JPH01502267A - マイクロ波輻射の使用による金属アルコキシドおよび金属粉末の形成におけるまたはそれに係る改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 マイクロ波輻射の使用による金属アルコキシドおよび金属粉末の形成におけるま たはそれに係る改良本発明はマイクロ波輻射の吸収により開始かつ維持される反 応により、適当な多価アルコール中の特定の金属化合物の溶液または懸濁液から の水または等価な化合物の形成および除去並びに結果としての金属アルコキシド の製造に関する。

本発明の例は、例えば亜鉛またはビスマスなどの金属元素の特定の化合物をグリ セリンと混合もしくはこれに溶解し、得られた溶液または懸濁液を適当な波長の マイクロ波エネルギで照射した場合に、プロパントリオール（グリセロレート） の金属アルコキシドの形成によって与えられる。関与する反応は亜鉛グリセロレ ート（亜鉛（１，２，３−プロパントリオラド（２−）−口１１口２）ホモポリ マー、ステレオアイソマー；　Ｃｓ　Ｈ−Ｏｓ　Ｚｎ）の、水酸化亜鉛をグリセ ロール（プロパントリオール；　Ｃｓ　Ｈｅ　Ｏｘ　）中に懸濁した懸濁液（ま たは酢酸亜鉛溶液）からの形成を示す以下の化学式により例示できる： 本発明のもう一つの例は、例えば亜鉛ヒドロキシドを多価アルコールツルと）− ル（ＣＨｚ　ＯＨ−（ＣＨＯＨ）　、−ＣＨｔ○Ｈ）と反応した場合などの、新 規結晶性金属を機化合物の形成により与えることができる。

本発明はこれら元素の化合物あるいはアルコールグリセロールおよびソルビトー ルに限定されず、特定の化合物がこれらマイクロ波法によってジー、トリーまた は多価アルコールと反応し得る任意の他の元素にまで拡張され、かつこれらを包 含する。

亜鉛、コバルト、マンガンおよび鉄のグリセロラードの高温度下での形成は既に 記載されている； ＋１１　オーストラリアン　ジャーナル　オブ　ケミストリー（Ａｕｓｔｒａｌ ｉａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）　、２３．　Ｎｏ　１０ ．　ｐ１９６３（１９７１）、ラドスロビンチ（Ｒａｄｏｓｌｏｖｉｃｈ）　Ｅ 、　−、；ローバッチ（Ｒａｕｐａｃｈ　）　？１．；スレート（５ｈａｄｅ　 ）　Ｐ、　Ｇ、およびティラー（Ｔａｙｌｏｒ）　Ｒ，Ｍ、；（２）　クレーズ ＆クレーミネラルズ（Ｃ１ａｙｓ　ａｎｄ　Ｃ１ａｙ　Ｍｉｎｅｒａｌｓ）＋１ ９７０、上８．　ｐ５３−６２．　フルス（Ｆｕｓｓ）　Ｐ、　Ｆ、　。

ロドリンク　（Ｒｏｄｒｉｑｕｅ）　Ｌｏ＋　およびフリピアト　（Ｆｒｉｐｉ ａｔ）　Ｊ、Ｊ、Ｈ（３）　Ａｕ５ｔｒａｌｉａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃ ｈｅｍｉｓｔｒｙ　＋　１９８３．　３６．　ｐ１２４９−１２５３　。

これらの反応はこれら金属元素の特定の酸化物または水酸化物もしくは他の適当 な化合物または塩を、多価アルコール、グリセロール中で直接加熱することによ り達成される。

ある亜鉛化合物とグリセロールとを高温度下で反応することにより形成された亜 鉛グリセロラードの医薬、化粧品および様々な工業用途が、許可されまた出願さ れた前の特許のｔＩ題である。即ち、英国レター特許第２．１０１．１３２　（ １９８５年５月１５日）。

