JPS62149645A - 2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオ−ル・ヒドロキシピバリン酸モノエステルの製造法 - Google Patents

2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオ−ル・ヒドロキシピバリン酸モノエステルの製造法

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JPS62149645A
JPS62149645A JP60290811A JP29081185A JPS62149645A JP S62149645 A JPS62149645 A JP S62149645A JP 60290811 A JP60290811 A JP 60290811A JP 29081185 A JP29081185 A JP 29081185A JP S62149645 A JPS62149645 A JP S62149645A
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hpa
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二宮 瑛之
Yumiko Kudou
工藤 諭美子
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/44Preparation of carboxylic acid esters by oxidation-reduction of aldehydes, e.g. Tishchenko reaction

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオー
ル・ヒドロキシピバリン酸モノエステルの製造法に関す
る。
2.2−ジメチル−1,3−プロパンジオール・ヒドロ
キシピバリン酸モノエステル(以下、ESCと称する)
は、ネオ構造を有する一種のエステルグリコールであり
、その分子構造上に起因する特長として耐熱性、耐候性
、耐加水分解性が良好であることから、主としてポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアクリレートの原料あるい
は変性剤として、また可塑剤、潤滑剤などとして注目さ
れてきている。
〔従来技術〕
ESCは下記の反応式で示される様にヒドロキシピバル
アルデヒド(以下、HPAと称する)の自己縮合反応に
よって生成される。
C11,C113CI+。
従来、HPAを自己縮合させてESCを装造する方法は
、触媒の非存在下に加熱する方法が知られている。(米
国特許第3057911号)しかし、触媒を使用するこ
となくHPAを単に加熱するだけでは反応速度が遅く、
また副反応生成物が多く工業的には実用的でない。
このため改良法として種々の触媒の存在下で反応させる
方法が数多く提案されている。(必1えは、特公昭45
−39688号、特公昭46−4188号、特公昭47
−18096号、特公昭51−26414号、特開昭4
9−51218号等)〔従来技術の問題点〕 上記の先行文献に示されているごとき触媒では反応速度
的に必ずしも十分でなく、またその種類によっては副反
応生成物が多い場合もあり、あるいは微量の水が存在し
た場合に触媒活性を失って了うものもある。さらにまた
反応生成物の蒸留精製を行う際に着色したり熱により分
解反応が起こり目的生成物の製品収率を著しく損なう等
の種々の問題点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はかかる従来の欠点を解消すべく種々の触媒につ
いて検討した結果、アセトナト金属塩化合物が極めて優
れた触媒効果を有することを見出し本発明を完成した。
すなわち、本発明は、アセトナト金属塩化合物の存在下
にHPAを縮合させることを特徴とする2、2−ジメチ
ル−1,3−プロパンジオール・ヒドロキシピバリン酸
モノエステルの製造法に関する。
本発明に使用される原料のHPAは、塩基性触媒の存在
下に、イソブチルアルデヒドとホルムアルデヒドとを反
応させることにより容易に得ることができる。
本発明は、HPAに所望量の触媒、すなわちアセナト金
属塩化合物を添加し、加熱下、HPAの自己縮合を行わ
せることにより実施される。
本発明における反応温度は通常60〜180℃好ましく
は90〜150℃である。また、反応は比較的速やかに
進行し、上記の温度において、一般的には反応は5〜9
0分で、通常は10〜60分で終了する。
本発明において触媒として使用されるアセトナト金属塩
化合物は、周期律表第■族〜第VII族遷移金属化合物
であって、例えば、アセチルアセトナト金属塩化合物、
フルオルアセトナト金属塩化合物、ベンゾイルアセトナ
ト金属塩化合物などが挙げられ、アセチルアセトナト金
属塩化合物としては、例えばトリスアセチルアセトナド
アルミニウム[A1(C11COCIICOCI1)3
] 、)リスアセチルアセトナトクロニウム (III
)  [:Cr(Ctl、C0CI(COCH3)3)
、トリスアセチルアセトナトインジウム CIn (Ctl:+CDClIC0CH3) 3] 
、ヒス7 セチルT セトfト鉛CPb(C113CO
CIICOCI1.)2F 、ビスアセチルアセトナト
