JP5645540B2 - How to handle sulfolane compounds - Google Patents
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Description
本発明は、スルホラン系化合物の取扱方法に関する。 The present invention relates to a method for handling sulfolane compounds.
スルホラン、３−メチルスルホランなどのスルホラン系化合物は、たとえば、合成反応時の反応溶媒、半導体基板の洗浄時の洗浄溶媒、コンデンサやリチウムイオン電池の電解液などとして用いられている。 Sulfolane-based compounds such as sulfolane and 3-methylsulfolane are used as, for example, a reaction solvent at the time of synthesis reaction, a cleaning solvent at the time of cleaning a semiconductor substrate, an electrolytic solution for capacitors and lithium ion batteries, and the like.
たとえば、特許文献１には、芳香族スルホン酸の製造時に、反応溶媒としてスルホラン系化合物を用いることが開示されている。また、特許文献２には、脱水反応によりマレイン酸から無水マレイン酸を製造するときの反応溶媒としてスルホランを用いることが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses the use of a sulfolane-based compound as a reaction solvent when producing an aromatic sulfonic acid. Patent Document 2 discloses that sulfolane is used as a reaction solvent when maleic anhydride is produced from maleic acid by a dehydration reaction.
スルホランの融点は２５．９℃、３−メチルスルホランの融点は６℃であるので、スルホラン系化合物は、たとえば気温が低くなる冬場などには、固体となる。固体の状態になったスルホラン系化合物を、反応溶媒または洗浄溶媒などとして用いる場合には、融点以上に融解させる必要があり、不便である。 Since sulfolane has a melting point of 25.9 ° C. and 3-methylsulfolane has a melting point of 6 ° C., the sulfolane-based compound becomes a solid, for example, in winter when the temperature is low. When the sulfolane-based compound in a solid state is used as a reaction solvent or a washing solvent, it is necessary to melt it above the melting point, which is inconvenient.
そのため、スルホラン系化合物に水を添加して融点を降下させ、スルホラン系化合物を液状混合物として取扱う方法が採用されており、たとえばスルホランに水を３質量％添加した混合物が市販されている（非特許文献１参照）。このような、スルホラン系化合物に水が添加された混合物（以下、「含水スルホラン系化合物」という）は、反応溶媒または洗浄溶媒などとして用いるときの取扱いの利便性が向上したものとなる。 Therefore, a method is adopted in which water is added to a sulfolane-based compound to lower the melting point and the sulfolane-based compound is handled as a liquid mixture. For example, a mixture obtained by adding 3% by mass of water to sulfolane is commercially available (non-patented). Reference 1). Such a mixture in which water is added to a sulfolane-based compound (hereinafter referred to as “hydrous sulfolane-based compound”) is improved in handling convenience when used as a reaction solvent or a washing solvent.
含水スルホラン系化合物は、水の共存下での反応における反応溶媒として用いる場合には問題とはならないが、反応系内に存在する水が反応阻害となる場合がある。 The hydrous sulfolane-based compound does not cause a problem when used as a reaction solvent in a reaction in the presence of water, but water present in the reaction system may inhibit the reaction.
特許文献１に開示される芳香族スルホン酸の製造時に、反応溶媒として含水スルホラン系化合物を用いると、スルホン化剤が加水分解を受けるおそれがあり、芳香族スルホン酸の生成収率が低下し、スルホラン系化合物の反応溶媒としての特性が低下してしまう。また、特許文献２に開示される無水マレイン酸の製造方法では、脱水反応によりマレイン酸から無水マレイン酸を製造するので、この脱水反応の反応溶媒として含水スルホラン系化合物を好適に用いることができない。 When a hydrous sulfolane-based compound is used as a reaction solvent during the production of the aromatic sulfonic acid disclosed in Patent Document 1, the sulfonating agent may be hydrolyzed, and the production yield of aromatic sulfonic acid decreases. The characteristic as a reaction solvent of a sulfolane type compound will fall. In addition, in the method for producing maleic anhydride disclosed in Patent Document 2, maleic anhydride is produced from maleic acid by a dehydration reaction, so that a hydrous sulfolane-based compound cannot be suitably used as a reaction solvent for this dehydration reaction.
したがって本発明の目的は、スルホラン系化合物を液状物として取扱うことができて取扱いの利便性を向上することができるとともに、スルホラン系化合物の溶媒としての特性の低下を抑制することができる、スルホラン系化合物の取扱方法を提供することである。 Therefore, the object of the present invention is to treat the sulfolane compound as a liquid material, improve the convenience of handling, and suppress the deterioration of the characteristics of the sulfolane compound as a solvent. It is to provide a method for handling compounds.
本発明は、スルホラン系化合物と、下記式（１）
Ｒ１−ＳＯ２−Ｒ２ …（１）
（式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基を示す。）
で表されるスルホン化合物とを混合して液状混合物を調製し、調製した前記液状混合物を、耐吸湿性を有する貯蔵容器に、液状混合物の融点に１０℃を加えた温度以上１００℃以下の温度下に貯蔵し、スルホラン系化合物を液状混合物として取扱うことを特徴とするスルホラン系化合物の取扱方法である。
The present invention relates to a sulfolane compound and the following formula (1):
R 1 —SO 2 —R 2 (1)
(In the formula, R 1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.)
