JPH0129791B2 - - Google Patents
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- Epoxy Compounds (AREA)
Description
本発明はイミダゾール化合物のハロゲン化水素
塩の存在下でヴイシナルハロアルコールを脱ハロ
ゲン化水素するオキシラン化合物の製造法に関す
る。
エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、
ブチレンオキサイドなどのオキシラン化合物はジ
オールやポリオール製造の中間体として有用なも
のである。これらジオールやポリオールは不凍冷
却剤として、また、ポリエーテル、ポリエステ
ル、ポリウレタンなどの原料として広く利用され
ている。
オキシラン化合物の公知な製造法としては対応
するオレフインを気相中で酸素と反応させる方
法、液相中でハイドロパーオキサイドや過カルボ
ン酸で酸化する方法がある。気相中で酸素と反応
させる方法は、工業的には、エチレンからエチレ
ンオキサイドを製造する場合に限られ、しかもエ
チレンの完合燃焼損失が大きい。また、ハイドロ
パーオキサイドや過カルボン酸で酸化する方法
は、ハイドロパーオキサイドや過カルボン酸を使
用する事から来る危険性が大きい。また、この方
法では大量のアルコール、オレフイン、酸などが
併産され、併産されるアルコール、オレフイン、
酸の顧客の確保が大変である。
オキシラン化合物の別な製造法としてはオレフ
インと次亜ハロゲン酸からヴイシナルハロアルコ
ールを製造し、ついで、水酸化ナトリウムや水酸
化カルシウムなどの強アルカリの水溶液と反応さ
せる方法がある。この方法は適用範囲が広く、種
種なオレフインからのオキシラン化合物の製造に
利用できるので多用されている。しかしながらこ
の方法では水酸化ナトリウムなどの強アルカリを
化学量論的に消費する上、ハロゲン元素は塩化ナ
トリウムなどの価格の安い化合物に転化してしま
う。
本発明者らはヴイシナルハロアルコールからオ
キシラン化合物を製造するにさいし、ハロゲン
を、利用範囲が広く、利用価値の高いハロゲン化
水素として回収できる方法を検討し、本発明に到
達した。
即ち、本発明は、
The present invention relates to a method for producing an oxirane compound by dehydrohalogenating a vicinal haloalcohol in the presence of a hydrohalide salt of an imidazole compound. ethylene oxide, propylene oxide,
Oxirane compounds such as butylene oxide are useful as intermediates in the production of diols and polyols. These diols and polyols are widely used as antifreeze coolants and as raw materials for polyethers, polyesters, polyurethanes, and the like. Known methods for producing oxirane compounds include a method in which the corresponding olefin is reacted with oxygen in the gas phase, and a method in which the olefin is oxidized in the liquid phase with hydroperoxide or percarboxylic acid. Industrially, the method of reacting with oxygen in the gas phase is limited to the production of ethylene oxide from ethylene, and furthermore, the loss of complete combustion of ethylene is large. In addition, the method of oxidizing with hydroperoxide or percarboxylic acid has a large risk due to the use of hydroperoxide or percarboxylic acid. In addition, in this method, large amounts of alcohol, olefin, acid, etc. are co-produced;
It is difficult to secure customers for acid. Another method for producing oxirane compounds is to produce vicinal haloalcohol from olefin and hypohalous acid, and then react it with an aqueous solution of a strong alkali such as sodium hydroxide or calcium hydroxide. This method is widely used because it has a wide range of applications and can be used to produce oxirane compounds from various olefins. However, in this method, strong alkalis such as sodium hydroxide are consumed stoichiometrically, and halogen elements are converted into inexpensive compounds such as sodium chloride. The present inventors investigated a method for recovering halogen as hydrogen halide, which has a wide range of uses and has high utility value, when producing oxirane compounds from vicinal haloalcohols, and arrived at the present invention. That is, the present invention
【式】 あるいは【formula】 or
【式】
(ただし、R5、R6、R7、R8、R9は水素、メチ
ル、エチルあるいはフエニール基である。)なる
式で表わされるイミダゾール化合物の存在下で、[Formula] (However, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , and R 9 are hydrogen, methyl, ethyl, or phenyl groups.)
