JPH09301908A - ジペンタエリスリトールの製造方法 - Google Patents

ジペンタエリスリトールの製造方法

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JPH09301908A
JPH09301908A JP8113354A JP11335496A JPH09301908A JP H09301908 A JPH09301908 A JP H09301908A JP 8113354 A JP8113354 A JP 8113354A JP 11335496 A JP11335496 A JP 11335496A JP H09301908 A JPH09301908 A JP H09301908A
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dipentaerythritol
acetaldehyde
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泰 小瀧
Takeshi Fukuda
偉志 福田
Takeshi Noguchi
武 野口
Shinji Ogawa
伸二 小川
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ジペンタエリスリトールを製造する方法
において、固体塩基触媒の存在下、ペンタエリスリトー
ル、ホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドを反応せ
しめた液に、アルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ土
類金属水酸化物を添加し反応させることを特徴とするジ
ペンタエリスリトールの製造方法。 【効果】 ジペンタエリスリトールを高い選択率で製造
でき、且つ、トリペンタエリスリトール以上の高次ペン
タエリスリトール、更にビスペンタエリスリトールモノ
ホルマール等の選択率を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリエステル、ポリ
エーテル、ポリウレタン、アルキッド樹脂、潤滑油の原
料として、またそのアクリル酸エステルは、高密度架橋
材、インキ、コーティング、接着剤等の原料として多岐
に使用されているジペンタエリスリトールの製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】ジペンタエリスリトールは、モノペンタ
エリスリトールの合成反応の際、すなわちアルカリの存
在下ホルムアルデヒドとアセトアルデヒドとを反応させ
モノペンタエリスリトールを生成させる際に副生するの
が一般的な工業的製法(特公昭61-21538号)である。ま
た、主生成物であるモノペンタエリスリトールの品質を
向上させると共にジペンタエリスリトールの副生収率を
高める方法として、ホルムアルデヒド、アルカリ、アセ
トアルデヒドの一部を予め仕込んでおき、そこにホルム
アルデヒド、アルカリ、アセトアルデヒドを各々の理論
モル比以上を保って、且つ反応温度を50℃以下に保っ
て同時に滴下し、反応させる方法(特公平1-44689号)
も提案されている。
【0003】しかしながら、上記のホルムアルデヒドと
アセトアルデヒドの反応によるジペンタエリスリトール
の製造方法は、あくまで副生物としてのジペンタエリス
リトールを得る方法であるので、ジペンタエリスリトー
ルの製造可能量がモノペンタエリスリトールの製造量に
依存し、特公平1-44689号公報によればモノペンタエリ
スリトールの18%程度であり、アセトアルデヒド基準
の収率を高くできない。更に、ジペンタエリスリトール
の副生率を高めんとして、反応初期にモノペンタエリス
リトールを仕込む場合、米国特許-2441597号によるとト
リペンタエリスリトール以上の高次ペンタエリスリトー
ルの副生増加が生じる。また、本発明者等の知見によれ
ば、該公報の製造法ではトリペンタエリスリトール以上
の高次ペンタエリスリトールに加え、ビスペンタエリス
リトールモノホルマールの副生増加が生じ、これら副生
成物等からのジペンタエリスリトールの単離が必要とな
るため、かかる操作が複雑であるという難点がある。
【0004】一方、ペンタエリスリトールを燐酸、硫酸
等を用いて高次ペンタエリスリトール混合物へ合成する
方法(米国特許-2462047号)も知られているが、ジペン
タエリスリトールを選択的に合成する手段は述べられて
ない。特開平7-165652号では酸触媒を用いてジペンタエ
リスリトールを製造する方法が提唱されているが、該公
報の実施例によれば、ジペンタエリスリトールの選択率
が50%程度に対し、トリペンタエリスリトールの選択
率は30%に達し、ジペンタエリスリトールの選択的製
