JPH0314542A - アルキレングリコールモノソルベートの製造法及び保存法 - Google Patents
アルキレングリコールモノソルベートの製造法及び保存法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
法及び保存法に関するものである。
化ブチレン等の酸化アルキレンとソルビン酸カラ、ヒド
ロキシエチルソルベート、ヒドロキシプロビルソルベー
ト、及びヒドロキシブチルソルベート等のアルキレング
リコールモノソルベートを製造する方法と、それを保存
する方法に関するものである. (従来の技術) アルキレングリコールモノソルベートは、共役二重結合
二個を持つ構造から、機能性モノマーとして最近各方面
への用途が期待されるが、その製造法については僅かに
次の様な方法が開示されているに過ぎず、又、保存方法
については開示された例は見当たらない. 製造法については、ソルビン酸クロライドとアルキレン
ジオールを反応させて製造する方法が紹介され(Zh.
Priki. Khim.(Lentngrad)
46 (5)1099〜ll03 (1973), E
ur. J. Med. Chess. Ther.1
8(5) 441〜445 (1983))、また特開
昭60 − 252448号ではアシル化剤を用いてソ
ルビン酸とプタンジオールよりブタンジオールモノエス
テルを合成する方法が開示されている。
レンジオールよりアルキレングリコールモノソルベート
を製造する方法では、ソルビン酸クロライドを原料に使
用する為、反応時の塩化水素発生の問題や、複雑な後処
理の問題、更に単離収率が低い等の問題点や欠点を有し
ており、工業的に有利な方法とは言えない。又、ソルビ
ン酸とブタンジオールより製造する方法においては、高
価なアシル化剤を必要とする上に、単離収率が低いとい
う欠点を有している為、この方法も工業的に有利な方法
とは言えない。
アルキレングリコールモノソルベートの製造法及びその
保存法を提供することを目的とする. (課題を解決するための手段) 本発明は、常圧の沸点が150℃以下の水に不溶又はa
溶でアルキレングリコールモノソルベートに対して不活
性な溶剤(以下、溶剤と略記)と、有機酸鉄及びハロゲ
ン化鉄の内の少なくとも1種からなる触媒(以下、鉄触
媒と略記)、並びにフェノチアジン類及びアルキルフェ
ノール類の内少なくともl種が存在する系で、ソルビン
酸と炭素数2〜4の酸化アルキレンの反応よりアルキレ
ングリコールモノソルベートを合成し、得られた合成液
をナトリウム又はカリウムの炭酸塩若しくは重炭酸塩(
以下、(重)炭酸塩と略記)の水溶液で洗浄し、触媒や
未反応ソルビン酸を分離した後、蒸留によって精製する
ことを特徴とするアルキレングリコールモノソルベート
の製造法である。
キルフェノール類の内少なくとも1種の存在下に、常圧
又は加圧下で、ソルビン酸と炭素数2〜4の酸化アルキ
レンよりアルキレングリコールモノソルベートを合戒す
る工程(以下、合戒工程と略記)、その合成液を(重)
炭素塩の水溶液で洗浄して触媒や未反応ソルビン酸を水
酸化鉄とソルビン酸塩として分離する工程(以下、洗浄
工程と略記)、及び洗浄した合戒液を蒸留し低沸物とし
て溶媒を回収し、着色した高沸物を分離する精製工程(
以下、蒸留工程と略記)からなるアルキレングリコール
モノソルベートの製造法、及びアルキレングリコールモ
ノソルベートにフェノチアジン類及びアルキルフェノー
ル類の内の少なくとも1種を添加し、不活性ガスで酸素
を追出し密閉収納する方法(以下、安定化方法と略記)
を要旨とする。
に説明する。
レングリコールモノソルベートを合成する.ソルビン酸
を、溶剤に溶解または部分溶解又は分散させる事によっ
て、ソルビン酸と酸化アルキレンとの反応を容易にする
。溶剤は又、この反応で生成したアルキレングリコール
モノソルベートを希釈して、液の移動や、次の洗浄工程
