KR102188904B1 - 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법 및 알킬렌옥사이드 부가체 - Google Patents

알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법 및 알킬렌옥사이드 부가체 Download PDF

Info

Publication number
KR102188904B1
KR102188904B1 KR1020167025920A KR20167025920A KR102188904B1 KR 102188904 B1 KR102188904 B1 KR 102188904B1 KR 1020167025920 A KR1020167025920 A KR 1020167025920A KR 20167025920 A KR20167025920 A KR 20167025920A KR 102188904 B1 KR102188904 B1 KR 102188904B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
alkylene oxide
oxide adduct
flow path
producing
microflow reactor
Prior art date
Application number
KR1020167025920A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160135215A (ko
Inventor
아키히로 후루타
카즈히사 오카다
Original Assignee
다케모토 유시 가부시키 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다케모토 유시 가부시키 가이샤 filed Critical 다케모토 유시 가부시키 가이샤
Publication of KR20160135215A publication Critical patent/KR20160135215A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102188904B1 publication Critical patent/KR102188904B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D303/00Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/04Compounds containing oxirane rings containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring oxygen atoms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0093Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C213/00Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C213/04Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton by reaction of ammonia or amines with olefin oxides or halohydrins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C217/00Compounds containing amino and etherified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C217/02Compounds containing amino and etherified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having etherified hydroxy groups and amino groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
    • C07C217/50Ethers of hydroxy amines of undetermined structure, e.g. obtained by reactions of epoxides with hydroxy amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/02Preparation of ethers from oxiranes
    • C07C41/03Preparation of ethers from oxiranes by reaction of oxirane rings with hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/03Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
    • C07C43/04Saturated ethers
    • C07C43/10Saturated ethers of polyhydroxy compounds
    • C07C43/11Polyethers containing —O—(C—C—O—)n units with ≤ 2 n≤ 10
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/03Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
    • C07C43/04Saturated ethers
    • C07C43/13Saturated ethers containing hydroxy or O-metal groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/26Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/26Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
    • C08G65/2603Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing oxygen
    • C08G65/2606Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing oxygen containing hydroxyl groups
    • C08G65/2609Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing oxygen containing hydroxyl groups containing aliphatic hydroxyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/26Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
    • C08G65/2618Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing nitrogen
    • C08G65/2621Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing nitrogen containing amine groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/26Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
    • C08G65/2696Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds characterised by the process or apparatus used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00788Three-dimensional assemblies, i.e. the reactor comprising a form other than a stack of plates
    • B01J2219/00792One or more tube-shaped elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00819Materials of construction
    • B01J2219/00822Metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00851Additional features
    • B01J2219/00858Aspects relating to the size of the reactor
    • B01J2219/0086Dimensions of the flow channels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00851Additional features
    • B01J2219/00867Microreactors placed in series, on the same or on different supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00851Additional features
    • B01J2219/00869Microreactors placed in parallel, on the same or on different supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00889Mixing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00781Aspects relating to microreactors
    • B01J2219/00891Feeding or evacuation
    • B01J2219/00894More than two inlets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Polyethers (AREA)

Abstract

소규모에서 대규모까지 임의의 규모로 알킬렌옥사이드 부가체를 연속 제조할 수 있는 것, 또 부가반응시의 온도 및 압력을 고정밀도로 제어할 수 있고, 결과적으로 착색이 없는 분자량 분포가 좁은 고품질의 알킬렌옥사이드 부가체를 연속 제조할 수 있는 것, 이상을 동시에 달성할 수 있는 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법 및 그러한 알킬렌옥사이드 부가체를 제공한다. 내경 0.05∼3.5mm의 유로를 가지는 마이크로플로우 리액터를 사용하고, 그 유로에 소정량의 알킬렌옥사이드와 소정량의 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물을 액체의 상태로 연속 공급하고, 그 유로의 온도 70∼200℃, 그 유로의 공급구 압력 1∼10MPa의 조건하에서 통과시키면서 반응시키는 것에 의해 알킬렌옥사이드 부가체를 제조했다.