【式】
(ただし、R1、R2、R3、R4は水素、炭素数16ま
でのアルキル、アルケニル、アリール基、Xは塩
素、臭素などのハロゲンを表わす。)なる式で表
わされるヴイシナルハロアルコールを脱ハロゲン
化水素して、[Formula] (However, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 represent hydrogen, an alkyl, alkenyl, or aryl group having up to 16 carbon atoms, and X represents a halogen such as chlorine or bromine.) By dehydrohalogenating cinalhaloalcohol,
【式】
(ただし、R1、R2、R3、R4は水素、炭素数16ま
でのアルキル、アルケニル、アリール基を表わ
す。)なる式で表わされるオキシラン化合物へ転
化することを特徴とするオキシラン化合物の製造
法である。
本発明によれば、ヴイシナルハロアルコールか
ら、イミダゾール化合物のハロゲン化水素塩の存
在下で、次式にしたがつて、オキシラン化合物と
ハロゲン化水素を製造できる。
式中、R1、R2、R3、R4は水素、炭素数16まで
のアルキル、アルケニル、アリール基を表わす。
アルキル、アルケニル、アリール基は1つ以上の
ハロ、シアノなどの電子吸引基で置換されうる。
アリール基は炭素数1から4迄の1つ以上のアル
キル基で置換されていても良い。前述のR1、R2、
R3、R4基のうち、好ましくは、少なくとも2つ
は水素であり、残りのうちの1つはメチル、エチ
ル、ブチル、ヘキシル、フエニール、クロロメチ
ル、ヒドロキシメチルなどである。また、R1と
R4が結合して、シクロヘキシルなどのシクロア
ルキル環を形成していても良い。
式中、Xはハロゲン元素を表わし、塩素あるい
は臭素が良い。
本発明において、ヴイシナルハロアルコールと
は、エチレンクロロヒドリン、エチレンブロモヒ
ドリン、プロピレンクロロヒドリン、プロピレン
ブロモヒドリン、ブチレンクロロヒドリン、ブチ
レンブロモヒドリン、ヘキセンクロロヒドリン、
ヘキセンブロモヒドリン、オクテンククロロヒド
リン、オクテンブロモヒドリン、スチレンクロロ
ヒドリン、スチレンブロモヒドリン、メチルスチ
レンクロロヒドリン、メチルスチレンブロモヒド
リン、シクロヘキセンクロロヒドリン、シクロヘ
キセンブロモヒドリン、アリルアルコールクロロ
ヒドリン、アリルアルコールブロモヒドリン、塩
化アリルクロロヒドリン等である。
本発明におけるオキシラン化合物とはエチレン
オキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオ
キサイド、ヘキサンオキサイド、オクテンオキサ
イド、スチレンオキサイド、メチルスチレンオキ
サイド、シクロヘキセンオキサイド、グリシドー
ル、エピクロロヒドリン等である。
本発明におけるイミダゾール化合物とは[Formula] (However, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 represent hydrogen, an alkyl, alkenyl, or aryl group having up to 16 carbon atoms.) This is a method for producing oxirane compounds. According to the present invention, an oxirane compound and a hydrogen halide can be produced from a vicinal haloalcohol in the presence of a hydrogen halide salt of an imidazole compound according to the following formula. In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent hydrogen, alkyl, alkenyl or aryl groups having up to 16 carbon atoms.
Alkyl, alkenyl, aryl groups may be substituted with one or more electron withdrawing groups such as halo, cyano, etc.
