JP5783769B2 - アルカンジスルホン酸バリウムの製造方法およびアルカンジスルホン酸の製造方法 - Google Patents
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
この方法では、濾過によりメタンジスルホン酸バリウムを得ているが、得られたメタンジスルホン酸バリウムは、副生成物である硫酸バリウムや亜硫酸バリウムを含有する。
硫酸バリウムや亜硫酸バリウムの結晶は非常に微細であるため、濾過時間に長時間を要し、工業的規模で実施する際には、大型の濾過機が必要となる。
また、得られるメタンジスルホン酸バリウムは不純物を多く含むため、純度が非常に低いものとなるという問題があった。
この方法では、大気圧下での反応が可能となるが、触媒が不純物として残存することや大量のイオン交換樹脂を必要とすることから、工業的規模で実施することが困難である。
以下に本発明を詳述する。
このようにして得られたアルカンジスルホン酸バリウムを用いることにより、メッキ用途等に広く用いられる高純度のアルカンジスルホン酸を容易に製造することができる。
上記置換または無置換の炭素数1〜5のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、イソプロピオキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基などが挙げられる。
上記置換または無置換の炭素数1〜5のフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基などが挙げられる。
上記ハロゲンとしては、例えば、塩素、臭素、ヨウ素原子などが挙げられる。なかでも、塩素または臭素であることが好ましい。
上記工程1における反応時間は、反応温度により異なるが、通常1〜30時間程度である。
上記工程2において反応液に加える酸としては、有機酸を用いてもよいし、無機酸を用いてもよい。
上記有機酸としては、例えば、メタンスルホン酸、シュウ酸、クエン酸などが挙げられる。
上記無機酸としては、塩酸、硝酸、リン酸などが挙げられる。
これらの酸の中でも、塩酸が好適に用いられる。
上記反応液に酸を加えることにより、残存する亜硫酸塩を分解する反応の反応時間は、反応温度により異なるが、通常10時間以下である。
上記酸で処理した後の反応液にバリウム塩を加えて反応させる反応の反応時間は、反応温度により異なるが、通常0.5〜5時間程度である。
鱗片状の結晶は、粉末状の結晶と比較して、濾過時間の短縮が可能である。
得られたアルカンジスルホン酸バリウムは、含水品として用いてもよいし、乾燥して用いてもよい。
本発明のアルカンジスルホン酸バリウムの製造方法により製造されたアルカンジスルホン酸バリウムと酸とを反応溶媒中で反応させる工程(以下、工程3ともいう)を有する下記一般式(4)で表されるアルカンジスルホン酸の製造方法もまた、本発明の1つである。
上記工程3における反応の反応温度は、反応温度により異なるが、通常1〜5時間程度である。
(アルカンジスルホン酸バリウムの作製)
攪拌機および温度計を備え付けたオートクレーブに、亜硫酸ナトリウム265g(2.1モル)、塩化メチレン85g(1.0モル)、および、水1500gを仕込み、180℃まで昇温し、攪拌した。8時間後反応液を冷却し、100℃以下にて35%の塩酸31g(0.3モル)を添加して1時間反応させ、次いで、塩化バリウム水溶液900g(塩化バリウム1.0モル)を反応液に滴下した。滴下終了(1時間)後、反応液を冷却して濾過したところ、5分程度で濾過が完了した。濾過後、乾燥することで、メタンジスルホン酸バリウム・二水和物330g(0.95モル、純度99.2%)を得た。得られたメタンジスルホン酸バリウム・二水和物は中心粒径が100〜200μmの鱗片状の結晶であった。
攪拌機、温度計、冷却管を備え付けた四つ口フラスコに、得られたメタンジスルホン酸バリウム・二水和物174g(0.5モル)、および、水150gを仕込み、90℃まで昇温した。次いで、98%の硫酸50g(0.5モル)を添加し、3時間保温した。その後、副生成物である硫酸バリウムを濾別し、水洗することで、無色透明のメタンジスルホン酸水溶液322gを得た。水溶液中のメタンジスルホン酸は86g(0.49モル、純度99.9%)であり、収率は、メタンジスルホン酸バリウム・二水和物に対して98%、塩化メチレンに対して93%であった。
亜硫酸ナトリウム265g(2.1モル)に代えて亜硫酸カリウム332.3g(2.1モル)を用い、オートクレーブを昇温する温度を150℃に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で実施することにより、メタンジスルホン酸バリウム・二水和物327g(0.94モル、純度99.0%)を得た。得られたメタンジスルホン酸バリウム・二水和物は中心粒径が100〜200μmの鱗片状の結晶であった。
得られたメタンジスルホン酸バリウム・二水和物を用い、実施例1と同様の方法で実施することにより、メタンジスルホン酸水溶液を得た。水溶液中のメタンジスルホン酸は86g(0.49モル、純度99.9%)であり、収率は、メタンジスルホン酸バリウム・二水和物に対して98%、塩化メチレンに対して93%であった。
