水素サルフェート、ジサルフェート、サルファイト、スルホネート、(=RSO3 -(但し、R=C1−C20アルキル、アリール、C1−C20アルキルアリールである。))、カーボネート、水素カーボネート、シアニド、チオシアネート、イソシアネート、イソチオシアネート、シアネート、カルボキシレート、オキサレート、ニトレート、ニトライト、ホスフェート、水素ホスフェート、リン酸二水素、ジホスフェート、ボレート、テトラボレート、ペルクロレート、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、テトラフェニルボレートからなる群から選択され、
    Lが、アルコール、アルデヒド、ケトン、エーテル、ポリエーテル、エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、尿素、アミド、ニトリル及びスルフィドから選択される水混和性リガンド並びにこれらの混合物であり、
    Pが、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアルキレングリコールソルビタンエステル、ポリアルキレングリコールグリシジルエーテル 、ポリアクリルアミド、ポリ(アクリルアミド−co−アクリル酸)、ポリアクリル酸、ポリ(アクリルアミド−co−マレイン酸)、ポリアクリロニトリル、ポリアルキレンアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエチルエーテル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ−N−ビニルピロリドン、ポリ(N−ビニルピロリドン−co−アクリル酸)、ポリビニルメチルケトン、ポリ(4−ビニルフェノール)、ポリ(アクリル酸−co−スチレン)、オキサゾリンポリマー、ポリアルキレンイミン、マレイン酸と無水マレイン酸の共重合体、ヒドロキシエチルセルロース、ポリアセテート、イオン性の界面活性化合物及び表面活性化合物、胆汁酸又はその塩、エステル又はアミド、多価アルコールとグリコシドのカルボン酸エステルからなる群から選択される有機添加剤であり、
    a、b、d、f、g、n、r、s、j、k及びtが0を超える整数又は分数であり、
    e、h及びzが0以上の整数又は分数であり、且つ
    a、b、d、g、n、j、k及びr、更にはs及びtが、化合物が電気的に中性となるように選択され、
    3が水素又はアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属であり、そして
    4がアルカリ金属イオンである。]
    で表され、(II)と異なる塩と反応させる工程と、
    を含み、多金属シアニド化合物は、工程a)とb)の間で水性層から分離され、更に塩(IV)の水溶液のpHは、4〜7であることを特徴とする製造方法。
  2. 化合物(III)を、工程b)において、一般式(IV)で表される塩の水溶液に懸濁させる請求項1に記載の方法。
  3. 懸濁液を工程b)において還流する請求項2に記載の方法。
  4. 工程b)は、200〜1200hPaの圧力下で行われる請求項2に記載の方法。
  5. 工程b)は、工程a)で分離された固体を、一般式(IV)で表される塩の水溶液で洗浄することによって行われる請求項1に記載の方法。
  6. 工程b)における一般式(IV)で表される金属塩の水溶液の濃度は、0.5〜15質量%の範囲である請求項1に記載の方法。
  7. 一般式(IV)で表される塩の水溶液のpHは、4〜7である請求項1に記載の方法。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法によって得られ、一般式(V):
    Figure 0005121718
    [但し、u、v及びmが、0を超える整数又は分数であり、そして化合物が電気的に中性となるように選択され、そして他の係数及び指数が、一般式(I)〜(IV)と同義である。]
    で表される多金属シアニド化合物。
  9. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法によって得られ、一般式(VI):
    Figure 0005121718
    [但し、o、q及びwが、0を超える整数又は分数であり、そして化合物が電気的に中性となるように選択され、そして他の係数及び指数が、一般式(I)〜(V)と同義である。]
    で表される多金属シアニド化合物。
  10. 請求項8に記載の多金属シアニド化合物をポリエーテルポリオールの調製に使用する方法。
  11. 請求項9に記載の多金属シアニド化合物をポリエーテルポリオールの調製に使用する方法。
  12. アルキレンオキシドを、H官能性開始剤物質に付加することによるポリエーテルアルコールの製造方法であって、請求項8又は9に記載の多金属シアニド化合物を触媒として使用することを特徴とするポリエーテルアルコールの製造方法。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010072769A1 (de) 2008-12-23 2010-07-01 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyether-blockcopolymeren
PT2408841E (pt) 2009-03-17 2014-12-11 Basf Se Corpo moldado de poliuretano com resistência ao rasgamento melhorada e comportamento de fadiga a flexões repetidas melhorado
CN102471081A (zh) * 2009-08-13 2012-05-23 巴斯夫欧洲公司 生产多金属氰化物的方法
US9114380B2 (en) 2009-10-19 2015-08-25 Basf Se Conditioning of double metal cyanide catalysts
WO2011085772A1 (en) 2010-01-15 2011-07-21 Basf Se "process for the dmc-catalyzed preparation of polyols"
WO2011160296A1 (en) 2010-06-23 2011-12-29 Basf Se Modified double metal cyanide catalyst