A liquid mixture is prepared by mixing with the sulfone compound represented by the formula, and the prepared liquid mixture is added to a storage container having moisture absorption resistance at a temperature not lower than 100 ° C. and not lower than a temperature obtained by adding 10 ° C. to the melting point of the liquid mixture. A method for handling a sulfolane compound, characterized in that it is stored below and the sulfolane compound is handled as a liquid mixture.
また本発明のスルホラン系化合物の取扱方法では、前記液状混合物は、スルホラン系化合物とスルホン化合物とを、スルホラン系化合物およびスルホン化合物のそれぞれの融点以上の温度下で混合し、その後、常温以下に冷却して調製することを特徴とする。 In the method for handling a sulfolane compound of the present invention, the liquid mixture is prepared by mixing a sulfolane compound and a sulfone compound at a temperature equal to or higher than the melting points of the sulfolane compound and the sulfone compound, and then cooling to a room temperature or lower. It is characterized by preparing it.
また本発明のスルホラン系化合物の取扱方法では、スルホン化合物が、エチル−ｉｓｏプロピルスルホンであることを特徴とする。 In the method for handling a sulfolane compound of the present invention, the sulfone compound is ethyl-isopropylsulfone.
また本発明のスルホラン系化合物の取扱方法では、スルホン化合物が、エチルメチルスルホンであることを特徴とする。 In the method for handling a sulfolane compound of the present invention, the sulfone compound is ethyl methyl sulfone.
また本発明のスルホラン系化合物の取扱方法では、スルホン化合物の添加量が、前記液状混合物全体の５〜８０質量％であることを特徴とする。 Moreover, in the handling method of the sulfolane type compound of this invention, the addition amount of a sulfone compound is 5-80 mass% of the said whole liquid mixture, It is characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、スルホラン、３−メチルスルホランなどのスルホラン系化合物を取扱うに際し、スルホラン系化合物に、好ましくはエチル−ｉｓｏプロピルスルホン、エチルメチルスルホンの、式（１）で表されるスルホン化合物を、好ましくは５〜８０質量％で添加して混合し、液状混合物を調製し、調製した液状混合物を、耐吸湿性を有する貯蔵容器に、液状混合物の融点に１０℃を加えた温度以上１００℃以下の温度下に貯蔵する。スルホラン系化合物にスルホン化合物が添加された液状混合物は、融点が降下されているので、たとえば気温が低くなる冬場などに固体状態にあるスルホラン系化合物を液状物として取扱うことができて、取扱いの利便性を向上することができる。また、本発明のスルホラン系化合物の取扱方法では、スルホラン系化合物と同様の、ＳＯ２基を有するスルホン化合物をスルホラン系化合物に添加して、スルホラン系化合物を液状混合物として取扱うので、スルホラン系化合物の溶媒としての特性の低下を抑制することができる。
According to the present invention, when a sulfolane compound such as sulfolane or 3-methylsulfolane is handled, the sulfolane compound is preferably a sulfone compound represented by the formula (1) of ethyl-isopropylsulfone or ethylmethylsulfone. Preferably, the mixture is added and mixed at 5 to 80% by mass to prepare a liquid mixture, and the prepared liquid mixture is added to a storage container having moisture absorption resistance at a temperature of 10 ° C. or higher and 100 ° C. or higher. Store under the following temperature . Since the melting point of the liquid mixture in which the sulfone compound is added to the sulfolane compound is lowered, for example, the sulfolane compound in a solid state can be handled as a liquid substance in winter when the temperature is low, and the convenience of handling. Can be improved. Further, in the method for handling the sulfolane compound of the present invention, the sulfolane compound is treated as a liquid mixture by adding a sulfone compound having an SO 2 group to the sulfolane compound, which is the same as the sulfolane compound. A decrease in properties as a solvent can be suppressed.
本実施形態に係るスルホラン系化合物の取扱方法は、スルホラン系化合物と、下記式（１）で表されるスルホン化合物とを混合して液状混合物を調製し、スルホラン系化合物を前記液状混合物として取扱うことを特徴とする。
Ｒ１−ＳＯ２−Ｒ２ …（１）
（式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基を示す。）
The handling method of the sulfolane type compound which concerns on this embodiment mixes a sulfolane type compound and the sulfone compound represented by following formula (1), prepares a liquid mixture, and handles a sulfolane type compound as said liquid mixture. It is characterized by.
R 1 —SO 2 —R 2 (1)
(In the formula, R 1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.)
スルホラン系化合物に式（１）で表されるスルホン化合物が添加された液状混合物（以下、「スルホン化合物含有スルホラン系化合物」という）は、撹拌混合装置を用いて調製することができる。本実施形態では、スルホン化合物含有スルホラン系化合物は、撹拌装置の撹拌混合槽にスルホラン系化合物とスルホン化合物とを投入し、大気圧下で、スルホラン系化合物およびスルホン化合物のそれぞれの融点以上の温度下で撹拌しながら混合し、その後、撹拌混合槽内の温度を常温（２５℃）以下まで冷却することによって調製する。 The liquid mixture in which the sulfone compound represented by the formula (1) is added to the sulfolane compound (hereinafter referred to as “sulfone compound-containing sulfolane compound”) can be prepared using a stirring and mixing device. In the present embodiment, the sulfolane compound-containing sulfolane compound is charged with the sulfolane compound and the sulfone compound in the stirring mixing tank of the stirring device, and at a temperature equal to or higher than the melting points of the sulfolane compound and the sulfone compound at atmospheric pressure. The mixture is mixed while stirring, and then the temperature in the stirring and mixing tank is cooled to room temperature (25 ° C.) or lower.