造は未だ実現されていないのが実状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、ジペンタエリ
スリトールの副生率を高め、且つトリペンタエリスリト
ール以上の高次ペンタエリスリトール、更にビスペンタ
エリスリトールモノホルマール等の副生率を低減せしめ
る工業的製造法の確立が求められている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、固体塩基触媒の存在
下、モノペンタエリスリトール、ホルムアルデヒドおよ
びアセトアルデヒドを反応せしめた液に、金属水酸化物
もしくはアルカリ土類金属水酸化物を添加し反応させる
ことを特徴とするジペンタエリスリトール製造法を完成
するに至った。すなわち、本発明は、固体塩基触媒の存
在下にモノペンタエリスリトール、ホルムアルデヒドお
よびアセトアルデヒドを反応せしめた液に、アルカリ金
属水酸化物もしくはアルカリ土類金属水酸化物を添加
し、さらに反応させることを特徴とするジペンタエリス
リトールの製造方法に関するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の方法で用いられる固体塩
基触媒としては、ハイドロタルサイト、酸化マグネシウ
ム−酸化アルミニウム、アルカリ金属酸化物−酸化マグ
ネシウムおよび陰イオン交換樹脂等が挙げられ、とりわ
け水酸基を交換基として有する陰イオン交換樹脂、例え
ば、商品名レバチットMP−500(バイエル社製)、
商品名アンバーライトIRA−910(ロームアンドハ
ース社製)等が望ましい。固体塩基触媒は反応器内に懸
濁させても、充填させてもいずれでも良い。
【0008】本発明の方法で原料として用いられるモノ
ペンタエリスリトールは、通常アルカリ存在下ホルムア
ルデヒドとアセトアルデヒドとを反応させる事により工
業的に製造されているものを使用できる。また、アルカ
リ金属水酸化物もしくはアルカリ土類金属水酸化物とし
ては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸
化カルシウム等が挙げられ、その内水酸化ナトリウムが
好ましい。
【0009】本発明の方法では、まずモノペンタエリス
リトールおよびホルムアルデヒドを予め水溶液として仕
込み、固体塩基触媒を仕込む。さらに、アセトアルデヒ
ドを加えるのであるが、滴下反応させるのが好ましい。
この際アルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ土類金属
が反応器内に存在しても良いが、その場合でもできるだ
け低濃度、さらには存在しない事が本発明のより好まし
い形態を提供する。
【0010】本発明の方法の実施に際し、反応温度は特
に制限がなく、通常0〜100℃、好ましくは0〜60
℃の温度範囲である。該温度範囲ではカラーボディー生
成の原因となるアセトアルデヒド同士およびホルムアル
デヒド同士の縮合反応を低減でき、生成物の品質が向上
する。
【0011】モノペンタエリスリトールおよびホルムア
ルデヒドは予め水溶液として仕込み、次いで固体塩基触
媒を仕込む。この際、仕込の順番については特に制限は
ない。ここでモノペンタエリスリトール、ホルムアルデ
ヒドは、アセトアルデヒド1モルに対し理論モル比以上
で、それぞれ、1〜2、5〜6モルが好ましい。また、
固体塩基触媒は、例えば陰イオン交換樹脂の場合、アセ
トアルデヒド1モルに対し交換当量が1以上であれば特
に制限はなく、好ましくは1〜3の範囲で使用する。
【0012】仕込液へアセトアルデヒドを添加し反応せ
しめた後、アルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ土類
金属水酸化物を添加し、さらに反応させる。アルカリ金
属水酸化物もしくはアルカリ土類金属水酸化物は、アセ
トアルデヒド1モルに対し理論モル比以上で、1.1〜
1.3モルが好ましい。
【0013】アセトアルデヒドを添加し反応させる時間
と、アルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ土類金属水
酸化物を添加し、反応させる時間に制限はなく、各々1
0分〜10時間程度、好ましくは30分〜5時間程度で
ある。なお、反応速度はかなり大であるので、アセトア
ルデヒドやアルカリ金属水酸化物等の添加終了後に、反
応はほぼ完結している。ただし、滴下終了後、適当な時
間の後反応を行わしめ、その合計の反応時間が、各々1
0分〜10時間程度になるようにすることが好ましい。
かくして得られた反応液から、常法に従って濃縮、晶析
操作を行うことにより、ジペンタエリスリトールおよび
モノペンタエリスリトールをそれぞれ単離することがで
きる。
【0014】
【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明を