Ｒ，Ｍ、ティラー（Ｔａｙｌｏｒ）およびＡ、　Ｊ、ブロック　（Ｂｒｏｃｋ） 　；フランス国レター特許第８１　２１　９１４　（１９８１年１１月２３日） 、Ｒ，Ｍ、ティラー（Ｔａｙｌｏｒ）およびＡ、　Ｊ、ブロック（Ｂｒｏｃｋ） 　； 米国特許第４，５４４，７６１　（１９８５年１０月１日）、Ｒ０翫ティラー（ Ｔａｙｌｏｒ）および＾、Ｊ、ブロック（Ｂｒｏｃｋ）。

従って、まず第１に、本発明は特に新規な技術を利用することによりこれらの高 温グリセロラード化合物を形成する改良法に関し、を形成する（ここでＭはこの ような反応に関与することのできる金属を表す）、アルコキシドまたはその結晶 化度は、金属カチオンのサイズあるいは他の因子、例えばその立体配位要件など により改善される立体障害で制限できる。

かくして、使用したアルコールの沸点または分解点以下の温度にて微粉砕金属酸 化物に熱分解される特定のあるいは好ましい金属酸化物、水酸化物、オキシ−ヒ ドロキシドもしくは金属オキシ塩の存在下で、多価アルコールのＯＨ基の励起が 酸素リガンドを介して金属の配位に導き、アルコキシドを形成し、それに応じて 水を形成しかつこれを排除できることが主張されている。

しかし、例えば金属酸化物の水性懸濁液を用いた場合に迅速かつ効果的に進行す る反応は、例えば金属の酸化物またはある特定の酸化物相が代りに用いられた場 合には抑制される恐れがある。更に、入射マイクロ波エネルギーの波長の同一の バンド−幅に対して、特定の金属アルコキシドのみが、該金属の酸化物または水 酸化物ではなく適当な該金属の化合物が使用された場合に、形成もしくは効率よ く形成し得る。

本発明は、入射マイクロ波輻射の波長のバンド幅の変更をも包含するものであり 、このような変更はアルコキシドの形成を進行、より効率的に進行もしくはアル コキシドの特性の所定の改善を伴って本発明の範囲は、またある金属の化合物の 懸濁液または溶液（多価アルコール中の）にマイクロ波エネルギーを通用するこ とを包含し、そこでいくつかの場合においては、以下に具体化されるであろうよ うに、このマイクロ波の照射により誘起される反応の好ましい最終生成物は金属 アルコキシドではないが、むしろ純金属相の微粉砕された、−ｍに結晶性の沈殿 が還元法によって形成できる。

従って、本発明の技術はいくつかの金属アルコキシドの形成法の改良を提供する ものということができる。更に、金属アルコキシドが形成されず、この反応が金 属粉末の形成を結果する場合、本発明の技術は、特定の金属化合物とアルコール との間の反応からのこれらの金属粉末の生成における改良を提供する。

上記した、本発明の技術による金属アルコキシドまたは金属粉末の製法に係る改 良の例は以下に与えられる。普通の家庭用マイクロ波調理機内で、過剰量のグリ セロール中に懸濁した水酸化亜鉛にマイクロ波を照射することにより、極めて結 晶性の良い亜鉛グリセロラードが数分以内に形成される。このようにして形成さ れる結晶性アルコキシドの品質の改良は電子顕微鏡写真によって実証できる。

これは本発明の一部をなし、かつ該写真には亜鉛グリセロラード結晶の寸法およ び形態の変化が示されている。ここで、第１図はグリセロールに懸濁した酸化亜 鉛を加熱するという従来の方法で調製した結晶を示し、 第２図はグリセロールに懸濁した水酸化亜鉛を数分間マイクロ波輻射で照射した 結果を示すものである。

第１図に示した結晶形は定常的に撹拌しつつ長時間加熱した結果であり、同様な 結果は長時間に及ぶ加熱を減圧下で行った場合に得られた。

走査型電子顕微鏡写真によれば、公知の製法で得られた第１［Ｊに示されるよう な結晶が本発明の方法で作製された第２図に示されたような結晶よりも不規則形 のものであることを指摘することは興味あることであり、更に本発明の結晶は、 従来の結晶とは違って、その寸法とは無関係により一層規則的な六方晶系を有す ることを指摘すべきである。