の操作を容易にする。又、溶剤を使用すればフヱノチア
ジン類若しくはアルキルフェノール類を溶解し、その効
果を発揮させることができる。使用する溶剤は、水に不
溶又は難溶で、常圧沸点が150 ”C以下でアルキレ
ングリコールモノソルベートと沸点差が大きく、又、ア
ルキレングリコールモノソルベートに対して不活性であ
る溶剤であり、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
族炭化水素やクロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエ
タン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、テト
ラクロ口エチレン等のハロゲン化炭化水素等が好適であ
る。尚、脂肪族炭化水素や脂環式系炭化水素は、単独で
は使用しにくいが、前記の芳香族炭化水素やハロゲン化
炭化水素と混合すれば使用可能である。
5重量部がよく、更には0.8〜4重量部程度が好まし
い。0.5重量部未満の場合は、ソルビン酸と酸化アル
キレンの反応に支障が生じ、5重量部より多く使用して
も溶剤使用の効果は向上しない。この溶剤は、通常、蒸
留工程で回収され循環して使用できる。
塩は殆ど触媒効果はない。無機酸鉄塩としてはハロゲン
化鉄が有効で、その他の硫酸鉄や燐酸鉄は全く触媒効果
がない。又、有機酸鉄としては、ソルビン酸鉄、安息香
酸鉄、クロトン酸鉄、ニエチル酪酸鉄その他が触媒とし
て使用できる。
。ソルビン酸鉄以外の有機酸鉄を使用すると、ソルビン
酸以外の有機酸が混入し、アルキレングリコールモノソ
ルベートの純度を低下させる場合があり、又、ハロゲン
化鉄を使用した場合は、アルキレンハロヒドリンが副生
して溶剤中に蓄積し、溶剤の精製が必要になる問題が生
じる。
5〜0.1重量部、好ましくは0.01〜0.05重量
部である.鉄触媒の使用量が多すぎても、ソルビン酸と
酸化アルキレンの反応には何等支障は無いが、触媒量の
増加に伴って(重)炭酸塩の消費量が増加する為、好ま
しくない.又、0.005重量部未満では反応速度に影
響する為、好ましくない。
ンがグリコールとして損失する為、乾燥する必要がある
が、溶剤との共沸蒸留で容易に脱水出来るので特に問題
はない。この事は、ソルビン酸製造工程から抜出した安
価な含水ソルビン酸や、安価な含水の水酸化鉄、又、含
水の回収触媒を使用出来る事であり非常に有利である。
酸素や熱等で重合しやすい物性であり、合或や蒸留の様
な高温になる工程で高沸物が生成し、単離収率を低下さ
せる為、酸化防止剤若しくは重合防止剤を添加する必要
がある。
は、2.6−ジーt−ブチルーp−クレゾール,4.4
’−イソプロピリデンビスフェノール、〇一又はm−t
−ブチルーp−メトキシフェノール、ハイドロキノンモ
ノメチルエーテル、ハイドロキノン、没食子酸プロビル
等のアルキルフェノール類やフェノチアジン、3.7−
ジーt−オクチルフェノチアジン、ビスーα−メチルベ
ンジルフェノチアジン、2一又は4−メトキシフェノチ
アジン、10−(2−ヒドロキシプ口ピル)フェノチア
ジン等のフェノチアジン類が有効である。
効にその効果を発揮し、アルキレングリコールモノソル
ベートを高収率で製造することが出来ル。ソルヒン酸と
酸化アルキレンは、回分方式や、連続方式等、任意な方
法で反応させることが出来る. 回分方式の場合、反応容器に、触媒、酸化防止剤若しく
は重合防止剤及びソルビン酸と溶剤を仕込んで撹拌し、
不活性ガスを吹き込んで不活性ガス雰囲気中で昇温する
。そして温度が45〜95℃、好ましくは50〜90℃
において、酸化アルキレンを液状又はガス状で供給して
反応させ、アルキレングリコールモノソルベートを合成
する。酸化アルキレンはソルビン酸に対して等モル以上
の量が必要であり、通常はソルビン酸の1.01〜1.
