JP5151071B2 - ジオキサングリコールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、２−（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−５−エチル−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサン（以下、ジオキサングリコール、ＤＯＧと称する）を製造する方法に関する。

２−（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−５−エチル−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサンは下記の化学構造を有している。

ＤＯＧはヒドロキシピバルアルデヒド（以下、ＨＰＡと称する）とトリメチロールプロパン（以下、ＴＭＰと称する）とを酸触媒下、アセタール化反応させて合成され、反応中に析出したＤＯＧの結晶をろ過、洗浄、乾燥の工程を経ることにより得られることが開示されている（特許文献１参照）。

通常アセタール化反応は酸性条件下では平衡反応であるため、生成したＤＯＧの分解反応も起こる。そのためＤＯＧの溶解度の低い溶媒、例えば水を用い、生成後速やかに結晶を析出させて平衡をずらすことを行っている。しかし、溶解度が低い溶媒を用いても原料、例えばＴＭＰを溶解した場合にはＤＯＧがある程度は溶解するため、分解反応を回避することは困難である。母液への溶解量を減らす為にＤＯＧ合成反応の温度を低くしたり、溶媒を多量に使用することが考えられるが、温度を低くすると反応が遅くなったり、多量の溶媒を用いるとその後の廃棄物処理に膨大な費用がかかるなど工業的見地から好ましくない。）

特許文献１に代表される一般的な方法でＤＯＧを製造する場合、ＤＯＧを回収した後の濾液や洗浄液などの廃水は、得られるＤＯＧに対して１０倍近い重量となる。また結晶取得後の反応母液に原料や反応中間体が残存しているため、収率が７０〜８５モル％と低く、廃水・廃棄物処理、エネルギーなどの観点から環境負荷が大きい。
特公昭６２−５９１０４号公報

特許文献１に記されている公知の方法では、得られるDOGの粒径が小さすぎて工業的な取り扱いが困難である。
更にＤＯＧは以下のようなｔｒａｎｓ体とｃｉｓ体という２種類の異性体が存在するが、ＤＯＧそのもの、あるいはその誘導体を工業原料として使用する際には、一般的にｔｒａｎｓ体純度の高い（以下、高純度と称する）ものが好ましい。しかしながら、公知の方法で得られるDOGの主成分はtrans体ではあるが、cis体も多く含んでいる。

しかしながら以前に開示されている製造法では、ＤＯＧのｔｒａｎｓ体純度に関する記述はない。そこで本発明者らが鋭意検討した結果、以前に開示されている製法で得られるＤＯＧは、主にｔｒａｎｓ体ではあるものの、ｔｒａｎｓ体純度が不十分であることが明らかとなった。例えば特許文献１の実施例で得られているＤＯＧの中で、最も融点の高いものは１２１．５℃であるが、特許文献１の方法で得られたＤＯＧを更にアセトンを溶媒に使用して再結晶精製を行い、ｔｒａｎｓ体純度を９９％以上としたＤＯＧ純品の融点は、１２５℃以上であった。

上述のように特許文献1などの開示されている方法によって得られたＤＯＧを更に再結晶などで精製して高純度化は可能ではあるが、ＤＯＧ製造における工程を大幅に増やすことになり、工業的に不利である。

本発明の目的は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決しようとするものであり、粒径を改善し、高純度のＤＯＧを工業的に有利な方法で製造する方法を提供することにある。さらに、廃水低減を目的とするものである。