スルホン化合物含有スルホラン系化合物の調製方法は、上記の方法に限定されるものではなく、撹拌混合槽にスルホラン系化合物を投入し、スルホラン系化合物の融点以上の温度下で撹拌しながらスルホン化合物を添加投入して混合し、その後、撹拌混合槽内の温度を常温（２５℃）以下まで冷却するようにしてもよい。 The method for preparing the sulfolane compound-containing sulfolane compound is not limited to the above method, and the sulfolane compound is added to the stirring and mixing tank, and the sulfone compound is added while stirring at a temperature above the melting point of the sulfolane compound. Then, the mixture may be mixed, and then the temperature in the stirring and mixing tank may be cooled to room temperature (25 ° C.) or lower.
スルホラン系化合物としては、スルホラン、３−メチルスルホラン等を挙げることができる。スルホランの融点は２５．９℃、３−メチルスルホランの融点は６℃であるので、スルホラン系化合物は、たとえば気温が低くなる冬場などには、大気圧下で固体である。 Examples of the sulfolane compound include sulfolane and 3-methylsulfolane. Since sulfolane has a melting point of 25.9 ° C. and 3-methylsulfolane has a melting point of 6 ° C., the sulfolane-based compound is solid under atmospheric pressure, for example, in winter when the temperature is low.
上記式（１）で表されるスルホン化合物としては、たとえば、２−スルホレン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジプロピルスルホン、ジブチルスルホン、ジペンチルスルホン、エチルメチルスルホン、エチルプロピルスルホン、エチル−ｉｓｏプロピルスルホン、エチルブチルスルホン、エチル−ｉｓｏブチルスルホン、ｉｓｏプロピル−ｓｅｃブチルスルホン、エチルペンチルスルホン、エチル−ｉｓｏペンチルスルホン、ブチルペンチルスルホン、ｉｓｏブチル−ｉｓｏペンチルスルホン等を挙げることができる。これらのスルホン化合物のうち、エチル−ｉｓｏプロピルスルホン、エチルメチルスルホンが好ましい。また、スルホン化合物は、スルホラン系化合物に対して、１種または２種以上を組み合わせて添加することができる。 Examples of the sulfone compound represented by the formula (1) include 2-sulfolene, dimethylsulfone, diethylsulfone, dipropylsulfone, dibutylsulfone, dipentylsulfone, ethylmethylsulfone, ethylpropylsulfone, ethyl-isopropylsulfone, Examples thereof include ethyl butyl sulfone, ethyl-isobutyl sulfone, isopropyl-sec butyl sulfone, ethyl pentyl sulfone, ethyl-iso pentyl sulfone, butyl pentyl sulfone, and isobutyl-iso pentyl sulfone. Of these sulfone compounds, ethyl-isopropylsulfone and ethylmethylsulfone are preferred. Moreover, a sulfone compound can be added 1 type or in combination of 2 or more types with respect to a sulfolane type compound.
本実施形態に係るスルホラン系化合物の取扱方法では、前述したように、スルホラン系化合物にスルホン化合物を添加して、液状混合物であるスルホン化合物含有スルホラン系化合物を調製し、スルホラン系化合物を液状物として取扱う。スルホラン系化合物にスルホン化合物が添加されたスルホン化合物含有スルホラン系化合物は、融点が降下されているので、たとえば気温が低くなる冬場などに固体状態にあるスルホラン系化合物を、液状物として取扱うことができて、取扱いの利便性を向上することができる。また、液状混合物であるスルホン化合物含有スルホラン系化合物は、融点が降下されるとともに凝固点も降下されているので、液体状態から固化することも抑制される。 In the method for handling a sulfolane compound according to the present embodiment, as described above, a sulfone compound is added to the sulfolane compound to prepare a sulfolane compound-containing sulfolane compound that is a liquid mixture, and the sulfolane compound is converted into a liquid material. Handle. Since the melting point of the sulfolane compound-containing sulfolane compound in which the sulfone compound is added to the sulfolane compound is lowered, for example, the sulfolane compound in a solid state can be handled as a liquid in winter when the temperature is low. Thus, the convenience of handling can be improved. In addition, since the sulfone compound-containing sulfolane-based compound, which is a liquid mixture, has a lower melting point and a lower freezing point, solidification from the liquid state is also suppressed.
また、スルホン化合物以外の化合物をスルホラン系化合物に添加し、スルホラン系化合物を液状物として取扱うことも考えられるが、その場合には、反応溶媒として用いたときの反応促進効果、洗浄溶媒として用いたときの洗浄促進効果、コンデンサやリチウムイオン電池の電解液として用いたときの高耐熱性や高帯電圧性などの、スルホラン系化合物の溶媒としての特性が低下してしまうおそれがあり、溶媒としての利用範囲が制限される。 It is also possible to add a compound other than the sulfone compound to the sulfolane-based compound and handle the sulfolane-based compound as a liquid, but in that case, the reaction promoting effect when used as a reaction solvent, used as a washing solvent When used as an electrolyte for capacitors and lithium-ion batteries, the characteristics of the sulfolane compound as a solvent, such as high heat resistance and high voltage resistance, may be reduced. The range of use is limited.
