JPS5838417B2 - フクゴウエステルノ セイゾウホウ - Google Patents

フクゴウエステルノ セイゾウホウ

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Publication number
JPS5838417B2
JPS5838417B2 JP49036019A JP3601974A JPS5838417B2 JP S5838417 B2 JPS5838417 B2 JP S5838417B2 JP 49036019 A JP49036019 A JP 49036019A JP 3601974 A JP3601974 A JP 3601974A JP S5838417 B2 JPS5838417 B2 JP S5838417B2
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JP
Japan
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reaction
acid
mol
carbon monoxide
carboxylic acid
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JP49036019A
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JPS50129516A (ja
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弘 伊佐
毅夫 稲垣
勇 角田
康博 清水
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Lion Corp
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Lion Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C55/00Saturated compounds having more than one carboxyl group bound to acyclic carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/08Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオレフイン、一酸化炭素、多価アルコールおよ
び多価カルボン酸から高純度の複合エステルを収率良く
かつ簡単な工程で製造する方法に関する。
潤滑油、可塑剤、化粧品原料、界面活性剤等に広い用途
を持つ多価アルコールのエステルは従来、天然脂肪酸と
多価アルコールとの反応により製造されて来た。
しかしながら天然脂肪酸は炭素鎖分布が偏っており、航
空潤滑油、耐熱性可塑剤の原料として重要なC6〜CI
Oの脂肪酸の存在量は少なく、これらの用途が拡大され
るにつれて供給の安定性の点から合成脂肪酸によるエス
テル化が注目されるようになった。
合成脂肪酸の製造法としてはオレフインを原料としたレ
ツペ法、コッホ法、パラフィンを原料としたパラフィン
酸化法があるがいずれの方法においても側鎖脂肪酸が副
生ずる。
これらの側鎖脂肪酸は直鎖のものにくらべ、反応性が著
しく劣るため多価アルコールとのエステル化を完結させ
るためにはかなり複雑な工程を必要とし、このような脂
肪酸から直接多価アルコールのエステルを合成すること
は困難である。
上記多価アルコールエステルよりももつと粘度が高く、
しかも流動点が低《て潤滑油添加剤等更に巾広い用途を
もつ、分子内に多価カルボン酸ブリッジを含有する、い
わゆる複合エステルを製造せんとする場合は、多価カル
ボン酸が全て反応した後に他の一価カルボン酸と反応さ
せることが必要で、工程が更に煩雑となる。
また多価カルボン酸と一価カルボン酸を同時にエステル
化する場合には多価カルボン酸の部分エステル化物が多
量に生成し、この物は得られる複合エステルの品質を劣
化させる為に、一価アルコールとエステル化するなどし
てカルボン酸残基を消滅させなげればならず、工程はや
はり煩雑になる。
そればかりでなく、多価アルコールと多価カルボン酸お
よび一価カルボン酸との複合エステル化は前述した合成
脂肪酸と多価アルコールとのエステル化よりも更に反応
性が劣り、高純度の複合エステルを収率よく製造するの
は非常に困難である。
本発明は以上の観点からなされたもので、コバルト化合
物触媒およびピリジン類塩基の存在下、炭素数3〜30
のオレフイン、一酸化炭素、多価アルコールおよび2〜
4価の多価カルボン酸を反応させて多価アルコールをベ
ースとする複合エステルの製造法を提供するものである
本発明の方法によれば、多価アルコールと多価カルボン
酸との脱水縮合によるエステル化反応と、水酸基に対す
る一酸化炭素とオレフインによるヒドロエステル化反応
を生起させることができるが、反応開始時は脱水縮今に
よるエステル化反応が先行するので、ヒドロエステル化
反応は脱水縮合によって生じたエステルの残存水酸基に
刻して生起する。
しかし、脱水縮合によって生ずるエステルすべてが必ず
しも一定鎖長であるとは限らないので、反応生成物たる
本発明の複合エステルは、種種の構造をもったエステル
の混合物の形で得られるのが通常である。