マンガンI1.MnにIt3C[1C)IcDcI(3
)2) 、トリスアセチルアセトナトマンガン[Mn 
(C11,C0CIICDCIl−:1ビスセアチルア
セトナトモリブデンジオキシド(rV)  CMo02
(CIIaCOCtlCOCII3)21 、ビスアセ
チルアセトナトニッケルCN 1(C11COCRCO
C1+−) 2)ビスアセチルアセトナドパラジウム 
(n)[Pd (C11COCIICOCt13) 2
 ] 、トリスアセチルアセトナ) ハt シウム〔V
(C113COCRCOC1+) a〕、ビスアセチル
アセトナトバナジウムオキシド [VD (CtlsCOCIICOCL) s ] 、
テ) 5 + スフ セf ル7セトナトジルコニウム
CZr (CI13COCHCOCH3) 4 :]テ
トラキスアセチルアセトナドイツトリウムCY(CIl
、C[1CIICOCH,)、 ] 、テトラキスアセ
チルアセトナトトリウム[Th(CH,COCl1CO
C)1.)4〕、テトラキスアセチルアセトナトハフニ
ウム(If(CI13COCHCOCH3)4:l 、
ビス了セチルアセトナトウランオキ’、’ )’ (T
V)  [UO□(CHaCOCIICOCR3)2)
、テトラキスアセチルアセトナトウランCU(C113
COCRCOC1+、)2 ) 、ビスアセチルアセト
ナトチタニウムブトキド [Ti(DC,1Is)2(C113COCIICOC
I1.)z〕、ビスアセチルアセトナトチタニウム(r
V)オキシド[Ti0(C113COCIICOCt1
3)2) 、などが例示され、フルオルアセトナト金属
塩化合物としては、たとえば、トリスフルオルアセトナ
トインジニウム [I n (CF 3COC11CD
C113) 3] 、ビスフルオルアセトナト鉛CPb
(CP、C0CIICUC1+3)、 ]テ1〜ラキス
フルオルアセトナトトリウム[Th(CF3COCII
CDCI+3)4) 、テトラキスフルオルアセトナト
シルコニウム [:Zr(CF3COCtlCOCI1.L ] 、フ
ルオルアセトナドパラジウム[Pd (CF、C0CH
COCI+3) Eなどが例示され、さらにベンゾイル
アセトナト金属塩化合物としては例えば、トリスベンゾ
イルアセトナトアルミニウム〔AI (C611,CO
ClIC0CH,) 、E 、が例示される。
これらのうち、入手のし易さ、取り扱い易さなどの点か
ら、テトラキスアセチアアセトナトシルコニウム、アセ
チルアセトナトオキシドチタニウム、トリスアセチルア
セトナトバナジウム、ビスアセチルアセトナトバナジウ
ムオキシド、テトラキスフルオルアセトナトシルコニウ
ムなどがさらに好適であり、本発明において使用される
触媒は反応系において溶解するものが特に好ましい。
上記した本発明における触媒の使用量は、通常原料のH
PAに対して0.005〜0.3重量%、好ましくは0
.01〜0.1重量%である。また本発明において、こ
れらの触媒の使用形態は固体のままで、あるいは液体の
ままで使用されるが、所望に応じて反応に不活性な適当
な溶媒、例えばベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭
化水素、に溶解または懸濁させて使用される。本発明に
おいて、これらの触媒は通常はHPAにそのまま直接に
、またはHPAを溶融した後添加されるが、本発明にお
ける上記の触媒は一般的に非加水分解性のものが多く微
量の水と接触しても触媒活性を失うことがないから、必
要に応じて脱水前のアルドール縮合反応生成液の段階で
添加することもできる。
本発明において反応後生成物から触媒を分離されるが、
この触媒の分離は生成物が若干着色している場合があり
、生成物の精製を兼ねて行うことができる。この精製、
分離は単蒸留法で行うことができ、目的物は留出液とし
て得られる。
なお、本発明は回分法、半回分法、あるいは連続法いず
れの方法でも行うことができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、短時間で高収率に、しかも副反応生成
物を極力低減することができ、高純度のESCをえるこ
とができる。また、本発明における触媒は熱安定性に優
れていること、また耐加水分解性にすぐれていることか
ら、目的生成物のESCとの分離が容易であると共に、
回収した触媒は再使用することが可能である。
次ぎに本発明の実施例を示す。なお、従来の触媒を使用
した場合につき比較例を示す。
実施例において「%」および「部」は、それぞれ「重量
%」、「重量部」である。
実施例 1 コンデンサー、温度計、窒素ガス吹き込みノズル、攪拌
機を付した500m1の四つ日丸底フラスコに、粉末状
の純度99,8%のHPA300部を仕込み加熱溶融し
、90℃に達した時点で触媒としてテトラキスアセチル
アセトナトシルコニウムCZr (C11,CDClI
C0CII−) 4)をHPAに対して0゜03%添加
した。触媒の添加と同時に加熱を止め放冷したが、温度
は5分間で148℃まで上昇した。その後温度は徐々に
低下し、130℃に達したところで急冷して反応を停止
した。触媒の添加から急冷まで25分であった。
得られた生成物を分析したところその組成は次の通りで
あった。
HPA            O,05%ESG  
         99.30%その他不明分    
      0.29%この組成は工業製品としては十
