KR101208742B1 - 알칼리토류-기재 알콕실화 촉매 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에스테르 결합에 알킬렌 산화물의 삽입을 가능하게 하고 촉진하는데 유용한 촉매에 관한 것이다. 알콕실화될 기질로서 사용되는 에스테르는, 식물성유, 동물성 지방, 및 플랜트유를 포함하여, C14 ~ C22 지방산의 메틸 에스테르 및 글리세린의 모노-, 디-, 및 트리-에스테르와 같은 지방산의 에스테르를 포함한다. 본 발명에 따른 촉매는 적어도 2가지의 알칼리토류 화합물을 포함하고, 이것은 알칼리토류의 어느 공지의 안정한 화합물을 포함할 수 있고, 임의로 하나 이상의, 분자량이 약 100~1500인 카르복실산 또는 폴리알킬렌 글리콜 또는 분자량이 약 100~1500인 C1~C10 알킬-캡트된 폴리알킬렌 글리콜과 같은 추가의 재료를 함유할 수 있다. 사용되는 바람직한 알칼리토류는 마그네슘과 칼슘의 염과 화합물이다.
알콕실화 촉매, 알콕실화 촉매의 제조방법, 알칼리토류 화합물, 알콕실화 계면활성제.

Description

알칼리토류-기재 알콕실화 촉매{ALKALINE EARTH-BASED ALKOXYLATION CATALYSTS}
본 출원은 2004년 8월 26일 출원된 미국 가출원 제 60/604,656호를 우선권으로 주장하며, 전체 내용은 여기서 참조에 의해 병합된다.
본 발명은 일반적으로 신규한 촉매에 관한 것이다. 더욱 특별히는, 본 발명은 알콕실화 메틸 에스테르, 알콕실화 알콜, 알콕실화 지방산, 및 알콕실화 트리글리세리드를 포함하는 알콕실화 글리세릴 에스테르와 같은 알콕실화 계면활성제의 제조에 유용한 촉매에 관한 것이다.
계면활성제의 제조에서 소수물질로 널리 사용되는 세제-범위 알콜(C12~C18)의 공급은 최근 매우 부족해지고 있고, 따라서 그들의 비용 상승을 가져온다. 세제-범위 알콜에 대한 공급 사정에 대한 결과를 보충하기 위해, 계면활성제 제조자들은 저렴한 소수물질을 찾고자 할 것이다. 그러나. 메틸 에스테르의 알콕실화는 알콜의 알콕실화보다 더 어렵고, 다른 촉매 시스템을 요구한다.
본 발명은 하나 이상의 알킬렌 옥사이드로 알콜 및/또는 에스테르의 알콕실화를 촉진하는데 유용한 촉매를 형성하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 알칼리토류 화합물(바람직하기는 칼슘 화합물)을 카르복실산과 혼합하여 첫번째 혼합물을 형성하는 단계; b) 황산과 같은 강한 미네랄 산을 상기 첫번째 혼합물에 첨가하여 두번째 혼합물을 형성하는 단계; 및 c) 상기 두번째 혼합물을 균일한 외관으로 혼합하는 단계를 포함한다. 추가적으로, 용매, 운반체, 유동화제와 같은 임의의 재료가 촉매의 제조방법의 어느 단계에 존재할 수 있다. 바람직하기는 Huntsman, LLC사(Houston Texas)의 제품인 상품명 POGOL®MP-116 글리콜 에테르를 포함하여, 알킬-엔드-캡트된 글리콜 에테르를 포함하여, 폴리알킬렌 글리콜 및 폴리옥시알킬화 알콜이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 면은 하나 이상의 알킬렌 산화물에 의한 카르복실산, 알콜 및 에스테르의 알콕실화반응을 촉진하는데 유용한 촉매를 형성하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 a) 알칼리토류 화합물(바람직하기는 칼슘 화합물)을, 카르복실산, 분자량이 약 100 내지 1000인 폴리알킬렌 글리콜, 분자량이 약 100 내지 1000인 C1~C10 알킬-캡트된 폴리알킬렌 글리콜 및 상기 중 어느 것을 포함하는 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 추가 재료와 혼합시키는 단계; 및 b) 상기 첫번째 혼합물을 황산, 유기 술폰산, 유기 술폰산염, 황산염, 이황산염, 아황산염, 중아황산염, 어느 C1~C12 카르복실산, 또는 어느 C1~C12 카르복실산염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 이온성 화학종과 혼합하여 두번째 혼합물을 형성하는 단계; 및 c) 상기 두번째 혼합물을 균일한 외관을 얻을 때까지 혼합하여 마감처리된 촉매를 제공하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명의 한 면에 따른 촉매와 지방산의 메틸 에스테르를 장전한 반응기에서 에틸렌 옥사이드의 소모를 그래프로 나타낸 것이다.