これに対して、本実施形態のスルホラン系化合物の取扱方法では、スルホラン系化合物と同様の、ＳＯ２基を有するスルホン化合物をスルホラン系化合物に添加して、スルホラン系化合物を液状物として取扱うので、スルホラン系化合物の溶媒としての特性の低下を抑制することができる。 In contrast, in the handling of the sulfolane compound of the present embodiment, similar to the sulfolane compound, the addition of sulfone compounds having an SO 2 group sulfolane based compounds, since handling sulfolane compound as a liquid substance, A decrease in characteristics of the sulfolane compound as a solvent can be suppressed.
本実施形態のスルホラン系化合物の取扱方法において、液状混合物であるスルホン化合物含有スルホラン系化合物の融点および凝固点は、スルホン化合物の種類、添加量によって調整することができる。本実施形態では、スルホン化合物含有スルホラン系化合物の融点は、首都圏や関西地方の冬場でも液体状態を保持することを想定して、−５℃以下であることが好ましく、寒冷地域の冬場でも液体状態を保持することを想定すると、−１０℃以下であることが更に好ましい。 In the method for handling the sulfolane compound of this embodiment, the melting point and freezing point of the sulfolane compound-containing sulfolane compound that is a liquid mixture can be adjusted by the type and amount of the sulfone compound. In this embodiment, the melting point of the sulfolane compound-containing sulfolane-based compound is preferably −5 ° C. or lower, assuming that the liquid state is maintained even in winter in the Tokyo metropolitan area and the Kansai region, and is liquid even in winter in cold regions. Assuming that the state is maintained, it is more preferably −10 ° C. or lower.
次に、スルホン化合物含有スルホラン系化合物中におけるスルホン化合物の添加量について、スルホラン系化合物としてスルホラン（融点２５．９℃、凝固点−１６．８℃）を用い、スルホン化合物としてエチル−ｉｓｏプロピルスルホン（融点−１０．９℃、凝固点−４４．７℃）およびエチルメチルスルホン（融点３３．２℃、凝固点−４．２℃）のそれぞれを用いた場合を例にして、表１，２および図１を参照しながら説明する。
ここで、スルホラン系化合物、スルホン化合物、スルホン化合物含有スルホラン系化合物の融点および凝固点は、ＤＳＣ測定器により測定することができる。具体的には、融点は、ＤＳＣ測定器により、５℃／ｍｉｎの降温速度で３０℃から−１００℃まで降温させ、−１００℃で５分間保持し、その後、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で５０℃まで昇温させる、という温度条件下で測定されたものである。また、凝固点は、上記の融点測定後、再度、５℃／ｍｉｎの降温速度で降温させて測定されたものである。
Next, regarding the addition amount of the sulfone compound in the sulfolane compound-containing sulfolane compound, sulfolane (melting point: 25.9 ° C., freezing point—16.8 ° C.) is used as the sulfolane compound, and ethyl-isopropylsulfone (melting point) as the sulfone compound. -10.9 ° C., freezing point-44.7 ° C.) and ethyl methyl sulfone (melting point 33.2 ° C., freezing point −4.2 ° C.) The description will be given with reference.
Here, the melting point and the freezing point of the sulfolane compound, the sulfone compound, and the sulfone compound-containing sulfolane compound can be measured by a DSC measuring instrument. Specifically, the melting point is lowered from 30 ° C. to −100 ° C. at a temperature drop rate of 5 ° C./min with a DSC measuring instrument, held at −100 ° C. for 5 minutes, and then heated at a rate of 10 ° C./min. It was measured under the temperature condition of raising the temperature to 50 ° C. The freezing point was measured by lowering the temperature again at a rate of 5 ° C./min after the above melting point measurement.
図１は、スルホン化合物含有スルホラン系化合物中におけるスルホン化合物の添加量と融点との関係を示すグラフである。図１は、表１，２に示すスルホン化合物含有スルホラン系化合物中におけるスルホン化合物の添加量と融点との関係をプロットしたグラフであり、横軸はスルホン化合物含有スルホラン系化合物中におけるスルホン化合物の添加量（質量％）を示し、縦軸は融点を示す。なお、図１において、添加量が０質量％のプロットはスルホランの融点を示し、添加量が１００質量％のプロットはスルホン化合物（エチル−ｉｓｏプロピルスルホン、エチルメチルスルホン）の融点を示す。また、図１における実線Ａは、スルホランにエチル−ｉｓｏプロピルスルホンを添加した場合のグラフを示し、破線Ｂは、スルホランにエチルメチルスルホンを添加した場合のグラフを示す。 FIG. 1 is a graph showing the relationship between the addition amount of the sulfone compound and the melting point in the sulfone compound-containing sulfolane-based compound. FIG. 1 is a graph plotting the relationship between the addition amount of the sulfone compound and the melting point in the sulfolane compound-containing sulfolane compounds shown in Tables 1 and 2, and the horizontal axis represents the addition of the sulfone compound in the sulfone compound-containing sulfolane compound. The amount (mass%) is shown, and the vertical axis shows the melting point. In FIG. 1, a plot with an addition amount of 0% by mass shows the melting point of sulfolane, and a plot with an addition amount of 100% by mass shows the melting point of a sulfone compound (ethyl-isopropylsulfone, ethylmethylsulfone). Further, a solid line A in FIG. 1 shows a graph when ethyl-isopropylsulfone is added to sulfolane, and a broken line B shows a graph when ethylmethylsulfone is added to sulfolane.
