JPH08295681A - スチレンオキサイドの製造方法 - Google Patents

スチレンオキサイドの製造方法

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JPH08295681A
JPH08295681A JP7134626A JP13462695A JPH08295681A JP H08295681 A JPH08295681 A JP H08295681A JP 7134626 A JP7134626 A JP 7134626A JP 13462695 A JP13462695 A JP 13462695A JP H08295681 A JPH08295681 A JP H08295681A
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Koji Kitamura
廣次 北村
Hirohisa Nito
浩久 仁藤
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TOKAI ELECTRO CHEMICAL CO
Tokai Denka Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スチレンを過酸化水素で酸化してスチレンオ
キサイドを製造する方法において、スチレンオキサイド
の加水分解を抑制し、高収率且つ高選択率で目的とする
スチレンオキサイドを得る方法を提供する。 【構成】 モリブデン酸塩と共にポリアクリル酸塩樹脂
に吸蔵固定化させた過酸化水素を用い、酸化ジアルキル
錫の存在下に、不均一系で、スチレンを酸化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスチレンオキサイドの製
造方法に関し、特にスチレンを過酸化水素によって酸化
するスチレンオキサイドの製造方法に関するものであ
る。スチレンオキサイドは高分子の安定剤、紫外線吸収
剤、医薬等の合成原料、溶剤の安定剤、さらには合成香
料及び甘味料として有用なフェネチルアルコール及びフ
ェニルアルデヒドの出発原料等として、その用途分野は
広範囲にわたっている。
【0002】
【従来の技術とその課題】スチレンをエポキシ化してス
チレンオキサイドを製造する方法としては、特開昭55
−149271号公報に記載されているように有機過酸
を使用する方法が一般的であるが、この方法の欠点は、
有機過酸自体が高価であることと、反応終了後の有機酸
の回収または処理操作にコストが掛かることであった。
これに対して、過酸化水素による酸化反応では、反応副
生物が水だけであり、環境汚染に関わる後処理を必要と
しない上に、過酸化水素自体が安価で且つ工業的に入手
し易い等の優位性がある。しかしながら、ただ単にスチ
レンと過酸化水素を反応させても、エポキシ化反応の進
行は遅く、スチレンの転化率及びエポキシドへの選択率
が共に低いため、工業的な応用は不可能であった。この
様な問題点を解決するために、触媒の存在下にスチレン
と過酸化水素の反応を行い、スチレンの転化率及びエポ
キシドへの選択率を改善する方法が提案されている。
【0003】例えば、C.ベントウレルロ等(J.Or
g.Chem.,53,1553,1988)による
と、燐タングステン酸の第4級アンモニウム塩をエポキ
シ化触媒として使用すると、74%の収率(対過酸化水
素)でスチレンオキサイドが得られると報告されてい
る。この方法は、従来の方法と比較して格段に収率が向
上しているが、触媒として使用する第4級アンモニウム
塩が非常に高価で工業的な採用は困難である。更に、過
酸化水素から副生した水によるスチレンオキサイドの加
水分解を極力抑える為、反応溶媒として水とは混和しな
いクロロホルムを使用した不均一系にて反応を行ってい
るが、加水分解を完全には阻止できていない。
【0004】また特開昭55−129276号公報で
は、砒素酸化物及び3,5−ジtert−ブチル−4−
ヒドロキシトルエンの存在下でスチレンと過酸化水素を
反応させる方法を提案している。この場合も有機溶媒と
水の不均一系にてスチレンオキサイドの加水分解を極力
抑えているが、その効果は不十分である上に、触媒とし
て使用される砒素化合物の毒性を考慮すると、工業化は
極めて困難である。
【0005】一方、特開平2−202882号公報又は
特開平4−145073号公報では、反応触媒としてア
ルキル錫オキシドモリブデン酸とアミン類の併用下、又
はアルキル錫オキシドモリブデン酸と無機アニオンの併
用下に、互いに混じり合わない有機溶媒と水の不均一系
にてスチレンと過酸化水素を反応させることにより、比
較的高収率でスチレンオキサイドが得られる上に、これ
らの反応触媒は工業的に安価で無毒であることが開示さ
れている。しかしながら、これらの発明においても、反
応副生水に起因するスチレンオキサイドの加水分解を完
全に抑えているとは言い難い。
【0006】上記の特開平2−202882号公報又は
特開平4−145073号公報に記載の方法である、ア
ルキル錫オキシドモリブデン酸とアミン類又は無機アニ
オンの併用下に、不均一系にてスチレンと過酸化水素を
反応させることによりスチレンオキサイドを製造する方
