JPS6087282A - ケタ−ルの製造法 - Google Patents

ケタ−ルの製造法

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JPS6087282A
JPS6087282A JP19531983A JP19531983A JPS6087282A JP S6087282 A JPS6087282 A JP S6087282A JP 19531983 A JP19531983 A JP 19531983A JP 19531983 A JP19531983 A JP 19531983A JP S6087282 A JPS6087282 A JP S6087282A
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ketone
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exchange resin
acidic ion
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Toshio Sato
利夫 佐藤
Yasuhiro Oi
康弘 大井
Toshio Koma
胡間 俊男
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Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はケタールの新規な製造法に関する。
ケタールは有機合成におけるカルボニル基あるいはアル
コール性水酸基の保護を目的とする中間体として有用で
ある。
従来のケタールの製造法は、酸性触媒として塩化水素、
硫酸、パラトルエンスルホン酸、塩化亜鉛、アセチルク
ロリド、酸性イオン交換樹脂等を用い、ケトンとアルコ
ールとを脱水条件下で反応させる方法がとられていた。
脱水方法としては不活性溶媒と水を共沸させる方法や無
水硫酸す) IJウムのような捕水剤を使用する方法が
とられ、また原料自体も脱水するなど水の除去を完全に
行うことが必要であった。
また、原料として多価アルコールを用いる場合には多価
アルコールのケトンに対する溶解度が低いため、反応時
に多量のケトンを使用したり、溶解度を上げるために水
やアルコールを含まないエチレングリコールジメチルエ
ーテルのような不活性ついて鋭意研究を行なった結果、
特別な脱水処理やケトンを多量に使用することなく、高
収率でケタールを製造する方法を見い出した。なお、多
価アルコールの代りにエポキシドを用いても同様にケタ
ールが高収率で得られる。
す表わち、この発明は、多価アルコールまたはエポキシ
ドとケトンとの反応によりケタールを製造するに際し、
酸性イオン交換樹脂と低級−価アルコールの存在下に反
応させることを特徴とするケタールの製造法である。
この発明で用いる多価アルコールは、エチレングリコー
ル、フロピレンゲリコール、ブチレングリコール、グリ
セリン、エリスリトール、フラクトース、トリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリトール、アラビノース、キ
シロース、クルコース、マンノース、ガラクトース、フ
ラクトース、イノシトール、ショ糖、乳糖、麦芽糖、セ
ロビオース、テキストリン、テンシン、セルロース、ゲ
ルコサシン、グルコサミン、グルコン酸、酒石酸、アテ
ノシン、アスコルビン酸、ウリジン、オーキシンなど、
水酸基を2個以上もつ化合物である。
また、エポキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオ
キシド、エピクロルヒドリン等のほか、フェニルグリシ
ジルエーテル、アリルグリシジルエーテル等のグリシジ
ルエーテル類、グリシジルアクリレート、グリシジルメ
タクリレート等のグリシジルエステル類、さらにはグリ
シジルウレタン類、グリシドキシラン類など、エポキシ
基をもつ化合物である。
ケトンとしてはアセトン、メチルエチルケトン、メチル
−n−プロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、メ
チル−11ee−ブチルケトン、メチk −t−7”f
−ル’rトン、メチル−n−へキシルケトン、メチルベ
ンジルケトン、メチル−2−フリルケトン、ジエチルケ
トン、エチル−n−プロピルケトン、エチル−n−アミ
ルケトン、エチルベンジルケトン、ジ−n−プロピルケ
トン、n−プロピルベンジルケトン、ジ−n−アミルケ
トン、ジーn−へキシルケトン、n−へキシルベンジル
ケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、n−ブチ
ロフェノン、ベンゾイン等がある。
低級−価アルコールと1〜ではメタノール、エタノール
、n−プロパツール、インプロパツール、n−ブタノー
ル、イソブタノール、5ee−ブタノール、t−ブタノ
ール等がある。
酸性イオン交換樹脂としては11+型の陽イオン交換樹
脂が用いられ、とくに強酸性イオン交換樹脂が好ましい
。そして、ゲル型樹脂でも使用できるが、非水系で反応
を行うことからポーラス壓あるいけハイポーラス型の樹
脂が好オしい。市販品としてはアンバーリスト15、ア
ンバーライ)IR120B(オルガノ■)、PK−21
6、HPK55.5K−IB(三菱化成工業■)、ダウ