ここに言うオレフインとは炭素数3以上30以下のα一
または内部一オレフインであって、側鎖を有していても
よい。
オレフインの例としてはプロピレン、ブテンー1、ヘキ
セン−1、2−エチルヘキセン−1、オクテン−1、ヘ
キセン−2、オクテン−2、テトラデセン−3およびこ
れらの類似体がある。
またこれらの混合物も有効である。
多価アルコールはいかなるものも有効で、その例として
はエチレックリコール、トリメチロールプロパン、ペン
タエリスリトールおよびこれらの類似体がある。
多価カルボン酸は分子内に2個以上のカルボキシル基を
有するカルボン酸であるが、カルポキシル基が多すぎる
とエステル化が困難となるので、カルボキシル基は2〜
4個が望ましい。
また側鎖を有していてもよい。
その例としてはコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダ
イマー酸(炭素数36のジカルボン酸)、β一カルポキ
シアジピン酸、アセチレンテトラカルボン酸およびこれ
らの類似体がある。
オレフィンおよび多価カルボン酸と多価アルコールの割
合は、複合エステルのエステル化率および粘度によって
自由に変えられるが、全ての水酸基をエステル化するた
めには、オレフインおよび多価カルボン酸を化学量論的
に過剰にすることが望ましい。
しかしながら多価カルボン酸を化学量論的に過剰に用い
た時は本発明のエステル化終了後一価アルコールとのエ
ステル化が必要となるので化学量論量以下にするのが望
ましい。
一酸化炭素は、不純物として少量の水素の存在は許容さ
れるが、10容量%以上存在するとエステル中の不純物
が増加するため好ましくない。
反応圧力は5kg/crrf以上、好ましくは10kg
/cAメ上であるが、3 0 0 kg/crrt以上
では昇圧しでもその効果はない。
触媒としてのコバルト化合物はジコバルトオクタカルボ
ニルあるいは反応条件下でジコバルトオクタカルボニル
、コバルト力ルポニルハイドライドあるいはその誘導体
を形成する化合物が有効である。
そのような化合物としてはオクチル酸コバルト、ステア
リン酸コバルト、水酸化コバルトおよびその類似体があ
る。
多価アルコールに対するコバルトの量は水酸基IZ当量
に対して、コバルト金属として0.059〜591が適
当であるが、好ましくは0.59〜121である。
また助触媒としてピリジン類塩基を用いる方が望ましい
ピリジン類塩基としてはピリジン、βピコリン、1−ピ
コリン、3・5−ルチジン、4−エチルヒリジン、2−
ビニルピリジン、4一ビニルピリジン、ポリビニルピリ
ジンおよびその類似体が有効である。
またN−メチルピロリドンおよびその誘導体も有効であ
る。
ピリジン類塩基はコバルト化合物触媒のコバルト金属5
9グに対して1z当量以上好ましくは1〜50f当量の
ピリジル基を含む様にすることが望ましい。
反応温度は70℃以上好まし《は90℃以上である。
反応はオレフイン、多価アルコール、多価カルボン酸、
コバルト化合物、ピリジン類塩基および一酸化炭素を反
応器に入れた後加熱して行なうのが普通であるが、オレ
フィンおよび/または一酸化炭素は反応の途中で加えて
もよい。
また反応に先立って触媒を一酸化炭素と処理しておくこ
とにより反応の誘導期間を短縮することも出来る。
さらに反応系に、反応を阻害しないあるいは促進する溶
媒たとえばテトラヒドロフラン、ジオキサン、ベンゼン
、ヘキサン等を加えることは一向差支えない。
本発明の方法は従来のオレフインからいったんカルボン
酸を製造し、これを酸触媒の存在下に多価アルコールと
直接反応させる方法やカルボン酸から酸塩化物を経てエ
ステル化する方法にくらべて、カルボン酸を取出さずに
直接オレフイン、多価カルボン酸および多価アルコール
から高純度の複合エステルを収率良《得ることができ、
大巾に工程を簡略化することができる。
また従来法では一価カルボン酸中に分岐鎖を含む場合に
は、多価カルボン酸と多価アルコールとの部分エステル
化物への直接エステル化による分岐鎖を含む複合エステ
ルの製造は困難であったが、本発明方法は容易にこのよ
うなエステルを製造することができる。
また本発明の方法によれば予め多価カルボン酸と多価ア
ルコールのエステル化を行なうことなく、一段の反応で
直接複合エステルを製造でき、また多価カルボン酸に刻
して化学量論的に過剰の多価アルコールを用いれば、多
価カルボン酸の部分エステル化物を含まない高純度の複
合エステルが収率よ《製造出来る。
本発明の方法により、高純度の複合エステルを収率よく
製造出来るのは、反応系内において生成する水の量が少
なく、従って系外に水を除去しな《とも反応が充分進行
し、しかもオレフイン、一酸化炭素およびアルコールに
よるヒドロエステル化は立体障害を受けにくいため、分
岐鎖を含むカルポン酸の複合エステルも容易に製造でき
ると推考される。
参考例 1 かきまぜ棒、窒素吹込管、温度計および水分分離器を取
付けた2lの4つ目フラスコに酸化コバル}0.05モ
ル、オクチル酸コバル}0.05モル、ペンタエリスリ
トール0.8モル、アシヒン酸0.1モルを入れ、17
0℃で5時間、220℃で5時間反応させた。
冷却後へブタン酸(直鎖率76%)3,2モルを加え1
70℃で5時間、220℃で8時間、生成した水を除去
しながら反応させた。
反応終了後未反応へブタン酸を留去し、つぎに触媒を除
去し、精製して酸化1.7、水酸基価18.3の複合エ
ステルを得た。