詳述する。 実施例1 温度計、撹拌装置を装備したフラスコに35%ホルムア
ルデヒド水溶液51.4g、モノペンタエリスリトール
13.6g、水102.6gおよび固体塩基触媒として
陰イオン交換樹脂(商品名レバチットMP−500、バ
イエル社)800gを仕込み、撹拌下20%アセトアル
デヒド水溶液22.0gを1時間にわたって滴下反応さ
せた。滴下終了後1時間保持した。
【0015】次いで、30%水酸化ナトリウム14.7
gを1時間にわたって滴下した。この間の反応温度は4
0℃で一定に保った。反応物の原料モル比を表1に示
す。
【0016】反応後、反応液をガスクロマトグラフィー
により分析し、モノペンタエリスリトール、ジペンタエ
リスリトール、トリペンタエリスリトール、およびビス
ペンタエリスリトールモノホルマール等の収率(アセト
アルデヒド基準)を求めた。収率の結果を表2に示す。
【0017】実施例2 実施例1において、35%ホルムアルデヒド水溶液仕込
量を42.8gに変更した以外は実施例1と同様な反応
を行った。反応物の原料モル比を表1に示す。得られた
反応液を実施例1と同様な分析を行った。結果は表2に
示す。
【0018】実施例3 実施例1において、モノペンタエリスリトール仕込量を
27.2gに変更した以外は実施例1と同様な反応を行
った。反応物の原料モル比を表1に示す。得られた反応
液を実施例1と同様な分析を行った。結果は表2に示
す。
【0019】実施例4 実施例1において、30%水酸化ナトリウム滴下量を1
7.3gに変更した以外は実施例1と同様な反応を行っ
た。反応物の原料モル比を表1に示す。得られた反応液
を実施例1と同様な分析を行った。結果は表2に示す。
【0020】実施例5 実施例1において、反応温度を20℃に変更し、20%
アセトアルデヒド水溶液および30%水酸化ナトリウム
水溶液の滴下時間を3時間に変更した以外は実施例1と
同様な反応を行った。反応物の原料モル比を表1に示
す。得られた反応液を実施例1と同様な分析を行った。
結果は表2に示す。
【0021】比較例1 実施例1と同様の設備のフラスコを用い、固体塩基触媒
としての陰イオン交換樹脂を使用せず、35%ホルムア
ルデヒド水溶液51.4g、水39.5gを仕込み、撹
拌下20%アセトアルデヒド22.0g1時間にわたっ
て滴下反応させた。滴下終了後1時間保持した。次い
で、30%水酸化ナトリウム14.7gを1時間にわた
って滴下した。この間の反応温度は40℃で一定に保っ
た。反応物の原料モル比を表1に示す。得られた反応液
を実施例1と同様な分析を行った。結果は表2に示す。
【0022】比較例2 比較例1において、モノペンタエリスリトールを13.
6g仕込んだ事以外は比較例1と同様な反応を行った。
反応物の原料モル比を表1に示す。得られた反応液を実
施例1と同様な分析を行った。結果は表2に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【発明の効果】表2から明らかなように、本発明の方法
によれば、工業的に安価に入手可能なホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、モノペンタエリスリトール、お
よびアルカリ金属水酸化物もしくはアルカリ土類金属水
酸化物よりジペンタエリスリトールを高い選択率で製造
でき、且つ、トリペンタエリスリトール以上の高次ペン
タエリスリトール、更にビスペンタエリスリトールモノ
ホルマール等の選択率を低減できるため、工業的および
経済的に極めて有利となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 伸二 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固体塩基触媒の存在下にモノペンタエリ
    スリトール、ホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒド
    を反応せしめた液に、アルカリ金属水酸化物もしくはア
    ルカリ土類金属水酸化物を添加し、さらに反応させるこ
    とを特徴とするジペンタエリスリトールの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115838323A (zh) * 2022-11-26 2023-03-24 云南云天化股份有限公司 一种单季戊四醇和二季戊四醇分离的方法

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CN100398504C (zh) * 2002-09-06 2008-07-02 华东理工大学 三季戊四醇的合成方法
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