JPH0967300A - グリコール酸水溶液の製造法 - Google Patents
グリコール酸水溶液の製造法Info
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- JPH0967300A JPH0967300A JP7243712A JP24371295A JPH0967300A JP H0967300 A JPH0967300 A JP H0967300A JP 7243712 A JP7243712 A JP 7243712A JP 24371295 A JP24371295 A JP 24371295A JP H0967300 A JPH0967300 A JP H0967300A
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
去したろ液を高濃度に濃縮する必要がなく、また大量の
有機溶剤を留去する操作が不要で、しかも何らイオン交
換樹脂を併用する必要もない、高濃度且つ高純度グリコ
ール酸水溶液の簡便な製造法を提供する。 【解決手段】 アルカリ金属塩基存在下の水中でモノク
ロル酢酸を加水分解してグリコール酸を製造する方法で
あって、(1)副生して析出した無機塩をろ過により除
去した反応母液に非水溶性有機溶媒を接触させて無機塩
を含む反応母液からグリコール酸を選択的に抽出し、
(2)得られる抽出液に水を接触させて有機溶媒層から
グリコール酸を逆抽出し、(3)逆抽出液を濃縮するこ
とを特徴とするグリコール酸水溶液の製造法。
Description
グリコール酸水溶液の簡便な製造法に関する。グリコー
ル酸は、洗浄剤、金属処理剤、皮なめし剤等の広い用途
を有することに加え、近年、化粧品への使用が認可され
たことに伴いとりわけ高純度の製品が求められている。
ては、ホルムアルデヒドと一酸化炭素を硫酸触媒下でカ
ップリングさせる方法(特表平6−501268号公
報)、モノクロル酢酸を塩基存在下で加水分解する方法
(特開昭62−77349号公報)、グリコラートイオ
ンを含む含水有機溶剤をイオン交換樹脂で処理する方法
(特開昭57−192332号公報)等が挙げられる。
上記の代表的グリコール酸製造法のうち、カップリング
法は高温、高圧下の特殊な反応装置と反応条件のもとで
製造される。この方法は人体に有害なホルムアルデヒド
が生成物中に残留してくることに加え、変異原性を示す
メトキシ酢酸の副生も避けられず、これら不純物の除
去、精製に多大な労力とエネルギーを要し非効率的であ
る。しかもこの方法では硫酸を除去するために陰イオン
交換樹脂を、低沸点不純物を除去するために生蒸気スト
リッピングを、更に金属不純物を除去するために陽イオ
ン交換樹脂を用いることを必須とし、工程が極めて繁雑
である。
解法は、アルカリの使用量が少ないと反応速度が遅く生
産性に問題があるため、化学量論量付近のアルカリを用
いる必要があるが、この化学量論的に副生する塩のため
濃縮後のスラリー濃度が高くなり操作性が悪くロスも大
きく、塩が除去しきれず残存するという問題がある。ま
たグリコラートイオンを含む含水有機溶剤をイオン交換
樹脂で処理する方法は、高濃度の溶液では困難であり、
イオン交換樹脂処理後の脱有機溶剤処理の操作や有機溶
剤による樹脂の劣化、樹脂のみで脱塩する場合は樹脂の
容量が非常に大きくなる等の問題があった。そこで特開
昭62−77349号の方法では、アセトンのような親
水性有機溶剤とイオン交換樹脂を併用することにより化
学量論的に副生する塩を効率良く除去しようとしてい
る。しかしながら、この方法には次のような問題点があ
る。 (イ)反応で副生して析出した無機塩をろ過して除去し
たろ液を高濃度に濃縮する必要があり、非効率的であり
且つ得られるグリコール酸水溶液を着色させる恐れがあ
る。 (ロ)反応で副生する無機塩を更に除去するために、2
〜7倍量の極めて大過剰の親水性有機溶媒を添加する必
要があるが、最終製品水溶液を得るために、この用いた
大過剰の有機溶媒を全量蒸留によって留去する必要があ
る。 (ハ)上記(イ)と(ロ)の操作では完全な脱塩が達成
できないため、更に大量の陽イオン交換樹脂と陰イオン
交換樹脂を併用して処理しなければならず、極めて繁雑
である。
のような反応で副生して析出した無機塩をろ過して除去
したろ液を高濃度に濃縮する必要がなく、また大量の有
機溶剤を留去する操作が不要で、しかも何らイオン交換
樹脂を併用する必要もない、高濃度且つ高純度グリコー
ル酸水溶液の簡便な製造法を提供することにある。
塩基存在下の水中でモノクロル酢酸を加水分解してグリ
コール酸を製造する方法であって、(1)副生して析出
した無機塩をろ過により除去した反応母液に非水溶性有
機溶媒を接触させて無機塩を含む反応母液からグリコー
ル酸を選択的に抽出し、(2)得られる抽出液に水を接
触させて有機溶媒層からグリコール酸を逆抽出し、
(3)逆抽出液を濃縮することを特徴とするグリコール
酸水溶液の製造法に係る。
解してグリコール酸を得るに際し、副生した無機塩を含
む反応液中からグリコール酸のみを非水溶性有機溶媒で
選択的に抽出することで脱塩を達成し、次いでこの抽出
液から目的物を水で単に逆抽出する極めて簡便で効率的
且つ経済的操作方法によって、高純度グリコール酸水溶
液を得ることができる。即ち、本発明では特開昭62−
77349号の方法で用いる親水性有機溶剤とは異な
り、非水溶性有機溶剤を用いることにより、特開昭62
−77349号の方法の欠点であった反応で副生して析
出した無機塩をろ過して除去したろ液を高濃度に濃縮
し、また大量の有機溶剤を留去し、しかもイオン交換樹