表１，２および図１に示すように、スルホランにエチル−ｉｓｏプロピルスルホンを５〜８０質量％で添加した場合には、その混合物の融点が−３０℃付近で安定し、スルホランにエチルメチルスルホンを５〜８０質量％で添加した場合には、その混合物の融点が−１０℃付近で安定する。この結果より、スルホン化合物含有スルホラン系化合物中におけるスルホン化合物の添加量は５〜８０質量％であることが好ましく、これによって、充分に融点が降下されたスルホン化合物含有スルホラン系化合物とすることができる。なお、スルホン化合物が５〜８０質量％で添加されたスルホン化合物含有スルホラン系化合物は、凝固点が充分に低い（例えば、−１０℃以下）ので、気温が低くなる冬場などでも、液体状態から固化することが抑制される。 As shown in Tables 1 and 2 and FIG. 1, when 5 to 80% by mass of ethyl-isopropylsulfone was added to sulfolane, the melting point of the mixture was stable at around −30 ° C., and ethylmethylsulfone was added to sulfolane. Is added at 5 to 80% by mass, the melting point of the mixture is stabilized at around -10 ° C. From this result, it is preferable that the addition amount of the sulfone compound in the sulfone compound-containing sulfolane-based compound is 5 to 80% by mass, whereby a sulfone compound-containing sulfolane-based compound having a sufficiently reduced melting point can be obtained. . In addition, the sulfone compound-containing sulfolane compound to which the sulfone compound is added at 5 to 80% by mass has a sufficiently low freezing point (for example, −10 ° C. or lower), and thus solidifies from a liquid state even in winter when the temperature is low. It is suppressed.
また、スルホン化合物含有スルホラン系化合物中におけるスルホン化合物の添加量は、スルホラン系化合物の溶媒としての特性を効果的に発揮させることを考慮して、５〜５０質量％であることがさらに好ましく、スルホン化合物の添加による融点降下が効果的に得られることを考慮して、５〜１０質量％であることが特に好ましい。 In addition, the amount of the sulfone compound added to the sulfolane compound-containing sulfolane compound is more preferably 5 to 50% by mass in consideration of effectively exhibiting the characteristics of the sulfolane compound as a solvent. Considering that the melting point drop due to the addition of the compound can be effectively obtained, it is particularly preferably 5 to 10% by mass.
また、本実施形態のスルホラン系化合物の取扱方法では、撹拌混合装置の撹拌混合槽内で撹拌混合されて調製されたスルホン化合物含有スルホラン系化合物は、撹拌混合槽から貯蔵容器に液体状態で配管により移送され、貯蔵容器に液体状態で貯蔵される。 Moreover, in the method for handling the sulfolane compound of the present embodiment, the sulfolane compound-containing sulfolane compound prepared by stirring and mixing in the stirring and mixing tank of the stirring and mixing apparatus is transferred from the stirring and mixing tank to the storage container in a liquid state by piping. It is transferred and stored in a liquid state in a storage container.
スルホン化合物含有スルホラン系化合物を、移送および貯蔵するときの温度は、スルホン化合物含有スルホラン系化合物の融点に基づいて適宜設定され、大気圧下で、融点に１０℃を加えた温度以上１００℃以下、好ましくは、融点に３０℃を加えた温度以上５０℃以下に保持される。移送および貯蔵するときの温度が融点に１０℃を加えた温度以上に保持されることによって、スルホン化合物含有スルホラン系化合物が固化するのを確実に防止することができる。また、移送および貯蔵するときの温度が１００℃以下に保持されることによって、スルホン化合物含有スルホラン系化合物の変質を防止することができ、スルホラン系化合物の溶媒としての特性が低下するのを確実に防止することができる。 The temperature at which the sulfone compound-containing sulfolane-based compound is transferred and stored is appropriately set based on the melting point of the sulfone compound-containing sulfolane-based compound, and at atmospheric pressure, the temperature obtained by adding 10 ° C to the melting point is 100 ° C or less. Preferably, the melting point is maintained at a temperature not lower than 30 ° C. and not higher than 50 ° C. By maintaining the temperature at the time of transport and storage at a temperature equal to or higher than the melting point plus 10 ° C., the sulfone compound-containing sulfolane compound can be reliably prevented from solidifying. Further, by maintaining the temperature at the time of transportation and storage at 100 ° C. or lower, it is possible to prevent alteration of the sulfolane compound-containing sulfolane compound, and to ensure that the characteristics of the sulfolane compound as a solvent are lowered. Can be prevented.
また、本実施形態のスルホラン系化合物の取扱方法において、スルホン化合物含有スルホラン系化合物を貯蔵する貯蔵容器は、スルホン化合物含有スルホラン系化合物を、水分を避ける系内で使用する場合を考慮して、耐吸湿性を有することが好ましい。貯蔵容器としては、内表面に亜鉛メッキが施された鉄製のドラム缶（一斗缶）、内表面にポリエチレンコーティングが施された鉄製のドラム缶（一斗缶）、またはステンレス鋼製のドラム缶（一斗缶）などが挙げられる。 Further, in the method for handling the sulfolane compound of the present embodiment, the storage container for storing the sulfolane compound-containing sulfolane compound takes into account the use of the sulfone compound-containing sulfolane compound in a system that avoids moisture. It preferably has hygroscopicity. The storage container can be an iron drum (galvanized can) with zinc plating on the inner surface, an iron drum (poly-iron can) with a polyethylene coating on the inner surface, or a stainless steel drum (galvanic can) Cans).
以下に、本発明を実施例および比較例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to such examples.
