JPS6022698B2 - ジアルキル炭酸エステルの製法 - Google Patents

ジアルキル炭酸エステルの製法

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JPS6022698B2
JPS6022698B2 JP53136798A JP13679878A JPS6022698B2 JP S6022698 B2 JPS6022698 B2 JP S6022698B2 JP 53136798 A JP53136798 A JP 53136798A JP 13679878 A JP13679878 A JP 13679878A JP S6022698 B2 JPS6022698 B2 JP S6022698B2
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JP
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carbonate
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nitrogen
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JP53136798A
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俊 飛田
悟志 北村
次郎 新関
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NITSUSO YUKA KOGYO KK
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NITSUSO YUKA KOGYO KK
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ジアルキル炭酸ェステルは樹脂、塗料等の各種溶剤又は
アルキル化剤として有用な化合物であり、通常アルコー
ルとホスゲンの反応により製造されるが、この方法によ
れば猛毒性のホスゲンを使用するための危険性及び多量
の塩化水素の創生などの欠点を有しており工業的に難点
の多い方法であった。
又、上記の方法の欠点を改良する製造法として、工業的
に大量にかつ経済的に製造されているアルキレンカーボ
ネートとアルコールをエステル交換反応させてジアルキ
ル炭酸ェステルを製造するにあたり、触媒としてアルカ
リ金属の水酸化物、アルコキシド又は炭酸塩等を使用す
る方法(USP36428斑)、第3級脂肪族アミンを
使用する方法(USP40628×)等が提案されてい
る。しかし、これらの方法は反応に要する温度が高かっ
たり、脱炭酸反応による副生物であるアルキレングリコ
ールモノアルキルェーテルが生成したり、目的物質であ
るジアルキル炭酸ェステルが着色したりする等の欠点を
有していた。本発明者らは、これらの欠点のないァルキ
レンカーボネートとアルコールのェステル交換反応によ
るジアルキル炭酸ェステルの製造方法について蟹々検討
を加えた結果、ルイス酸と含窒素有機塩基からなる複合
触媒を用いて反応させた場合、穏やかなる反応条件下で
高反応速度でしかも脱炭酸反応をほとんど、あるいは全
く伴わずに高選択率、高収率でヱステル交換反応を生起
せしめること、又この複合触媒はルイス酸あるいは含窒
素有機塩基をそれぞれ単独に用いた場合よりもはるかに
優れた触媒活性を有していることを見出し本発明を完成
することに至ったものである。
本発明は、ルイス酸と含窒素有機塩基からなる複合触媒
の存在下、アルキレンカーボネートと脂肪族アルコール
を反応させることを特徴とするジアルキル炭酸ェステル
の製法であり、その大要はアルキレンカーボネート、ア
ルコール、ルイス酸と含窒素有機塩基からなる複合触媒
及び必要があれば溶剤からなる混合物を大気圧下あるい
は加圧下に加熱して反応せしめる。
反応温度については特に限定されないが、反応を促進さ
せるためには高温の方がよいが、あまり高温にすると脱
炭酸反応が起ってかえって好ましくなく、50〜150
℃が好ましく本発明の目的を充分に達することができる
本発明に用いられるアルキレンカーボネートは具体的に
はエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1
・2一プチレンカーボネート、2・3一プチレンカーボ
ネートの如き低級アルキレン環状カーボネートであり、
特にエチレンカーボネート、プロピレンカーボネートが