参考例 2 かきまぜ棒、窒素吹込管、温度計および水分分離器を取
付けた2lの4つ目フラスコに酸化コバルト0.05モ
ル、ペンタエリスリトール0.8モル、ヘプタン酸(直
鎖率76%)3.2モル、アジピン酸0.1モルを入れ
、170℃で5時間、200℃で3時間、220゜Cで
6時間、生成した水を留去しながら反応させた。
反応終了後未反応へブタン酸を留去し、つぎに触媒を除
去し、精製して、酸価14,5、水酸基価7.4の複合
エステルを得た。
実施例 1 ステンレス製の2lオートクレープに酸化コバルト0.
05モル、γ−ピコリ70.38モルヲ入レ、一酸化炭
素圧7 5 kg/ cni,水素圧7 5 kg/c
rL,温度160℃で2時間反応させた。
冷却後一酸化炭素および水素を除き、1−ヘキセン、6
.4モル、ヘンタエリスリトール0.8モル、アジピン
酸0.1モル、オクチル酸コバル}0.05モルを入れ
、一酸化炭素圧1 5 0kg/cr;t、温度170
℃で7時間反応させた。
反応終了後冷却して一酸化炭素を除去し、反応混合物か
ら未反応オレフインを留去した後触媒を除去し、精製し
た。
得られた複合エステルの酸価は0.01以下で水酸基価
は0.01以下であった。
37.8℃(100″F)におげろ赫占度(以下、KV
I00で表示)は3 6.8 8 cst198、9゜
C(210”F)における動粘度(以下、KV210で
表示)は6.4 7 6 cstであり、粘度指数(以
下、VIで表示)は134、流動点は55℃であった。
実施例 2 アジピン酸を0.4モルにした以外は実施例1と同様に
行ない、酸価0.03、水酸基価0.01以下、KVI
O O=1 9 0.3 2、KV2 1 0=2
3.3 1、VI130の複合エステルを得た。
実施例 3 1−ヘキセンのかわりに1−オクテンを用い、アジピン
酸を0.2モルにした以外実施例1と同様に行ない、酸
価0.02、水酸基価0.01以下KV1 0 0=6
2.1 7、KV2 1 0 =9.4 7 9、V
I131の複合エステルを得た。
実施例 4 ステンレス製の2lオートクレープに酸化コバルト0.
15モル、ピリジン1モルを入れ、一酸化炭素圧20k
9/ctA、水素圧20k9/crA、温度130℃で
4時間反応させた。
冷却後一酸化炭素および水素を除き、1−オクテン4.
8モル、ペンタエリスリトール0.8モル、アシヒン酸
0.4モルを入れ、一酸化炭素圧40kg/crL.温
度130℃で7時間反応させた。
反応終了後は実施例1と同様にして、酸価0.02、水
酸基価0.01以下KV100=125.50、KV2
1 0=1 4.79、VI120の複合エステルを
得た。
実施例 5 ステンレス製の2lオートクレープに酸化コバルト0.
05モル、γ−ピコリン0.38モル、ヘキセン混合物
3.2モル、ペンタエリスリトール0.8モル、アジピ
ン酸0.2モルを入れ、一酸化炭素圧1 5 0 kg
/crA1温度160℃で10時間反応させた。
反応終了後は実施例1と同様にして、酸価0.01、水
酸基価0.01、KVI O O= 5 5.9 7、
KV2 1 0=8.7 3、VI 1 3 1の複合
エステルを得た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 コバルト化合物触媒とピリジン類塩基の存在下に、
    炭素数3〜30のオレフィン、一酸化炭素、多価アルコ
    ールおよび2〜4価の多価カルボン酸を反応させること
    を特徴とする複合エステルの製造法。
JP49036019A 1974-03-30 1974-03-30 フクゴウエステルノ セイゾウホウ Expired JPS5838417B2 (ja)

Priority Applications (4)

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JP49036019A JPS5838417B2 (ja) 1974-03-30 1974-03-30 フクゴウエステルノ セイゾウホウ
US05/561,034 US3984445A (en) 1974-03-30 1975-03-24 Method of manufacturing complex esters
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NL7503769A NL7503769A (nl) 1974-03-30 1975-03-27 Werkwijze voor het bereiden van complexe esters.

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JPS50129516A JPS50129516A (ja) 1975-10-13
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US3984445A (en) 1976-10-05
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DE2513838C2 (de) 1983-12-22
NL7503769A (nl) 1975-10-02
DE2513838A1 (de) 1975-10-09

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