The aryl group may be substituted with one or more alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms. The aforementioned R 1 , R 2 ,
Preferably, at least two of the R 3 and R 4 groups are hydrogen, and the remaining one is methyl, ethyl, butyl, hexyl, phenyl, chloromethyl, hydroxymethyl, or the like. Also, R 1 and
R 4 may be bonded to form a cycloalkyl ring such as cyclohexyl. In the formula, X represents a halogen element, preferably chlorine or bromine. In the present invention, vicinal haloalcohols include ethylene chlorohydrin, ethylene bromohydrin, propylene chlorohydrin, propylene bromohydrin, butylene chlorohydrin, butylene bromohydrin, hexene chlorohydrin,
Hexene bromohydrin, octenc chlorohydrin, octene bromohydrin, styrene chlorohydrin, styrene bromohydrin, methylstyrene chlorohydrin, methylstyrene bromohydrin, cyclohexene chlorohydrin, cyclohexene bromohydrin, allyl alcohol These include chlorohydrin, allyl alcohol bromohydrin, and allyl chlorohydrin chloride. The oxirane compounds in the present invention include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, hexane oxide, octene oxide, styrene oxide, methylstyrene oxide, cyclohexene oxide, glycidol, epichlorohydrin, and the like. What is the imidazole compound in the present invention?
【式】あるいは[Formula] or
【式】なる構造のイミダゾール
化合物である。こゝにR5、R6、R7、R8、R9は水
素、メチル、エチルあるいはフエニール基であ
る。イミダゾール化合物の好ましい例としてはイ
ミダゾール、メチルイミダゾールフエニールイミ
ダゾール、メチル−エチルイミダゾールなどであ
る。
本発明におけるイミダゾール化合物のハロゲン
化水素塩とは、イミダゾール化合物の塩化水素塩
あるいは臭化水素塩である。
本発明は気相で実施するのが望ましい。
本発明を実施する温度としては150ないし400℃
が好ましく、180℃ないし350℃がさらに好まし
く、230℃ないし320℃がもつとも好ましい。
本発明は加圧下、大気圧下、減圧下のいずれで
実施しても良いが、大気圧下あるいはその近傍あ
るいは減圧下が望ましい。
本発明を実施する場合、窒素などの不活性ガス
が共存しても良い。
本発明において、イミダゾール化合物のハロゲ
ン化水素塩を担体に担持した方が望ましい。担体
としてはシリカゲル、シリカガラスなどのシリカ
が望ましい。担持する方法としては通常知られて
いる諸方法が適用できるが、イミダゾール化合物
と担体との間に化学結合が生成する方法が望まし
い。そのさい、カツプリング剤、たとえばシラン
カツプリング剤、の使用が望ましい。カツプリン
グ剤としては、ハロアルキル、ハロメチルフエネ
チル基、ハロフエニール基など末端にハロゲンの
ある官能基を持つシランカツプリング剤が望まし
い。こゝで、ハロゲンとは塩素あるいは臭素であ
る。望ましいカツプリング剤を例示すると、γ−