본 발명자들은 하나 이상의 카르복실산과 이온성 알칼리토금속염(바람직하기는 칼슘염)을 포함하는 혼합물을 강한 미네랄 산으로 처리하면, 산, 알콜 및 카르복실산의 메틸 에스테르의 알콕실화반응을 위한 실용적인 촉매를 가져온다는 것을 발견하였다. 본 발명의 바람직한 방법에 따라, 미네랄산은 H2SO4를 적어도 95중량% 함유하는 진한 황산이다. 본 발명에 따른 상기 방법으로 생성된 촉매는 일반적으로 좁은 올리고머 분포를 갖는 알콕실화 생성물을 제조하는데 유용하다.
알칼리토류 성분
본 발명은 알칼리토류 화합물을 포함하는 혼합물에 강산의 첨가를 포함한다. 알칼리토류 화합물은 25℃에서 리터당 적어도 2g의 수용해도를 갖는 이온성 알칼리토류 화합물인 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 그러므로, 염화물, 브롬화물, 요오드화물, 질산염, 아질산염, 인산염, 아인산염, 황산염, 아황산염, 카르복실산염, 알콕실화물, 플루오로보레이트, 플루오로실리케이트 등은 모두 본 발명의 방법에 사용될 수 있는 적당한 알칼리토금속의 염이다. 또한, 촉매 재료의 형성에서 각각 상기 음이온을 포함하는 2가지 이상의 알칼리토류 재료를 포함하는 혼합 물의 사용은 본 발명의 범위이다. 알칼리토금속염이 칼슘염인 것이 바람직하고, 이와 관련하여 칼슘 아세테이트가 특히 바람직하다. 또 다른 구현예에서, 본 발명의 촉매가 형성되는 혼합물에 존재하는 마그네슘의 양은, 존재하는 칼슘 화합물의 총량을 기준으로 약 0.1 내지 1.0중량%이고, 즉, 사용된 알칼리토류 화합물은 칼슘 아세테이트와 마그네슘 아세테이트의 혼합물로, 이것은 존재하는 칼슘과 마그네슘의 총 혼합중량을 기준으로, 약 0.1 내지 1.0 중량%의 마그네슘을 함유한다.
또 다른 구현예에서, 알칼리토류 성분은 하나의 화합물은 주성분이고 다른 화합물은 부성분으로 포함하는 알칼리토류 화합물들의 혼합물을 포함하고, 여기서 주성분에 존재하는 알칼리토류 원자와 부성분 중의 알칼리토류 원자의 수의 비는 약 9:1 ~ 약 10,000:1이다. 이와 같은 구현예에서, 칼슘화합물이 주성분을 포함하고 마그네슘 화합물이 부성분을 포함하는 것이 바람직하다. 특히 마그네슘 약 0.5 중량%를 함유하는 칼슘 아세테이트는 본 발명에 따른 촉매의 제조에서 원료로서 유용한 바람직한 알칼리토류 화합물이다.
산 성분
산 성분은 물에서 완전히 이온화되는(100% 이온화) 강산인 것이 바람직하지만, 필수적인 것은 아니다. 이와 같은 산은 화학자들에게 잘 알려져 있다. 다시 말하면, 본 발명에 따른 촉매의 제조에 사용하기에 적당한 산은 적어도, 사용되는 알칼리토류 화합물 원료의 음이온의 컨쥬게이트산 만큼 강한 산 강도(물에서 측정되었을 때, 해리도)를 가져야 한다. 예를 들면, 원료로서 칼슘 아세테이트와 마그네슘 아세테이트의 혼합물이 사용되는 경우, 본 발명에 따른 촉매를 형성하기 위해 사용되는 산은 아세트산보다 더 큰 산 해리 상수를 가져야만 한다.