JP6067578B2 (ja) 2010-12-20 2017-01-25 バイエル・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングBayer Intellectual Property GmbH ポリエーテルポリオールの製造方法
EP3138865A1 (de) 2015-09-07 2017-03-08 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyetherpolyolen
KR102606479B1 (ko) * 2021-01-20 2023-11-24 아주대학교산학협력단 고순도의 하이드로젠 헥사시아노코발테이트 화합물 및 이의 제조 방법
CN113073344B (zh) * 2021-03-23 2022-02-18 西南科技大学 一种银掺杂硫化镉纳米棒电催化剂的制备方法
CN113823832A (zh) * 2021-08-06 2021-12-21 恒大新能源技术(深圳)有限公司 原位固化电解液、凝胶锂离子电池及其制备方法
CN114380973B (zh) * 2021-12-10 2023-03-21 华南理工大学 一种基于胆汁酸分子的自修复聚氨酯弹性体及其制备方法
CN114276536A (zh) * 2022-01-13 2022-04-05 武汉全福茂新材料有限公司 一种硅烷改性聚醚及其直接制备硅烷改性聚醚的方法
CN114262351B (zh) * 2022-03-01 2022-05-13 宜宾锂宝新材料有限公司 一种普鲁士蓝正极材料及其制备方法与应用、电池

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3278457A (en) 1963-02-14 1966-10-11 Gen Tire & Rubber Co Method of making a polyether using a double metal cyanide complex compound
AU551979B2 (en) 1982-03-31 1986-05-15 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Epoxy polymerisation catalysts
DE19809539A1 (de) 1998-03-05 1999-09-09 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Doppelmetallcyanidkatalysatoren
US6063897A (en) 1998-05-05 2000-05-16 Arco Chemical Technology, L.P. Acid-treated double metal cyanide complex catalysts
MXPA02000305A (es) * 1999-07-09 2002-06-21 Dow Chemical Co Metodo para preparar catalizadores de cianuro metalicos utilizando acidos policarboxilicos.
DE19958355A1 (de) * 1999-12-03 2001-06-07 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von DMC-Katalysatoren
MXPA02008291A (es) 2000-02-29 2002-12-09 Basf Ag Metodo para producir compuestos de cianuro multimetalico.
MXPA02010329A (es) * 2000-04-20 2003-05-23 Bayer Ag Procedimiento para la preparacion de catalizadores de cianuro bimetalico.
DE10122020A1 (de) 2001-05-07 2002-11-14 Bayer Ag Doppelmetallcyanid-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen
DE10121312A1 (de) 2001-05-02 2002-11-07 Bayer Ag Doppelmetallcyanid-Katalysatoren für die Herstellung von Polyetherpolyolen
WO2003080239A2 (en) * 2002-03-19 2003-10-02 Dow Global Technologies, Inc. Method for preparing metal cyanide catalysts using insoluble metal salts
US6764978B2 (en) 2002-08-28 2004-07-20 Basf Aktiengesellschaft Multimetal cyanide compounds
US6696383B1 (en) 2002-09-20 2004-02-24 Bayer Polymers Llc Double-metal cyanide catalysts which can be used to prepare polyols and the processes related thereto
WO2004044034A1 (en) * 2002-11-07 2004-05-27 Dow Global Technologies, Inc. Method for preparing metal cyanide catalysts using polymerizable complexing agents
DE102005011581A1 (de) * 2005-03-10 2006-09-14 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von DMC-Katalysatoren
US7268204B2 (en) 2005-03-29 2007-09-11 Basf Corporation Complex of a multimetal cyanide compound and methods of forming polyethercarbonate polyols

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