分であるが、若干淡黄色であり、触媒を含有しているの
で生成物を減圧下車蒸留した。140〜b mm11gの主留分ESG288部を得た。
この主留分ESGを分析した結果、融点48.4℃、水
酸基価539.6、 溶融色(APHA>10以下であ
った。
実施例 2 触媒としてトリスアセチルアセトナトバナジウA [V
(C113COCIICOCH3)3:] 0 、03
%を使用し、温度が130℃に達した時点で触媒を添加
した。触媒添加後5分間で温度は155℃まで上昇した
この温度で30分間保持した後放冷し、温度が130℃
に達したとごろで急冷やして反応を停止した。触媒の添
加から反応停止までは40分であった。
得られた生成物の分析結果は次の通りであった。
HPA            2.65%ESG  
         96.25%その他不明分    
      0.14%この生成物を実施例1と同様減
圧下に単蒸留した。140〜b G274部を得た。この主留分ESGを分析した結果、
融点49.2℃、水酸基価541.O1溶融色(APH
A)10以下であった。
実施例 3 触媒として、テトラキストリフルオルアセチルアセトナ
トジルコニウム[Zr (CH3COCIICOCP3
) 4 )0.03%を使用し、反応時間を30分とし
た外は実施例1と同様な装置、原料HPAおよび反応操
作を行った。
得られた生成物の分析結果は次の通りであった。
HPA            3.50%ESG  
         95.10%その他不明分    
      1.15%この生成物を実施例1と同様減
圧下に単蒸留した。
140〜b 280部を得た。この主留分ESGを分析した結果、融
点49.0℃、水酸基価542.2、溶融色(APHA
)10以下であった。
実施例 4 触媒として、アセチルアセトナトオキシドチタニウム[
Ti0(C113COCIICOCH3)2〕0 、0
3%を使用し、反応時間を60分とした外は実施例1と
同様に実施した。
得られた生成物の分析結果は次の通りであった。
HPA            O,50%ESG  
         99.00%その他不明分    
      0.40%この生成物を実施例1と同様減
圧下に単蒸留した。
140〜b 286部を得た。この主留分ESGを分析した結果、融
点49.0℃、水酸基価540.5、溶融色(八PHA
)10以下であった。
比較例 1 触媒として、テトライソプロピルチタネートを0.06
%使用し、反応時間を30分とした外は実施例1と同様
に実施した。
得られた生成物の分析結果は次の通りであった。
HPA            7.1  %ESG 
          87.2  %その他不明分  
        2.8 %この生成物を実施例1と同
様減圧下に単蒸留した。
140〜b 250部を得た。この主留分ESGを分析した結果、融
点48,0℃、水酸基価533、 溶融色(APHA)
30であった。
比較例 2〜7 実施例1に使用した反応容器、原料HPAおよび反応操
作で、次の表に示した所定の触媒、添加量、反応温度、
反応時間で実施した。
得られた生成物の分析結果は表−1の通りであった。
(以下 ぶfg)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アセトナト金属塩化合物の存在下にヒドロキシピ
    バルアルデヒドを縮合させることを特徴とする2,2−
    ジメチル−1,3−プロパンジオール・ヒドロキシピバ
    リン酸モノエステルの製造法
  2. (2)アセトナト金属塩化合物が、周期律表第III族〜
    第VII族遷移金属化合物から選ばれた少なくとも一種で
    ある特許請求の範囲第1項記載の方法
  3. (3)アセトナト金属塩化合物が、アセチルアセトナト
    金属塩化合物、フルオルアセトナト金属塩化合物および
    ベンゾイルアセトナト金属塩化合物から選ばれた少なく
    とも一種である特許請求の範囲第1項記載の方法
JP60290811A 1985-12-25 1985-12-25 2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオ−ル・ヒドロキシピバリン酸モノエステルの製造法 Expired - Fee Related JPH062714B2 (ja)

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US06/940,379 US4762947A (en) 1985-12-25 1986-12-11 Process for producing 2,2-dimethyl-1,3-propanediol mono(hydroxypivalate)
DE19863643151 DE3643151A1 (de) 1985-12-25 1986-12-17 Verfahren zur herstellung von 2,2-dimethyl-1,3-propandiol-mono(hydroxypivalat)

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US4762947A (en) 1988-08-09
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