카르복실산 성분
본 발명에 따라 촉매가 제조될 수 있는 조성물은 카르복실산을 함유할 수 있다. 필수적인 것은 아니나, 카르복실산은 지방산인 것이 바람직하다. 즉, 직쇄, 분지쇄, 시클릭, 방향족, 지방족, 알킬아릴 무엇이든지, 약 2~25개의 탄소원자를 갖는 어느 카르복실산. 적당한 산으로는 분자당 하나, 2개, 3개, 또는 그 이상의 카르복실산 작용을 갖는 것을 포함한다. 부가적으로, 카르복실산 성분은 하나, 2 개, 또는 3 개의 올레핀 결합(이중결합, 일명 "불포화")를 갖거나 또는 포화될 수 있다. 특히 바람직한 산은 올레산이다.
에테르 성분
본 발명에 따른 촉매는 에테르 성분을 포함할 수 있고, 이것은 바람직하기는 폴리알킬렌 글리콜; 하나 또는 두 말단에 알킬기를 갖는 폴리알킬렌 글리콜과 같은 폴리에테르 재료이고, 여기서 말단에 있는 알킬기는 어느 C1~C25 하이드로카르빌기; 폴리옥시알킬화된 카르복실산; 또는 필수적으로 실온에서 액체인 C1~C6 알킬렌 옥사이드의 어느 폴리머(블록 또는 랜덤)일 수 있다. 하나의 바람직한 구현예에서, 에테르 성분은 약 100 내지 1500의 분자량을 갖는다. 또 다른 구현예에서, 에테르 성분은 약 100 내지 1000의 분자량을 갖는다. 여기에는 분자량이 약 100 내지 1000인 폴리알킬렌 글리콜, 및 분자량이 약 100 내지 1000인 C1~C10 알킬-캡트된 폴리알킬렌 글리콜을 포함한다. 상기의 어느 것을 포함하는 어느 혼합물도 본 발명에 사용하기 에 알맞다.
본 발명의 한 구현예에 따른 촉매는 분말화된 칼슘 아세테이트를 올레산에 첨가하고, 균일한 분산물을 얻을 때까지 혼합하여 제조된다. 혼합물을 균일하게 하기 위한 바람직한 장치는 Silverson of Waterside사의 모델 L4RT-A 혼합기(Chesham, Bucks in the United Kingdom)이다. 그리고 나서, 진한 황산을 교반하면서 천천히 혼합물에 첨가하고, 모든 황산을 첨가한 후, 혼합물을 다시 L4RT-A Silverson에 분산시킨다. 이와 같은 과정은 지방산, 카르복실산 및 알콜의 메틸 에스테르를 포함하는 기질이 참여되는 알콕실화 반응에서 촉매로서 작용하는 액체를 생성한다.
다음의 예는 본 발명의 예시로서 구성되는 것으로 어느 방법으로도 본 발명을 한정하지 않는다.
실시예 1
PRIOLENE®6933 올레산 90g과 칼슘 아세테이트 모노하이드레이트 48g을 500 ㎖ 비이커 중에 혼합하여 알콕실화 촉매를 제조하였다. 칼슘 아세테이트를 상기 Siverson 혼합기를 사용하여 분산시켰다. 여기에 약 1분에 걸쳐 진한 황산 12g을 교반하면서 천천히 첨가하였다. 혼합물은 초기에 검게 변하였다가 혼합 후 황색으로 변하였다. 이어서, 상기 혼합물을 균질해질 때까지 Silverson 혼합기를 사용하여 분산시켰다. 반응 혼합물을 냉각시키고 추가로 Priolene 50g을 첨가하여 활성 촉매 30%를 함유하는 저점도 분산물을 얻었다.
반응 속도는 COGNIS 사의 EDENOR®MEPK12-18로 알려진 메틸에테르의 알콕실 화반응 과정에 걸쳐 첨가된 EO(에틸렌 옥사이드)의 양과 압력을 측정하여 얻었다. 반응 프로파일의 그래프를 도 1에 나타내었다.
본 발명에 따른 촉매의 제조는, 본 분야의 당업자에 의해 지방족, 방향족, 선형, 분지형 및 시클릭으로 간주되고, 포화 또는 1~3 올레핀 결합을 함유하는 카르복실산을 포함하여, 분자당 약 3~30개의 탄소원자를 갖는 어느 카르복실산을 이용하여 이루어질 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 촉매를 제조하는데 사용되는 카르복실산은 분자당 약 10~20개의 탄소원자를 갖는 지방산인 것이 바람직하다. 특히 바람직하기는 그들의 분자 구조에 하나 이상의 이중결합을 갖는, 약 8 ~20개의 탄소원자를 갖는 카르복실산이다. 그러므로, 상기 범위에 다음의 것들이 제한 없이 포함된다: 카프르산, 카프릴산, 카프로산, 옥탄산, 데칸산, 도코산산, 에루크산, 도데칸산, 테트라데칸산, 올레산, 헥사데카논산, 리놀레산, 리놀렌산, 옥타데카논산 및 다른 카르복실산들.