Description

알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법 및 알킬렌옥사이드 부가체{ALKYLENE OXIDE ADDUCT MANUFACTURING METHOD AND ALKYLENE OXIDE ADDUCT}
본 발명은 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법 및 알킬렌옥사이드 부가체에 관한 것으로, 더욱 자세한 내용은 튜브상의 유로를 가지는 마이크로플로우 리액터를 사용해서 알킬렌옥사이드 부가체를 제조하는 방법 및 이러한 방법에 의해 수득되는 알킬렌옥사이드 부가체에 관한 것이다.
종래, 알킬렌옥사이드 부가체는 일반적으로 배치식 반응법에 의해 제조되고 있다. 배치식 반응법은 오토클레이브에 원료의 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물과 촉매를 투입하고, 알킬렌옥사이드를 주입한 후, 가압 하에 소정의 온도로 반응시켜서 알킬렌옥사이드 부가체를 제조하는 방법이다(예를 들면, 특허문헌 1∼3참조). 그러나, 이러한 배치식 반응법에 의한 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법에는 1) 알킬렌옥사이드 부가체를 연속 제조할 수 없다는, 2) 고압하에서의 부가반응을 대형장치에서 실시하기 때문에 폭발의 위험이 있다는, 3) 기액반응으로 수행되는 경우도 있어, 부가반응시의 온도나 압력의 제어가 어렵고, 착색을 발생하고, 분자량 분포가 넓어지는 등, 품질이 저하된다는, 4) 제조장치가 고가인 등의 문제가 있다. 이러한 배치식 반응법의 개량법으로서 관형 반응기를 사용한 연속 반응법(예를 들면, 특허문헌 4 및 5참조)이 제안되고 있지만, 이러한 종래의 연속식 반응법에 의한 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법에는 1) 여전히 부가반응시의 온도나 압력의 제어가 어렵다는, 착색을 발생하고, 분자량분포가 넓어지는 등, 품질이 저하된다는, 2) 양산이 어렵다는 등의 문제가 있다.
일본 공개특허공보 H07-48305호 일본 공개특허공보 2008-50293호 일본 공개특허공보 2008-120737호 일본 공개특허 S52-151108호 일본 공개특허 S53-90208호
본 발명이 해결하려고 하는 과제는 소규모에서 대규모까지 임의의 규모로 알킬렌옥사이드 부가체를 연속 제조할 수 있는 것, 또 부가반응시의 온도 및 압력을 고정밀도로 제어할 수 있고, 결과적으로 착색이 없는, 분자량분포가 좁은 고품질의 알킬렌옥사이드 부가체를 연속 제조할 수 있는 것, 이상을 동시에 달성할 수 있는 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법 및 그러한 알킬렌옥사이드 부가체를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 상기의 과제를 해결하기 위해 연구한 결과, 알킬렌옥사이드 부가체를 제조하는 방법으로서, 특정한 내경의 튜브상 유로를 가지는 마이크로플로우 리액터를 사용하고, 그 유로에 소정량의 알킬렌옥사이드와 소정량의 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물을 액체의 상태로 연속 공급하고, 쌍방을 그 유로를 통과시키면서 특정한 조건하에서 반응시키는 방법이 매우 호적한 것을 발견했다.
즉, 본 발명은 튜브상의 유로를 가지는 마이크로플로우 리액터를 사용해서 알킬렌옥사이드 부가체를 제조하는 방법에 있어서, 내경 0.05∼3.5mm의 유로를 가지는 마이크로플로우 리액터를 사용하고, 그 유로에 소정량의 알킬렌옥사이드와 소정량의 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물을 액체의 상태로 연속 공급해서, 그 유로의 온도 70∼200℃, 그 유로의 공급구 압력 1∼10MPa의 조건하에서 통과시키면서 반응시키는 것을 특징으로 하는 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법에 관한 것이다. 또 본 발명은 이러한 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법에 의해 수득되는 알킬렌옥사이드 부가체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법(이하, 단순하게 본 발명의 제조방법이라고 한다)은 특정한 마이크로플로우 리액터를 사용해서, 그 유로에 알킬렌옥사이드와 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물을 액체의 상태로 연속 공급하면서, 그 유로를 통과시키면서 반응시켜서 알킬렌옥사이드 부가체를 얻는 방법이다.