＜ｐ−トルエンスルホン酸ナトリウムの製造時の反応溶媒としての適用例＞
（実施例１）
撹拌装置の撹拌混合槽にスルホラン（融点２５．９℃）３６質量部、エチル−ｉｓｏプロピルスルホン（融点−１０．９℃）４質量部を投入し、大気圧下、３５℃の温度下で撹拌しながら混合し、その後、撹拌混合槽内の温度を常温（２５℃）まで冷却して、実施例１のスルホン化合物含有スルホラン系化合物を得た。得られたスルホン化合物含有スルホラン系化合物は、融点が−３３℃の液体であった。
<Application example as a reaction solvent in the production of sodium p-toluenesulfonate>
Example 1
36 parts by mass of sulfolane (melting point: 25.9 ° C.) and 4 parts by mass of ethyl-isopropyl sulfone (melting point: 10.9 ° C.) are charged into the stirring and mixing tank of the stirring device, and the mixture is stirred at 35 ° C. under atmospheric pressure. Then, the temperature in the stirring and mixing vessel was cooled to room temperature (25 ° C.), and the sulfone compound-containing sulfolane compound of Example 1 was obtained. The resulting sulfone compound-containing sulfolane-based compound was a liquid having a melting point of −33 ° C.
このスルホン化合物含有スルホラン系化合物をステンレス鋼製の貯蔵容器に充填し、大気圧下、２５℃（湿度８０％）の環境中に３６５日間保管しておいたが、スルホン化合物含有スルホラン系化合物の性状に変化はなく、融点が−３３℃の液体状態を維持していた。
This sulfone compound-containing sulfolane compound was filled in a stainless steel storage container and stored in an environment at 25 ° C. (
また、実施例１のスルホン化合物含有スルホラン系化合物について、反応溶媒としての特性を確認するために、以下の実験を行った。 Moreover, in order to confirm the characteristic as a reaction solvent about the sulfolane compound containing sulfolane type compound of Example 1, the following experiment was conducted.
実施例１のスルホン化合物含有スルホラン系化合物４０質量部に、２０℃で無水硫酸１６質量部を加え、トルエン１８質量部を滴下した後、２０℃で３時間撹拌し、水と塩化ナトリウムを加え、生成する白色結晶をろ過することによって、ｐ−トルエンスルホン酸ナトリウム３３質量部（収率８４％）を得ることができた。この実験結果より、実施例１のスルホン化合物含有スルホラン系化合物は、芳香族スルホン酸の製造時の反応溶媒として好適に用いることができ、スルホラン系化合物の溶媒としての特性の低下がないことがわかる。 To 40 parts by mass of the sulfone compound-containing sulfolane compound of Example 1, 16 parts by mass of sulfuric anhydride was added at 20 ° C., 18 parts by mass of toluene was added dropwise, and the mixture was stirred at 20 ° C. for 3 hours, water and sodium chloride were added, By filtering the produced white crystals, it was possible to obtain 33 parts by mass of sodium p-toluenesulfonate (yield 84%). From this experimental result, it can be seen that the sulfolane compound-containing sulfolane compound of Example 1 can be suitably used as a reaction solvent in the production of aromatic sulfonic acid, and there is no deterioration in the characteristics of the sulfolane compound as a solvent. .
（比較例１）
スルホラン３６質量部に水４質量部を加えて撹拌し、比較例１の含水スルホランを得た。得られた含水スルホランは、融点が−１℃の液体であった。
(Comparative Example 1)
4 parts by mass of water was added to 36 parts by mass of sulfolane and stirred to obtain hydrous sulfolane of Comparative Example 1. The obtained hydrous sulfolane was a liquid having a melting point of -1 ° C.
得られた比較例１の含水スルホランについて、反応溶媒としての特性を確認するために、以下の実験を行った。 In order to confirm the characteristic as a reaction solvent about the obtained hydrous sulfolane of the comparative example 1, the following experiment was conducted.
比較例１の含水スルホラン４０質量部に、２０℃で無水硫酸１６質量部を加えたところ激しい発熱反応が発生したが、発熱反応が収まった後にトルエン１８質量部を滴下し、２０℃で３時間撹拌し、反応液を冷却し、水と塩化ナトリウムを加え、生成する白色結晶をろ過することによって、ｐ−トルエンスルホン酸ナトリウム１３質量部（収率３４％）を得た。この実験結果より、比較例１の含水スルホランは、芳香族スルホン酸の製造時の反応溶媒として用いた場合には、収率が低下することがわかる。 When 16 parts by mass of anhydrous sulfuric acid was added at 20 ° C. to 40 parts by mass of hydrous sulfolane of Comparative Example 1, 18 parts by mass of toluene was added dropwise after the exothermic reaction had subsided, and the mixture was kept at 20 ° C. for 3 hours. The mixture was stirred, the reaction solution was cooled, water and sodium chloride were added, and white crystals formed were filtered to obtain 13 parts by mass of sodium p-toluenesulfonate (yield 34%). From this experimental result, it can be seen that the yield of the hydrous sulfolane of Comparative Example 1 is reduced when used as a reaction solvent in the production of aromatic sulfonic acid.
（比較例２）
スルホラン９０質量部にγ―ブチロラクトン（融点−４２℃）１０質量部を加えて撹拌し、比較例２の混合物を得た。得られた混合物は、融点が−６℃であった。
(Comparative Example 2)
10 parts by mass of γ-butyrolactone (melting point −42 ° C.) was added to 90 parts by mass of sulfolane and stirred to obtain a mixture of Comparative Example 2. The resulting mixture had a melting point of −6 ° C.