비록, 칼슘 아세테이트가 본 발명에 따른 촉매를 제공하는데 있어서 칼슘이온의 소스로서 바람직하지만, 본 발명은 제한 없이, 다음 음이온 중 하나 이상을 포함하여, 칼슘의 어느 알려진 안정한 염의 이용을 예고한다: 할로겐화물 음이온(F-, Cl-, Br-, I-), 어느 카르복실산의 음이온, 할릭(halic) 음이온, 할로스(halous) 음이온, 퍼할릭(perhalic) 음이온, 하이포할러스(hypohalous) 음이온, 질산염 음이온, 아질산염 음이온, 황산염 음이온, 아황산염 음이온, 카보네이트 음이온, 바이카보네이트 음이온, 페놀레이트 음이온 등과 같은 어느 미네랄 산의 음이온. 그러나, 카르복실산의 칼슘염을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
균질한 페이스트 또는 우유와 같은 외관의 액체의 형태로 존재할 수 있는, 본 발명에 따른 촉매를 사용하는 알킬화반응에서, 바람직한 촉매는 일반적으로 황산염으로 산출하여 약 30중량%의 칼슘을 함유하고, 최적으로는, 알콜 에톡실레이트와 알킬 에스테르의 알콕실화를 위한 최종 배치 중량을 기준으로 약 0.1~약 3 중량%로 존재한다. 메틸 에스테르의 경우, 촉매는 바람직하기는 배치 중량을 기준으로 약 2중량%로 존재하고, 알콜 알콕실레이트의 경우에는 약 0.25중량%로 존재하는 것이 바람직하다.
통상적으로, 촉매는 알킬렌 옥사이드 첨가 전에 개시제(선택)에 첨가된다. 알콕실화반응의 바람직한 온도범위는 약 160℃~ 185℃이고, 알콕실화반응은 바람직하기는 약 60 PSIG에서 실시된다; 그러나, 당업자에게 알콕실화반응에 알맞다고 알려진 어느 온도 및 압력도 사용될 수 있다.
그러므로, 여기서 기재된 바와 같이 촉매가 촉매반응에 유용한 반응은 다음 반응식과 같이 나타낸다:
Figure 112007016146728-pct00001
여기서, R1은 독립적으로 수소 및 어느 C1~C5 알킬기, 그러나 바람직하기는 수소 및 메틸로 이루어진 군으로부터 선택되고; R2는 독립적으로 어느 C6 ~C24 하이 드로카르빌 기이고 바람직하기는 주로 C12~C18이고; n은 약 1 내지 약 60 사이의 어느 값이고, R3는 독립적으로 수소 또는 어느 C1~C6 하이드로카르빌기, 바람직하기는 메틸 또는 에틸이다. (본 명세서 및 부속된 청구항에서 사용된 바에 따르면, 용어 "하이드로카르빌"은 치환기 또는 기가 일반적인 의미로 사용되는 것을 언급할 때, 본 분야의 당업자에게 잘 알려져 있다. 특별히, 이것은 분자의 나머지에 직접 결합된 탄소원자를 갖고 탄화수소 특성을 우세하게 갖는 기를 말한다. 하이드로카르빌 치환기 또는 기의 예는: (1)탄화수소 치환기, 즉, 지방족(예를 들면, 알킬 또는 알케닐), 알리시클릭(예를 들면, 시클로알킬, 시클로알케닐)치환기, 및 방향족-, 지방족-, 및 알리시클릭-치환 방향족 치환기, 뿐 아니라 고리가 분자의 다른 부분을 통해 완전해지는 시클릭 치환기(예를 들면, 2개의 치환기가 함께 알리시클릭 라디칼을 형성); (2)치환된 탄화수소 치환기, 즉 본 발명의 문맥에서, 우세하게 탄화수소 치환기를 변형시키지 않는 비-탄화수소 기를 함유하는 치환기(예를 들면, 할로(특히, 클로로 및 플루오로), 히드록시, 알콕시, 메르캅토, 알킬메르캅토, 니트로, 니트로소, 및 술폭시); (3)헤테로 치환기, 즉, 우세한 탄화수소 특성을 갖는 반면, 본 발명의 문맥에서 탄소원자로 이루어진 고리 또는 사슬에서 탄소 이외의 다른 것을 함유하는 치환기를 포함한다. 