好ましい。
又、ここに使用される脂肪族アルコールは概ね炭素数1
〜10の範囲のものが好ましく、具体例としてはメタノ
ール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパ
ノール、ノルマルプタノール、ィソプタノール、第2級
プタノール、第3級プタノールの如き低級脂肪族アルコ
ール、ベンタノ−ル、イキサノール、ヘプタノール、オ
クタノール、デカノール及びそれぞれの異性体の如き中
級アルコール、ベンジルアルコール、2ーフエニルエチ
ルアルコール、3ーフエニルプロピルアルコールの如き
低級アルコールのフェニル置換体、エチレングリコ一ル
モノメチルエーテル、エチレングリコ一ルモノメチルエ
ーテル、エチレングリコールモノ(/ルマルまたはイソ
)プロピルヱ−テル、エチレングリコールモノ(/ルマ
ル、イソ、第2級または第3級)プチルェーテル、プロ
ピレングリコール、あるいは1・4ープタンジオ−ルの
モノメチルエーテル、モノエチルヱーテル、モノ(ノル
マルまたはイソ)プロピルエーテル、モノ(/ルマル、
ィソ、第2級または第3級)ブチルェーテルの如き低級
アルコールのアルコキシ置換体、ハロゲン元素が塩素、
臭素、ヨウ素であるエチレンハロヒドリン、プロピレン
ハロヒドリン、ブチレンハロヒドリンの如き低級アルコ
ールのハロゲン置換体などを例として挙げることができ
るが、特に好ましくは低級脂肪族アルコ−ルを挙げるこ
とができる。これらの種々の脂肪族アルコールは所望す
るジアルキル炭酸ヱステルのアルキル基に対応して採用
されるべきものである。
又、本発明に用いられるルイス酸としては亜鉛、鉄、ア
ルミニウム、チタン、スズ、アンチモン、マグネシウム
等のハロゲン化物が挙げられ、ハロゲンとしてはフッ素
、塩素、臭素、ヨウ素である。
又含窒素有機塩基としては既ね炭素数1〜20の1級、
2級、3級脂肪族アミン、ピベリジン、ピベラジン、ピ
ロリジン及びそれらの誘導体の如き各種環状アミン、ア
ニリン、トルィジン、キシリジン及びそれらの誘導体の
如き芳香族アミン、ビリジン、キノリン、アクリジン、
ピラジン、ピリミジン、ピロール、モルホリン及びそれ
らの誘導体の如き含窒素複素環状化合物などを挙げるこ
とができる。このルイス酸と窒素有機塩基からなる複合
触媒のルイス酸及び含窒素有機塩基のモル比率はほぼ等
モル付近が好ましいが、必らずしも厳密に等モルに管理
する必要はない。
このルイス酸と含窒素有機塩基からなる複合触媒の使用
量は特に限定されないが所望の反応速度を実現するため
に反応原料に対し0.5〜2の重量%用いることが好ま
しい。
又この複合触媒はあらかじめ反応素外で少量の原料又は
ベンゼン、トルェン、二塩化ェタンの如き不活性溶剤を
用いてあるし、は用いないでルイス酸と含窒素有機塩基
を混合して調製し、これを反応系に添加してもよく、又
それぞれを別個に反応系に添加して反応系内で複合触媒
を調製してもよい。又、本発明の実施に際してはベンゼ
ン、トルェン、二塩化ェタンの如き不活性溶剤の存在下
、又は不在下、常圧又は加圧下、回分式、連続式のいず
れの方式でも容易に実施することができる。本発明のア
ルキレンカーボネートとアルコールの比は特に限定され
ないが、反応混合物からの分離回収の容易なこと及び脱
炭酸反応によるアルキレングリコールエーテルの創生を
抑えるために通常、等モルあるいはアルコールを過剰に
用いるのが好ましく、アルキレンカーボネートとアルコ
ールのモル比率は1:1乃至1:2肋ミ好ましい。
本発明により得られた反応混合物はそのま)又は炉過、
遠心分離等により触媒を分離するか又はイヒ学的に不活
性化(分離を含む)した後、蒸留操作等により高純度の
目的とするジアルキル炭酸ェステルを容易に得ることが
できる。回収された未反応原料及び分離された触媒は循
環使用できることはいうまでもない。なお、このルイス
酸と含窒素有機塩基からなる複合触媒の詳細な機能は明
らかではないが、ルイス酸と含窒素有機塩基の塩が活性
能を有するものと推定され、それぞれのルイス酸及び含
窒素有機塩基の単独のものよりはるかに優れた触媒活性
館を有している。
以下実施例によって説明する。
実施例 1 400の【ガラス製反応器にエチレンカーボネート44
夕、エタノール115夕及び触媒として無水塩化亜鉛4
.4夕とトリヱチルアミン3.0夕を入れ還流下5時間
加熱した。
反応混合物をガスクロマトグラフで分析した結果ジエチ
ルカーポネート41.5夕が生成し、これはエチレンカ
ーボネートからの転化率70%に相当する。又、脱炭酸