本発明者らは上記のような粒径改善、廃水低減、収率改善及び高純度のすべてを満たしたＤＯＧを得るために鋭意研究を重ねた結果、反応温度、反応液のｐＨ、反応系中の原料の使用量、種晶量を制御することにより、粒径の改善されたＤＯＧが得られる事を見出した。更に、ＤＯＧ合成反応時にＤＯＧ合成ろ過母液を再使用し、その量を制御する事により廃水量及び収率までもが改善され、なおかつ高純度のＤＯＧを製造できることを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は
（１）酸触媒および種晶の存在下に水中でトリメチロールプロパンとヒドロキシピバルアルデヒドとを反応させて２−（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−５−エチル−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサンを製造する方法であって、下記（Ａ）〜（Ｅ）を満足することを特徴とする製造方法、
（A）反応温度が６５〜８０℃である
（B）反応中の反応混合液のｐＨ値が０．１〜４．０の範囲である
（C）トリメチロールプロパンとヒドロキシピバルアルデヒドとから合成されうる２−（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−５−エチル−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサンの最大量（理論量）と種晶の合計量が、酸触媒、ヒドロキシピバルアルデヒド、トリメチロールプロパン、種晶および水の全合計量に対して、３〜３５重量％の範囲であるように原料を用いる
（D）反応開始時および／または反応中に種晶を、酸触媒、ヒドロキシピバルアルデヒド、トリメチロールプロパンおよび水の全合計量に対して０.１〜３０重量％の範囲で添加する
（E）原料であるヒドロキシピバルアルデヒドおよび／またはトリメチロールプロパンを反応液中に０.５〜24時間かけて添加する
（２）反応終了後、反応液から２−（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−５−エチル−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサン結晶を分離して得られた反応母液のうちの９８重量％以下を反応に再使用する事を特徴とする（１）記載の製造方法、
（３）種晶の代わりに、添加する種晶量に相当する結晶量を含む反応終了後のスラリーを、反応に再使用する事を特徴とする（１）〜（２）記載の製造方法、
（４）種晶が２−（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−５−エチル−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサンである事を特徴とする（１）〜（３）記載の製造方法、
（５）原料ヒドロキシピバルアルデヒド中のアミンおよび／またはアミン塩の合計含有量が１．５重量％以下である事を特徴とする（１）〜（４）記載の製造方法、
（６）アミンおよび／またはアミン塩が、トリエチルアミンおよび／またはトリエチルアミンギ酸塩である（５）記載の製造方法
に関するものである。

本発明により高機能性ポリマー原料として用いられるに十分な純度のＤＯＧが得られ、高分子材料や種々の化学製品の原料として有用に用いることができる。更に粒径改善により操作が容易になり、廃水量低減によって環境負荷が大幅に低減することから、本発明の工業的意義は大きい。

本発明にてＤＯＧは酸触媒および種晶の存在下に水溶媒中でＴＭＰとＨＰＡとを反応させて製造される。反応に使用されるＴＭＰは市販のものをそのまま用いるか、市販のものをさらに蒸留や晶析を行って精製しても良い。
ＨＰＡに関しては合成で得られたものをそのまま、または水などで晶析して精製しても良い。ＨＰＡを合成するには、イソブチルアルデヒドとホルムアルデヒドをアミン触媒で反応させるため、合成で得られたＨＰＡ中にアミンおよび／またはアミン塩が含まれる。ここで、ＨＰＡに含まれるアミンおよび／またはアミン塩の合計量が１．５重量％以下である事が好ましい。さらに好ましくは０．５重量％以下であり、特に０．１重量％以下が好ましい。これよりも多いとＤＯＧ合成反応時に必要となる酸触媒の使用量が増加するだけでなく、塩析効果などによってＤＯＧのｔｒａｎｓ体純度が低下し、粒径が小さくなる。特に、ＤＯＧ結晶を分離して得られた反応母液の再使用を行う場合この悪化が顕著に現れる。アミン触媒としてトリエチルアミンが好ましく用いられ、その際ＨＰＡ中には、トリエチルアミンおよび／またはトリエチルアミンギ酸塩が含まれる。
同様にＨＰＡに含まれるホルムアルデヒド量も２．２重量％以下であることが好ましい。更に好ましくは０．１重量％以下である。ホルムアルデヒドはＴＭＰと反応するため、副生成物が増加する。

ＴＭＰに対するＨＰＡのモル比（ＨＰＡ／ＴＭＰ）は０．３〜２．５が好ましく、さらに好ましくは０．８〜１．５である。これよりも大きい場合、反応に関わらないＨＰＡが反応液中に増加するため、ＨＰＡの分解や、ＨＰＡ同士が２量化するなどの副反応が進行しやすくなり、原単位の悪化だけでなく、ＤＯＧ製品純度も悪化する。一方、これよりも小さい場合はＴＭＰを多く含む溶液にＤＯＧは良く溶解するため、生成したＤＯＧの大半が母液に溶解してしまい、収率が非常に低くなる。

反応に使用される酸触媒は、特に制限はないが、一般に塩酸、硫酸、燐酸、硝酸などの鉱酸；又はベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸などの有機酸が用いられる。中でも有機酸が好ましく、さらにトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸が好ましい。このとき、必要な酸触媒の量はその酸触媒の種類によって異なり、反応中の反応混合液のｐＨ値が０．１〜４．０、好ましくは１．０〜２．０の間となるようにする。ｐＨ値が０．１より小さい場合、ＤＯＧの収率に影響は無いが、装置腐食などの危険性が増加する。また、ｐＨ値が４．０より大きいと反応性が非常に低くなり、ＤＯＧの収率が低下する。

