JPH10139700A - 1,1−ビス(クロロメチル)−1−ヒドロキシメチルプロパンおよび1−モノ(クロロメチル)−1,1−ビス(ヒドロキシメチル)プロパンの製造方法 - Google Patents
1,1−ビス(クロロメチル)−1−ヒドロキシメチルプロパンおよび1−モノ(クロロメチル)−1,1−ビス(ヒドロキシメチル)プロパンの製造方法Info
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Abstract
ロロメチル)−1−ヒドロキシメチルプロパンまたは1
−モノ(クロロメチル)−1,1−ヒドロキシメチルプ
ロパンを製造する方法を提供する。 【解決手段】トリメチロールプロパン1.0モル当た
り、炭素数が2〜5個の低級脂肪族カルボン酸を0.0
1〜0.2モル存在させて、トリメチロールプロパンと
塩化水素ガスを反応させることにより、1,1−ビス
(クロロメチル)−1−ヒドロキシメチルプロパンまた
は1−モノ(クロロメチル)−1,1−ヒドロキシメチ
ルプロパンを製造する。
Description
ロパン(以下、「TMP」という。)と塩化水素ガスを
反応させ、1,1−ビス(クロロメチル)−1−ヒドロ
キシメチルプロパン(以下、「BCP」という。)また
は1−モノ(クロロメチル)−1,1−ビス(ヒドロキ
シメチル)プロパン(以下、「MCP」という。)を製
造する方法に関するものである。例えば、BCPおよび
MCPは開環重合が可能なオキセタン環を有する化合物
の中間原料として有用である。
ベンゼン溶媒中、180℃〜200℃の加熱条件におい
て、TMPとTMPの等モル以上の酢酸の混合物に塩化
水素ガスを供給し、生成する水を留出させながら反応さ
せて、BCPの酢酸エステル体を得た後、過剰のメタノ
ールを加え、加熱しながら少量の塩化水素ガスを供給
し、生成する酢酸メチルおよび過剰なメタノールの共沸
混合物を留出させながら、前記BCPの酢酸エステル体
のエステル交換反応を行い、BCPを製造する方法が知
られている(工業化学雑誌、第67巻、第485頁)。
しかしながら、前記方法では、中間体であるBCPの酢
酸エステル体とメタノールのエステル交換反応を行う工
程が必要であり、また、利用価値の乏しい酢酸メチルと
メタノールの共沸混合物が副生する等の問題があり、工
業的には経済面において満足できるものではない。
ステル交換反応工程を要することなく、工業的に簡易な
工程で、かつ経済的にBCPまたはMCPを製造する方
法を提供することにある。
を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、TMPと塩化
水素ガスの反応において、酢酸等の炭素数が2〜5個の
低級脂肪族カルボン酸の使用量を従来の方法より著しく
減少させることにより、中間体であるBCPのエステル
体を経由せずに、一段階でBCPおよびMCPを収率良
く製造できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
ンと塩化水素ガスを反応させて、1,1−ビス(クロロ
メチル)−1−ヒドロキシメチルプロパンまたは1−モ
ノ(クロロメチル)−1,1−ビス(ヒドロキシメチ
ル)プロパンを製造する方法において、トリメチロール
プロパン1.0モル当たり、炭素数が2〜5個の低級脂
肪族カルボン酸を0.01〜0.2モル存在させて反応
させることを特徴とする1,1−ビス(クロロメチル)
−1−ヒドロキシメチルプロパンまたは1−モノ(クロ
ロメチル)−1,1−ビス(ヒドロキシメチル)プロパ
ンの製造方法である。
の低級脂肪族カルボン酸としては、酢酸、プロピオン
酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸およびイソ吉草酸などが挙
げられるが、これらの中でも、入手し易さおよび工業的