得られた比較例２の混合物について、反応溶媒としての特性を確認するために、以下の実験を行った。 For the obtained mixture of Comparative Example 2, the following experiment was performed in order to confirm the characteristics as a reaction solvent.
比較例２の混合物４０質量部に、２０℃で無水硫酸１６質量部を加え、トルエン１８質量部を滴下した後、２０℃で３時間撹拌し、反応液を冷却し、水と塩化ナトリウムを加え、生成する白色結晶をろ過することによって、ｐ−トルエンスルホン酸ナトリウム２３質量部（収率６０％）を得た。この実験結果より、比較例２の混合物は、芳香族スルホン酸の製造時の反応溶媒として用いた場合には、収率が低下することがわかる。 To 40 parts by mass of the mixture of Comparative Example 2, 16 parts by mass of sulfuric anhydride was added at 20 ° C., 18 parts by mass of toluene was added dropwise, and the mixture was stirred at 20 ° C. for 3 hours, the reaction solution was cooled, and water and sodium chloride were added. By filtering the produced white crystals, 23 parts by mass of sodium p-toluenesulfonate (yield 60%) was obtained. From this experimental result, it can be seen that the yield of the mixture of Comparative Example 2 decreases when used as a reaction solvent in the production of aromatic sulfonic acid.
＜ｐ−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウムの製造時の反応溶媒としての適用例＞
（実施例２）
撹拌装置の撹拌混合槽にスルホラン（融点２５．９℃）３６質量部、エチルメチルスルホン（融点３３．２℃）４質量部を投入し、大気圧下、４５℃の温度下で撹拌しながら混合し、その後、撹拌混合槽内の温度を常温（２５℃）まで冷却して、実施例２のスルホン化合物含有スルホラン系化合物を得た。得られたスルホン化合物含有スルホラン系化合物は、融点が−１５℃の液体であった。
<Application example as a reaction solvent in the production of sodium p-hydroxybenzenesulfonate>
(Example 2)
36 parts by mass of sulfolane (melting point: 25.9 ° C.) and 4 parts by mass of ethyl methyl sulfone (melting point: 33.2 ° C.) are charged into the stirring and mixing tank of the stirring device, and the mixture is stirred at 45 ° C. under atmospheric pressure. Then, the temperature in the stirring and mixing vessel was cooled to room temperature (25 ° C.), and the sulfone compound-containing sulfolane compound of Example 2 was obtained. The obtained sulfolane compound-containing sulfolane-based compound was a liquid having a melting point of −15 ° C.
このスルホン化合物含有スルホラン系化合物を、内表面に亜鉛メッキが施された鉄製の貯蔵容器に充填し、大気圧下、２５℃（湿度８０％）の環境中に３６５日間保管しておいたが、スルホン化合物含有スルホラン系化合物の性状に変化はなく、融点が−１５℃の液体状態を維持していた。
The sulfolane compound-containing sulfolane-based compound was filled in an iron storage container having an inner surface galvanized and stored in an environment at 25 ° C. (
また、実施例２のスルホン化合物含有スルホラン系化合物について、反応溶媒としての特性を確認するために、以下の実験を行った。 Moreover, in order to confirm the characteristic as a reaction solvent about the sulfolane compound containing sulfolane type compound of Example 2, the following experiment was conducted.
実施例２のスルホン化合物含有スルホラン系化合物４０質量部に、２０℃で無水硫酸１６質量部を加え、フェノール１８質量部を滴下した後、２０℃で３時間撹拌し、水と塩化ナトリウムを加え、生成する白色結晶をろ過することによって、ｐ−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム３１質量部（収率８０％）を得ることができた。この実験結果より、実施例２のスルホン化合物含有スルホラン系化合物は、芳香族スルホン酸の製造時の反応溶媒として好適に用いることができ、スルホラン系化合物の溶媒としての特性の低下がないことがわかる。 To 40 parts by mass of the sulfone compound-containing sulfolane compound of Example 2, 16 parts by mass of sulfuric anhydride was added at 20 ° C., 18 parts by mass of phenol was added dropwise, and the mixture was stirred at 20 ° C. for 3 hours, water and sodium chloride were added, By filtering the produced white crystals, 31 parts by mass of sodium p-hydroxybenzenesulfonate (yield 80%) could be obtained. From this experimental result, it can be seen that the sulfolane compound-containing sulfolane compound of Example 2 can be suitably used as a reaction solvent in the production of aromatic sulfonic acid, and there is no deterioration in the characteristics of the sulfolane compound as a solvent. .
（比較例３）
スルホラン４０質量部に無水硫酸１６質量部を、スルホランを融解させるために４０℃で加熱して加え、フェノール１８質量部を滴下した後、４０℃で３時間撹拌し、反応液を冷却し、水と塩化ナトリウムを加え、生成する白色結晶をろ過することによって、ｐ−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム２４質量部（収率６０％）を得た。この実験結果より、スルホランを融解させるために４０℃の加熱下で反応させた比較例３では、ｐ−ヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウムの収率が低下することがわかる。
(Comparative Example 3)
To 40 parts by mass of sulfolane, 16 parts by mass of anhydrous sulfuric acid was added by heating at 40 ° C. in order to melt the sulfolane, and 18 parts by mass of phenol was added dropwise, followed by stirring at 40 ° C. for 3 hours, cooling the reaction solution, And sodium chloride were added, and the resulting white crystals were filtered to obtain 24 parts by mass of sodium p-hydroxybenzenesulfonate (yield 60%). From this experimental result, it can be seen that the yield of sodium p-hydroxybenzenesulfonate is reduced in Comparative Example 3 in which the reaction was carried out at 40 ° C. in order to melt the sulfolane.