本発明では、ＴＭＰとＨＰＡとから合成されうるＤＯＧの最大量（理論量）と添加する種晶の合計量が、酸触媒、ＨＰＡ、ＴＭＰ、種晶および水の全合計量に対して、３〜３５重量％、好ましくは、１０〜２０重量％の範囲であるように原料を用いる（この割合（重量％）をＸとする）。Ｘは１００％反応時の反応生成液中のＤＯＧ濃度に相当するものであり、概ね、反応終了時の反応生成液の結晶濃度と同レベルである。Ｘが３重量％未満の希薄な系では、反応1回当たりのＤＯＧ生産量が低くなり、工業的に不利となる。また３５重量％を超えた場合、反応生成液の結晶濃度が高くなり、十分に攪拌することが出来ず、ＤＯＧのｔｒａｎｓ体純度や粒径が大幅に悪化する。

反応に使用される種晶は主としてDOGからなる結晶であり、ＤＯＧそのものが好ましい。種晶のDOGは固液分離、洗浄、乾燥などを行ったものを用いる以外にDOG合成反応終了時の反応生成液（スラリー）の一部を回収し、これを用いても良い。
使用する種晶の量は、酸触媒、ＨＰＡ、ＴＭＰ、種晶および水の全合計量に対して、０．１〜３０重量％、好ましくは、２〜５重量％の範囲となるように仕込む。これよりも少ないと添加した種晶が全て溶解し種晶添加による粒径増大、純度向上の効果が得られない。一方これよりも多い場合は反応1回当たりのＤＯＧ生産量が低くなり、工業的に不利となる。

反応温度は６５〜８０℃が好ましく、より好ましくは６８〜７５℃である。反応温度が６５℃未満であると、反応時間が長くなり工業的に不利となるだけでなく、結晶性状が悪化し湿潤結晶の含水率が上昇する。また反応温度が８０℃を超えるとＤＯＧはオイル状となり単離が困難となるだけでなく、ＤＯＧの変質もおこり、収率、ｔｒａｎｓ体純度が低下する。

反応の方法としては、原料であるＨＰＡおよび／またはＴＭＰを反応液中に０．５〜２４時間かけて添加することが好ましい。反応器にＴＭＰ、種晶、水および酸触媒をすべて仕込み、所定の温度まで加熱した後にＨＰＡまたはその水溶液を連続的に加える方法；反応器にＨＰＡまたはその水溶液、種晶、水および酸触媒をすべて仕込み、所定の温度まで加熱した後にＴＭＰまたはその水溶液を連続的に加える方法；反応器にＨＰＡまたはその水溶液の一部およびＴＭＰまたはその水溶液の一部、種晶、水および酸触媒を仕込み、所定の温度まで加熱した後に残りのＨＰＡまたはその水溶液およびＴＭＰまたはその水溶液を連続的に加える方法が挙げられる。中でも、反応器にＴＭＰ、種晶、水および酸触媒をすべて仕込み、所定の温度まで加熱した後にＨＰＡまたはその水溶液を０．５〜２４時間かけて添加することが好ましく、さらに好ましくは１〜12時間かけて連続的に加える。これよりも早く加えると反応が急激に進むために結晶粒径が小さくなり、ｔｒａｎｓ体純度も低くなるなど好ましくない。また、これよりも遅いと反応にかかる時間が長すぎるため工業的見地から好ましくない。

上記反応で得られた反応生成液は、目的物であるＤＯＧが析出しており、ここからろ過や遠心分離などによってＤＯＧ結晶を分離する。本発明により得られたＤＯＧ結晶は工業的に十分取り扱い可能な性状を有しており、湿潤結晶の含水率も３０重量％未満と良好である。

ここで反応生成液からＤＯＧ結晶を分離して得られた反応母液中には、酸触媒、ＤＯＧ、未反応のＨＰＡやＴＭＰが多く含まれている。本発明では、反応母液の９８重量％以下、好ましくは７０〜９０重量％を次回の反応で再使用することができる。再使用率が９８重量％よりも高い場合、不純物が母液中に蓄積され、これが一定値を超えるとＤＯＧ中へ析出し、ｔｒａｎｓ体純度が低下する。