塩化バリウム水溶液900g(塩化バリウム1.0モル)をフッ化バリウム水溶液900g(フッ化バリウム1.0モル)に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で実施することにより、メタンジスルホン酸バリウム・二水和物306g(0.88モル、純度99.1%)を得た。得られたメタンジスルホン酸バリウム・二水和物は中心粒径が100〜200μmの鱗片状の結晶であった。
得られたメタンジスルホン酸バリウム・二水和物を用い、実施例1と同様の方法で実施することにより、メタンジスルホン酸水溶液を得た。水溶液中のメタンジスルホン酸は86g(0.49モル、純度99.8%)であり、収率は、メタンジスルホン酸バリウム・二水和物に対して98%、塩化メチレンに対して93%であった。
塩化メチレン85g(1.0モル)に代えて1,1−ジクロロエタン99g(1.0モル)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で実施することにより、エタン−1,1−ジスルホン酸バリウム・二水和物304g(0.84モル、純度99%)を得た。得られたエタン−1,1−ジスルホン酸バリウム・二水和物は中心粒径が100〜200μmの鱗片状の結晶であった。
得られたエタン−1,1−ジスルホン酸バリウム・二水和物を用い、実施例1と同様の方法で実施することにより、エタン−1,2−ジスルホン酸水溶液を得た。水溶液中のエタン−1,1−ジスルホン酸は92g(0.48モル、純度99.7%)であり、収率は、エタン−1,1−ジスルホン酸バリウム・二水和物に対して96%、1,1−ジクロロエタンに対して81%であった。
塩化メチレン85g(1.0モル)に代えて1,2−ジクロロエタン99g(1.0モル)を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で実施することにより、エタン−1,2−ジスルホン酸バリウム・二水和物275g(0.76モル、純度99%)を得た。得られたエタン−1,2−ジスルホン酸バリウム・二水和物は中心粒径が100〜200μmの鱗片状の結晶であった。
得られたエタン−1,2−ジスルホン酸バリウム・二水和物を用い、実施例1と同様の方法で実施することにより、エタン−1,2−ジスルホン酸水溶液を得た。水溶液中のエタン−1,2−ジスルホン酸は92g(0.48モル)であり、収率はエタン−1,2−ジスルホン酸バリウム・二水和物に対して96%、1,2−ジクロロエタンに対して73%であった。
攪拌機、温度計を備え付けたオートクレーブに、亜硫酸ナトリウム265g(2.1モル)、塩化メチレン85g(1.0モル)、および、水1500gを仕込み、180℃まで昇温し、攪拌した。8時間後反応液を冷却し、予め調整した塩化バリウム水溶液900g(1.0モル)を100℃以下となった反応液に滴下した。滴下終了(1時間)後、反応液を冷却して濾過したところ濾過性が非常に悪く濾過に1時間以上要した。濾過後、乾燥することで、メタンジスルホン酸バリウム・二水和物359g(0.90モル、純度90%)を得た。得られたメタンジスルホン酸バリウム・二水和物は中心粒径が20〜70μmの細かい粉末状の結晶であり、乾燥時に塊状物を形成した。
得られたメタンジスルホン酸バリウム・二水和物を用い、実施例1と同様の方法で実施することにより、メタンジスルホン酸水溶液を得た。水溶液中のメタンジスルホン酸は84g(0.47モル、純度94%)であり、収率は、メタンジスルホン酸バリウム・二水和物に対して95%、塩化メチレンに対して86%であった。
Claims (9)
- 下記一般式(1)で表されるジハロアルカン化合物と亜硫酸ナトリウムおよび/または亜硫酸カリウムとを反応溶媒中で反応させ、下記一般式(2)で表されるアルカンジスルホン酸塩を含有する反応液を得る工程1と、
工程1で得られたアルカンジスルホン酸塩を含有する反応液に酸を加えた後、バリウム塩を加えて反応させる工程2とを有する
ことを特徴とする下記一般式(3)で表されるアルカンジスルホン酸バリウムの製造方法。
- 式(1)におけるXは、塩素または臭素であることを特徴とする請求項1記載のアルカンジスルホン酸バリウムの製造方法。
- 工程2において、酸は、塩酸であることを特徴とする請求項1または2記載のアルカンジスルホン酸バリウムの製造方法。
- 工程2において、バリウム塩は、ハロゲン化バリウムであることを特徴とする請求項1、2または3記載のアルカンジスルホン酸バリウムの製造方法。
- ハロゲン化バリウムは、塩化バリウムであることを特徴とする請求項4記載のアルカンジスルホン酸バリウムの製造方法。
- 式(1)、式(2)、および、式(3)におけるR1およびR2は、水素原子であることを特徴とする請求項1、2、3、4または5記載のアルカンジスルホン酸バリウムの製造方法。
- 式(1)、式(2)、および、式(3)におけるnは、1であることを特徴とする請求項1、2、3、4、5または6記載のアルカンジスルホン酸バリウムの製造方法。
- アルカンジスルホン酸バリウムと反応させる酸は、硫酸であることを特徴とする請求項8記載のアルカンジスルホン酸の製造方法。
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