な取扱い易さの面から酢酸およびプロピオン酸が好まし
い。炭素数が6個以上の脂肪族カルボン酸の場合は反応
速度が遅くなる。前記炭素数が2〜5個の低級脂肪族カ
ルボン酸の使用量は、TMP1.0モル当たり0.01
〜0.2モルである。0.01モル未満であると、十分
な反応速度が得られず、一方、0.2モルを越えても反
応速度が増加せず、逆にBCPおよびMCPのエステル
体の生成量が増加する。これらのエステル体は蒸留など
の手段により分離回収して原料として再使用できるもの
の、循環量が多くなるため経済的でない。
が2〜5個の低級脂肪族カルボン酸の混合液に、塩化水
素ガスを連続的に供給し、生成する水を反応系内から留
去させながら反応を行うことが好適である。従って、生
成する水が留去する温度および圧力条件で反応を行うこ
とが望ましく、好適な温度は50℃〜250℃、更に好
ましくは100〜200℃である。50℃より低い温度
では十分な反応速度が得られるとは言えず、一方、25
0℃を超える温度ではポリマー状物質などの副生物が増
加する恐れがある。また、塩化水素ガスの供給速度およ
び供給量については、未反応の塩化水素ガスが再使用が
可能なため、何等制限されるものではないが、TMP
1.0モルに対して、塩化水素ガス1.0〜10.0モ
ル供給することが好ましい。
び反応生成物に対して不活性な化合物を反応溶媒として
用いることができる。反応溶媒としては、上記のように
水と共沸組成物を形成する化合物が適しており、それら
のうちアルコール類とエステル類を除く有機化合物が特
に適しており、その使用によって水の留出が容易とな
り、反応を円滑に行うことができる。好適な反応溶媒と
しては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン、クロルベンゼン、1,2−ジクロロエタンおよびテ
トラクロロエチレンなどが挙げられる。なお、アルコー
ル類およびエステル類は反応の進行を阻害する恐れがあ
る。反応溶媒の量としては、反応器内における原料およ
び反応生成物の合計1.0重量部に対して0.1〜10
0重量部が好ましく、さらに好ましくは0.25〜40
重量部である。100重量部を越えると、単位容積あた
りの収量の低下および反応溶媒の回収にかかるエネルギ
ーの増大などの面で経済的と言えず、一方、0.1重量
部より少ない量では、反応溶媒を用いる効果が発現され
るとは言えない。
び連続式いずれの方式でも行うことができる。回分式で
は、TMP、低級脂肪族カルボン酸および必要に応じ反
応溶媒を反応器に仕込み、次いで、塩化水素ガスを供給
し、生成する水を反応系内から留去させながら反応を行
い、所定量の水が留出したら反応を終了させる。一方、
連続式では、TMP、低級脂肪族カルボン酸、必要に応
じて反応溶媒および塩化水素ガスを反応器に連続的に供
給し、生成する水を留去させながら反応を行い、原料の
供給量に応じて、反応液を抜き出せばよい。また、反応
器としては、漕型、管型あるいは反応液と塩化水素ガス
を向流あるいは並流接触させる塔型(充填物を詰めても
よい)などを用いることができる。
応じて使用した反応溶媒、原料のTMPならびに生成物
であるBCP、MCPおよびそれらのエステル体などの
混合液であり、蒸留などの操作によって、目的物のBC
PおよびMCPを分離精製できる。なお、回収されたT
MP、反応溶媒および前記エステル体は反応器にリサイ
クルさせて再使用できる。
塩素化させて、BCPまたはMCPを得るものである
が、これらが同時に製造されても良く、特にMCPはB
CPの中間体でもある。前記塩化水素ガスの供給量、反
応温度および反応時間を調整することによって、任意の
比率でBCPおよびMCPを得ることができる。
具体的に説明する。
0.1モルの氷酢酸および反応溶媒としてm−キシレン
を100ml仕込み、マグネチックスターラーで撹拌し
ながら、常圧下で還流状態になる約140℃まで加熱