した創生物であるモノエチレングリコール・モノエチル
エーテルは検出されなかった。実施例 2 実施例1で得られた反応混合物から蒸留によって禾反応
エタノール、ジェチルカーボネート及び富8生成物のエ
チレングリコールを分離した後の未反応エチレンカーボ
ネート及び触媒からなる残留物に新たにエチレンカーボ
ネートを補充仕込みして44夕とし、又蒸留回収したエ
タノールと新たなエタノールを合計して115夕を入れ
て実施例1と同様反応及びガスクロマトグラフ分析した
結果、ジェチルカーボネート40夕が生成し、これはエ
チレンカーボネートからの転化率斑%に相当する。
又、副生物のモノエチレングリコール・モノェチルェー
テルは検出されなかった。実施例 3 500肌【ガラス製反応器にエチレンカーボネート44
夕、ノルマルブタノール180夕及び触媒として無水臭
化亜鉛6.0夕とトリェチルアミン2.6夕を入れ12
0ooで2時間加熱した。
反応混合物をガスクロマトグラフで分析した結果、ジノ
ルマルブチルカーボネ−ト60夕が生成し、これはエチ
レンカーボネートからの転化率69%に相当する。又副
生物のモノエチレングリコール・モノブチルエーテルは
検出されなかった。実施例 4 内容積400心のステンレス製オートクレープにエチレ
ンカーボネート44夕、メタノール80#及び触媒とし
て無水ョウ化亜鉛6.0夕とトリェチルアミン1.7夕
を入れ密閉し、加圧下110qoに3時間加熱した。
反応混合物をガスクロマトグラフ分析したところ、ジメ
チルカーボネート32.5夕が生成し、これはエチレン
カーボネートからの転化率72%に相当する。又、モノ
エチレングリコール・モノメチルェーテルの副生物は検
出されなかった。実施例 5実施例4と同じオートクレ
ープにプロピレンカーボネート51夕、エタノールli
o夕及び触媒として無水塩化亜鉛4.8夕とトリェチル
アミン3.3夕を入れ、加圧下120午0に4時間加熱
した。
反応混合物をガスクロマトグラフ分析したところジェチ
ルカーボネート35夕が生成し、これはプロピレンカー
ポネートからの転イG率59%に相当する。又、プロピ
レンングリコール・モノエチルエーテルの副生成物は検
出されなかった。実施例 6〜11 実施例4と同じオートクレープにエチレンカーボネート
44夕、エタノール115夕及び表1の如きルイス酸と
トリェチルアミンを表1の如き重量入れ、加圧下100
qCに5時間反応させた。
反応混合 .物をガスクロマトグラフで分析し表1の如
き結果を得た。なお、全ての実施例において、創生物の
モノエチレングリコール・モノヱチルエーテルは殆んど
検出されなかった。表−1 実施例 12〜19 実施例4と同じオートクレープにエチレンカーボネート
44夕、エタノール115夕及び表2の如きルイスとし
て塩化亜鉛と含窒素有機塩基を表2の如き重量入れ、加
圧下100ooに3時間加熱した、反応混合物をガスク
ロマトグラフで分析し表2の如き結果を得た。
なお全ての実施例において、創生物のモノエチレングリ
コール・モノェチルェーテルは検出されなかった。表−
2 比較例 1 実施例1と同じ反応器にエチレンカーボネート44夕、
エタノール115夕及び触媒として塩化亜鉛8.0夕を
還流下に6時間加熱した、反応混合物をガスクロマトグ
ラフで分析したところジェチルカーボネート21夕が生
成した。
これはエチレンカーボネートからの転化率36%に相当
する。比較例 2 実施例1と同じ反応器にエチレンカーポネート44夕、
エタノール115夕及び触媒としてトリェチルアミン6
.0夕を入れ還流下に5時間加熱した、反応混合物をガ
スクロマトグラフで分析したところジェチルカーボネー
ト24.5夕が生成し、これはエチレンカーボネートか
らの転イり率42%に相当する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ルイス酸を含窒素有機塩基からなる複合触媒の存在
    下、アルキレンカーボネートと脂肪族アルコールを反応
    させることを特徴とするジアルキル炭酸エステルのの製
    法。
JP53136798A 1978-11-08 1978-11-08 ジアルキル炭酸エステルの製法 Expired JPS6022698B2 (ja)

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JPS5564550A JPS5564550A (en) 1980-05-15
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