헤테로원자는 황, 산소, 질소를 포함하고 그리고 피리딜, 푸릴, 티에닐 및 이미다졸릴과 같은 치환기를 망라한다. 일반적으로, 2개 이하, 바람직하기는 하나 이하의 비-탄화수소 치환기가 하이드로카르빌기에서 매 10개 탄소원자마다 존재할 것이다; 통상적으로, 하이드로카르빌기에는 비-탄화수소 치환기가 없다.) 비록 상기 반응이 카르보닐 탄소에 대해 알콕실레이트 모이어티의 먼 말단에 부속된 R1기를 갖는 것으로 기재되었지만, 본 발명은 또한 R1기가 카르보닐 탄소에 대해 알콕실레이트 모이어티의 가까운 말단에 부속된 구현예를 포함한다. 본 발명은 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 혼합물이 임의로 분포된 혼합된 알콕시 모이어티들을 생성하기 위해 제한 없이 사용하는 것을 포함하여, 추가로 하나 이상의 알킬렌 옥사이드가 알콕실화제로 적용되는 경우를 포함한다. 이에 더하여, 본 발명은, 예를 들면 하나의 알킬렌 옥사이드의 양과 우선 반응하고 이어서 다른 알킬렌 옥사이드와 반응하는 것과 같은, 알킬렌 옥사이드의 블록 첨가를 포함한다.
상기 반응으로부터, 본 발명에 따른 촉매는 에스테르와 알킬렌 옥사이드의 반응을 촉매화할 수 있는 것으로 보이며, 여기서 다수의 알킬렌 옥사이드 분자를 포함하는 알킬렌 옥사이드가 에스테르에 삽입된다. 본 발명의 촉매는 또한 식물성유 및 플렌트유를 포함하는, 그러나 제한되지는 않는, 글리세린 트리-에스테르 오일과 같은 오일에 알킬렌 옥사이드를 삽입하는데 유용하다.
본 발명의 한 형태에 따른 촉매는 표1에 기재된 성분들을 표에 특정된 양(최종 촉매의 전체량을 기준으로 중량%)으로 혼합하여 제조하였다.
PRIOLEAN®6905 올레산 35%
POGOL®MP-116 글리콜 35%
칼슘 아세테이트 24%
황산 6%
지방산과 글리콜을 균질한 혼합물이 생성될 때까지 함께 혼합하였다. 그리고 나서, 칼슘 아세테이트를 혼합물과 혼합하고 균질해질 때까지 Silverson 혼합기를 사용하여 분산시켰다. 마지막으로, 생성된 분산물에 황산을 천천히 첨가하고 혼합물을 다시 균일해질 때까지 Silverson 혼합기로 혼합하였다. 최종적으로 생성된 촉매는 점성 오일성 액체이고, 이것은 어닐링되거나 또는 생성된 상태로 사용될 것이다.
본 발명에 따른 촉매의 제조에 원료로서 사용되는 카르복실산은 약 8 내지 약 26개 사이의 어느 수의 탄소원자를 포함할 수 있고 직쇄를 포함하거나 또는 분지쇄일 수 있다. 본 발명에 따른 촉매의 제조에 원료로서 사용되는 카르복실산은 포화 또는 불포화이다. 본 발명의 한 형태에 따르면, 카르복실산은 그 분자 구조에 하나의 이중결합을 갖는 지방산이다. 본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 카르복실산은 그 분자 구조에 두 개의 이중결합을 갖는 지방산이다. 본 발명의 다른 형태에 따르면, 지방산은 그 분자 구조에 세 개의 이중결합을 갖는 지방산이다.