エックスMSC−1、ダウエックス50WX8(ダウケ
Zカル社)などがある。
この発明の方法において杜、酸性イオン交換樹脂をH+
型に再生し、水を親水性有機溶媒で置換したものを使用
する。この場合、酸性イオン交換樹脂を脱水したり、乾
燥したりする操作を行わなくても使用できる。
反応液は多価アルコールまたはエポキシドを低級−価ア
ルコールを含むケトンに溶解または分散させたものを用
いる。
反応方法は酸性イオン交換樹脂を充填したカラムに反応
液を通液させるか、反応器中の反応液に酸性イオン交換
樹脂を加えて攪拌する。前者においては反応液は均一溶
液かあるいは乳化状の分散液であることが好ましいが、
後者においては不均一な系でもよい。
酸性イオン交換樹脂の量は、前者の通液方法の場合は空
塔速度が10以下、好ましくは0.2〜55− であり、後者のバッチ方式の場合は多価アルコールまた
はエポキシドに対して0.1重量%以上、好ましくは0
.2〜10重tチである。
ケトンの使用量は、多価アルコールまたはエポキシドを
ケタール化するに必要な量の当量以上であり、好ましく
は2〜300倍当量である。
低級−価アルコールの使用量は多価アルコールのヒドロ
キシル基またはエポキシドのエポキシ基に対して02倍
または0.4倍嶋量以上、好ましくは05〜20倍また
は1.0〜40倍当量であり、かつケトンの使用当量よ
り小さいことが必要である。
反応温度は常温でもよいが、反応原料の溶解度、融点、
沸点等を考慮して、120℃までの間で適宜選択するこ
とができる。
反応終了後、酸性イオン交換樹脂を除去し、減圧下に過
剰のケトン、低級−価アルコール、生成水などを留去す
るとケタールが得られ、必要により、さらに蒸留、再結
晶、吸着剤処理などの操作を行って精製することもでき
る。
 6− この発明の方法においては、低級−価アルコールを使用
することにより、多価アルコールやエポキシドとケトン
との相溶性が高まるため、ケトンの使用量を大きく減少
することができて大巾なコストダウンが可能であり、ま
た高収率でケタールを得ることができる。また、この際
反応終了後には低級−価アルコールのケタールは存在し
ない。
表お、反応に用いるケトンが固体又は高沸点である場合
には低級−価アルコールとともにジオキサン、ベンゼン
などの不活性溶媒を併用すると、多価アルコールとケト
ンの相溶性がさらに増大し、ケトンの使用量をさらに減
少させることができる。
この酸性イオン交換樹脂を触媒とする反応はさらにつぎ
のような利点をもっている。
(1)反応終了後、酸性イオン交換樹脂の分離が容易で
ある。
(2)酸性イオン交換樹脂塔に反応原料を通液すること
によって反応が進行するので、反応の連続化が可能であ
る。
(3) 副反応が少ない。
つぎにこの発明を実施例および比較例によ抄説明する。
実施例 1 アセトン−メタノール混合液(容量比10:1) s 
o OmJにグリセリン50fを溶解させて反応液を調
製した。アセトン置換した酸性イオン交換樹脂PK−2
16(三菱化成工業■)の10 OmJをクロマトグラ
フ用ガラス管に充填したカラム内にこの反応液を室温で
空塔速度0.5で通液したのち、減圧下で脱溶媒を行っ
た。生成したインプロピリデングリセロールをガスクロ
マトグラフィーで測定したところ、生成率92%であっ
た。
比較例 1 アセトン1ノにグリセリン502を溶解させて反応液を
調製し、アセトン置換した酸性イオン交換樹脂pK−2
16を用いて実施例1と同様に処理を行った。ガスクロ
マトグラフィーで測定したインプロピリデングリセロー
ルの生成率は70%であった。
表お、グリセリン50?はアセトン500m1には均一
に溶解し々かった。
比較例 2 アセトン1ノにグリセリン50fを溶解させて反応液を
調製し、105℃で乾燥させた酸性イオン交換樹脂PK
−216を用いて実施例1と同様に処理を行った。ガス
クロマトグラフィーで測定したイソプロピリデングリセ
ロールの生成率は90チであった。
実施例 2 アセトン−メタノール混合液(容を比io:t) 30
 OmJにトリメチロールプロパンsof’ll解させ
て反応液を調製し、空塔速度1で実施例1と同様に反応
を行い、ガスクロマトグラフィーで測定したところ、ケ
タールの生成率は95チであった。
比較例 3 アセトン50 OmJにトリメチ四−ルプロパン50t
を溶解させて反応液を調製し、空塔速度1で実施例1と
同様に反応を行ったととる、ガスクロマトグラフィーに
よるケタールの生成率は85チで 9− あった。
実施例 3 アセトン−メタノール混合液(容量比20:1) 30
 OmJにグリシジルメタクリレート50tおよびヒド
ロキノンモノメチルエーテル0.031Fを溶解させて
反応液を調製した。アセトン置換した酸性イオン交換樹
脂アンバーライ)IR12OB(オルガノ■)の10 
OmJをクロマトグラフ用ガラス管に充填したカラム内
にこの反応液を空塔速度0,2で通液させたのち、減圧
下で脱溶媒を行った。イソプロピリデングリセロールメ
タクリレ−トの生成率はガスクロマトグラフィーで測定
したところ92チであった。
比較例 4 アセトン9omJKグリシジルメタクリレート15tお
よびヒドロキノンモノメチルエーテル0,01fを溶解
させ、ついで触媒としてケイタングステン酸26水塩0
.11Fを加えて室温で20時間反応させたのち、無水
炭酸ナトリウム10fを加えて触媒を中和した。ガスク
ロマトグラフィーによる!′−1゜− イソプロピリデングリセロールメタクリレートの生成率