次に本発明を更に具体的に説明する。但し本発明はこれに限定されるものではない。
なお、ＨＰＡ合成反応液及び製品ＤＯＧのガスクロマトグラフィー（以下ＧＣ）分析条件を以下に示す。
＜ＨＰＡ合成反応液のＧＣ分析条件＞
キャピラリーカラム（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社ＤＢ−１相当品）を使用して、アセトン溶液に調製して分析を行った。
＜製品ＤＯＧのｔｒａｎｓ体純度のＧＣ条件＞
キャピラリーカラム（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社ＤＢ−１相当品）を使用して、アセトン溶液に調製して分析を行った。
＜平均粒径＞
レーザー回析式粒度分布計を使用して、分散圧20ｋPaでの乾式方法で分析を行った。平均粒径はフラウンホーファー回折により計算した。
＜ＨＰＡの含水率＞
水で洗浄した後のHPAの含水結晶を20℃、窒素気流下にて２０時間乾燥させた際の重量減少を測定し、更に乾燥後の結晶をカールフィッシャー水分測定法（脱水ピリジン溶媒使用）にて残存水分を測定し、含水結晶重量を基準とし、重量減少分及び残存水分の合計量から含水率を求めた。
＜ＤＯＧの含水率＞
水で洗浄した後のDOGの含水結晶を窒素雰囲気下、85℃で20時間乾燥させた際の重量減少を測定し、更に乾燥後の結晶をカールフィッシャー水分測定法（脱水メタノール溶媒使用）にて残存水分を測定し、含水結晶重量を基準とし、重量減少分及び残存水分の合計量から含水率を求めた。

＜参考例１＞
＜ＨＰＡの合成＞
イソブチルアルデヒド（以下、ＩＢＤと称する）（Aldrich社製）５９５部と３７重量％ホルマリン（三菱ガス化学株式会社製）６５７部を、４０℃、窒素気流下で攪拌しながら、トリエチルアミン（以下、ＴＥＡと称する）３３部を５分間かけて加えた。ＴＥＡ添加終了時、反応液温度は６５℃に達した。ここから、反応液温度を徐々に上げ、３０分後には９０℃に達した。９０℃で５分間反応を継続させた後、外部冷却によって、６０℃まで冷却し、反応を停止させた。
続いて、６０〜７０℃、圧力５３ｋＰａで、未反応のＩＢＤ、ＴＥＡ、メタノール等の低沸留分を留去した。この低沸留分留去後のＨＰＡ合成反応液（以下、粗ＨＰＡと称する）を、ＧＣを用いて組成分析した結果、ＨＰＡ６２．４重量％、ＩＢＤ０．２６重量％、ホルムアルデヒド２．４重量％、ＴＥＡ０．３１重量％、ネオペンチルグリコール０．６４重量％、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールモノエステル２．０重量％、および水２８．５重量％であった。

＜ＨＰＡ精製＞
参考例１で得られた粗ＨＰＡ８３５部に対し水２５０５部を加え５５℃で完全に混合させた。攪拌しながら５５℃から３２℃まで５時間かけて徐々に冷却し、その後３２℃で１時間保った。得られた結晶を上排型遠心分離機にて固液分離後、水にて洗浄した。純度９６．５重量％のＨＰＡを回収率６０％で得た。含水率は１２重量％で、残存ＴＥＡは０．０１重量％、残存ホルムアルデヒドは０．０１重量％であった。

＜精製ＨＰＡ使用ＤＯＧ合成反応＞
水１９２０部にＴＭＰ（三菱ガス化学株式会社製）２５１部を溶解し、パラトルエンスルホン酸（以下ＰＴＳＡと称する）３３部を添加した。ここに参考例１で得た精製ＨＰＡの７０℃、６０％水溶液３１８部を６時間かけて滴下した。前記Ｘは１５重量％、反応温度は７０℃であった。滴下終了後７０℃のまま１時間熟成した。反応中の反応混合液のｐＨは１．３であった。熟成終了後、反応生成液をろ過により固液分離し、湿ＤＯＧ ４４６部と２０７６部の反応母液を得た。その後１０００部の水にて洗浄し、ＤＯＧを乾燥させ、ＤＯＧ結晶３３９部を得た。仕込んだＴＭＰに対するＤＯＧの収率は８３モル％であり、ＧＣを用いて分析した結果、この結晶のｔｒａｎｓ体純度は９８．７重量％であった。また、平均粒径は１７μｍであった。また、廃水量は再使用する反応母液を含め３１８３部であった（反応母液、回収洗浄液、乾燥回収水を含む）。ろ過直後のＤＯＧ結晶の含水率は２４重量％であった。