본 발명의 한 면에 따르면, 약 100 ~ 1000의 분자량을 갖는 폴리-알콕실화 알콜, 및 약 100~1000의 분자량을 갖는 폴리알콕실화 글리콜, 및 약 100~1000의 분자량을 갖는 폴리알킬렌 글리콜, 약 100~1000의 분자량을 갖는 알킬-캡트된 폴리알킬렌 글리콜, 및 그들의 혼합물로부터 선택된 재료가 촉매에 존재하는 것이 바람직하다. 이와 같은 재료는 유동화제로서 유용하고, 이에 더하여 알킬렌 옥사이드가 폴리옥시알킬렌 사슬을 개시하거나 증식시키도록 작용할 수 있는 기질을 제공한다고 믿어진다. 알킬-캡트된 폴리알킬렌 글리콜이 사용될 때, "캡" 부분이 C1~C20 알킬기인 것이 바람직하다.
또 다른 구현예에 따르면, 최종 촉매에, 생산된 촉매의 총량을 기준으로 아연이 약 0.1중량% ~ 약 5중량%로 존재하도록 아연 원료가 촉매의 제조중 어느 단계에 촉매에 첨가된다. 아연의 원료는 분말화된 고체 아연 화합물 또는 염이거나, 또는 아연 이온을 함유하는 용액이거나, 또는 아연 화합물의 슬러리일 수 있다. 아연 산화물과 (아세트산 아연과 같은) 아연 카르복실레이트류가 특히 바람직하고 ZnO로 산출되었을 때, 촉매의 총량을 기준으로 약 2중량%의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.
비록 이 발명이 특정의 바람직한 구현예에 관하여 기재되고 설명되었지만, 이 분야의 통상의 당업자는 본 명세서 및 그에 수반된 청구범위를 읽고 이해한 후 당연히 그것의 동등한 변형 및 변경을 할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 본 내용은, 단독으로 또는 하나 이상의 다른 종속항의 특징 및/또는 한계, 어느 하나 이상의 독립항의 특징 및/또는 한계, 그들의 원 문헌에서 읽어지고 이와 같이 변형된 어느 독립항에 대해 적용된 나머지 종속항과 결합하여, 어느 종속항의 특징 및/또는 한계의 병합을 포함하여, 여기에 첨부된 여러 청구항 중 어느 하나와 나머지 청구항의 하나 이상의 병합에 의해 정의되는 주제를 포함한다. 이것은 또한 하나 이상의 독립항의 특징 및/또는 한계, 변형된 독립항을 이루도록 또 다른 독립항의 특징 및/한계의 결합, 그들의 원 문헌에서 읽어지고 이와 같이 변형된 어느 독립항에 대해 적용된 나머지 종속항의 결합을 포함한다. 이것은 본 발명에서 필수 요소로 포함되는 것으로 선택된다고 표시된 요소들 및/또는 화학종들을, 단독으로 또는 임의로 기재된 다른 요소들 및/또는 종들과 집단적으로 포함한다. 따라서, 현재 기재된 발명은 모든 이와 같은 변형과 변경을 포함하는 것으로 의도되고, 본 명세서의 상기 및 다른 내용의 관점에서, 따르는 청구항의 범위에 의해서만 제한된다.

Claims (37)

  1. 하나 이상의 알킬렌 옥사이드로 카르복실산, 알콜 및 에스테르의 알콕실화를 촉진하는데 유용한 촉매의 제조방법으로, 상기 방법은
    a) 2가지 이상의 알칼리토류 화합물과,
    카르복실산, 100~1500의 분자량을 갖는 폴리알킬렌 글리콜, 100~1500의 분자량을 갖는 C1~C10 알킬-캡트된 폴리알킬렌 글리콜 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 추가 재료를
    포함하는 첫번째 혼합물을 제공하는 단계,
    b) 아세트산보다 더 큰 해리 상수를 가지는 하나 이상의 산을 상기 첫번째 혼합물과 혼합하여 두번째 혼합물을 형성하는 단계, 및
    c) 상기 두번째 혼합물을 균질화하여 균질한 페이스트 또는 균질한 액체 형태의 촉매를 수득하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2가지의 알칼리토류 화합물은 이온성 염인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 2가지의 알칼리토류 화합물은 칼슘 화합물과 마그네슘 화합물의 혼합물인 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 알칼리토류 화합물은 존재하는 칼슘과 마그네슘의 전체 혼합량을 기준으로, 0.1중량%~1.0중량%의 마그네슘을 함유하는, 칼슘 화합물과 마그네슘 화합물의 혼합물을 포함하는 것인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 알칼리토류 성분은 화합물 중 하나는 주성분이고 다른 하나는 부성분으로 하는 알칼리토류 화합물들의 혼합물을 포함하고, 여기서 주성분에 존재하는 알칼리토류 원자와 부성분에 존재하는 알칼리토류 원자의 수의 비는 9:1 내지 10,000:1의 범위인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 추가로 d) 상기 촉매를 120℃~220℃의 온도에서, 0.05 토르(torr) ~ 100 기압의 압력하에서 5분 동안 가열하여 어닐링하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 산소 없이 수행되는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카르복실산은 카프르산, 카프릴산, 카프로산, 옥탄산, 데칸산, 도코산산, 도데칸산, 테트라데칸산, 올레산, 헥사데카논산, 리놀레산, 리놀렌산, 옥타데카논산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 추가 재료는 100~1000의 분자량을 갖는 메틸 에테르-캡트된 폴리알킬렌 글리콜을 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 알칼리토류 화합물은 이온성이고 음이온성 부분을 포함하며, 단계 b)에서 산의 해리상수는 상기 음이온성 부분의 컨쥬게이트 산의 해리상수 보다 큰 것인 방법.