クロロプロピルトリアルコキシシラン、クロロメ
チルフエネチルトリアルコキシシラン、クロロフ
エニールトリアルコキシシラン等である。
本発明に用いるヴイシナルハロアルコールは公
知な諸方法で製造できる。たとえば、オレフイン
類に次亜塩素酸あるいは次亜臭素酸を付加させる
事により製造できる。
本発明の方法を例示すると、シリカにシランカ
ツプリング剤を用いて担持したイミダゾール化合
物のハロゲン化水素塩の存在下でヴイシナルハロ
アルコールの蒸気を150℃ないし400℃、好ましく
は180℃ないし350℃、もつとも好ましくは230℃
ないし320℃の温度で脱ハロゲン化水素してオキ
シラン化合物を製造する方法である。
実施例 1
メタキシレン100mlに2−メチルイミダゾール
2gと3−クロロプロピルトリメトキシシラン
4.8gを加え、これに150℃であらかじめ乾燥した
シリカゲル10gを加え、8時間リラツクスし、メ
タキシレンを除去し、ベンゼンならびにアセトン
で洗浄した。
実施例 2
実施例1で調製したシリカゲル担持メチルイミ
ダゾール塩酸塩3gをガラス製反応管に充填し、
250℃に保ち、エチレンクロロヒドリン蒸気
40NTPml/Hrと窒素2NTP/Hrの混合ガスを
送入した。エチレンオキサイドが送入したエチレ
ンクロロヒドリン当り27%、選択率83%で得られ
た。
実施例 3
実施例1と同方法、たゞし3−クロロプロピル
トリメトキシシラン4.8gをクロロメチルフエネ
チルトリメトキシシラン6.7gに変更、でシリカ
ゲル担持メチルイミダゾール塩酸塩を調製した。
実施例 4
実施例3で調製したシリカゲル担持メチルイミ
ダゾール塩酸塩3gをガラス製反応管に充填し、
300℃に保ち、エチレンクロロヒドリン蒸気
80NTPml/Hrと窒素1.5NTP/Hrの混合ガス
を送入した。エチレンオキサイドが送入したエチ
レンクロロヒドリン当り9%、選択率87%で得ら
れた。
実施例 5
実施例1で調製したシリカゲル担持メチルイミ
ダゾール塩酸塩3gをガラス製反応管に充填し、
250℃に保ち、プロピレンクロロヒドリン40NTP
ml/Hrと窒素2/Hrの混合ガスを送入した。
プロピレンオキサイドが送入したプロピレンクロ
ロヒドリン当り10%得られた。
実施例 6
実施例3で調製したシリカゲル担持メチルイミ
ダゾール塩酸塩3gをガラス製反応管に充填し、
270℃に保ち、エチレンブロモヒドリン100NTP
ml/Hrと窒素1NTP/Hrの混合ガスを送入し
た。エチレンオキサイドが送入したエチレンブロ
モヒドリン当り20%、選択率85%で得られた。
実施例 7〜9
実施例1において、2−メチルイミダゾール2
gの代りにイミダゾール1.7gあるいは2−フエ
ニールイミダゾール3.6gあるいはベンゾイミダ
ゾール2.9gを用いた以外は実施例1と同様にし
てシリカゲル担持イミダゾール塩酸塩、シリカゲ
ル担持フエニールイミダゾール塩酸ならびにシリ
カゲル担持ベンゾイミダゾール塩酸塩を調製し
た。
これらのシリカゲル担持イミダゾール化合物塩
酸塩3gを、次表に示された温度に保ち、エチレ
ンクロロヒドリン蒸気40NTPml/Hrと窒素
2NTP/Hrの混合ガスを送入した。結果を下
表に示した。It is an imidazole compound with the structure: [Formula] Here, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are hydrogen, methyl, ethyl or phenyl groups. Preferred examples of the imidazole compound include imidazole, methylimidazole, phenylimidazole, and methyl-ethylimidazole. The hydrogen halide salt of an imidazole compound in the present invention is a hydrogen chloride salt or a hydrogen bromide salt of an imidazole compound. Preferably, the invention is practiced in the gas phase. The temperature at which the present invention is carried out is 150 to 400°C.