脂を併用することがことごとく不要となり、しかも高濃
度且つ高純度グリコール酸水溶液が得られるという極め
て卓越した効果が奏されるものである。
は、結晶でも水溶液でもよい。加水分解反応に供するモ
ノクロル酢酸の仕込み濃度は、副生する無機塩が塩析効
果を発現し、生成したグリコール酸が効率的に非水溶性
有機溶媒に抽出される仕込み濃度であれば特に制限はな
いが、通常30〜70重量%が好ましい。この濃度より
低いと反応性及び抽出効率が低下し、高いと作業性が低
下する。
れないが、好ましくは、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリ
ウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属
の水酸化物、炭酸塩等である。これらの塩基は1種を単
独で又は2種以上を併用して使用できる。これらの塩基
の使用量は特に制限はないが、通常モノクロル酢酸に対
して化学量論量の0.9〜1.8倍量、好ましくは1.0
〜1.4倍量である。本発明においては、まず、モノク
ロル酢酸にアルカリ金属塩基を接触させて加水分解す
る。この際の反応温度は70〜130℃、好ましくは1
00〜120℃である。この温度より低いと反応速度が
遅くなる可能性があり、高いと反応の選択性を低下させ
るおそれがある。
塩が含まれる場合には、中和によりグリコール酸塩をグ
リコール酸に変換することにより、収率を高めることが
できる。中和に用いる酸は、特に制限されないが、塩
酸、硫酸等が好ましい。反応及び中和により析出する塩
は、反応液を次工程の有機溶媒抽出に供する前にろ過等
の通常の分離手段で除去するのがよい。この操作を行わ
ないと抽出工程での作業性を損なう可能性が残る。本発
明では、加水分解反応液を単に非水溶性有機溶媒で抽出
することで、副生する無機塩の塩析効果を利用しなが
ら、グリコール酸を選択的に溶媒層に移動させ、抽出と
脱塩を同時に達成することができる。
機溶媒としては、水に対する溶解度が常温で15重量%
以下、好ましくは10重量%以下であって、グリコール
酸と反応することがなく且つ加水分解反応液からグリコ
ール酸を選択的に抽出できるものであれば特に制限はな
く、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル
系溶媒、ジエチルエーテル、ジ−n−プロピルエーテ
ル、ジイソプロピルエーテル、アニソール等のエーテル
系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン系
溶媒、ジクロルメタン、クロロホルム、テトラクロルエ
チレン等のハロゲン化炭化水素等を挙げることができ
る。非水溶性有機溶媒の使用量は、加水分解液を抽出に
付する形態にもよるが、通常加水分解反応液に対して1
〜30倍重量、好ましくは2〜15倍重量とすればよ
い。これより少ないとグリコール酸の抽出効率が低く、
多いと操作性が低下する。抽出の形態はいわゆるバッチ
形式でもよいし、連続形式でもよい。
することにより、グリコール酸を非水溶性有機溶媒層か
ら水層に移動させる。本来、グリコール酸は水に対して
極めて高い溶解性を有するため、この逆抽出は容易に達
成できる。逆抽出に用いる水の量は、逆抽出に付する形
態等に応じて広い範囲から適宜選択できるが、通常非水
溶性有機溶媒層中の溶質であるグリコール酸に対して
0.1〜20倍重量、好ましくは0.7〜3倍重量とすれ
ばよい。これより少ないと抽出効率が低下し、多いと濃
縮に手間を要する恐れがある。逆抽出の形態はいわゆる
バッチ形式でもよく、連続形式でもよい。水中のグリコ
ール酸濃度は特に制限されないが、通常30〜60重量
%程度とするのが好ましい。
液は、必要に応じて常圧下又は減圧下で濃縮することが
でき、同時に混入した非水溶性有機溶媒を留去すること
ができる。得られるグリコール酸水溶液の濃度は特に制
限されず、所望の濃度とすることができるが、通常50
〜80重量%とするのが好ましい。
する。 実施例1 2リットルの撹拌器付のガラス製反応器にモノクロル酢
酸520g(5.50モル)及び脱イオン水280gを仕
込み、均一溶液とした。この溶液に、49%水酸化ナト
リウム水溶液578g(7.08モル)を添加し、100
℃で2時間反応させたところ、原料は完全に消費され
た。反応液を室温まで冷却し、これに35%塩酸170
g(1.66モル)を添加することにより、グリコール酸
塩を遊離酸に変換した。このとき析出した無機塩は減圧
ろ過によりろ別した。得られたろ液を分液ロートAにと
り、メチルイソブチルケトン2400mlを添加して振と
うした後、完全に二層に分離するまで静置した(抽出1
回目)。次に、上層(有機層)のみを、予め脱イオン水
480mlを仕込んでおいた分液ロートBに移して振盪し
た後、完全に二層に分離するまで静置した(逆抽出1回
目)。引き続いて、上層(有機層)のみを分液ロートA
に移し、上記と同様にして、抽出及び逆抽出のサイクル
を5回繰り返した。得られた逆抽出水溶液を減圧下で濃
縮し、約320mlの水分を留去した。この時水溶液中に
少量混入していたメチルイソブチルケトンも共沸してグ
リコール酸を含む濃縮残渣から完全に除去された。この
残渣を活性炭10gで処理した後ろ過することにより、
無色透明の70重量%グリコール酸水溶液526gを得
た(収率88%)。HPLC分析により、溶質の純度は
99.6%以上であり、残存灰分は20ppm以下で、これ
以上のイオン交換樹脂処理等の精製を必要としないほど
高純度であった。
い、グリコール酸を含むろ液を得た。これを、予め1.