  11. 제1항에 있어서, 단계 b)에서 산은 10중량%~99.9중량%의 H2SO4를 함유하는 황산인 방법.
  12. 제1항에 있어서, 단계 b)에서 산은 알킬벤젠 술폰산, 알킬벤젠 술폰산염, 파라-톨루엔 술폰산, 파라-톨루엔 술폰산염, 나프탈렌 술포네이트, 나프탈렌 술폰산, 술포숙시나메이트, 술포숙시네이트, 및 에테르 황산염의 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 알칼리토류 화합물 중 하나는 아세트산칼슘과 수산화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 카르복실산은 불포화 카르복실산인 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 카르복실산은 올레산을 포함하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 알칼리토류 화합물 중 하나는 그것의 음이온성 부분이 카르복실산의 음이온을 포함하는 이온성 칼슘 화합물인 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 알칼리토류 화합물 중 하나는 과염기화된(overbased) 황산염을 포함하는 방법.
  17. 알콜과 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기재료를 알콕실화하는 방법으로, 상기 방법은 상기 유기 재료를, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 및 부틸렌 옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 알킬렌 옥사이드로, 제1항에 기재된 방법으로 생산된 촉매의 존재하에 처리하는 것을 포함하는 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 촉매는 실온에서 불투명한 물질의 형태로 존재하는 방법.
  19. 유기 카르복시 화합물을 계면활성 특성을 갖는 분자로 전환하는데 유용한 알콕실화 방법으로, 상기 방법은 하기 반응식에 따라 진행되고:
    Figure 112012068896396-pct00002
    여기서, R1은 독립적으로 수소 및 C1~C4 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고; R2는 독립적으로 C6~C24 하이드로카르빌 기이고, R3는 독립적으로 수소 또는 C1~C6 하이드로카르빌 기이고, n은 1~30의 정수이고, 여기서 상기 방법은 제1항에 기재된 방법으로 생산된 촉매의 존재하에 수행되는 것인 방법.
  20. 유기 카르복시 화합물을 계면활성 특성을 갖는 분자로 전환하는데 유용한 알콕실화 방법에서 반응 속도를 증진시키기 위한 방법으로,
    상기 알콕실화 방법은 하기 반응식에 따라서 제1항에 기재된 방법으로 생산된 촉매의 존재하에 진행되고:
    Figure 112012068896396-pct00004
    여기서, R1은 독립적으로 수소 및 C1~C4 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고; R2는 독립적으로 C6~C24 하이드로카르빌 기이고, R3는 독립적으로 수소 또는 C1~C6 하이드로카르빌 기이고, n은 1~30의 정수이고,
    상기 반응 속도를 증진시키기 위한 방법은 카르복실산, C1~C8 알콜, 및 100~1000의 분자량을 갖는 폴리알킬렌 글리콜을 포함하는 3성분(ternary) 혼합물을 반응의 완결 전의 어느 단계에서 반응물들에 첨가하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 첨가되는 3성분 혼합물의 양은 유기 카르복시 화합물의 총량을 기준으로 0.1중량% ~ 10중량%인 것인 방법.