본 발명의 제조방법에서 사용하는 마이크로플로우 리액터는 튜브상의 유로를 가지는 것으로, 이러한 유로가 내경 0.05∼3.5mm, 바람직하게는 0.08∼2.8mm, 더 바람직하게는 0.15∼2.5mm인 것이다. 본 발명의 제조방법에서는 복수의 이러한 마이크로플로우 리액터를 직렬 및/또는 병렬로 접속해서 사용할 수 있다. 복수의 마이크로플로우 리액터는 전부가 동일한 내경의 유로를 가지는 것일 필요는 없고, 상기의 내경의 범위 내에서 필요에 따라서 서로 다른 내경의 유로를 가지는 것을 접속할 수 있다. 각 마이크로플로우 리액터의 유로 길이나 구성재의 재질 등은 제조하는 알킬렌옥사이드 부가체의 종류에 따라서 적당하게 선택할 수 있다.
본 발명의 제조방법에 적용하는 알킬렌옥사이드로서는 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 1,2-부틸렌옥사이드, 테트라하이드로푸란 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드가 바람직하다.
본 발명의 제조방법에 적용하는 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물로서는 1) 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올, 부틸알코올, 펜틸알코올, 헥실알코올, 헵틸알코올, 옥틸알코올, 데실알코올, 도데실알코올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 헥산디올, 글리세린, 트리메틸올프로판, 솔비톨 및 펜타에리스리톨 등의 탄소수 1∼22의 1∼6가의 지방족 알코올, 2) 디에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디글리세롤, 테트라에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 1-모노메틸에테르 및 테트라하이드로푸르푸릴알코올 등의 에테르 기를 가지는 1∼6가의 지방족 알코올, 3) 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 펜틸아민, 헥실아민, 헵틸아민, 옥틸아민, 데실아민 및 도데실아민 등의 탄소수 1∼22의 모노알킬아민, 4) 디메틸아민, 디에틸아민, 프로필메틸아민, 디부틸아민, 펜틸메틸아민, 헥실메틸아민, 옥틸메틸아민, 디노닐아민, 디라우릴아민, 미리스틸메틸아민, 디세틸아민, 스테아릴메틸아민, 아라키닐(arachinyl)메틸아민, 2-테트라데세닐메틸아민, 2-펜타데세닐메틸아민, 2-옥타데세닐메틸아민, 15-헥사데세닐메틸아민, 올레일메틸아민, 리놀레일메틸아민 및 엘라에오스테아릴메틸아민 등의 탄소수 1∼22의 디알킬아민, 5) 모노에탄올아민, 모노이소프로판올아민, 디에탄올아민, 디프로판올아민, 트리에탄올아민 및 트리이소프로판올아민 등의 분자 중에 1∼3개의 수산기를 가지는 알칸올아민, 6) 디에틸에탄올아민, 디부틸에탄올아민, 에틸디에탄올아민, 부틸디에탄올아민, 스테아릴디이소프로판올아민 등의 탄소수 1∼18의 알킬기를 가지는 알킬디알칸올아민 및 디알킬알칸올아민, 7) N-2-하이드록시에틸아미노에틸아민, N,N-디(2-하이드록시에틸)아미노프로필아민, N,N,N',N'-테트라(2-하이드록시프로필)-에틸렌디아민 및 N,N-디(2-하이드록시프로필)-N'-2-하이드록시프로필-N", N"-디(2-하이드록시프로필)-디에틸렌트리아민 등의 분자 중에 1∼5개의 수산기를 가지는 알콕시화 폴리아민, 8) 글리콜산, 락트산, 말산, 하이드록시부티르산, 하이드록시스테아린산, 타르타르산, 테트라하이드록시숙신산 및 글루콘산 등의 분자 중에 수산기를 1∼5개 가지는 하이드록시카복시산, 9) 헥산산, 옥탄산, 라우르산, 스테아린산, 팔미톨레산, 올레산 등의 탄소수 6∼18의 포화 또는 불포화의 지방족 모노 카복시산 1몰과 에틸렌글리콜이나 부탄디올 1몰로부터 수득되는 2가의 지방족 알코올 지방산 모노에스테르, 상기의 지방족 모노 카복시산 1∼2몰과 글리세린이나 트리메틸올프로판 1몰로부터 수득되는 3가의 지방족 알코올 지방산 모노 또는 디에스테르, 상기의 지방족 모노 카복시산 1∼3몰과 펜타에리스리톨 1몰로부터 수득되는 4가의 지방족 알코올 지방산 모노∼트리에스테르, 상기의 지방족 모노 카복시산 1∼5몰과 솔비톨 1몰로부터 수득되는 6가의 지방족 알코올 지방산 모노∼펜타에스테르 및 상기의 지방족 모노 카복시산과 소르비탄이나 솔바이트로부터 수득되는 부분 에스테르 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물로서는 탄소수 1∼6의 1가의 지방족 알코올, 탄소수 1∼4의 2가의 지방족 알코올, 글리세린, 디글리세린, 펜타에리스리톨, 탄소수 1∼6의 모노 알킬아민 및 탄소수 1∼6의 디알킬 아민이 바람직하고, 탄소수 1∼6의 1가의 지방족 알코올 및 탄소수 1∼6의 모노 알킬아민이 더 바람직하다.