9リットルのメチルイソブチルケトンを満たしておいた
10枚のテフロン製振動棚を有する内径50mm、長さ1
000mmのガラス製抽出塔に連続的に供給した。他方脱
イオン水660mlを予め1.9リットルのメチルイソブ
チルケトンを満たしておいた5枚のテフロン製振動棚を
有する内径50mm、長さ1000mmのガラス製逆抽出塔
に連続的に供給した。2つの抽出塔は定量ポンプで連結
し、メチルイソブチルケトンを毎分165mlの速度で循
環させた。装置の概略フローを図1に示す。それぞれの
抽出塔の棚は、ストローク長10mm、毎分150サイク
ルで振動させ、ろ液及び脱イオン水は1時間かけて連続
的に供給した。得られた逆抽出液はひとつにまとめて減
圧下で約500mlの水分を留去した。この時水溶液中に
少量混入していたメチルイソブチルケトンも共沸してグ
リコール酸を含む濃縮残渣から完全に除去された。この
残渣を活性炭10gで処理した後、ろ過することによ
り、無色透明の70重量%グリコール酸水溶液543g
を得た(収率91%)。HPLC分析により、溶質の純
度は99.6%以上であり、残存灰分は20ppm以下で、
これ以上のイオン交換樹脂処理等の精製を必要としない
ほど高純度であった。
分解してグリコール酸を得るに際し、副生した無機塩を
含む反応液中からグリコール酸のみを非水溶性有機溶媒
で選択的に抽出することで脱塩を達成し、次いでこの抽
出液から目的物を水で単に逆抽出する極めて簡便で効率
的且つ経済的操作方法によって、高純度グリコール酸水
溶液を得ることができる。即ち、親水性有機溶剤とは異
なり、非水溶性有機溶剤を用いることにより、特開昭6
2−77349号の方法の欠点であった反応で副生して
析出した無機塩をろ過して除去したろ液を高濃度に濃縮
し、また大量の有機溶剤を留去し、しかもイオン交換樹
脂を併用することがことごとく不要となり、しかもこれ
により高濃度且つ高純度グリコール酸水溶液が得られ
る。
の概略フローチャートである。
Claims (1)
- 【請求項1】 アルカリ金属塩基存在下の水中でモノク
ロル酢酸を加水分解してグリコール酸を製造する方法で
あって、(1)副生して析出した無機塩をろ過により除
去した反応母液に非水溶性有機溶媒を接触させて無機塩
を含む反応母液からグリコール酸を選択的に抽出し、
(2)得られる抽出液に水を接触させて有機溶媒層から
グリコール酸を逆抽出し、(3)逆抽出液を濃縮するこ
とを特徴とするグリコール酸水溶液の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24371295A JP3881044B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | グリコール酸水溶液の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24371295A JP3881044B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | グリコール酸水溶液の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0967300A true JPH0967300A (ja) | 1997-03-11 |
JP3881044B2 JP3881044B2 (ja) | 2007-02-14 |
Family
ID=17107871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24371295A Expired - Fee Related JP3881044B2 (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | グリコール酸水溶液の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3881044B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006126626A1 (ja) | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | グリコール酸の製造方法 |
US7332085B2 (en) | 2000-09-15 | 2008-02-19 | Purac Biochem B.V. | Method for the purification of an α-hydroxy acid on an industrial scale |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP24371295A patent/JP3881044B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7332085B2 (en) | 2000-09-15 | 2008-02-19 | Purac Biochem B.V. | Method for the purification of an α-hydroxy acid on an industrial scale |
WO2006126626A1 (ja) | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | グリコール酸の製造方法 |
EP2361900A2 (en) | 2005-05-27 | 2011-08-31 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Method for producing glycolic acid |
US8106238B2 (en) | 2005-05-27 | 2012-01-31 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Method for producing glycolic acid |
US8956837B2 (en) | 2005-05-27 | 2015-02-17 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Method for producing glycolic acid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3881044B2 (ja) | 2007-02-14 |
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