  21. 삭제
  22. 유기 카르복시 화합물을 계면활성 특성을 갖는 분자로 전환하는데 유용한 알콕실화 방법에서 반응 속도를 증진시키기 위한 방법으로, 상기 알콕실화 방법은 하기 반응식에 따라서 제1항에 기재된 방법으로 생산된 촉매의 존재하에 진행되고:
    Figure 112012068896396-pct00005
    여기서, R1은 독립적으로 수소 및 C1~C4 알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고; R2는 독립적으로 C6~C24 하이드로카르빌 기이고, R3는 독립적으로 수소 또는 C1~C6 하이드로카르빌 기이고, n은 1~30의 정수이고,
    상기 반응 속도를 증진시키기 위한 방법은 카르복실산, C1~C8 알콜, 및 100~1000의 분자량을 갖는 C1~C10 알킬-캡트된 폴리알킬렌 글리콜을 포함하는 3성분 혼합물을 반응의 완결 전의 어느 단계에서 반응물들에 첨가하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 첨가되는 3성분 혼합물의 양은 유기 카르복시 화합물의 총량을 기준으로 0.1중량% ~ 10중량%인 것인 방법.
  23. 제1항에 있어서, 상기 촉매는 아연을, 상기 촉매의 총중량을 기준으로 0.1 중량%~5중량%의 양으로 포함하는 방법.
  24. 글리세릴 트리에스테르를 계면활성 특성을 갖는 분자로 전환하는데 유용한 알콕실화 방법으로, 상기 방법은 제1항에 기재된 방법으로 생산된 촉매의 존재하에, C1~C4 알킬렌 옥사이드를 글리세릴 트리에스테르에 첨가하는 것을 포함하는 방법.
  25. 알콕실화 촉매로, 최소한
    알칼리토류 화합물;
    2~25개의 탄소원자를 갖는 카르복실산;
    100~1500의 분자량을 갖는 폴리알킬렌글리콜, 또는 100~1500의 분자량을 갖는 C1~C10 알킬-캡트된 폴리알킬렌 글리콜, 또는 이들의 혼합물; 및
    아세트산보다 더 큰 해리 상수를 가지는 산
    을 혼합하여 얻어진 생성물을 포함하는 알콕실화 촉매.
  26. 제25항에 있어서, 상기 알칼리토류 화합물은 알칼리토금속염인 알콕실화 촉매.
  27. 제26항에 있어서, 상기 알칼리토류 화합물은 칼슘염인 알콕실화 촉매.
  28. 제27항에 있어서, 상기 칼슘염은 아세트산 칼슘인 알콕실화 촉매.
  29. 제25항에 있어서, 상기 카르복실산은 포화지방산인 알콕실화 촉매.
  30. 제25항에 있어서, 상기 카르복실산은 하나 내지 3개의 이중결합을 갖는 지방산인 알콕실화 촉매.
  31. 제30항에 있어서, 상기 카르복실산은 올레산인 알콕실화 촉매.
  32. 제25항에 있어서, 상기 폴리알킬렌 글리콜은 폴리에틸렌 글리콜인 알콕실화 촉매.
  33. 제25항에 있어서, 상기 C1~C10 알킬-캡트된 폴리알킬렌 글리콜은 메톡시 폴리에틸렌 글리콜인 알콕실화 촉매.
  34. 제25항에 있어서, 아세트산보다 더 큰 해리 상수를 가지는 산은 황산인 알콕실화 촉매.
  35. 제25항에 있어서, 상기 알칼리토류 화합물은 아세트산 칼슘이고, 상기 카르복실산은 올레산이고, 상기 폴리알킬렌 글리콜은 폴리에틸렌 글리콜이고, 그리고 아세트산보다 더 큰 해리 상수를 가지는 산은 황산인 알콕실화 촉매.
  36. 제25항에 있어서, 상기 알칼리토류 화합물은 아세트산 칼슘이고, 상기 카르복실산은 올레산이고, 상기 C1~C10 알킬-캡트된 폴리알킬렌 글리콜은 메톡시 폴리에틸렌 글리콜이고, 그리고 아세트산보다 더 큰 해리 상수를 가지는 산은 황산인 알콕실화 촉매.
  37. 제25항에 있어서, 상기 알칼리토류 화합물은 촉매의 24중량%이고, 카르복실산은 촉매의 35중량%이고, C1~C10 알킬-캡트된 폴리알킬렌 글리콜은 촉매의 35중량%이고, 그리고 아세트산보다 더 큰 해리 상수를 가지는 산은 촉매의 6중량%인 알콕실화 촉매.
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