JP2755314B2 - ポリグリセリンの製法 - Google Patents
ポリグリセリンの製法Info
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、クロロヒドリンを反応させることにより、
環式成分量の少ない（ジグリセリンが50重量％より多
い）ポリグリセリンの製法に関する。
環式成分量の少ない（ジグリセリンが50重量％より多
い）ポリグリセリンの製法に関する。
従来の技術 米国特許第2520670号明細書から、グリセリン−α−
モノクロロヒドリンとグリセリンとを濃アルカリの存在
において高められた温度で反応させてポリグリセリンの
混合物に変換する、ポリグリセリンの製法が公知であ
る。この方法は、比較的長い反応時間、高い割合のポリ
グリセリン及び反応の終結後に反応混合物を低級脂肪族
アルコールで後処理しなければならないという欠点を有
する。
モノクロロヒドリンとグリセリンとを濃アルカリの存在
において高められた温度で反応させてポリグリセリンの
混合物に変換する、ポリグリセリンの製法が公知であ
る。この方法は、比較的長い反応時間、高い割合のポリ
グリセリン及び反応の終結後に反応混合物を低級脂肪族
アルコールで後処理しなければならないという欠点を有
する。
達成されるポリグリセリンの収率並びに環式成分の含
量については記載されていない。
量については記載されていない。
発明が解決しようとする課題 それ故、本発明の課題は、環式成分を僅少割合で含有
しかつ良好な収率でポリグリセリンを生成する方法を見
出すことであつた。その際にそれと同時に中間生成物
（クロロヒドリンエーテル混合物）の単離を必要とせず
かつ有機溶剤で処理する最終生成物の後処理も回避され
るべきである。
しかつ良好な収率でポリグリセリンを生成する方法を見
出すことであつた。その際にそれと同時に中間生成物
（クロロヒドリンエーテル混合物）の単離を必要とせず
かつ有機溶剤で処理する最終生成物の後処理も回避され
るべきである。
課題を解決するための手段 本発明により、この課題が、式： のエピクロロヒドリンと式： Cl−CH2−CH（OH）−CH2(OH) のグリセリン−α−モノクロロヒドリンとを、エピクロ
ロヒドリン対グリセリン−α−モノクロロヒドリンのモ
ル比0.8:1〜1:2.5で温度20〜120℃、殊に50〜100℃で、
酸又は酸性反応化合物の存在において反応させて、クロ
ロヒドリンエーテル混合物とし、得られた分離していな
い反応混合物に温度50〜120℃、殊に80〜95℃で反応混
合物の有機結合塩素の含量に相応してアルカリ性反応媒
体、殊にアルカリ性反応水溶液を添加して加水分解し、
反応混合物を水の添加後、１個又は複数個のカチオン交
換体を介して、及び続いてアニオン交換体の使用下に脱
塩し、蒸留により水を除去し、グリセリンを含有するジ
グリセリン−ポリグリセリン混合物を分留することによ
り、50重量％より多量のジグリセリンを含むポリグリセ
リンを製造することにより解決されることが明らかにな
った。この（グリセリンを含有する）ジグリセリン−ポ
リグリセリン混合物を分留によりジグリセリン、高級ポ
リグリセリン及び場合によりグリセリンに分離すること
も可能である。
ロヒドリン対グリセリン−α−モノクロロヒドリンのモ
ル比0.8:1〜1:2.5で温度20〜120℃、殊に50〜100℃で、
酸又は酸性反応化合物の存在において反応させて、クロ
ロヒドリンエーテル混合物とし、得られた分離していな
い反応混合物に温度50〜120℃、殊に80〜95℃で反応混
合物の有機結合塩素の含量に相応してアルカリ性反応媒
体、殊にアルカリ性反応水溶液を添加して加水分解し、
反応混合物を水の添加後、１個又は複数個のカチオン交
換体を介して、及び続いてアニオン交換体の使用下に脱
塩し、蒸留により水を除去し、グリセリンを含有するジ
グリセリン−ポリグリセリン混合物を分留することによ
り、50重量％より多量のジグリセリンを含むポリグリセ
リンを製造することにより解決されることが明らかにな
った。この（グリセリンを含有する）ジグリセリン−ポ
リグリセリン混合物を分留によりジグリセリン、高級ポ
リグリセリン及び場合によりグリセリンに分離すること
も可能である。
本発明方法では酸又は酸性反応化合物として鉱酸、ル
イス酸及び／又はハロゲン化カルボン酸、殊に硫酸、リ
ン酸又は亜リン酸、三弗化硼素、三弗化硼素エーテレー