図示されたグリセロラード結晶は２つの面において実質的な伸びを有するが厚さ は小さく、かつ規則的な結晶構造および２つの面内での伸びの実質的な変動のた めに、同様に配向された場合には高い被覆能（ｃｏｖｅｒｉｎｇ　Ｃａｐａｃｉ ｔｙ）をもち、かつまた六方晶結晶形成の均一性のために有意の減摩性をも有す ることは公知であろう。

本発明のマイクロ波の作用は特定の分子結合に大きな振動を生じ、これは上記反 応を加速しかつ改善する。

グリセロールと共に酸化亜鉛を加熱する従来の方法によって調製された亜鉛グリ セロラードが不規則な結晶を生じ、一方マイクロ波輻射が印加された場合にはよ り一層均−な結晶構造が達成され、かつ規則的な粒子の生成がグリセロールに懸 濁した水酸化亜鉛から得られることが、顕微鏡写真から理解されよう。

本発明の技術によってもたらされる改良は広範な分野に通用されることがわかり 、その−例は、このようなマイクロ波エネルギーに１よって誘起される、グリセ ロールまたはエチレングリコールに分散された塩基性炭酸銅の５濁液または酢酸 銅のグリセロール溶液との間の反応であり、これによってミクロンサイズの六方 晶銅結晶が形成されることがわかった。

される、ソルビトールと混合されたＢ１０Ｃｆの濃厚水性悲濁液との間の反応に よる結晶性金属ビスマスの製造である。しかし、これらの例の言及は、本発明の 範囲を何等初めの金属化合物あるいは実施符表平１−５０２２［ニア　（３） 例で述べられる多価ヒドロキシ物質に制限することを意図するものではない。

本発明の技術から生ずるこれら以外の改良はまず、生成時間の短縮： 第２に金属化合物とアルコールとの間の反応の制御性の大きさ；および 第３に金属アルコキシドまたは金属微結晶形成中の発火の危険性の低下である。

また、本発明の範囲を限定することなしに、本発明の技術の例はマイクロ波エネ ルギーの吸収を利用して該反応を誘起かつ維持する技術による金属アルコキシド の形成で与えられ、これら例の各々において金属源がグリセロールの存在下でマ イクロ波の作用下に付される。

実施例　１ マンガングリセロラードを、１０ｗ１１のグリセロールと１−の蒸留水に１ｇの 酢酸マンガン（Ｉｔ）を添加することにより形成し、次いでこの溶液−！！！濁 液を家庭用マイクロ波オープン〔ナショナル　モデル（Ｎａｔｉｏｎａｌ　ｍｏ ｄｅｌ）　ＮＥ　−８０７０，６５０Ｗ）内で、６分間該オーブンの中間出力設 定で反応した。残留グリセロール中に生成した白桃色沈殿を冷却し、エチルアル コールで洗浄し、１０５℃で乾燥した。この乾燥した白桃色粉末は著しく結晶性 でありかつ高い減摩性を示した。

実施例　２ コバルトグリセロラードを、過剰のグリセロールに酢酸コバルトを溶解しく１　 ：　１０）　、おだやかに加熱し、次いでＮａＯＨを少量添加することにより形 成した０次に、この溶液にマイクロ波エネルギーを吸収せしめ、紫色の沈殿が洗 浄の際に形成され、これをエタノールから乾燥し、マゼンタ色の、高い減摩性の 結晶性沈殿を、先に記載したコバルトグリセロラードとして同定した。

実施例　３ グリセロールに懸濁もしくは溶解した特定のビスマス化合物をマイクロ波輻射に 付すことにより開始される反応によってビスマスグリセロラードを形成した。

良好な結晶性のアルコキシドを、１〜２ｇの次硝酸ビスマスを２０−のグリセロ ラードに溶かし、このｐ３５液をマイクロ波エネルギー照射（ナショナル　モデ ル　ジエニウス（Ｎａｔｉｏｎａｌ　ｍｏｄｅｌＧｅｎｉｕｓ　）　；中間出力 設定の下で３分間）した。冷却し、灰白色の結晶性粉末を洗浄し、エタノールか ら乾燥した。