し、塩化水素ガスを0.25モル/時間の供給量で供給
し、反応を開始した。その後も撹拌しながら、還流状態
を維持すべく、徐々に温度上昇させながら、水およびm
−キシレンを留出させ、液々分離した後、キシレン層の
みを反応器に戻しながら、後記表1に示す時間反応を行
った。また、最終反応温度も表1に記載する。
ラフィにより分析し、TMPの転化率、BCP、MCP
および各エステル体の選択率を求めた。その結果を表1
に示す。なお、TMPの転化率および各生成物の選択率
は以下の式により算出した。下記式において、%は全て
モル基準である。また、下記式および表1におけるBC
PEはBCPのエステル体を示し、MCPEはMCPの
モノエステル体およびジエステル体の合計を示す。 TMP転化率(%)=(1−未反応TMP/仕込みTM
P)×100 BCP選択率(%)=生成BCP÷(仕込みTMP−未
反応TMP)×100 MCP選択率(%)=生成MCP÷(仕込みTMP−未
反応TMP)×100 BCPE選択率(%)=生成BCPE÷(仕込みTMP
−未反応TMP)×100 MCPE選択率(%)=生成MCPE÷(仕込みTMP
−未反応TMP)×100
と同様な条件で反応を行った。結果を表1に示す。
と同様な条件で反応を行った。結果を表1に示す。
な条件で反応を行った。結果を表1に示す。
ンを用いた以外は実施例3と同様な条件で反応を行っ
た。結果を表1に示す。
1.0モルの氷酢酸および100mlのm−キシレンを
仕込み、マグネチックスターラーで撹拌しながら、常圧
下で還流状態になる約130℃まで加熱し、塩化水素ガ
スを0.25モル/時間の供給量で供給し、反応を開始
した。その後も撹拌しながら、還流状態を維持すべく、
徐々に温度を上げながら、水とm−キシレンを留出さ
せ、液々分離した後、キシレン層のみを反応器に戻しな
がら、14時間反応を行った。反応終了後、反応液を少
量サンプリングし、ガスクロマトグラフィにより、反応
液組成を求めた。その結果を表1に示す。
70℃まで加熱し、塩化水素ガスを0.05モル/時間
の供給量で供給し、エステル交換反応を開始した。その
後、徐々に反応温度を上げながら、メタノールと酢酸メ
チルを留出させ、8時間後に反応を終了した。反応終了
後、ガスクロマトグラフィにより、反応液組成を求め
た。その結果を表1に示す。
同様な条件で反応を行った。その結果を表1に示す。
ールプロパンおよび塩化水素ガスを原料として、1,1
−ビス(クロロメチル)−1−ヒドロキシメチルプロパ
ンまたは1−モノ(クロロメチル)−1,1−ビス(ヒ
ドロキシメチル)プロパンを、簡素な工程で容易に収率
よく製造することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】トリメチロールプロパンと塩化水素ガスを
反応させて、1,1−ビス(クロロメチル)−1−ヒド
ロキシメチルプロパンまたは1−モノ(クロロメチル)
−1,1−ビス(ヒドロキシメチル)プロパンを製造す
る方法において、トリメチロールプロパン1.0モル当
たり、炭素数が2〜5個の低級脂肪族カルボン酸を0.
01〜0.2モル存在させて反応させることを特徴とす
る1,1−ビス(クロロメチル)−1−ヒドロキシメチ
ルプロパンまたは1−モノ(クロロメチル)−1,1−
ビス(ヒドロキシメチル)プロパンの製造方法。 - 【請求項2】水と共沸組成物を形成する有機化合物のう
ち、アルコール類およびエステル類を除く有機化合物を
反応溶媒に用い、生成する水を反応系内から留去させな
がら反応させることを特徴とする請求項1記載の1,1
−ビス(クロロメチル)−1−ヒドロキシメチルプロパ
ンまたは1−モノ(クロロメチル)−1,1−ビス(ヒ
ドロキシメチル)プロパンの製造方法。
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