본 발명의 제조방법에서는 촉매를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 촉매로서는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 나트륨 알콕사이드, 칼륨 알콕사이드 등의 알칼리 촉매를 들 수 있다. 그 중에서도 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 나트륨 메톡사이드 및 칼륨 tert-부톡사이드가 바람직하다. 이러한 촉매는 알킬렌옥사이드나 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물과는 별도로 마이크로플로우 리액터의 유로에 공급할 수 있고, 또 유로 내에 담지할 수도 있지만, 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물과 혼합하고 나서 마이크로플로우 리액터의 유로에 공급하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제조방법에서는 마이크로플로우 리액터의 유로에, 소정량의 알킬렌옥사이드와 소정량의 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물을, 게다가 소정량의 촉매를 액체의 상태로 연속 공급하고, 그것들을 그 유로의 온도 70∼200℃, 바람직하게는 80∼180℃, 그 유로의 공급구 압력 1∼10MPa, 바람직하게는 1.5∼5MPa의 조건하에서, 통상은 0.5∼600분간, 바람직하게는 1∼200분간, 그 유로를 통과시키면서 반응시킨다.
본 발명의 제조방법에서는 알킬렌옥사이드와 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물을, 게다가 촉매를, 혼합기를 사용해서 혼합한 것을 마이크로플로우 리액터에 공급하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 2 이상의 독립한 공급로와, 이것들의 공급로의 합류부에 접속된 하나의 배출로(송액로)를 가지고, 하나의 공급로에서 액체의 알킬렌옥사이드를, 또 다른 하나의 공급로에서 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물을, 게다가 촉매를, 액체의 상태에서 혼합기 내에 공급하고, 혼합기 내에서 혼합한 것을 배출해서, 마이크로플로우 리액터에 공급하는 것이 바람직하다. 이러한 혼합기로서는 마이크로 믹서를 들 수 있다.
마이크로 믹서로서는 공급로 및 배출로의 내경이 0.01∼3.5mm의 것이 바람직하고, 0.01∼1.5mm의 것이 더 바람직하고, 0.04∼0.8mm의 것이 특히 바람직하다. 공급로 및 배출로의 단면 형상은 특별하게 한정되지 않고, 목적에 따라서 적당하게 선택할 수 있다.
공급로를 2개 마이크로 믹서로서는 T자형 마이크로 믹서, Y자형 마이크로 믹서 등을 들 수 있다. 또 공급로를 3개 가지는 것으로서는 십자형 마이크로 믹서 등을 들 수 있다.
이상에서 설명한 것과 같은 마이크로 믹서로서는 시판품을 사용할 수 있고, 예를 들면 마이크로테크닉스 마인츠연구소(IMM사)의 상품명 싱글 믹서 및 캐터필러 믹서, Micro Glass Co., Ltd.의 상품명 마이크로글래스 리액터, CPC 시스템사의 상품명 사이토스, Yamatake Co., Ltd.의 상품명 YM-1형 믹서 및 YM-2형 믹서, SHIMADZU GLC Ltd.의 상품명 믹싱티, Institute of Microchemical Technology Co.의 상품명 IMT칩 리액터, Toray Engineering Co., Ltd.의 상품명 마이크로ㆍ하이ㆍ믹서, Swagelok Company.의 상품명 유니온티 등을 들 수 있다.
알킬렌옥사이드, 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물, 게다가 알칼리 촉매를, 액체의 상태로 마이크로 믹서의 공급로에 공급하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물과 알칼리 촉매는 이들을 미리 혼합해 두고, 그 혼합액을 마이크로 믹서의 공급로에 공급할 수 있다.
본 발명의 제조방법에서는 목적에 따라서, 송류장치, 액량 조절계, 저장용기, 액체저장장치, 온도조정정치, 센서장치 등의 장치를 적당하게 설치하고, 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 소규모에서 대규모까지 임의의 규모로 알킬렌옥사이드 부가체를 연속 제조할 수 있는 것, 또 부가반응시의 온도 및 압력을 고정밀도로 제어할 수 있고, 결과적으로 착색이 없는, 분자량 분포가 좁은 고품질의 알킬렌옥사이드 부가체를 연속 제조할 수 있는 것, 이상을 동시에 달성할 수 있다는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 구성 및 효과를 더 구체적으로 하기 위해서, 실시예 등을 들지만, 본 발명이 이것들의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 부는 질량부를, 또 %는 질량%를 의미한다.
실시예
시험구분 1( 알킬렌옥사이드 부가체의 제조)
실시예 1