実施例　４ 鉄グリセロラードを、新たに沈殿させた水酸化第２鉄（フエリノ＼イドライト） を過剰のグリセロール（約１＝１０の比率）に分散した悲濁液にマイクロ波輻射 を照射することにより形成した。緑色結晶粉末は二価および三価の鉄両者を含み 、これら２種のカチオンの相対的量により色、結晶構造および組成が変化した。

手続補正書（方式）　＠ 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示　ＰＣＴ／、へＵ８７１００４４３３、補正をする者 事件との関係　出願人 名　称　ホールズワース　アンド　アソシエイツブロブライニタリー　リミテッ ド ５、補正命令の日付　平成１年４月２５日国際調査斡失 ＩげコフセＱＴＴＧＱＬ　）Ｊ？ＪＯ！ｎＯ：　）Ｄ、Ｆ’Ｔ／ＡＵ　Ｂ１　０ ０４４３ＡＴＪ　６２８６５／８６　Ｇｉｉ＋　２１９１５４１　匍　ε７０１ ２ε１２玉（２４１）／１

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．水または等価な化合物を形成し、かつ除去して、結果として金属アルコキシ ドまたは金属粉末を形成することからなる金属アルコキシドおよび金属粉末の生 成法において、溶液または懸濁液状態にある特定の金属化合物を、マイクロ波輻 射による分子結合励起に付することを特徴とする上記方法。
2. ２．該溶液または懸濁液の媒質がアルコールである請求の範囲第１項記載の方法 。
3. ３．該アルコールが多価アルコールである請求の範囲第２項記載の方法。
4. ４．上記金属が、ジ−、トリ−または多価アルコールからなる群の一種のアルコ ールと反応し得るものである請求の範囲第１、２または３項に記載の方法。
5. ５．上記金属化合物がソルビトールと反応され、かつ上記懸濁液または溶液がマ イクロ波反応に付される請求の範囲第１項記載の方法。
6. ６．金属化合物を、アルコール中に懸濁または溶解された金属状態に還元し、か つ該懸濁液または溶液をマイクロ波反応に付す請求の範囲第１項記載の方法。
7. ７．上記金属化合物をマイクロ波輻射の照射下でグリセロールと反応セしめてグ リセロラート、即ちグリセラドー；プロパントリオラトー金属錯体を形成する請 求の範囲第１項記載の方法。
8. ８．水を付加または遊離させて、上記溶液または懸濁液をマイクロ波反応に付す ことにより生ずる反応の一部を開始もしくは発生させる請求の範囲第６または７ 項記載の方法。
9. ９．過剰のグリセロールに分散させた水酸化亜鉛の懸濁液にマイクロ波輻射を照 射する工程を含む、結晶性亜鉛グリセロラートを形成する請求の範囲第１項記載 の方法。
10. １０．一般的に、酵酸マンガン１ｇに対し、グリセロール１０ｍｌおよび蒸留水 １ｍｌなる比率で、酢酸マンガン（ＩＩ）をグリセロールおよび蒸留水に添加し 、次いでかくして得た溶液をマイクロ波輻射により反応せしめることを含む、マ ンガングリセロラートを形成するための請求の範囲第１項記載の方法。
11. １１．過剰のグリセロールに酢酸コバルトを溶解し、緩かに加熱しかつＮａＯＨ を添加し、次いでこの溶液をマイクロ波輻射により反応させることを含む、コバ ルトグリセロラート形成のための請求の範囲第１項記載の方法。
12. １２．１〜２ｇの次硝酸ビスマスに対し、グリセロール２０ｍｌなる比率でグリ セロールに分散した次硝酸ビスマス懸濁液を得、かくして形成したビスマスの溶 液または懸濁液をマイクロ波輻射の照射に付すことを含む、ビスマスグリセロラ ート形成のための請求の範囲第１項記載の方法。
13. １３．新たに沈殿させた水酸化第２鉄を過剰のグリセロールに分散した懸濁液を マイクロ波輻射の照射に付すことを含む、鉄グリセロラートを形成するための請 求の範囲第１項記載の方法。
14. １４．上記請求の範囲のいずれかに記載の方法によって生成される金属アルコキ シドおよび金属粉末。