is preferable, 180°C to 350°C is more preferable, and 230°C to 320°C is also preferable. The present invention may be carried out under increased pressure, atmospheric pressure, or reduced pressure; however, it is preferably carried out at or near atmospheric pressure, or under reduced pressure. When carrying out the present invention, an inert gas such as nitrogen may coexist. In the present invention, it is preferable to support a hydrogen halide salt of an imidazole compound on a carrier. As the carrier, silica such as silica gel and silica glass is preferable. Although various commonly known methods can be used for supporting the imidazole compound, a method in which a chemical bond is formed between the imidazole compound and the carrier is preferable. In this case, it is desirable to use a coupling agent, such as a silane coupling agent. As the coupling agent, a silane coupling agent having a functional group with a halogen at the end such as a haloalkyl group, a halomethylphenethyl group, or a halophenyl group is desirable. Here, halogen is chlorine or bromine. Examples of desirable coupling agents include γ-
These include chloropropyltrialkoxysilane, chloromethylphenethyltrialkoxysilane, chlorophenyltrialkoxysilane, and the like. The vicinal haloalcohol used in the present invention can be produced by various known methods. For example, it can be produced by adding hypochlorous acid or hypobromous acid to olefins. To illustrate the method of the present invention, vapor of a vicinal haloalcohol is heated at 150°C to 400°C, preferably 180°C to 350°C, in the presence of a hydrohalide salt of an imidazole compound supported on silica using a silane coupling agent. , most preferably 230℃
This is a method for producing oxirane compounds by dehydrohalogenation at temperatures ranging from 320°C to 320°C. Example 1 2-methylimidazole 2g and 3-chloropropyltrimethoxysilane in 100ml meta-xylene
To this was added 10 g of silica gel previously dried at 150° C., and the mixture was relaxed for 8 hours to remove meta-xylene and washed with benzene and acetone. Example 2 3 g of silica gel-supported methylimidazole hydrochloride prepared in Example 1 was filled into a glass reaction tube,
Keep ethylene chlorohydrin vapor at 250℃
A mixed gas of 40NTPml/Hr and nitrogen 2NTP/Hr was introduced. Ethylene oxide was obtained at a rate of 27% based on the amount of ethylene chlorohydrin fed, with a selectivity of 83%. Example 3 Silica gel-supported methylimidazole hydrochloride was prepared in the same manner as in Example 1 except that 4.8 g of 3-chloropropyltrimethoxysilane was replaced with 6.7 g of chloromethylphenethyltrimethoxysilane. Example 4 3 g of silica gel-supported methylimidazole hydrochloride prepared in Example 3 was filled into a glass reaction tube,
Ethylene chlorohydrin vapor kept at 300℃
A mixed gas of 80NTPml/Hr and nitrogen 1.5NTP/Hr was introduced. Ethylene oxide was obtained in an amount of 9% based on the amount of ethylene chlorohydrin fed, with a selectivity of 87%. Example 5 3 g of silica gel-supported methylimidazole hydrochloride prepared in Example 1 was filled into a glass reaction tube,
Keep at 250℃, propylene chlorohydrin 40NTP
A mixed gas of ml/Hr and nitrogen 2/Hr was introduced.
Propylene oxide was obtained in an amount of 10% based on the amount of propylene chlorohydrin fed. Example 6 3 g of silica gel-supported methylimidazole hydrochloride prepared in Example 3 was filled into a glass reaction tube,
Keep at 270℃, ethylene bromohydrin 100NTP
A mixed gas of ml/Hr and nitrogen 1NTP/Hr was introduced. Ethylene oxide was obtained at a rate of 20% based on the amount of ethylene bromohydrin fed, with a selectivity of 85%. Examples 7-9 In Example 1, 2-methylimidazole 2
Silica gel-supported imidazole hydrochloride, silica gel-supported phenyl imidazole hydrochloride, and silica gel-supported benzimidazole hydrochloride were prepared in the same manner as in Example 1, except that 1.7 g of imidazole, 3.6 g of 2-phenylimidazole, or 2.9 g of benzimidazole was used instead of g. Prepared salt. 3 g of imidazole compound hydrochloride supported on silica gel was kept at the temperature shown in the table below, and heated with 40 NTPml/Hr of ethylene chlorohydrin vapor and nitrogen.
A mixed gas of 2NTP/Hr was introduced. The results are shown in the table below.