は87%であった。
実施例 4 アセトン−メタノール混合液(容量比10:1) 20
0mAにアスコルビン酸2fを溶解させて反応液を調製
し、空塔速度3で実施例1と同様に反応を行った。溶媒
を留去して残った白色粉末をアセトンを用いて再結晶し
、融点206〜208℃の5.6−イツプロピリデンア
スコルビン酸を92チの収率で得た。
実施例 5 アセトン−メタノール混合液(容量比20:1) 20
0mJKプロピレングリコール1stt″溶解させて反
応液を調製し、空塔速度02で実施例1と同様に反応を
行った。ガスクロマトグラフィーによるイノプロピリデ
ンプローレンゲリコールの生成率は90%であった。
実施例 6 アセトン−メタノール混合液(容量比10:1) 20
0mAにショ糖21を溶解させて反応液を調製し、これ
にアセトン置換した酸性イオン交換相を行った。生成物
をシリカゲル薄層クロマトグラフィー(展開溶媒:クロ
ロホルム/メタノール−4/1容量比)で調べたところ
、未反応のショ糖はtlとんど認められなかった。
実施例 7 ウリジン10 G+nlF、アセトン−メタノール混合
液(容量比4:1)25−およびアセトン−メタノール
混合液(容量比4:1)で置換した酸性イオン交換樹脂
アンバーライトI R12085mノをフラスコにとり
、室温で反応させた。ウリジンは反応初期には溶解して
いなかったが、反応開始後3時間で完全に溶解した。反
応経過を実施例6と同じ薄層クロマトグラフィーで調べ
たところ、17時間でウリジンは完全に消失していた。
反応終了後、酸性イオン交換樹脂をF別し、得られた溶
液から溶媒を留去して残った固形分を水洗し、減圧下で
乾燥した。ついで、乾燥した固形分を少量のメタノール
に溶解し、酢酸エチルを加えたのちメタノールを留去し
、残りの溶液を室温で放置する実施例 8 ジオキサン−メタノール混合液(容量比19:1)で置
換した酸性イオン交換樹脂アンバーライトlR120B
を内径1.6c1nのカラムに10σの高さで充填した
。このカラムに、ジオキサン−メタノール混合液(容量
比19:1)5mjにプロピレンクリコール114mf
(1,5S9モル)とシクロヘキサノン441m1(7
,5ミリモル)とを溶解した反応液を流し、ついで前記
混合液を流して留出液50σノを得た。留出液をガスク
ロマトグラフィーで調べたところ、ケタールの収率は7
0チであった。
実施例 9 アセトン−メタノール混合液(容量比19 :t)で置
換した酸性イオン交換樹脂アンバーライ)IR120B
を内径1,6crRのカラムに10譚の高さで充填した
。このカラムに1各種のグリコール2−□3−′1 ミリモルをアセトン−メタノール混合液(容量比19:
t)smノに溶解した反応液を流し、ついで前記混合液
を流して留出液50mjを得た。この留出液をガスクロ
マトグラフィーで調べて得られたケタノールの収率を表
1に示す。
表 1 実施例 10 シクロヘキサノン−エタノール混合液(容11比1 G
 : 1 ) 100mjにイノシトール1tを加えて
反応液を調製し、これにシクロヘキサノン置換した酸性
イオン交換樹脂アンバーリスト15(オルガノ■) 1
0mAを加え、室温で2時間反応を行つ14− た。生成物をシリカゲル薄層クロマトグラフィー(展開
溶媒は実施例6と同じ)で調べたところ、未反応のイノ
シトールはほとんど認められなかった。
特許出願人 日本油脂株式会社 特許出願人 佐 藤 利 夫 −15=

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 多価アルコールまたはエポキシドとケトンとの反
    応によりケタールを製造するに際し、酸性イオン交換樹
    脂と低級−価アルコールの存在下に反応させることを特
    徴とするケタールの製造法。
JP19531983A 1983-10-20 1983-10-20 ケタ−ルの製造法 Granted JPS6087282A (ja)

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JPS6087282A true JPS6087282A (ja) 1985-05-16
JPH0425272B2 JPH0425272B2 (ja) 1992-04-30

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002234886A (ja) * 2000-12-04 2002-08-23 Kao Corp アセタールの製造法
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JP2006273750A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Nof Corp 1,3−ジオキソラン化合物の製造方法
JP2008247819A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Nof Corp 糖アルコール誘導体およびアルケニル基含有糖アルコール誘導体の製造方法
CN109053393A (zh) * 2018-08-16 2018-12-21 浙江胡涂硅科技有限公司 一种2,2-二甲氧基丙烷的制备方法

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