2倍モル程度が適当である。
が、沸点の低い酸化エチレンを使用する場合は、冷却コ
ンデンサーによる捕集が不完全になる場合がある為、若
干加圧系で合戊する方が有利になる場合が多い。
面を汚染し長期運転が出来なくなる問題や、又、蒸留に
よって得られたアルキレングリコールモノソルベートの
保存安定性が悪くなる問題が生ずる事が分かったので、
この問題を解決する為に、反応液をナトリウムやカリウ
ムの(重)炭酸塩でpHが7以上になる様に撹拌洗浄し
、水層を二層分離や遠心分離、更に濾過等で分離除去し
た後、蒸留を行う. (重)炭酸塩の代わりに、水酸化ナトリウムや水酸化カ
リウムを用いると、加水分解し単離収率が低下する為、
好ましくない。(重)炭酸塩の代わりに、クエン酸塩や
EDTA塩等も使用できるが、(重)炭酸塩と比較して
高価であり、工業的には、有利な方法ではない。また、
燐酸も触媒の除去には使用できるが、未反応ソルビン酸
が存在した場合に、これが油層に残って除去できない問
題が生ずる為、好ましくない。
量%程度で使用する.又、(重)炭酸塩水溶液は、ナト
リウムやカリウムの鉱酸塩を含有していても、何ら支障
は生じない。むしろ含有している方が比重が大きくなり
、洗浄後の分離が容易になる等の好都合な面が生じる場
合が多い.洗浄した水層は、水酸化鉄の沈澱とソルビン
酸のナトリウム若しくはカリウム塩の水溶液として分離
されるので、硫酸もしくは塩酸を用いてソルビン酸鉄と
して再生し、触媒に再度使用することが可能である。再
生方法としては種々考えられるが、通常は水酸化鉄の沈
澱を、塩酸若しくは硫酸で溶解し、同時に分離除去した
ソルビン酸のナトリウム塩又はカリウム塩と混合してソ
ルビン酸鉄とし、濾別して循環使用する。
て循環使用出来るので排水量は少量となり、特に鉱酸塩
のナトリウム塩若しくはカリウム塩を含有して比重が高
くなっている為、中和洗浄後の分離が容易になる効果も
ある。
最初の蒸留で脱水と同時に溶剤の回収を行った後、次の
蒸留で高沸吻を除去し高品質のアルキレングリコールモ
ノソルベー}ヲ製itttる。
回収した後は、可能な限りの高真空の下で低温でアルキ
レングリコールモノソルベートヲ蒸留する事が好ましい
。又、蒸留の滞留時間は短い程好ましい為、蒸留器は、
低沸物カット用の蒸留器と高沸物カント用の蒸留器を具
備した減圧連続蒸留装置が好適である。
され、高沸吻は系外へ排出される。そして、アルキレン
グリコールモノソルベートは、単離収率90%以上で得
られ、純度も99%以上の高品質である。
ソルベートを変質させることなく安定に保存するため、
酸素を遮断し、酸化防止剤若しくは重合防止剤を添加す
る。
閉可能な容器に入れ、不活性ガスで溶存する酸素及び気
相中の酸素を追い出し、かつ、酸化防止剤若しくは重合
防止剤を添加して溶解させ、その後、密閉する。これら
添加剤は予めアルキレングリコールモノソルベートに高
濃度に溶解して、添加してもよい。不活性ガスとしては
、窒素、アルゴンを使用することができる。
は、前記の合或工程で使用するアルキルフェノール類や
フェノチアジン類が効果があり、これらを、アルキレン
グリコールモノソルベートに対してアルキルフェノール
頻は、400〜2000ppm、又、フェノチアジン類
は50〜300ppmを1種又は併用して添加すれば、
変質させることなく保存出来る。
45.0kg,ソルビン酸鉄1.5kg及びフェノチア
ジン0.004kgを撹拌機と冷却コンデサーを具備し
たジャケット付き合戒用反応器に仕込み、窒素ガスを吹
き込んで酸素を追い出した後、撹拌しながら温度75℃
に昇温し、液状の酸化プロピレンを160ml/分の速
度で24.4kg供給した。
、仕込みソルビン酸の反応率は99.6%であった。こ
の反応液に、塩化ナトリウム約10%、炭酸ナトリウム
7%を含有する水溶液5iを投入し30分撹拌後、静置
して水酸化鉄の沈澱を含有する水層と、キシレン層に分
離した。
ている固形物を分離しながら、真空度30mml{ga
bs 、温度80℃に設定した薄膜蒸留器に連続で供給