마이크로플로우 리액터의 공급구에 T자형 마이크로 믹서의 배출구(송액구)를 접속한 장치를 사용했다. T자형 마이크로 믹서의 제 1 공급로(내경 0.2mm)에 에틸렌옥사이드를 정량으로 연속 공급하고, 동시에 제2 공급로(내경 0.2mm)에 메틸알코올과 나트륨 메톡사이드와의 혼합액을 정량으로 연속 공급하고, 그 T자형 마이크로 믹서의 배출로(내경 0.2mm)에서 에틸렌옥사이드와 메틸알코올과 나트륨 메톡사이드를 합류시켜서 혼합했다. 계속해서 액체상태의 혼합액을 T자형 마이크로 믹서의 배출구로부터 마이크로플로우 리액터의 공급구를 거쳐서 튜브상의 유로(SUS316제, 내경 1mm, 길이 20m)에 정량으로 연속 공급하고, 그 마이크로플로우 리액터의 튜브상 유로 온도 90℃, 공급구의 압력 2.6MPa의 조건 하에서 그 유로를 20분간 통과시키면서 반응시키고, 알킬렌옥사이드 부가체를 얻었다.
실시예 2∼12
실시예 1과 동일하게 해서, 표 1에 기재된 장치 사양 및 반응조건 하에서 각 실시예의 알킬렌옥사이드 부가체를 얻었다.
비교예 1
실시예 1과 동일하게 해서 알킬렌옥사이드 부가체를 얻었다. 장치 사양 및 반응조건은 표 1에 기재된 바와 같지만, 여기에서는 내경 81mm의 유로를 가지는 플로우 리액터를 사용하고, 그 공급구의 압력 0.4MPa의 조건 하에서 반응시켰다.
비교예 2
내용 2L의 스테인레스제 오토클레이브에, 메틸알코올 100g 및 나트륨 메톡사이드 4g를 투입하고, 오토클레이브 내를 질소로 3회 치환한 후, 온도 90℃의 조건 하에서, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=43/57(질량비)의 혼합물 1330g를 2시간에 걸쳐서 도입하고, 그 동안에 온도를 140℃까지 상승시켰다. 추가로 1시간 숙성을 해서 반응을 종료했다. 반응계를 실온까지 냉각 후, 잔류하는 미량의 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드를 감압 제거하고, 알킬렌옥사이드 부가체를 얻었다.
비교예 3
내용 10L의 스테인레스제 오토클레이브에, 메틸알코올 600g 및 나트륨 메톡사이드 24.4g을 투입하고, 오토클레이브 내를 질소로 3회 치환한 후, 온도 90℃의 조건 하에서, 에틸렌옥사이드 7425g를 2시간에 걸쳐서 도입하고 있던바, 급격한 온도상승 및 압력상승을 동반한 이상반응이 발생했기 때문에, 반응을 정지하고, 추가로 1시간 숙성을 하고, 알킬렌옥사이드 부가체를 얻었다.
이상의 각 예에서 사용한 장치의 사양이나 반응조건 등을 표 1에 정리해서 나타냈다.
Figure 112016091166510-pct00001
표 1에 있어서,
AO: 알킬렌옥사이드
AO-1: 에틸렌옥사이드
AO-2: 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드=43/57(질량비)
M: 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물
M-1: 메틸알코올
M-2: 노멀 부틸알코올
M-3: 프로필아민
M-4: 디에틸렌글리콜
M-5: 글리세린
CA: 알칼리 촉매
CA-1: 나트륨 메톡사이드
CA-2: 수산화 나트륨
CA-3: 수산화 칼륨
CA-4: 칼륨 tert-부톡사이드
마이크로플로우 리액터의 유로 내경 및 길이: 유로의 직경이 다른 복수의 마이크로플로우 리액터를 접속했을 경우에는, 예를 들면 마이크로 믹서측에서 내경 0.5mm, 길이 10m의 유로를 가지는 마이크로플로우 리액터와 내경 1mm, 길이 20m의 유로를 가지는 마이크로플로우 리액터를 접속했을 경우, 내경을 0.5+1로 나타내고, 또 길이를 10+20로 나타냈다.
*2: 상기한 바와 같이, 내용 2L의 스테인레스제 오토클레이브를 사용해서 반응시켰을 때의 조건(공급구 압력은 오토클레이브 내의 최대압력).
*3: 상기한 바와 같이, 내용 10L의 스테인레스제 오토클레이브를 사용해서 반응시켰을 때의 조건(공급구 압력은 오토클레이브 내의 최대 도달압력, 실제로는 반응 중에 0.9MPa로 작동하는 안전밸브가 4회 열렸다).
이상은 표 2에 있어서도 동일하다.
시험구분 2(제조한 알킬렌옥사이드 부가체의 물성)
시험구분 1의 각 예에서 제조한 알킬렌옥사이드 부가체에 대해서, AO/M(질량비), M/EO/PO(몰비 및 질량비, EO는 에틸렌옥사이드, PO는 프로필렌옥사이드)를 산출했다. 또, 다음의 기준으로 색상을 평가했다. 또 다음의 방법으로 Mw/Mn의 비를 산출했다. 결과를 표 2에 정리해서 나타냈다.
색상의 평가
색상을 JIS-K0071-1: 1998(화학제품의 색시험방법- 제1부: HAZEN 단위색수(백금-코발트 스케일))에 의거해서 이하의 기준으로 평가했다.
◎: 표준비색액의 번호로 0∼20에 상당
○: 표준비색액의 번호로 30∼50에 상당
△: 표준비색액의 번호로 60∼150에 상당
×: 표준비색액의 번호로 200이상에 상당
Mw: GPC(겔투과크로마토그래피)에 의한 폴리스티렌 환산의 질량평균분자량
Mn: GPC(겔투과크로마토그래피)에 의한 폴리스티렌 환산의 수평균분자량
Figure 112016091166510-pct00002
표 2의 결과로부터도 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 의하면, 착색이 없는, 분자량 분포가 좁은 고품질의 알킬렌옥사이드 부가체를 연속제조할 수 있다.