＜実施例１＞
＜種晶使用DOG合成反応＞
水１８１７部とＴＭＰ（三菱ガス化学株式会社製）２３６部を混ぜ、加熱溶解し、種晶として参考例１で得られたDOGを２５部、ＰＴＳＡ３３部、精製ＨＰＡ水溶液を２９９部使用した以外は前記の精製ＨＰＡ使用ＤＯＧ合成反応と同様にして反応を行った。乾燥ＤＯＧの収率は８２モル％であり、ｔｒａｎｓ体純度は９９．６重量％であった（収量３１５部、種結晶除く）。また、平均粒径は２５μｍであった。ろ過直後のＤＯＧ結晶の含水率は２４重量％であった。

＜実施例２＞
＜リサイクル反応１回目＞
実施例１で得られた反応母液の９０重量％である１８６３部とＴＭＰ（三菱ガス化学株式会社製）１７７部、水８７部を混ぜ、加熱溶解し、種晶のDOGを７３部、ＰＴＳＡ３．３部、精製ＨＰＡ水溶液を２２５部使用した以外は前記の種晶使用DOG合成反応と同様にして１回目のリサイクル反応を行った。反応中の反応混合液のｐＨは１．３であった。同様に反応生成液をろ過により固液分離して得た乾燥ＤＯＧの収率は９１モル％であり、ｔｒａｎｓ体純度は９９．８重量％であった（収量２６２部、種結晶除く）。また、平均粒径は３０μｍであった。ろ過直後のＤＯＧ結晶の含水率は２４重量％であった。また、反応母液を再利用するため、廃水量は１２３０部であった（回収洗浄液、乾燥回収水）。
＜リサイクル反応２回目＞
リサイクル反応１回目で得られた反応母液の８９重量％である１８６３部とＴＭＰ（三菱ガス化学株式会社製）１７７部、水８７部を混ぜ、加熱溶解し、種晶のDOGを７３部、ＰＴＳＡ３．３部、精製ＨＰＡ水溶液を２２５部使用した以外は前記のリサイクル反応１回目と同様にして２回目のリサイクル反応を行った。反応中の反応混合液のｐＨは１．３であった。同様に反応生成液をろ過により固液分離して得た乾燥ＤＯＧの収率は９１モル％であり、ｔｒａｎｓ体純度は９９．８重量％であった。また、平均粒径は３０μｍであった。ろ過直後のＤＯＧ結晶の含水率は２４重量％であった。
＜リサイクル反応３回目以降＞
リサイクル反応２回目で得られた反応母液の８９重量％である１８６３部とＴＭＰ（三菱ガス化学株式会社製）１７７部、水８７部を混ぜ、加熱溶解し、種晶のDOGを７３部、ＰＴＳＡ３．３部、精製ＨＰＡ水溶液を２２５部使用した以外は前記のリサイクル反応２回目と同様にして３回目のリサイクル反応を行った。この操作を繰り返し、リサイクル反応を１０回目まで行った。３〜１０回目のリサイクル反応において、ＤＯＧの平均収率は９１モル％であり、ｔｒａｎｓ体純度は９９．８重量％、平均粒径の平均は３０μｍであった。また、平均廃水量は１２３０部であった。ろ過直後のＤＯＧ結晶の含水率の平均は２４重量％であった。

＜参考例１＞
＜反応生成液を使用したリサイクル実験＞
実施例２、リサイクル反応１回目と同様にして得られた反応生成液の２０重量％である４８７部（種晶DOG７３部相当、反応母液２０重量％相当）、実施例２、リサイクル反応１回目と同様にして得られた反応母液の７０重量％である１４４９部とＴＭＰ（三菱ガス化学株式会社製）１７７部、水８７部を混ぜ、加熱溶解し、ＰＴＳＡ３．３部、精製ＨＰＡ水溶液を２２５部使用した以外は実施例２と同様にしてリサイクル反応を行った。反応中の反応混合液のｐＨは１．３であった。同様に反応生成液をろ過により固液分離して得た乾燥ＤＯＧの収率は９１モル％であり、ｔｒａｎｓ体純度は９９．８重量％であった。また、平均粒径は３０μｍであった。ろ過直後のＤＯＧ結晶の含水率は２４重量％であった。また、反応母液を再利用するため、廃水量は１２３０部であった（回収洗浄液、乾燥回収水）。

