JPS5914011B2 - Method for producing polyhydric alcohol and/or its boric acid ester - Google Patents

Method for producing polyhydric alcohol and/or its boric acid ester

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JPS5914011B2
JPS5914011B2 JP53015590A JP1559078A JPS5914011B2 JP S5914011 B2 JPS5914011 B2 JP S5914011B2 JP 53015590 A JP53015590 A JP 53015590A JP 1559078 A JP1559078 A JP 1559078A JP S5914011 B2 JPS5914011 B2 JP S5914011B2
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boric acid
reaction
formaldehyde
tertiary
water
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砂男 姜
憲一 日野
修 山田
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は第三級オレフィン、ホルムアルデヒドおよび水
から、あるいは該オレフィンの水和物で30ある第三級
アルコールとホルムアルデヒドから多価アルコールおよ
び/または該多価アルコールの硼酸エステルを製造する
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a polyhydric alcohol and/or a boric acid ester of the polyhydric alcohol from a tertiary olefin, formaldehyde and water, or from a hydrate of the olefin and a tertiary alcohol and formaldehyde. Relating to a method of manufacturing.

従来オレフィン類が硫酸、スルホン酸、塩化亜鉛等の無
機または有機の強酸あるいは強酸性塩の35存在下にホ
ルムアルデヒドといわゆるプリンス反応を起こし、1・
3−ジオキサン類が生じることはよく知られている(
Chem、Rev、且1507〜515(1952)参
照)。
Conventionally, olefins undergo a so-called Prins reaction with formaldehyde in the presence of an inorganic or organic strong acid or strong acid salt such as sulfuric acid, sulfonic acid, or zinc chloride.
It is well known that 3-dioxanes are produced (
Chem, Rev. 1507-515 (1952)).

また該ジオキサン類は同様な酸性触媒の存在下に平衡的
に加溶媒分解されて対応する1・3−ジオールに変わる
ことも公知である(Chem.Rev.旦ユ 520〜
523(1952)参照)。しかしながら1・3−ジオ
キサン化合物を加溶媒分解して多価アルコールを製造す
る際には、該多価アルコールと等モルのホルムアルデヒ
ドが同時に生成するため反応系からのその分離回収が該
平衡反応の進行ならびに生成多価アルコールの品質およ
びコスト面から必須であり、製造工程の複雑化を招く。
さらにこの方法により分子内に第三級のアルコール性水
酸基を有する多価アルコールを得る場合には、極めて低
い収率で目的物が得られるにすぎない。(Zhur.O
bshchei.Khim.262749〜2754(
1956)参照)。オレフインとホルムアルデヒドとの
プリンス反応を塩酸、硫酸、燐酸等の強鉱酸あるいは塩
化亜鉛等の強酸性物質の希薄水溶液中で行うと同時に生
成1・3−ジオキサン類を同一反応系内で加水分解し対
応する1・3−ジオールを直接製造する方法も公知であ
るが、この方法においても、生成多価アルコールが3−
メチルプタン一1・3−ジオールの様に第三級のアルコ
ール性水酸基を有する場合には、多価アルコールの収率
は極めて低い(Chem.Rev.旺 529(195
2)、米国特許第2449001号および英国特許第5
44737号参照)。
It is also known that the dioxanes are equilibrated and solvolyzed into the corresponding 1,3-diols in the presence of similar acidic catalysts (Chem. Rev. Danyu 520~
523 (1952)). However, when producing a polyhydric alcohol by solvolyzing a 1,3-dioxane compound, formaldehyde in an equimolar amount to the polyhydric alcohol is simultaneously produced, so its separation and recovery from the reaction system is necessary to advance the equilibrium reaction. In addition, it is essential from the quality and cost standpoint of the polyhydric alcohol produced, and it complicates the manufacturing process.
Furthermore, when a polyhydric alcohol having a tertiary alcoholic hydroxyl group in the molecule is obtained by this method, the desired product can only be obtained in an extremely low yield. (Zhur.O
bshchei. Khim. 262749-2754 (
(1956)). The Prins reaction between olefin and formaldehyde is carried out in a dilute aqueous solution of a strong mineral acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, or phosphoric acid or a strong acidic substance such as zinc chloride, and at the same time, the produced 1,3-dioxanes are hydrolyzed in the same reaction system. A method for directly producing the corresponding 1,3-diol is also known, but even in this method, the polyhydric alcohol produced is
When it has a tertiary alcoholic hydroxyl group such as methylbutane-1,3-diol, the yield of polyhydric alcohol is extremely low (Chem. Rev. 529 (195)).
2), US Patent No. 2449001 and British Patent No. 5
44737).