して溶剤を回収した。更に次の真空度工.Om+mHg
abs 、温度120℃に設定した薄膜蒸留器に供給し
、純度99%以上、色相(APHA) 20以下、20
℃の粘度60cp (10未満四捨五入)の精製された
プロピレングリコールモノソルベート(2−ヒドロキシ
ブロビルソルベートと2−ヒドロキシーl−メチルエチ
ルソルベートとの混合物) 64.3kgを得た。
ノソルベートの単離収率は94%であった。
、204’のケミドラム4個に、15kgずつ充填し、
その中の2個に2.6−ジーt−ブチルーp一クゾール
6.0g (400ppm)及びフェノチアジン0.7
5g(50ppm)をそれぞれに添加した後、撹拌しな
がら窒素ガスを20分間吹き込み、更にアルゴンを20
秒間吹き込んで密閉した.このケミドラムを、温度40
℃の恒温室に4カ月間保存後、開封して分析及び観察を
行ったところ、2ドラム共、純度、色相、及び粘度に何
等変化はなく良好に保存されていた。
リコールモノソルベートの中のlドラムについて、不活
性ガス処理を行わない他は、実施例1と同じ条件で保存
して分析及び観察を行った結果、色相は殆ど変化はなか
ったが、純度は、90%以下に低下し、粘度(20℃)
は約600cpに上昇していた。
2.6−ジーt−プチルーp−クレゾールとフェノチア
ジンを添加せず保存した結果、粘度は約8000cpに
上昇していた。
1と同じ方法で製造した結果、プロピレングリコールモ
ノソルベートの収率が88%(60.1kg)に低下し
た。
は、実施例1と同じ方法で製造し、純度99%以上、色
相(APHA) 20以下、粘度(20℃) 60cp
のプロピレングリコールモノソルベート(2−ヒドロキ
シブロピルソルベートと2−ヒドロキシ−1−メチルエ
チルソルベートとの混合’*) 61.8kgを得た。
● このプロピレングリコールモノソルベートを4ドラムに
各々15kgずつ充填し、2ドラムについて実施例lと
同じ方法で保存すると、2ドラム共、3カ月間何等変質
させることなく保存出来た。
ーt−プチルーp−クレゾール15g (1000pp
m)、及び他の1個にフェノチアジン1.5g(100
ppm)を添加し、実施例1と同じ方法で不活性ガス処
理を行って密閉し、40℃で保存した結果、3カ月間何
等変質させることなく保存出来た。
分離した水酸化鉄とソルビン酸ソーダを含有する洗浄水
の双方を混合したものを、濾過によって水酸化鉄の沈澱
と濾液に分離した。沈澱物として濃度38%の含氷水酸
化鉄が得られたので、この1.4kgとキシレン51q
r,ソルビン酸2kgを触媒製造用反応器に仕込んで、
60℃に加熱撹拌後、減圧蒸溜で脱水し、ソルビン酸鉄
となした。
酸鉄製造に使用し、反応に寄与しなかった残余の0.7
kgのソルビン酸を仕込んだ以外は、実施例lと同じ方
法で製造し、プロピレングリコールモノソルベート63
.3kgを得た。
同じ方法で充填し保存すると、4カ月以上何等変質させ
る事なく保存できた。
した、水酸化鉄とソルビン酸ソーダを含有する洗浄水を
固液分離し、固層の水酸化鉄沈澱を塩酸で溶解した後、
t&層のソルビン酸ソーダを含有する濾液と混合撹拌し
、pHを約7付近に調整して、沈澱状のソルビン酸鉄を
製造し、セントルで濾過した。得られた含水のソルビン
酸鉄を分析すると純度41%であったので、その4.0
kgを取って、合或用反応器に仕込んだ。
膜蒸留で回収したトルエン50k+rを合或用反応器に
仕込み、温度を92℃に設定して加熱、撹拌しながら、
脱水し、水が留出しなくなったのを確認後、温度を80
℃に設定しなおして、液状の酸化プロピレンを180m
/分の速度で24.5kg供給して、プロピレングリコ
ールモノソルベート(2−ヒドロキシブ口ピルソルベー
トと2−ヒドロキシ=1−メチルエチルソルベートとの
混合物)を合成した。
濾液5Mに、炭酸ソーダ3.5kgを溶解した溶液で洗
浄し、触媒のソルビン酸鉄等を分離した。
留器に2塔に連続で供給し、1塔目でトルエンヲ回収し
、2塔目でプロピレングリコールモノソルベー}64.
9kgを得た。得られたプロピレングリコールモノソル
ベート(2−ヒドロキシブロビルソルベートと2−ヒド
ロキシ−1−メチルエチルソルベートとの混合物)は純
度99%以上、色相(APH^)20以下、粘度(25
℃) 60cpであり、何ら問題のない高品質であった
。
ケミドラム3個に各々20kgずつ充填した後、2.6
−ジーt−ブチルーp−クレゾール10 g (500
ppm)とフェノチアジン2 g (100ppm)を
添加し窒素を吹き込みながら30分間撹拌した。
て室内に保存すると、いずれも1年間何ら変質させるこ
となく保存出来た。
じ方法で製造し、ブロビレングリコールモノソルベート
59.4kgを得た。
ソルベートが若干高沸物側にロスする傾向が見られたが
、得られたプロピレングリコールモノソルベートは純度
99%以上、色相(APHA)25、粘度(25℃)
60cpであり、見掛け上、実施例3で得られたものと
大差はなかった。しかし、実施例4と同じ方法で充填し
保存すると、純度が92%に低下し、粘度も1200c
pに上昇していた。
.4kg供給し合成温度を90℃に変更した以外は、実
施例1と同じ方法で合成し、炭酸ソーダ水溶液洗浄を行
った後、実施例1により薄膜蒸溜温度をlO℃上げて蒸
留精製を行い、純度99%以上、色相(APHA)20
以下、粘度(20℃) 70cpである1.2−ブタン
ジオールモノソルベート(2−ヒドロキシブチルソルベ
ートと2−ヒドロキジ−1−エチルエチルソルベートと
の混合物) 69.9k+rを得た(収率93%)。こ
の1,2−ブタンジオールモノソルベートを2Mのケご
ドラム3個に20kgずつ充填した後、実施例1と同じ
条件で不活性ガス処理、2,6−ジーt−プチルーp−
クゾールとフェノチアジンの添加、及び密閉を行い、4
0℃で保存した結果、4ヶ月間全く異常は認められなか
った。
ンに変更した以外は実施例5と同じ方法で、純度99%
以上、色相(APHA)20以下、粘度(20℃)70
cpであるブチレングリコールモノソルベート(2−ヒ
ドロキシ−1,1−ジメチルエチルソルベートと2−ヒ
ドロキシ−2−メチルプロピルソルベートとの混合物)
を製造し、69.2kgを得た(収率94%)。201
のケミドラム4個に得られたソルベートを各15kg充
填し、不活性ガス処理とフェノチアジンの1.5g添加
を行い、室温で密閉保存した結果、6ケ月間全く異常は
認められなかった。
ルモノソルベートを容易に、高収率で、しかも安価に製
造することが可能であり、他方、得られるアルキレング
リコールモノソルベートは、長時間保存しても安定であ
り、十分流通に耐えられる製品が得られる。
て極めて優れたものであると言える。
Claims (5)
- (1)常圧の沸点が150℃以下で水に不溶又は難溶で
アルキレングリコールモノソルベートに対して不活性な
溶剤(以下「溶剤」という)と、有機酸鉄およびハロゲ
ン化鉄の内少なくとも1種からなる触媒、及びフェノチ
アジン類及びアルキルフェノール類の内少なくとも1種
が存在する系で、ソルビン酸と炭素数2〜4の酸化アル
キレンを反応させてアルキレングリコールモノソルベー
トを合成し、得られた合成液をナトリウム又はカリウム
の炭酸塩若しくは重炭酸塩の水溶液で洗浄した後、蒸留
によって精製することを特徴とするアルキレングリコー
ルモノソルベートの製造法。 - (2)前記触媒がソルビン酸鉄である請求項1記載の製
造法。 - (3)前記触媒が、溶剤とソルビン酸及び水酸化鉄を水
の存在下で撹拌、混合、脱水して得られる請求項2記載
の製造法。 - (4)ナトリウム又はカリウムの炭酸塩若しくは重炭酸
塩の水溶液による洗浄で分離した水酸化鉄とソルビン酸
塩を含有する溶液及び硫酸若しくは塩酸を用いてソルビ
ン酸鉄を合成し、触媒として循環使用することを特徴と
する請求項1記載の製造法。 - (5)アルキレングリコールモノソルベートに対して、
アルキルフェノール類及びフェノチアジン類の内少なく
とも1種を添加すると共に、不活性ガスで酸素を追出し
て、密閉収納することを特徴とするアルキレングリコー
ルモノソルベートの保存法。
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