＜比較例１＞
種晶を添加しなかった以外は実施例１と同様に反応を行った。得られた結晶のｔｒａｎｓ体純度は９９.３重量％で、収率８２モル％であった。また、この結晶を電子顕微鏡にて観察したところ、平均粒径１５μｍであった。ろ過直後のＤＯＧ結晶の含水率は３０重量％であった。また、反応母液を再利用しなかったので、廃水量は３１３８部であった。

＜比較例２＞
反応温度を５５℃とした以外は実施例１と同様に反応を行った。得られた結晶のｔｒａｎｓ体純度は９９．０重量％で、収率８０モル％であった。また、この結晶を電子顕微鏡にて観察したところ、平均粒径１０μｍであった。ろ過直後のＤＯＧ結晶の含水率は４０重量％であった。また、反応母液を再利用しなかったので、廃水量は３１３８部であった。

＜比較例３＞
反応温度を８５℃に変更した以外は実施例１と同様に反応を行った。しかしながら、結晶は析出せず、オイル状のものが見られた。そこで６５℃まで攪拌しながら冷却したところ結晶が得られた。得られた結晶をろ過により固液分離し、水で洗浄した。得られた結晶のｔｒａｎｓ体純度は８５重量％であった。

＜比較例４＞
反応時の反応混合液のｐＨを５．０とした以外は実施例１と同様に反応を行った。得られた結晶のｔｒａｎｓ体純度は９８.０重量％であり、収率は３０モル％であった。

＜比較例５＞
反応時にＨＰＡを滴下せず、一括仕込みを行った以外は実施例１と同様の操作を行った。得られた結晶のｔｒａｎｓ体純度は９５．０重量％であり、含水率は４５重量％であった。

＜比較例６＞
使用する水の量を低減し、Ｘを４０重量％とした以外は実施例１と同様の操作を行った。反応の途中から反応液がクリーム状となって十分に攪拌できなくなり、攪拌速度を上げていったが、最後まで十分な攪拌ができなかった。得られた結晶のｔｒａｎｓ体純度は８５.０重量％であり、含水率は４５重量％であった。

高純度ＤＯＧは、分子内に環式アセタールを有する多価アルコールで、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルポリオール、エポキシ樹脂等の高分子材料の中間体、あるいはモノマーとして、更には光硬化型樹脂、接着剤、光硬化型インキ、可塑剤、樹脂安定剤、潤滑油、塗料等の原料として有用な化合物である。

Claims (4)

1. 酸触媒および種晶の存在下に水中でトリメチロールプロパンとヒドロキシピバルアルデヒドとを反応させて２−（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−５−エチル−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサンを製造する方法であって、下記（Ａ）〜（Ｅ）を満足することを特徴とする製造方法。
   （A）反応温度が６５〜８０℃である
   （B）反応中の反応混合液のｐＨ値が０．１〜４．０の範囲である
   （C）トリメチロールプロパンとヒドロキシピバルアルデヒドとから合成されうる２−（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−５−エチル−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサンの最大量（理論量）と種晶の合計量が、酸触媒、ヒドロキシピバルアルデヒド、トリメチロールプロパン、種晶および水の全合計量に対して、３〜３５重量％の範囲であるように原料を用いる
   （D）反応開始時および／または反応中に種晶を、酸触媒、ヒドロキシピバルアルデヒド、トリメチロールプロパン、種晶および水の全合計量に対して０.１〜３０重量％の範囲で添加する
   （E）原料であるヒドロキシピバルアルデヒドおよび／またはトリメチロールプロパンを反応液中に０.５〜24時間かけて添加する
   (Ｆ) ｔｒａｎｓ体純度が９８．７重量％以上である２−（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−５−エチル−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサンを種晶とする
2. 反応終了後、反応生成液から２−（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−５−エチル−５−ヒドロキシメチル−１，３−ジオキサン結晶を分離して得られた反応母液のうちの９８重量％以下を反応に再使用する事を特徴とする請求項１記載の製造方法。
3. 原料ヒドロキシピバルアルデヒド中のアミンおよび／またはアミン塩の合計含有量が１．５重量％以下である事を特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の製造方法。
4. アミンおよび／またはアミン塩が、トリエチルアミンおよび／またはトリエチルアミンギ酸塩である請求項３記載の製造方法。