Claims (7)

  1. 튜브상의 유로를 가지는 마이크로플로우 리액터 및 상기 마이크로플로우 리액터의 공급구에 접속된 마이크로 믹서를 사용해서 알킬렌옥사이드 부가체를 제조하는 방법에 있어서,
    마이크로플로우 리액터로서 내경 0.15∼2.5mm의 유로를 가지는 것을 사용하고, 또한 마이크로 믹서로서 2 이상의 독립한 공급로와 이들 공급로의 합류부에 접속된 하나의 배출로를 가지고, 또한 공급로 및 배출로의 내경이 0.04∼0.8mm인 것을 이용하여, 이러한 마이크로 믹서의 하나의 공급로에서 소정량의 액체 알킬렌옥사이드를, 또 다른 공급로에서 소정량의 활성 수소원자를 가지는 유기 화합물 및 알칼리 촉매를, 액체의 상태로 마이크로 믹서 내에 연속 공급하고, 마이크로 믹서 내에서 혼합한 것을 배출로로부터 연속 배출하여 마이크로플로우 리액터로 연속 공급해서, 마이크로플로우 리액터의 유로의 온도 70∼200℃, 그 유로의 공급구 압력 1∼10MPa의 조건하에서 통과시키면서 반응시키는 것을 특징으로 하는 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    마이크로 믹서가 T자형 마이크로 믹서, Y자형 마이크로 믹서 또는 십자형 마이크로 믹서인, 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    알킬렌옥사이드가 에틸렌옥사이드 및/또는 프로필렌옥사이드인 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    활성 수소원자를 가지는 유기 화합물이 탄소수 1∼6의 1가의 지방족 알코올 및 탄소수 1∼6의 모노 알킬아민으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상인 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020167025920A 2014-03-10 2014-03-10 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법 및 알킬렌옥사이드 부가체 KR102188904B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/056154 WO2015136596A1 (ja) 2014-03-10 2014-03-10 アルキレンオキシド付加体の製造方法及びアルキレンオキシド付加体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160135215A KR20160135215A (ko) 2016-11-25
KR102188904B1 true KR102188904B1 (ko) 2020-12-09