法は、工業的に極めて有望な方法ではあるが、反応中に
副生する水の影響を完全に回避するには至っていない。
本発明の目的はこれら従来技術の課題を解決することに
あり、特にスチレンと過酸化水素を反応させた時に副生
する水により、反応目的物であるスチレンオキサイドが
加水分解されるのを完全に回避し、高収率且つ高選択率
で目的とするスチレンオキサイドを製造する方法を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はスチレンを過酸
化水素によって酸化してスチレンオキサイドを製造する
方法において、モリブデン酸塩と共にポリアクリル酸塩
樹脂に吸蔵固定化させた過酸化水素を用い、酸化ジアル
キル錫の存在下に、不均一系で、スチレンを酸化するこ
とを特徴とするスチレンオキサイドの製造方法である。
【0008】本発明により、ポリアクリル酸樹脂に吸蔵
されていたモリブデン酸塩と酸化ジアルキル錫が系内で
アルキル錫オキシドモリブデン酸を形成して、過酸化水
素によるスチレンのエポキシ化反応の反応触媒となると
ともに、エポキシ化反応の進行に伴って生成した水をポ
リアクリル酸塩樹脂内に吸蔵させることにより、スチレ
ンオキサイドの加水分解を抑制し、高収率且つ高選択率
で目的とするスチレンオキサイドを得ることが可能とな
る。本発明に使用する過酸化水素は慣用のものでよく、
通常その濃度が5〜90重量%の水溶液のものを使用す
ることができるが、入手の容易な10〜70重量%のも
のを使用するのが好ましい。本発明に使用するポリアク
リル酸塩樹脂を構成する塩としては、ナトリウム塩、カ
リウム塩、リチウムのいずれでもよいが、入手の容易な
ナトリウム塩の使用が好ましい。又、液状品、粉状品の
いずれも使用可能であるが、取扱いが簡便な粉状品の使
用が好ましい。
【0009】本発明では過酸化水素をポリアクリル酸塩
樹脂中に存在させて触媒として用いるが、その際モリブ
デン酸塩も共存させる。モリブデン酸塩としてはモリブ
デン酸アンモニウム、モリブデン酸バリウム、モリブデ
ン酸マンガン、モリブデン酸マグネシウム等が好ましく
用いられる。これらは単独で用いてもまた2種以上を併
用してもよい。またポリアクリル酸エステル樹脂中にさ
らに無機酸中性塩を共存させることにより、副反応を抑
制し目的物であるスチレンオキサイドをより高選択率で
製造することができる。
【0010】無機酸中性塩としては硫酸ナトリウム、硫
酸カリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム等
が好ましく用いられる。これらは単独で用いてもまた2
種以上を併用してもよい。過酸化水素等をポリアクリル
酸塩樹脂に吸蔵固定させる方法は特に制限されないが、
上記した過酸化水素水溶液に無機酸中性塩を10〜80
重量%、モリブデン酸塩を10〜20重量%溶解した
後、10〜40重量%のポリアクリル酸塩樹脂を混合し
て吸蔵固定することが好ましい。
【0011】酸化ジアルキル錫触媒としては適宜公知の
酸化ジアルキル錫触媒を用いうる。アルキル基としては
通常炭素数が12以下のものが用いられる。特に好まし
い酸化ジアルキル錫触媒としては酸化ジオクチル錫、酸
化ジブチル錫がある。ポリアクリル酸塩樹脂に吸蔵固定
した過酸化水素とスチレンを反応させるにあたり、スチ
レンと過酸化水素との比率は等モル量でよいが、いずれ
か一方の原料を過少又は過大にすることもできる。例え
ばスチレン1モル当たり通常0.1〜3.0モル、好ま
しくは0.3〜2.0モルの過酸化水素を使用し得る。
酸化ジアルキル錫の使用量は、スチレン1モル当たり通
常0.01〜0.20モルが好ましい。
【0012】本発明のエポキシ化反応は不均一系で行わ
れる。この不均一系は水と混和しない有機溶媒を用いて
形成される。具体的には、原料スチレン及び酸化生成物
であるスチレンオキサイドは水と混和しない有機溶媒に
溶解して存在し、過酸化水素及び反応で副生する水はポ
リアクリル酸塩樹脂相に内蔵され、有機溶媒相とポリア
クリル酸塩樹脂相の2相が形成される。水と混和しない
有機溶媒を用いることにより酸化生成物であるスチレン
オキサイドと水との接触及び加水分解を避けることがで
きる。本発明で使用される有機溶媒は、過酸化水素によ
る酸化反応に対して不活性であって水と混和しないもの
であれば特に制限されないが、その具体例としては、ジ
クロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエ
タン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、モノク
ロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、メシチレン等が挙げられる。反応温度は
使用される有機溶媒の沸騰温度以下であれば特に制限さ
れないが、好ましくは10〜50℃の範囲である。
【0013】
【実施例】以下に本発明の実施例及び比較例を挙げ、本
発明をより一層明瞭なものとするが、本発明はこれらの
実施例により何ら限定されるものではない。
【0014】比較例1 容量50mlの三角フラスコにスチレン44ミリモル、
クロロホルム10ml、モリブデン酸マグネシウム0.