【表】
実施例 10
実施例1と同様な方法で調製したシリカゲル担
持メチルイミダゾール塩酸塩3gをガラス製反応
管に充填し、250℃に保ち、スチレンクロロヒド
リン蒸気40NTPml/Hrと窒素4NTP/Hrの混
合ガスを送入した。スチレンオキサイドが送入し
たスチレンクロロヒドリン当り18%の収率で得ら
れた。
実施例 11
実施例3と同様な方法で調製したシリカゲル担
持メチルイミダゾール塩酸塩6gをガラス製反応
管に充填し、300℃に保ち、塩化アルルクロロヒ
ドリン蒸気40NTPml/Hrと窒素4NTP/Hrの
混合ガスを送入した。エピクロロヒドリンが送入
した塩化アリルクロロヒドリン当り6%の収率で
得られた。
実施例 12
実施例1と同様な方法で調製したシリカゲル担
持メチルイミダゾール塩酸塩3gをガラス製反応
管に充填し、250℃に保ち、ブチレンクロロヒド
リン(2−クロロブタノール−1と1−クロロブ
タノール−2の混合物)40NTPml/Hrと窒素
2NTP/Hrの混合ガスを送入した。ブチレン
オキサイドが送入したブチレンクロロヒドリン当
り8%の収率で得られた。[Table] Example 10 A glass reaction tube was filled with 3 g of silica gel-supported methylimidazole hydrochloride prepared in the same manner as in Example 1, kept at 250°C, and 40 NTP/Hr of styrene chlorohydrin vapor and 4 NTP/Hr of nitrogen were added. A mixed gas of Styrene oxide was obtained in a yield of 18% based on the amount of styrene chlorohydrin fed. Example 11 A glass reaction tube was filled with 6 g of silica gel-supported methylimidazole hydrochloride prepared in the same manner as in Example 3, kept at 300°C, and mixed with 40NTP/Hr of allylchlorohydrin chloride vapor and 4NTP/Hr of nitrogen. Gas was delivered. Epichlorohydrin was obtained in a yield of 6% based on allylchlorohydrin chloride fed. Example 12 3 g of silica gel-supported methylimidazole hydrochloride prepared in the same manner as in Example 1 was charged into a glass reaction tube, kept at 250°C, and mixed with butylene chlorohydrin (2-chlorobutanol-1 and 1-chlorobutanol). -2 mixture) 40NTPml/Hr and nitrogen
A mixed gas of 2NTP/Hr was introduced. Butylene oxide was obtained in a yield of 8% based on the butylene chlorohydrin fed.
Claims (1)
ル、エチルあるいはフエニール基である。)なる
式で表わされるイミダゾール化合物の存在下で、 【式】 (ただし、R1、R2、R3、R4は水素、炭素数16ま
でのアルキル、アルケニル、アリール基、Xは塩
素、臭素等のハロゲンを表わす。)なる式で表わ
されるヴイシナルハロアルコールを脱ハロゲン化
水素して、 【式】 (ただし、R1、R2、R3、R4は水素、炭素数16ま
でのアルキル、アルケニル、アリール基を表わ
す。)なる式で表わされるオキシラン化合物へ転
化することを特徴とするオキシラン化合物の製造
法。[Claims] 1 An imidazole represented by the formula [Formula] or [Formula] (wherein R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are hydrogen, methyl, ethyl or phenyl groups) In the presence of a compound, [Formula] (where R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are hydrogen, alkyl, alkenyl, or aryl groups having up to 16 carbon atoms, and X represents a halogen such as chlorine or bromine.) By dehydrohalogenating a vicinal haloalcohol represented by the formula, [ Formula ] .) A method for producing an oxirane compound, characterized by converting it into an oxirane compound represented by the formula:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3662981A JPS57154177A (en) | 1981-03-16 | 1981-03-16 | Preparation of oxirane compound |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3662981A JPS57154177A (en) | 1981-03-16 | 1981-03-16 | Preparation of oxirane compound |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57154177A JPS57154177A (en) | 1982-09-22 |
JPH0129791B2 true JPH0129791B2 (en) | 1989-06-14 |
Family
ID=12475116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3662981A Granted JPS57154177A (en) | 1981-03-16 | 1981-03-16 | Preparation of oxirane compound |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS57154177A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11845328B2 (en) | 2021-12-01 | 2023-12-19 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Electric drive unit with motor assembly isolated from beaming loads transmitted through housing assembly |
-
1981
- 1981-03-16 JP JP3662981A patent/JPS57154177A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11845328B2 (en) | 2021-12-01 | 2023-12-19 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Electric drive unit with motor assembly isolated from beaming loads transmitted through housing assembly |
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Publication number | Publication date |
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JPS57154177A (en) | 1982-09-22 |
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