＜ｐ−クロルベンゼンスルホン酸ナトリウムの製造時の反応溶媒としての適用例＞
（実施例３）
撹拌装置の撹拌混合槽にスルホラン（融点２５．９℃）２８質量部、エチル−ｉｓｏプロピルスルホン（融点−１０．９℃）１２質量部を投入し、大気圧下、３５℃の温度下で撹拌しながら混合し、その後、撹拌混合槽内の温度を常温（２５℃）まで冷却して、実施例３のスルホン化合物含有スルホラン系化合物を得た。得られたスルホン化合物含有スルホラン系化合物は、融点が−２８℃の液体であった。
<Application example as a reaction solvent in the production of sodium p-chlorobenzenesulfonate>
Example 3
28 parts by mass of sulfolane (melting point: 25.9 ° C.) and 12 parts by mass of ethyl-isopropyl sulfone (melting point: 10.9 ° C.) are charged into the stirring and mixing tank of the stirring device, and the mixture is stirred at 35 ° C. under atmospheric pressure. Then, the temperature in the stirring and mixing vessel was cooled to room temperature (25 ° C.), and the sulfone compound-containing sulfolane compound of Example 3 was obtained. The resulting sulfone compound-containing sulfolane-based compound was a liquid having a melting point of −28 ° C.
このスルホン化合物含有スルホラン系化合物を、内表面にポリエチレンコーティングが施された鉄製の貯蔵容器に充填し、大気圧下、２５℃（湿度８０％）の環境中に３６５日間保管しておいたが、スルホン化合物含有スルホラン系化合物の性状に変化はなく、融点が−２８℃の液体状態を維持していた。
The sulfolane compound-containing sulfolane-based compound was filled in an iron storage container having an inner surface coated with polyethylene, and stored in an environment at 25 ° C. (
また、実施例３のスルホン化合物含有スルホラン系化合物について、反応溶媒としての特性を確認するために、以下の実験を行った。 Moreover, in order to confirm the characteristic as a reaction solvent about the sulfone compound containing sulfolane type compound of Example 3, the following experiment was conducted.
実施例３のスルホン化合物含有スルホラン系化合物４０質量部に、２０℃でクロルスルホン酸２８質量部を加え、クロルベンゼン１１質量部を加え、７０℃で８時間撹拌した。その後、反応液を冷却し、水と塩化ナトリウムを加え、生成する白色結晶をろ過することによって、ｐ−クロルベンゼンスルホン酸ナトリウム３４質量部（収率８０％）を得ることができた。この実験結果より、実施例３のスルホン化合物含有スルホラン系化合物は、芳香族スルホン酸の製造時の反応溶媒として好適に用いることができ、スルホラン系化合物の溶媒としての特性の低下がないことがわかる。 To 40 parts by mass of the sulfone compound-containing sulfolane compound of Example 3, 28 parts by mass of chlorosulfonic acid was added at 20 ° C., 11 parts by mass of chlorobenzene was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 8 hours. Then, 34 mass parts (yield 80%) of sodium p-chlorobenzenesulfonate was able to be obtained by cooling a reaction liquid, adding water and sodium chloride, and filtering the produced | generated white crystal | crystallization. From this experimental result, it can be seen that the sulfolane compound-containing sulfolane compound of Example 3 can be suitably used as a reaction solvent in the production of aromatic sulfonic acid, and there is no deterioration in the characteristics of the sulfolane compound as a solvent. .
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は前述の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。 Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. .
例えば、上記の実施例では、スルホン化合物含有スルホラン系化合物を、芳香族スルホン酸の製造時の反応溶媒として用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、スルホン化合物含有スルホラン系化合物は、反応溶媒としての用途以外に、スルホラン系化合物の反応促進効果、洗浄促進効果、高耐熱性、高耐電圧性などの性質を生かした、他の用途にも使用することができる。 For example, in the above examples, the sulfone compound-containing sulfolane compound is used as a reaction solvent in the production of the aromatic sulfonic acid. However, the present invention is not limited to this, and the sulfone compound-containing sulfolane is used. In addition to the use as a reaction solvent, the system compound can also be used in other uses that take advantage of the properties of the sulfolane compound such as the reaction promoting effect, the cleaning promoting effect, high heat resistance, and high voltage resistance.
Claims (5)
Ｒ１−ＳＯ２−Ｒ２ …（１）
（式中、Ｒ１は炭素数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基を示す。）
で表されるスルホン化合物とを混合して液状混合物を調製し、調製した前記液状混合物を、耐吸湿性を有する貯蔵容器に、液状混合物の融点に１０℃を加えた温度以上１００℃以下の温度下に貯蔵し、スルホラン系化合物を液状混合物として取扱うことを特徴とするスルホラン系化合物の取扱方法。 A sulfolane compound and the following formula (1)
R 1 —SO 2 —R 2 (1)
(In the formula, R 1 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.)
A liquid mixture is prepared by mixing with the sulfone compound represented by the formula, and the prepared liquid mixture is added to a storage container having moisture absorption resistance at a temperature not lower than 100 ° C. and not lower than a temperature obtained by adding 10 ° C. to the melting point of the liquid mixture. A method for handling a sulfolane compound, characterized in that it is stored below and the sulfolane compound is handled as a liquid mixture.
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