Family

ID=54071076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167025920A KR102188904B1 (ko) 2014-03-10 2014-03-10 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법 및 알킬렌옥사이드 부가체

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10047029B2 (ko)
EP (1) EP3118184B1 (ko)
KR (1) KR102188904B1 (ko)
CN (1) CN106061932A (ko)
WO (1) WO2015136596A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107759482A (zh) * 2017-11-21 2018-03-06 四川之江高新材料股份有限公司 微管反应器中dmae与dmaee的集成制备方法
CN109134259B (zh) * 2018-10-15 2020-08-25 南京工业大学 一种生物基多元醇及其制备方法和应用
CN109535411B (zh) * 2018-11-05 2021-06-11 南京威尔药业集团股份有限公司 利用微通道反应器制备单一分布聚乙二醇的方法
CN110183605A (zh) * 2019-05-31 2019-08-30 李学友 一种适用于高温操作的聚氨酯泡沫材料及其制备方法
US11738322B1 (en) * 2020-08-27 2023-08-29 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Microfluidic flow process for making linear polymers
JP6912681B1 (ja) * 2021-02-01 2021-08-04 株式会社日本触媒 第2級アルコールアルコキシレートの製造方法
JP6916402B1 (ja) * 2021-02-01 2021-08-11 株式会社日本触媒 第2級アルコールアルコキシレートの製造方法
CN113563575B (zh) * 2021-07-29 2023-04-28 浙江皇马科技股份有限公司 一种环氧烷烃-四氢呋喃共聚物及制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050245628A1 (en) * 2004-03-19 2005-11-03 Roland Hubel Alkoxylations in microstructured capillary reactors
US20130131389A1 (en) * 2010-08-09 2013-05-23 Basf Se Process for preparing polyether alcohols