またプリンス反応を利用する上述の従来法は、前記欠点
の他にさらに、(イ)耐酸性の高価な材質の装置が必要
であること、(口)反応器容積あたりの生産効率が低い
こと、(ハ)触媒に用いた酸の循環再使用が困難である
ため、使用後の酸を中和廃棄せねばならないこと、(ニ
)触媒の中和によつて生成した塩の完全な分離が困難で
熱交換器壁等への付着を避け難いこと等の短所を有する
In addition to the above-mentioned drawbacks, the above-mentioned conventional method using the Prince reaction also has (a) the need for equipment made of acid-resistant and expensive materials, and (l) the low production efficiency per reactor volume. (c) It is difficult to circulate and reuse the acid used in the catalyst, so the used acid must be neutralized and disposed of. (d) It is difficult to completely separate the salt generated by neutralizing the catalyst. However, it has disadvantages such as the fact that it is difficult to avoid adhesion to heat exchanger walls, etc.

本発明者等は第三級のオレフインとホルムアルデヒドを
原料とする多価アルコールの製法における以上のような
問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に達
した。
The present inventors have conducted extensive research to solve the above-mentioned problems in the method for producing polyhydric alcohols using tertiary olefins and formaldehyde as raw materials, and as a result they have arrived at the present invention.

すなわち本発明によれば、下記一般式(1)(式中、X
は水酸基であり、Yは水素原子であるか、あるいはXお
よびYが単結合を形成することを意味し、R1およびR
2は水素原子、炭素数4以下のアルキル基、またはヒド
ロキシアルキル基であり、R3は水素原子または炭素数
4以下のアルキル基である)で示される化合物とホルム
アルデヒドを、硼酸、三酸化二硼素およびアルコール類
の硼酸エステルから選ばれる1種または2種以上の化合
物ならびに水の存在下に反応させることにより、第三級
のアルコール性水酸基を有する下記一般式(11)(式
中、R1、R2およびR3は前記と同じ)で示される多
価アルコールおよび/またはその硼酸エステルが収率よ
く、かつ純度よく得られる。
That is, according to the present invention, the following general formula (1) (wherein,
is a hydroxyl group, Y is a hydrogen atom, or means that X and Y form a single bond, R1 and R
2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 4 or less carbon atoms, or a hydroxyalkyl group, and R3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 4 or less carbon atoms) and formaldehyde, boric acid, diboron trioxide, and By reacting in the presence of one or more compounds selected from boric acid esters of alcohols and water, the following general formula (11) (in the formula, R1, R2 and A polyhydric alcohol and/or its boric acid ester (R3 is the same as above) can be obtained in good yield and purity.

本発明において、一般式(1)で表わされる化合物は第
三級オレフインまたは第三級アルコールに属する。すな
わち、一般式(1)において、Xが水酸基でYが水素原
子の場合には一般式(1)で示される化合物は第三級ア
ルコールであり、XおよびYが単結合を形成する場合に
は該化合物は第三級オレフインである。これら第三級オ
レフインおよび第三級アルコールは、その炭素数が増大
するに従つて反応速度が小さくなる。したがつて本発明
において用いられる該第三級オレフインあるいは該第三
級アルコールの炭素数は4〜8であることが好ましい。
R1、R2およびR3は前記の如く、水素原子または炭
素数1〜4のアルキル基、すなわちメチル基、エチル基
、n−またはIsO−プロピル基、n−、IsO−、T
er−、またはSec−ブチル基のいずれかであり、そ
のほかR1およびR2はヒドロキシアルキル基、たとえ
ばヒドロキシメチル基、β−ヒドロキシエチルオキシメ
チル基等であつてもよい。上記ヒドロキシアルキル基は
炭素数が4以下であることが好ましい。一般式(4)で
示される第三級オレフインの具体例として、イソブテン
、2−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン
2−メチル−1−ベンゼン、2・4−ジメチル−1−ベ
ンゼン、2・4・4−トリメチル−1−ベンゼン、3−
メチル−3−ブテン−1−オール、3−メチレンペンタ
ン−1−オール、3−メチレンペンタン−1・5−ジオ
ール、2−メチルー4−(β−ヒドロキシエチルオキシ
)−1−ブテン等が挙げられる。また一般式(4)で示
される第三級アルコールの具体例として、上記オレフイ
ン類の水和物、すなわち第三級ブタノール、2−メチル
ブタン−2−オール、2−メチルペンタン2−オール、
2・4−ジメチルペンタン−2−オール、2・4・4−
トリメチルペンタン−2−オール、3−メチルブタン−
1・ 3−ジオール、3−メチルペンタン−1・3−ジ
オール、3−メチルペンタン−1・3・5−トリオール
、2−メチル−4−(β−ヒドロキシエチルオキシ)ブ
タン2−オール等が挙げられる。本発明において、第三
級オレフインおよび第三級アルコールはそれぞれ単独も
しくは混合物として使用され、さらに第三級オレフイン
と第三級アルコールとの混合物であつてもよい。第三級
アルコールは反応系内において分解を受けて、対応する
第三級オレフインと水に変わる。本発明に用い得るホル
ムアルデヒドとしては、ホルムアルデヒドガス、安定剤
を含んでいてもよいホルムアルデヒド水溶液のほかに、
反応条件下でホルムアルデヒドを発生し、反応に悪影響
を及ぼさないホルムアルデヒド源化合物が挙げられる。
In the present invention, the compound represented by general formula (1) belongs to tertiary olefins or tertiary alcohols. That is, in general formula (1), when X is a hydroxyl group and Y is a hydrogen atom, the compound represented by general formula (1) is a tertiary alcohol, and when X and Y form a single bond, The compound is a tertiary olefin. The reaction rate of these tertiary olefins and tertiary alcohols decreases as the number of carbon atoms increases. Therefore, it is preferable that the tertiary olefin or tertiary alcohol used in the present invention has 4 to 8 carbon atoms.
R1, R2 and R3 are, as described above, a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, i.e., a methyl group, an ethyl group, an n- or IsO-propyl group, n-, IsO-, T
It is either an er- or Sec-butyl group, and R1 and R2 may also be a hydroxyalkyl group, such as a hydroxymethyl group or a β-hydroxyethyloxymethyl group. The hydroxyalkyl group preferably has 4 or less carbon atoms. Specific examples of the tertiary olefin represented by general formula (4) include isobutene, 2-methyl-1-butene, and 2-methyl-2-butene.
2-methyl-1-benzene, 2,4-dimethyl-1-benzene, 2,4,4-trimethyl-1-benzene, 3-
Examples include methyl-3-buten-1-ol, 3-methylenepentan-1-ol, 3-methylenepentane-1,5-diol, 2-methyl-4-(β-hydroxyethyloxy)-1-butene, etc. . Further, as specific examples of the tertiary alcohol represented by the general formula (4), hydrates of the above-mentioned olefins, namely tertiary butanol, 2-methylbutan-2-ol, 2-methylpentan-2-ol,
2,4-dimethylpentan-2-ol, 2,4,4-
Trimethylpentan-2-ol, 3-methylbutane-
Examples include 1, 3-diol, 3-methylpentane-1, 3-diol, 3-methylpentane-1, 3, 5-triol, 2-methyl-4-(β-hydroxyethyloxy)butan-2-ol, etc. It will be done. In the present invention, the tertiary olefin and the tertiary alcohol may be used alone or as a mixture, and may also be a mixture of the tertiary olefin and the tertiary alcohol. The tertiary alcohol undergoes decomposition within the reaction system and turns into the corresponding tertiary olefin and water. Formaldehyde that can be used in the present invention includes, in addition to formaldehyde gas and a formaldehyde aqueous solution that may contain a stabilizer,
Examples include formaldehyde source compounds that generate formaldehyde under the reaction conditions and do not adversely affect the reaction.

ホルムアルデヒド源化合物としては、パラホルムアルデ
ヒド、トリオキサン等のホルムアルデヒド多量体のほか
に、ホルマール類、ヘミホルマール類、具体的にはメチ
ラールあるいは出発物質またぱ生成物のホルマール、ヘ
ミホルマールなどが挙げられる。イソブテンまたぱ第三
級ブタノールから3−メチルブタン−1・3−ジオール
および/またはその硼酸エステルを製造する場合を例に
とれば、出発物質または生成物のヘミホルマール、ホル
マールとは第三級ブチルヘミホルマール、第三級ブチル
メチルホルマール、第三級ブチル(3−メチル−3−ヒ
ドロキシ)ブチルホルマ一]ル及び4・4−ジメチル−
1・3−ジオキサン等のことである。
Examples of formaldehyde source compounds include formaldehyde polymers such as paraformaldehyde and trioxane, as well as formals and hemiformals, specifically methylal or formals and hemiformals of starting materials or products. For example, in the case of producing 3-methylbutane-1,3-diol and/or its boric acid ester from isobutene or tertiary butanol, the starting material or product hemiformal, formal refers to tertiary butyl hemiformal. , tertiary butyl methyl formal, tertiary butyl (3-methyl-3-hydroxy)butyl formal and 4,4-dimethyl-
This refers to 1,3-dioxane, etc.

ホルムアルデヒドに対する第三級オレフインまたは第三
級アルコールの使用割合はモル比で1〜10倍、特に2
〜6倍が好ましい。
The molar ratio of tertiary olefin or tertiary alcohol to formaldehyde is 1 to 10 times, especially 2 times.
~6 times is preferred.

第三級オレフインと第三級アルコールを混合して用いる
場合には、その合計モル量とホルムアルデヒドのモル量
の比を上記範囲にするのが好ましい。該割合が1未満で
は生成多価アルコールの対ホルムアルデヒド選択率の面
で不利であり、10を越える場合には、回収・循環され
るべき原料が増大するので不利である。本発明に用いら
れる硼酸としては、オルト硼酸、メタ硼酸、四硼酸等が
挙げられる。
When a mixture of tertiary olefin and tertiary alcohol is used, the ratio of the total molar amount to the molar amount of formaldehyde is preferably within the above range. If the ratio is less than 1, it is disadvantageous in terms of the selectivity of the polyhydric alcohol produced to formaldehyde, and if it exceeds 10, it is disadvantageous because the amount of raw material to be recovered and recycled increases. Examples of the boric acid used in the present invention include orthoboric acid, metaboric acid, and tetraboric acid.

また硼酸に代えて、反応系内で酸として硼酸のみを生成
する。三酸化二硼素や出発物あるいは生成物その他のア
ルコール類の硼酸エステルを用いることも可能である。
本発明方法において、硼酸−三酸化二硼素およびアルコ
ール類の硼酸エステルから選ばれる1種または2種以上
の化合物の使用量はオルト硼酸換算でホルムアルデヒド
に対して0.3倍モル以上、特に0.5倍モル以上が好
ましい。ホルムアルデヒド源化合物として多価アルコー
ルのホルマール、ヘミホルマールが用いられる場合は該
ホルムアルデヒド源から発生すると考えられるホルムア
ルデヒドに対してオルト硼酸換算で1.5倍モル以上の
使用が好ましい。一般に硼酸の使用量が多い程反応速度
ならびに反応の選択率の点で有利であるが、硼酸の使用
量が増大すると、反応操作ならびに反応後の硼酸の回収
操作面で不利益を招く。従つて硼酸の使用量は、反応系
内の水分量にも依存するが、通常ホルムアルデヒドに対
して1.0〜2,5倍モルが最も好ましい。前記含酸素
硼素化合物が用いられる場合には、その使用量はオルト
硼酸換算で前記硼酸の使用量と同じ範囲が好ましい。本
発明方法において、反応系内の水分が多過ぎる場合には
、副反応の増大および多価アルコールの収率低下を招き
、好ましくない。本発明において使用できる物質、すな
わち第三級オレフインあるいはその水和物、硼酸、ホル
ムアルデヒドおよび反応条件下でそれらを生成し得る化
合物は、反応条件に応じて反応系内で水を消費または生
成するので、本発明における水分はこれを考慮する必要
がある。本発明において、反応に用いられる物質をそれ
ぞれ第三級オレフイン、ホルムアルデヒド、およびオル
ト硼酸とした場合に例をとるならば、反応に用いられる
ホルムアルデヒドに対して8倍モル以下、特に5.0倍
モル以下の水が反応系内に供給される様にするのが好ま
しい。勿論この範囲を越える添加水を用いても反応を行
うことはできるが、この場合は副反応が顕著になる。一
般に反応系の水分量が多い場合は1・3−ジオキサン類
、ジヒドロピラン類等の低沸点化合物および構造不明の
高沸点物の副生が顕著になる。また反応系の水分量が極
度に少ない場合には、不飽和アルコールの副生が著しく
なる。反応温度は120〜180℃が好ましい。
In addition, instead of boric acid, only boric acid is produced as an acid in the reaction system. It is also possible to use diboron trioxide or borate esters of starting materials or products or other alcohols.
In the method of the present invention, the amount of one or more compounds selected from boric acid-diboron trioxide and borate esters of alcohols is at least 0.3 times the mole of formaldehyde in terms of orthoboric acid, particularly 0.3 times the amount of formaldehyde. It is preferably 5 times the mole or more. When a polyhydric alcohol formal or hemiformal is used as a formaldehyde source compound, it is preferably used in an amount of 1.5 times or more in terms of orthoboric acid based on the formaldehyde considered to be generated from the formaldehyde source. Generally, the larger the amount of boric acid used, the more advantageous it is in terms of reaction rate and reaction selectivity; however, increasing the amount of boric acid used causes disadvantages in terms of reaction operation and recovery operation of boric acid after the reaction. Therefore, the amount of boric acid to be used depends on the amount of water in the reaction system, but is usually most preferably 1.0 to 2.5 times molar to formaldehyde. When the oxygen-containing boron compound is used, the amount used is preferably in the same range as the amount of boric acid used in terms of orthoboric acid. In the method of the present invention, it is not preferable if there is too much water in the reaction system, as this will lead to an increase in side reactions and a decrease in the yield of polyhydric alcohol. The substances that can be used in the present invention, namely tertiary olefins or their hydrates, boric acid, formaldehyde, and compounds that can produce them under the reaction conditions, consume or produce water in the reaction system depending on the reaction conditions. , moisture in the present invention needs to be taken into consideration. In the present invention, for example, when the substances used in the reaction are tertiary olefin, formaldehyde, and orthoboric acid, respectively, 8 times the molar amount or less, particularly 5.0 times the molar amount of the formaldehyde used in the reaction. It is preferable to supply the following water into the reaction system. Of course, the reaction can be carried out using added water exceeding this range, but in this case side reactions will become noticeable. Generally, when the amount of water in the reaction system is large, the by-products of low-boiling compounds such as 1,3-dioxanes and dihydropyrans and high-boiling substances of unknown structure become noticeable. Furthermore, when the amount of water in the reaction system is extremely low, the by-product of unsaturated alcohol becomes significant. The reaction temperature is preferably 120 to 180°C.

120℃より低い温度では実用的な反応速度が得られず
、180℃より高い温度では反応の選択性の面で不利で
ある。
A practical reaction rate cannot be obtained at a temperature lower than 120°C, and a temperature higher than 180°C is disadvantageous in terms of reaction selectivity.

通常、130〜170℃の反応温度が用いられる。反応
圧力は、一般に反応温度における自圧が好ましい。
Usually a reaction temperature of 130-170°C is used. The reaction pressure is generally preferably the autogenous pressure at the reaction temperature.

窒素、その他の不活性ガスによる加圧下での反応も差支
えないが、それによつて特別な利益は得られない。本発
明において、反応を円滑に進めるためには、撹拌が必要
であり、また同時に本反応に対して不活性な溶媒を用い
ることもできる。
The reaction under pressure with nitrogen or other inert gases may also be carried out, but no particular advantage is obtained thereby. In the present invention, stirring is necessary in order to advance the reaction smoothly, and at the same time, a solvent inert to the reaction may be used.

特に原料の第三級オレフインまたは第三級アルコールの
炭素数が大きい場合には、溶媒を使用することが好まし
い。用いる溶媒は親水性の溶媒が好ましく、具体的には
、たとえば1・4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、
モノグライム、ジグライムなどのエーテル類である。反
応時間は、通常ホルムアルデヒドがほぼ完全に消費され
るまで継続することが好ましく、これに要する反応時間
は反応条件により異なるため一概には言えないが、通常
0.5〜10時間、特に0.5〜5時間の範囲である。
In particular, when the raw material tertiary olefin or tertiary alcohol has a large number of carbon atoms, it is preferable to use a solvent. The solvent used is preferably a hydrophilic solvent, specifically, for example, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran,
Ethers such as monoglyme and diglyme. The reaction time is usually preferably continued until formaldehyde is almost completely consumed, and the reaction time required for this varies depending on the reaction conditions, so it cannot be stated unconditionally, but it is usually 0.5 to 10 hours, particularly 0.5 hours. ~5 hours.

反応は回分式、連続式のいずれの方式でも行うことがで
きる。
The reaction can be carried out either batchwise or continuously.

回分式で行う場合には、所定の条件に保たれた反応系に
、所定量のホルムアルデヒドの全部または一部をあとか
ら徐々に添加しながら反応を行うこともできる。得られ
る反応混合物に含まれる生成多価アルコールとその硼酸
エステルの生成比は反応系中の水分量により支配される
When the reaction is carried out batchwise, the reaction can be carried out while gradually adding all or part of a predetermined amount of formaldehyde to the reaction system maintained under predetermined conditions. The production ratio of the produced polyhydric alcohol and its boric acid ester contained in the resulting reaction mixture is controlled by the amount of water in the reaction system.

具体的には反応系内に存在する水分が増加するにしたが
つて、多価アルコールの生成量が増加し、多価アルコー
ルの硼酸エステルの生成量が減少する。反応混合物に含
まれている硼酸および硼酸エステル類からの硼酸の除去
・回収は、反応混合物を低級アルコールで処理して低沸
点の硼酸エステルに変換し蒸留分離することにより、あ
るいは反応混合物に水を加えて多価アルコールの硼酸エ
ステルを加水分解したのち晶析または/およびイオン交
換することにより容易に達成される。本発明方法の一つ
の好ましい実施態様としては、攪拌機付きの耐圧反応器
に出発物質を一度に仕込み、攪拌しながら所定温度で所
定時間反応させたのち、反応液を取り出し未反応の第三
級オレフインおよび第三級アルコールを回収したのち、
さらに生成アルコールと硼酸を分離し、得られた粗多価
アルコールを精製工程で蒸留し、一方得られた硼酸を反
応工程に循環する方法が挙げられる。
Specifically, as the amount of water present in the reaction system increases, the amount of polyhydric alcohol produced increases and the amount of polyhydric alcohol borate ester produced decreases. Boric acid can be removed and recovered from boric acid and boric acid esters contained in the reaction mixture by treating the reaction mixture with a lower alcohol to convert it into a boric acid ester with a low boiling point and separating it by distillation, or by adding water to the reaction mixture. In addition, it can be easily achieved by hydrolyzing a borate ester of a polyhydric alcohol, followed by crystallization and/or ion exchange. In one preferred embodiment of the method of the present invention, the starting materials are charged all at once into a pressure-resistant reactor equipped with a stirrer, the reaction is allowed to proceed at a predetermined temperature for a predetermined time with stirring, and then the reaction solution is taken out and unreacted tertiary olefin is added to the reactor. and after recovering the tertiary alcohol,
Furthermore, there is a method in which the produced alcohol and boric acid are separated, the obtained crude polyhydric alcohol is distilled in a purification step, and the obtained boric acid is recycled to the reaction step.

本発明で得られる多価アルコールは不飽和アルコール、
ケトン、共役ジエンなどの合成原料として、また高分子
原料、可塑剤、湿潤剤、溶剤として広範囲な用途を有す
る。以下本発明を実施例によつて具体的に説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
The polyhydric alcohol obtained in the present invention is an unsaturated alcohol,
It has a wide range of uses as a raw material for the synthesis of ketones, conjugated dienes, etc., as a raw material for polymers, as a plasticizer, as a wetting agent, and as a solvent. The present invention will be specifically explained below with reference to Examples.
The present invention is not limited to these examples.

なお、実施例および比較例において%は特にことわりが
ない限り重量%を表わす。実施例 1 電磁撹拌式の内容積11のオートクレーブにオルト硼酸
1247、50%濃度のホルムアルデヒド水溶液60V
およびイソブテン1817を仕込み、攪拌しながら50
分間で150℃まで昇温し、この温度で一時間反応を行
なつたのち冷却した。
In the Examples and Comparative Examples, % represents weight % unless otherwise specified. Example 1 Orthoboric acid 1247 and 50% formaldehyde aqueous solution 60V were placed in a magnetic stirring type autoclave with an internal volume of 11.
and isobutene 1817, and while stirring, 50
The temperature was raised to 150° C. in minutes, and the reaction was carried out at this temperature for one hour, and then cooled.

反応終了時の圧力はゲージ圧で29kg/Cdであつた
。50℃まで降温した時点で撹拌しながらコツクを開い
て未反応イソブテン等の低沸物をドライアイス/アセト
ントラツプに導いて捕集し、室温になつた時点でオート
クレーブを開蓋した。
The pressure at the end of the reaction was 29 kg/Cd in gauge pressure. When the temperature was lowered to 50° C., the autoclave was opened while stirring, and low-boiling substances such as unreacted isobutene were introduced into a dry ice/acetone trap and collected, and when the temperature reached room temperature, the autoclave was opened.

内容物は析出した硼酸結晶と均一の液相よりなつていた
。結晶を沢別、水洗したのち沢液および洗浄水を合して
液中に含まれるホルムアルデヒドの残存量を亜硫酸ソー
ダ法で分析した。この液から水と共に第三級ブタノール
その他の低沸点化合物を留出させ、ガスクロマトグラフ
イ一により分析した。残留物をイオン交換樹脂(商品名
アンバーライトIRA4OO)により処理して硼酸を除
去し、ガなお、イオン交換樹脂処理液から水を濃縮除去
し、蒸留を行なつたところ高沸点残渣はほとんど認めら
れなかつた。実施例 2〜4 仕込み原料の割合を変化させる以外は実施例1と同様に
反応させ、処理したところ下記第1表の如き結果が得ら
れた。
The contents consisted of precipitated boric acid crystals and a homogeneous liquid phase. After washing the crystals with water, the washing water and washing water were combined and the residual amount of formaldehyde contained in the solution was analyzed by the sodium sulfite method. Tertiary butanol and other low-boiling compounds were distilled out from this liquid along with water, and analyzed by gas chromatography. The residue was treated with an ion exchange resin (trade name: Amberlite IRA4OO) to remove boric acid, and when water was concentrated and removed from the ion exchange resin treated solution and distilled, almost no high boiling point residue was observed. Nakatsuta. Examples 2 to 4 The reaction and treatment were carried out in the same manner as in Example 1 except that the proportions of the charged raw materials were changed, and the results shown in Table 1 below were obtained.

実施例 5〜7 内容積300m1の電磁攪拌式オートクレーブを用い、
2−メチル−1−ブテンと2−メチル−2−ブテンのモ
ル比が4:15の混合アミレンまたは第三級アミルアル
コールを原料にして下記第2表の条件で、実施例1と同
様に行なつたところ、下記第2表の結果が得られた。
Examples 5 to 7 Using a magnetic stirring autoclave with an internal volume of 300 m1,
The procedure was carried out in the same manner as in Example 1 using mixed amylene or tertiary amyl alcohol with a molar ratio of 2-methyl-1-butene and 2-methyl-2-butene of 4:15 under the conditions shown in Table 2 below. As a result, the results shown in Table 2 below were obtained.

なお反応系の最高圧力はゲージ圧で13kg/Cr!i
であつた。実施例 8内容積300m1の電磁撹拌式オ
ートクレーブに第三級ブタノール74y、オルト硼酸3
17およびホルムアルデヒド源化合物としてメチラール
(メタノール7.3%含有)20.6Vを仕込み、攪拌
しながら1時間で150℃まで昇温してこの温度に1時
間保つたのち冷却した。
The maximum pressure in the reaction system is 13 kg/Cr in gauge pressure! i
It was hot. Example 8 In a magnetic stirring autoclave with an internal volume of 300 m1, 74 y of tertiary butanol and 3 y of orthoboric acid were added.
17 and 20.6 V of methylal (containing 7.3% methanol) as a formaldehyde source compound were charged, and the temperature was raised to 150° C. in 1 hour with stirring, kept at this temperature for 1 hour, and then cooled.

内温が50℃になつた時点でコツクを開いてイソブテン
その他の低沸点化合物をドライアイス/アセトントラツ
プに導いて捕集した。さらに内温が室温に達した時、オ
ートクレーブを開蓋して内容物を取り出し、硼酸を▲別
した。硼酸の結晶をメタノールで洗い、沢液と洗液を合
して液中の溶存硼酸を過剰のメタノールによつて硼酸メ
チルとして留去した。残留液をガスクロマトグラフイ一
により分析した結果、生成3−メチルブタン−1・3−
ジオールの収量は13.57であつた。反応液中には残
存メチラールが認められず、該収量はメチラールから発
生するホルムアルデヒド基準で53%に相当する。実施
例 9電磁撹拌式の内容積1eのオートクレーブに溶媒
としての1・4−ジオキサン198Vとオルト硼酸95
7、50重量%濃度のホルムアルデヒド水溶液45.5
7、3−メチル−3−ブテン−1オール64.57およ
びイソブテン1307を仕込んで撹拌しながら50分で
150℃まで昇温させたのち、この温度で1時間反応さ
せた。
When the internal temperature reached 50°C, the pot was opened and isobutene and other low boiling point compounds were introduced into a dry ice/acetone trap and collected. Furthermore, when the internal temperature reached room temperature, the autoclave was opened, the contents were taken out, and the boric acid was separated. The boric acid crystals were washed with methanol, the sap liquor and the washing liquor were combined, and the dissolved boric acid in the liquor was distilled off as methyl borate using excess methanol. Analysis of the residual liquid by gas chromatography revealed that 3-methylbutane-1,3-
The yield of diol was 13.57. No residual methylal was observed in the reaction solution, and the yield was equivalent to 53% based on formaldehyde generated from methylal. Example 9 198V of 1,4-dioxane as a solvent and 95V of orthoboric acid were placed in a magnetic stirring type autoclave with an internal volume of 1e.
7. Formaldehyde aqueous solution with a concentration of 50% by weight 45.5
After charging 64.57 ml of 7,3-methyl-3-buten-1ol and 130 ml of isobutene and raising the temperature to 150° C. over 50 minutes with stirring, the mixture was reacted at this temperature for 1 hour.

反応終了後、反応液を実施例1と同様に処理し、分析し
て、次の結果を得た。実施例 10 電磁撹拌式の内容積5eのオートクレーブに三酸化二硼
素266y、29.8重量%濃度のホルムアルデヒド水
溶液5007、イソブテン8147および第三級ブタノ
ール370fを仕込み、撹拌しながら150℃まで昇温
し、この温度で1時間反応を行なつた。
After the reaction was completed, the reaction solution was treated and analyzed in the same manner as in Example 1, and the following results were obtained. Example 10 Diboron trioxide 266y, formaldehyde aqueous solution 5007 with a concentration of 29.8% by weight, isobutene 8147, and tertiary butanol 370f were charged into a magnetic stirring type autoclave with an internal volume of 5e, and the temperature was raised to 150°C while stirring. The reaction was carried out at this temperature for 1 hour.

この間に温度は163℃まで変動し、一方圧力は40k
g/DGから30kg/CdGまで低下した。反応混合
物を実施例1と同様に処理し分析した。なお副生成物を
分析した結果、次の各物質が確認された(かつこ内の数
字は消費ホルムアルデヒドに対するモル収率)。
During this time the temperature fluctuated up to 163°C while the pressure was 40k
g/DG to 30 kg/CdG. The reaction mixture was processed and analyzed as in Example 1. As a result of analyzing the by-products, the following substances were confirmed (the numbers in brackets are molar yields based on consumed formaldehyde).

実施例 11 内容積1′の電磁撹拌式オートクレーブに第三級ブチル
ボレート2307と濃度22.6重量%のホルムアルデ
ヒド水溶液100yを仕込み、実施例1と同様に反応さ
せ処理分析した結果次の反応成績が得られた。
Example 11 Tertiary butyl borate 2307 and 100 y of formaldehyde aqueous solution with a concentration of 22.6% by weight were charged in a magnetically stirred autoclave with an internal volume of 1', and reacted in the same manner as in Example 1. As a result of processing and analysis, the following reaction results were obtained. Obtained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼………( I )(式
中、Xは水酸基であり、Yは水素原子であるか、あるい
はXおよびYが単結合を形成することを意味し、R^1
およびR^2は水素原子、炭素数4以下のアルキル基ま
たはヒドロキシアルキル基であり、R^3は水素原子ま
たは炭素数4以下のアルキル基である)で示される化合
物とホルムアルデヒドを、硼酸、三酸化二硼素およびア
ルコール類の硼酸エステルから選ばれる1種または2種
以上の化合物ならびに水の存在下に反応させることを特
徴とする、下記一般式(II)▲数式、化学式、表等があ
ります▼………(II)(式中、R^1、R^2およびR
^3は前記と同じ)で示される多価アルコールおよび/
またはその硼酸エステルの製法。 2 ホルムアルデヒドに対する一般式( I )で示され
る化合物のモル比が1〜10である特許請求の範囲第1
項記載の製法。 3 ホルムアルデヒドに対する硼酸、三酸化二硼素およ
びアルコール類の硼酸エステルのモル比がオルト硼酸換
算で0.3以上である特許請求の範囲第1項記載の製法
。 4 一般式( I )で示される化合物を第三級オレフィ
ンとし、硼酸、三酸化二硼素およびアルコール類の硼酸
エステルをオルト硼酸とした場合に、ホルムアルデヒド
に対して5.0倍モル以下の水が反応系内に供給される
様に水を添加する特許請求の範囲第1項記載の製法。 5 反応温度が120〜180℃である特許請求の範囲
第1項記載の製法。
[Claims] 1 The following general formula (I) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼……(I) (In the formula, X is a hydroxyl group, Y is a hydrogen atom, or X and It means that Y forms a single bond, R^1
and R^2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 4 or less carbon atoms, or a hydroxyalkyl group, and R^3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 4 or less carbon atoms) and formaldehyde, and boric acid, The following general formula (II) is characterized by reaction in the presence of one or more compounds selected from diboron oxide and boric acid esters of alcohols and water. There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ......(II) (in the formula, R^1, R^2 and R
^3 is the same as above) and /
Or the manufacturing method of its boric acid ester. 2. Claim 1, wherein the molar ratio of the compound represented by general formula (I) to formaldehyde is 1 to 10.
Manufacturing method described in section. 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein the molar ratio of boric acid, diboron trioxide, and boric acid ester of alcohol to formaldehyde is 0.3 or more in terms of orthoboric acid. 4 When the compound represented by the general formula (I) is used as a tertiary olefin, and boric acid, diboron trioxide, and an alcoholic boric acid ester are used as orthoboric acid, the amount of water is 5.0 times or less by mole relative to formaldehyde. The method according to claim 1, wherein water is added so as to be supplied into the reaction system. 5. The manufacturing method according to claim 1, wherein the reaction temperature is 120 to 180°C.
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