2g、過塩素酸ナトリウム1.0g、酸化ジオクチル
2.0ミリモル、及び60%過酸化水素44ミリモルを
添加し、25℃の振盪型恒温槽に浸漬し、24時間反応
させた。スチレン及びスチレンオキサイドはガスクロマ
トグラフィー法により、残存過酸化水素はヨードメトリ
ー容量分析法によりそれぞれ分析した。結果は表1に示
した。
【0015】実施例1 容量50mlの三角フラスコに60%過酸化水素44ミ
リモル、モリブデン酸マグネシウム0.2gを加え、室
温で攪拌溶解後、重合度15000〜20000の粉末
状ポリアクリル酸ナトリウム0.4gを加えて溶液を吸
蔵させた。これにクロロホルム10ml、スチレン44
ミリモル、酸化ジオクチル錫2.0ミリモルを加えた
後、25℃の振盪型恒温槽に浸漬し、24時間反応させ
た。スチレン及びスチレンオキサイドはガスクロマトグ
ラフィー法により、残存過酸化水素はヨードメトリー容
量分析法によりそれぞれ分析した。結果は表1に示し
た。
【0016】実施例2 容量50mlの三角フラスコに60%過酸化水素44ミ
リモル、過塩素酸ナトリウム1.0g、モリブデン酸マ
グネシウム0.2gを加え、室温で攪拌溶解後、重合度
15000〜20000の粉末状ポリアクリル酸ナトリ
ウム0.4gを加えて溶液を吸蔵させた。これにクロロ
ホルム10ml、スチレン44ミリモル、酸化ジオクチ
ル錫2.0ミリモルを加えた後、25℃の振盪型恒温槽
に浸漬し、24時間反応させた。実施例1に従って反応
液を分析し、結果を表1に示した。
【0017】実施例3 容量50mlの三角フラスコに60%過酸化水素22ミ
リモル、硫酸ナトリウム0.5g、モリブデン酸アンモ
ニウム0.1gを加え、室温で攪拌溶解後、重合度15
000〜20000の粉末状ポリアクリル酸ナトリウム
0.4gを加えて溶液を吸蔵させた。これに、ベンゼン
10ml、スチレン44ミリモル、酸化ジブチル2.0
ミリモルを加えた後、25℃の振盪型恒温槽に浸漬し、
24時間反応させた。実施例1に従って反応液を分析
し、結果を表1に示した。
【0018】実施例4 容量50mlの三角フラスコに35%過酸化水素44ミ
リモル、過塩素酸ナトリウム1.0g、モリブデン酸マ
グネシウム0.2gを加え、室温で攪拌溶解後、重合度
15000〜20000の粉末状ポリアクリル酸ナトリ
ウム0.6gを加えて溶液を吸蔵させた。これに、モノ
クロロベンゼン20ml、スチレン44ミリモル、酸化
ジオクチル2.0ミリモルを加えた後、25℃の振盪型
恒温槽に浸漬し、24時間反応させた。実施例1に従っ
て反応液を分析し、結果を表1に示した。
【0019】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仁藤 浩久 静岡県富士市富士岡580番地 東海電化工 業株式会社吉原工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スチレンを過酸化水素によって酸化して
    スチレンオキサイドを製造する方法において、モリブデ
    ン酸塩と共にポリアクリル酸塩樹脂に吸蔵固定化させた
    過酸化水素を用い、酸化ジアルキル錫の存在下に、不均
    一系で、スチレンを酸化することを特徴とするスチレン
    オキサイドの製造方法。
  2. 【請求項2】 ポリアクリル酸塩樹脂にさらに無機酸中
    性塩を存在させる請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 モリブデン酸塩がモリブデン酸アンモニ
    ウム、モリブデン酸バリウム、モリブデン酸マンガン又
    はモリブデン酸マグネシウムである請求項1又は2記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 酸化ジアルキル錫が酸化ジオクチル錫又
    は酸化ジブチル錫である請求項1〜3のいずれか1項記
    載の方法。
  5. 【請求項5】 無機酸中性塩が硫酸ナトリウム、硫酸カ
    リウム、過塩素酸ナトリウム又は過塩素酸カルシウムで
    ある請求項2〜4のいずれか1項記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100730318B1 (ko) * 2006-04-25 2007-06-20 안대준 할로겐 치환 또는 비치환 스타이렌 옥사이드의 제조방법

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KR100730318B1 (ko) * 2006-04-25 2007-06-20 안대준 할로겐 치환 또는 비치환 스타이렌 옥사이드의 제조방법

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