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52151108A (en) 1976-06-07 1977-12-15 Mitsui Toatsu Chem Inc Preparation of ethyleneoxide adducts of higher alcohols
JPS6029369B2 (ja) 1977-01-19 1985-07-10 三井東圧化学株式会社 酸化エチレン高付加物の製法
JPH0748305A (ja) 1993-07-30 1995-02-21 Lion Corp アルキレンオキサイド付加物の製造方法
US6410801B1 (en) * 1999-11-18 2002-06-25 Basf Corporation Continuous process for the production of polyether polyols
WO2007135154A1 (de) * 2006-05-23 2007-11-29 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyetherpolyolen
JP4944544B2 (ja) 2006-08-24 2012-06-06 花王株式会社 アルキレンオキシド付加物の製造方法
DE102006041904A1 (de) 2006-09-07 2008-03-27 Cognis Ip Management Gmbh Verfahren zur Herstellung von Alkylenoxidanlagerungsprodukten
JP4918336B2 (ja) 2006-11-13 2012-04-18 花王株式会社 アルキレンオキシド付加物の製造方法
JP5652691B2 (ja) 2008-11-11 2015-01-14 日油株式会社 ポリアルキレングリコール誘導体およびその製造方法
US8877930B2 (en) * 2009-11-04 2014-11-04 Massachusetts Institute Of Technology Continuous flow synthesis of amino alcohols using microreactors
JP5610646B2 (ja) 2012-10-26 2014-10-22 竹本油脂株式会社 アルキレンオキシド付加体の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050245628A1 (en) * 2004-03-19 2005-11-03 Roland Hubel Alkoxylations in microstructured capillary reactors
US20130131389A1 (en) * 2010-08-09 2013-05-23 Basf Se Process for preparing polyether alcohols

Also Published As

Publication number Publication date
US10047029B2 (en) 2018-08-14
EP3118184A1 (en) 2017-01-18
WO2015136596A1 (ja) 2015-09-17
EP3118184A4 (en) 2017-11-08
CN106061932A (zh) 2016-10-26
KR20160135215A (ko) 2016-11-25
EP3118184B1 (en) 2019-09-04
US20160368847A1 (en) 2016-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102188904B1 (ko) 알킬렌옥사이드 부가체의 제조방법 및 알킬렌옥사이드 부가체
CA2391862A1 (en) Continuous process for the production of polyether polyols
JP2009506180A (ja) ポリエーテルアルコールの製造方法
EP0479363A2 (en) Alkoxylation of active hydrogen-containing compounds
JP5610646B2 (ja) アルキレンオキシド付加体の製造方法
CN101052608A (zh) 制备烷氧基化醇或酚的方法
DE102011005003A1 (de) Anlage zur Umsetzung von Alkylenoxiden
US10208162B2 (en) Method for the production of polyether carbonate polyols and device therefor
EP0045544A2 (en) Process for the manufacture of polyether polyols and their use for preparing polyurethanes
CN112062945A (zh) 一种高官能度聚醚多元醇及其制备方法
US8273925B2 (en) Method and device for the production of alkylene oxide addition products
EP2059494B1 (de) Verfahren zur herstellung von alkylenoxidanlagerungsprodukten
JP2001505891A (ja) 脂肪酸ポリエチレングリコールエステルの製造方法
MX2013006630A (es) Proceso para hacer eteres de poliglicerol de alcoholes grasos.
US9242217B2 (en) Process and apparatus for continuous high temperature short-time alkoxylation (ethoxylation, propoxylation) of chemical substances with active hydrogen atoms
AU735533B2 (en) Method for producing alkoxylated dimer fatty acids
JP2007284586A (ja) ポリエーテルモノオールの製造方法
JP6051005B2 (ja) アルキレンオキサイド付加物の製造方法
JP2013181000A (ja) 脂肪族アミンアルキレンオキサイド付加物およびその製造方法
RU2200171C2 (ru) Способ непрерывного проведения газожидкостных реакций
JP5950620B2 (ja) 脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物およびその製造方法
US8153750B2 (en) Viscosity reducer for highly viscous polyols
JP6916402B1 (ja) 第2級アルコールアルコキシレートの製造方法
EP0408856B1 (de) Verfahren zur Herstellung von alkylenoxid- und dioxan-1,4-armen nicht-ionogenen Tensiden mittels Alkalimetallalkoholat als Katalysator
RU2063955C1 (ru) Способ оксиэтилирования органических гидроксилсодержащих соединений

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant