JPH05271217A - 1,3ジオキソランの製造方法 - Google Patents

1,3ジオキソランの製造方法

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JPH05271217A
JPH05271217A JP4066633A JP6663392A JPH05271217A JP H05271217 A JPH05271217 A JP H05271217A JP 4066633 A JP4066633 A JP 4066633A JP 6663392 A JP6663392 A JP 6663392A JP H05271217 A JPH05271217 A JP H05271217A
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JP
Japan
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dioxolane
reaction
ethylene glycol
formaldehyde
column
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Withdrawn
Application number
JP4066633A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruyuki Minoura
春行 三ノ浦
Hiroshige Okamoto
裕重 岡本
Hirohisa Morishita
廣久 森下
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホルムアルデヒド又は、ホルムアルデヒドを
発生させる化合物とエチレングリコールを反応させて水
分の少ない1,3ジオキソランを高収率で製造する方
法。 【構成】 ホルムアルデヒド又は、ホルムアルデヒドを
発生させる化合物とエチレングリコールを酸触媒(例え
ば硫酸等)を用いて反応させ、反応混合物を当該反応域
より蒸発除去させ、次いで精製塔で該反応混合物をエチ
レングリコールと向流接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、油脂等の溶剤、医薬品
の中間体、アセタール樹脂の原料等として有用な水分の
少ない1,3ジオキソランを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ホルムアルデヒドとエチレングリコール
を反応させて1,3ジオキソランを製造する方法として
は、例えば西ドイツ特許1914209号には、酸触媒
の存在下、ホルムアルデヒド水溶液とエチレングリコー
ルを反応させる事によって、1,3ジオキソランが9
6.5%の収率で得られることが開示されているが、
1,3ジオキソラン中に7%の水分を含むものである。
また特開昭49−62469号には、酸触媒の存在下、
パラホルムアルデヒドとエチレングリコールを反応さ
せ、反応蒸留液にシクロヘキサンを添加し、精留するこ
とにより水分の少ない、1,3ジオキソランが得られる
ことが開示されているが、1,3ジオキソラン収率が9
3%程度と低い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の水分の少ない
1,3ジオキソランを得る方法では、1,3ジオキソラ
ン収率が充分でなく満足できるレベルにない。また、反
応液の精製工程において、反応原料以外の第3成分を必
要とする為、工程が煩雑になるという問題点を有してい
る。
【0004】以上のように、公知技術はこれらを同時に
満足する事は困難であった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、ホルムア
ルデヒドとエチレングリコールを反応させて水分の少な
い1,3ジオキソランを製造する方法について鋭意検討
した結果、反応混合物の精製工程において、反応原料で
もあるエチレングリコールを用い反応混合蒸気と向流接
触させることにより、第3成分の添加なしに容易に水分
の少ない1,3ジオキソランが高収率で得られるこを見
出し本発明に至った。
【0006】すなわち本発明は、ホルムアルデヒド又
は、ホルムアルデヒドを発生させる化合物とエチレング
リコールを、酸触媒の存在下反応させて生成する、1,
3ジオキソラン及び水を含む反応混合物を当該反応域よ
り蒸発除去させ、次いで精製塔で該反応混合物をエチレ
ングリコールと向流接触させ、該反応混合物中の水を除
去する事を特徴とする1,3ジオキソランの製造方法を
提供するものである。本発明に用いられる酸触媒として
は、ホルムアルデヒドのアセタール化に有効な酸触媒を
用いる事ができ、例えば硫酸、リン酸等の鉱酸、スルホ
ン酸及びホスホン酸、トリクロロ酢酸等の強い有機酸、
強酸性陽イオン交換樹脂、ゼオライト、シリカ・アルミ
ナ、活性白土等の固体酸触媒、リンモリブデン酸、リン
タングステン酸等のヘテロポリ酸等、本反応条件下にお
いて不揮発性の酸が好ましく用いられる。ホルムアルデ
ヒド又は、ホルムアルデヒドを発生させる化合物として
は、ホルマリン、パラホルム、トリオキサン、メチラー
ル等が用いられる。反応条件としては、通常50〜15
0℃の温度、好ましくは80〜120℃の反応温度が、
反応圧力は、反応温度における1,3ジオキソラン、水
の大部分が蒸発できる圧力が用いられる。原料エチレン
グリコールのホルムアルデヒドに対するモル比としては
0.5〜2、好ましくは0.7〜1.5、さらに好まし
くは0.9〜1.1が用いられる。反応形式は、槽型、
管型、塔型反応器等一般に用いられる反応形式を用いる
事ができ、回分法、流通法の何れの反応方式でも実施で
きる。この反応により生成する蒸気中には、1,3ジオ
キソラン、水(副生水及び原料ホルマリン中の水)、未
転化のホルムアルデヒド等が含まれる。この1,3ジオ
キソランと水は、共沸するため蒸留操作だけでは、水を
分離除去する事が困難である。
【0007】そこで反応混合物の精製法として、前述の
反応蒸気を精製塔の中段部以下の段或は塔低部に供給
し、精製塔の中段部以上の段から、脱水処理を施したエ
チレングリコールを精製塔へ供給される水に対して重量
比で0.3〜20、好ましくは1〜15、さらに好まし
くは3〜10相当を供給し向流接触させる事により、精
製塔の塔頂部より水分の少ない精製された1,3ジオキ
ソランを得る事供給し向流接触させる事により、精製塔
の塔頂部より水分の少ない精製された1,3ジオができ
る。尚この時ホルムアルデヒドも水と同様抽出分離する
事ができる。供給するエチレングリコールは、水分量が
少ない程、水分の少ない1,3ジオキソランを得る事が
できる。 また、1,3ジオキソランを精製するための
精製塔の圧力は、常圧下、減圧下の何れでもよく、温度
は、塔底部は150℃以下、塔頂部はその圧力下におけ
る1,3ジオキソランの沸点付近で操作する事が好まし
い。
【0008】精製に使用する精製塔については、特に種
類を問わず広く工業的に用いられる棚段塔であれば、バ
ブルキャップ、シーブトレイ、ユニフラックストレイ、
フレキシトレイ、ナッターフロートバルブトレイ、バラ
ストトレイ、カスケードトレイ、ベンチュリトレイ、キ
ッテルトレイ、リサイクリングトレイ、チムニートレ
イ、ゼットトレイ、ターボグリッドトレイ、リップルト
レイ、デュアルフロートレイ、バッフルトレイ、等あら
ゆる形式が、用いられる。また、充填塔でも可能であ
り、充填物に関しても、リング型、サドル型、ディクソ
ンリング、マクマホンパッキング、スプレーパック、パ
ナパック、グッドロイパッキング、ステッドマンパッキ
ング、キャノン・プロトルーディッドメタル・パッキン
グ、ヘリクス、クロススパイラルパッキング等あらゆる
形式が用いられる。
【0009】以下に実施例をあげて具体的に説明するが
本発明は、これに限定されるものではない。
【0010】
【実施例】
【0011】
【実施例1】 温度計、攪はん機を備えた500mlの
フラスコに、エチレングリコール107gと65wt%
ホルマリン80g(モル比1対1)及び濃硫酸2gを仕
込み、100〜110℃に昇温させ、フラスコの上部よ
り90〜100℃の反応蒸気を系外に連続的に取り出し
た。又、反応蒸気として系外に取り出した量相当のエチ
レングリコールと65wt%ホルマリン混合溶液(モル
比1対1)を原料として、フラスコに連続的に供給し
た。
【0012】該反応蒸気をガスクロマトグラフィーで分
析を行った所、下記の組成を示した。1,3ジオキソラ
ン 67.2%(wt) 水 31.6% ホ
ルムアルデヒド 0.3% 次に前述の反応蒸気
を、充填塔の下部に50g/hr供給し、充填塔の上部
から、充填塔への供給水に対して重量比で8に相当する
エチレングリコール126g/hrを供給し向流接触さ
せ精製を行った。 充填塔は、ディクソンリングを充填
した内径1BФ、高さ1.5Mの物を使用し、常圧下で
塔頂部温度78℃、塔底部温度120℃、還流比5の条
件で実施した。
【0013】充填塔塔頂部温度を安定させた時、塔頂部
留出液からは30ppm以下に脱水精製された1,3ジ
オキソランが得られ、充填塔へ供給した反応蒸気中の
1,3ジオキソランは全量回収できた。尚、水の分析は
微量の為カールフィシャー法で測定した。 反応、精製
を含めて1,3ジオキソランの収率はホルムアルデヒド
基準で97%以上であった。
【0014】
【実施例2】 精製時の圧力を、300mmHgの減圧
下にし、充填塔塔頂部温度を49℃、塔底部温度を10
4℃にして精製した以外は、実施例1と同様の方法で反
応及び精製を行った。充填塔塔頂部温度を安定させた
時、塔頂部留出液からは30ppm以下に脱水精製され
た、1,3ジオキソランが得られた。反応、精製を含め
て1,3ジオキソランの収率はホルムアルデヒド基準で
97%以上であった。
【0015】
【比較例1】 容量500mlのオートクレーブに、エ
チレングリコール107gと65wt%ホルマリン80
g(モル比1対1)及び濃硫酸2gを仕込み、100〜
110℃において攪はんしながら2hr反応を行った後
室温まで冷却した。 次に、この反応液を充填塔下部に
供給し、実施例1と同様の方法で反応及び精製を行っ
た。充填塔塔頂部温度を安定させた時、塔頂部留出液か
らは30ppm以下に脱水精製された1,3ジオキソラ
ンが得られたが、1,3ジオキソランの収率は反応、精
製を含めてホルムアルデヒド基準で90%であった。
【0016】
【比較例2】精製時に、エチレングリコールを供給せず
に精製した以外は、実施例1と同様の方法で反応及び精
製を行った。充填塔塔頂部温度を安定させた時、塔頂部
留出液からは10.5%の水分を含む、1,3ジオキソ
ランが得られた。
【0017】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、水分の少な
い1,3ジオキソランが高収率で製造する事ができ、さ
らに反応液の精製に第3成分を添加する必要が無いた
め、工程が容易になる等、工業的意義は大である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホルムアルデヒド又は、ホルムアルデヒ
    ドを発生させる化合物とエチレングリコールを、酸触媒
    の存在下反応させて生成する、1,3ジオキソラン及び
    水を含む反応混合物を当該反応域より蒸発除去させ、次
    いで精製塔で該反応混合物をエチレングリコールと向流
    接触させ、該反応混合物中の水を除去する事を特徴とす
    る1,3ジオキソランの製造方法。
JP4066633A 1992-03-25 1992-03-25 1,3ジオキソランの製造方法 Withdrawn JPH05271217A (ja)

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