ト、塩化鉄（III）及び／又は四塩化亜鉛、トリフルオ
ル酢酸及び／又はクロル酢酸を使用したα−モノクロロ
ヒドリンの重量に対して0.1〜２重量％、殊に0.1〜１重
量％の濃度で使用する。
イス酸及び／又はハロゲン化カルボン酸、殊に硫酸、リ
ン酸又は亜リン酸、三弗化硼素、三弗化硼素エーテレー
ト、塩化鉄（III）及び／又は四塩化亜鉛、トリフルオ
ル酢酸及び／又はクロル酢酸を使用したα−モノクロロ
ヒドリンの重量に対して0.1〜２重量％、殊に0.1〜１重
量％の濃度で使用する。
本発明の有利な実施形では、アルカリ性溶液中で反応
させた反応混合物を水の添加により70〜40重量％、殊に
60〜50重量％の溶液に稀釈し、かつ温度30〜80℃、殊に
40〜60℃で強酸性カチオン交換体と次いで弱塩基性アニ
オン交換体とを組合せてそれを介して脱塩する。
させた反応混合物を水の添加により70〜40重量％、殊に
60〜50重量％の溶液に稀釈し、かつ温度30〜80℃、殊に
40〜60℃で強酸性カチオン交換体と次いで弱塩基性アニ
オン交換体とを組合せてそれを介して脱塩する。
優れた実施形によれば、エピクロロヒドリンとグリセ
リン−α−モノクロロヒドリンとの反応から得られる分
離していない反応混合物又は高級ポリグリセリンにアル
カリ性反応のアルカリ炭酸塩溶液、殊に濃ソーダ溶液を
添加する。
リン−α−モノクロロヒドリンとの反応から得られる分
離していない反応混合物又は高級ポリグリセリンにアル
カリ性反応のアルカリ炭酸塩溶液、殊に濃ソーダ溶液を
添加する。
ジグリセリン及び場合により高級ポリグリセリンを含
有する、エピクロロヒドリンとグリセリン−α−モノク
ロロヒドリンとの反応により得られた、分離していない
反応混合物とアルカリ性反応溶液、殊にソーダ溶液とを
強制的に動かしながら混合すると有利であり、その際に
エピクロロヒドリンとグリセリン−α−モノクロロヒド
リンとの反応からの反応混合物を予め用意したアルカリ
性反応の溶液、殊にソーダ溶液に添加すると有利であ
る。
有する、エピクロロヒドリンとグリセリン−α−モノク
ロロヒドリンとの反応により得られた、分離していない
反応混合物とアルカリ性反応溶液、殊にソーダ溶液とを
強制的に動かしながら混合すると有利であり、その際に
エピクロロヒドリンとグリセリン−α−モノクロロヒド
リンとの反応からの反応混合物を予め用意したアルカリ
性反応の溶液、殊にソーダ溶液に添加すると有利であ
る。
エピクロロヒドリンとグリセリン−α−モノクロロヒ
ドリンとの反応生成物にアルカリ性反応溶液、殊にソー
ダ溶液を、アルカリ炭酸塩／有機結合塩素1:1〜1.2:1、
殊に1.05:1〜1.1:1の当量比で添加すると有利である。
ドリンとの反応生成物にアルカリ性反応溶液、殊にソー
ダ溶液を、アルカリ炭酸塩／有機結合塩素1:1〜1.2:1、
殊に1.05:1〜1.1:1の当量比で添加すると有利である。
他の実施形により、エピクロロヒドリンとグリセリン
−α−モノクロロヒドリンとの反応後に未反応の及び／
又は過剰量で使用したグリセリン−α−モノクロロヒド
リン及び／又はエピクロロヒドリンを蒸留、殊に真空蒸
留により除去しかつプロセス中に戻し、続いてカルカリ
性加水分解を実施する。
−α−モノクロロヒドリンとの反応後に未反応の及び／
又は過剰量で使用したグリセリン−α−モノクロロヒド
リン及び／又はエピクロロヒドリンを蒸留、殊に真空蒸
留により除去しかつプロセス中に戻し、続いてカルカリ
性加水分解を実施する。
反応混合物とアルカリ性反応水溶液とからの混合物が
pH範囲7.0〜13、殊に８〜12を有すると有利である。
pH範囲7.0〜13、殊に８〜12を有すると有利である。
他の実施形により、反応後の反応混合物を室温に冷却
しかつ析出した塩の主要量を分離、殊に濾別する。
しかつ析出した塩の主要量を分離、殊に濾別する。
カチオン交換体中のカチオン交換物質の再生は順流
（Gleichstrom）−又は接続−順流−再生（Verbund−Gl
eichstrom−Regeneration）により行なう。
（Gleichstrom）−又は接続−順流−再生（Verbund−Gl
eichstrom−Regeneration）により行なう。
ジグリセリン含有溶液を過圧下にイオン交換体中を流
すと有利である。
すと有利である。
ジグリセリン含有溶液を圧力1.1〜10バール、殊に２
〜６バールで１個以上のカチオン交換体と少なくとも１
個のアニオン交換体とを通すと有利である。
〜６バールで１個以上のカチオン交換体と少なくとも１
個のアニオン交換体とを通すと有利である。
カチオン交換体及び／又はアニオン交換体のイオン交
換体物質が篩板、孔板又はイオン交換体の高さ方向にお
いて移動可能であるように設置された、交換体物質を覆
いかつ均一な溶液流動を可能にする装置及び／又は不活
性成形材料及び／又は弾性プラスチツク材料により覆わ
れていると有利である。
換体物質が篩板、孔板又はイオン交換体の高さ方向にお
いて移動可能であるように設置された、交換体物質を覆
いかつ均一な溶液流動を可能にする装置及び／又は不活
性成形材料及び／又は弾性プラスチツク材料により覆わ
れていると有利である。
殊に、使用するカチオン交換体物質及びアニオン交換
体物質は80℃を上廻るまで、殊に100℃を上廻るまでは
温度安定性である。
体物質は80℃を上廻るまで、殊に100℃を上廻るまでは
温度安定性である。
強酸性カチオン交換体物質及び弱塩基性アニオン交換
体物質が25m2/gを上廻る、殊に50〜100m2/gの内面積（B
ET法により測定）を有すると優れている。
体物質が25m2/gを上廻る、殊に50〜100m2/gの内面積（B
ET法により測定）を有すると優れている。
ジグリセリン含有溶液を流速0.5〜15m/h、殊に１〜5m
/hでイオン交換体中を流動させると有利である。
/hでイオン交換体中を流動させると有利である。
実施例 1.グリセリン−α−モノクロロヒドリン1.326kg（12モ
ル）とSnCl4 2mlとを2l−二重套反応器（加熱用液体：
油；不活性ガス雰囲気:N）中に加えかつ約60℃に加熱す
る。
ル）とSnCl4 2mlとを2l−二重套反応器（加熱用液体：
油；不活性ガス雰囲気:N）中に加えかつ約60℃に加熱す
る。
２時間でエピクロロヒドリン1.11kg（12モル）を、80
℃を上廻らないように迅速に滴加する（場合により加熱
油を熱交換器を介して冷却する）。70℃でその１時間後
に反応は終結している。
℃を上廻らないように迅速に滴加する（場合により加熱
油を熱交換器を介して冷却する）。70℃でその１時間後
に反応は終結している。
前記のように生成した反応溶液の有機結合塩素の含量
に相応する量（＋10％の過剰分）の2mol−ソーダ溶液を
約90℃に加熱する。撹拌下に粗製クロロヒドリンエーテ
ル混合物を２時間で添加する。90℃で更に１時間後に加
熱を停止しかつ反応バツチを倍稀釈の塩酸の添加により
中性にする。
に相応する量（＋10％の過剰分）の2mol−ソーダ溶液を
約90℃に加熱する。撹拌下に粗製クロロヒドリンエーテ
ル混合物を２時間で添加する。90℃で更に１時間後に加
熱を停止しかつ反応バツチを倍稀釈の塩酸の添加により
中性にする。
中性反応溶液を真空中で濃縮し、析出した塩を濾別
し、かつ濾液を水で稀釈後、組合せたカチオン−及びア
ニオン交換体を介して脱塩する。水を除去するため、こ
の粗製ポリグリセリン溶液を真空中で蒸発させる。
し、かつ濾液を水で稀釈後、組合せたカチオン−及びア
ニオン交換体を介して脱塩する。水を除去するため、こ
の粗製ポリグリセリン溶液を真空中で蒸発させる。
生成物混合物は次の組成を有していた（重量％）： グリセリン44.3、環式ジグリセリン0.4、ジグリセリ
ン38.7、環式トリグリセリン0.3、トリグリセリン12.
7、環式テトラグリセリン0.3、テトラグリセリン2.8、
ペンタグリセリン0.5 2.グリセリン−α−モノクロロヒドリン1.326kg（12モ
ル）及び亜リン酸（水中30％）8mlを2l−二重套反応器
（加熱用液体：油）中に加え、80℃に加熱する。
ン38.7、環式トリグリセリン0.3、トリグリセリン12.
7、環式テトラグリセリン0.3、テトラグリセリン2.8、
ペンタグリセリン0.5 2.グリセリン−α−モノクロロヒドリン1.326kg（12モ
ル）及び亜リン酸（水中30％）8mlを2l−二重套反応器
（加熱用液体：油）中に加え、80℃に加熱する。
２時間でエピクロロヒドリン1.11kg（12モル）を、95
℃を上廻らないように滴加する（場合により加熱油を熱
交換体を介して冷却する）。85℃でその１時間後に反応
は終結している。
℃を上廻らないように滴加する（場合により加熱油を熱
交換体を介して冷却する）。85℃でその１時間後に反応
は終結している。
反応溶液の加水分解並びに後処理は例１に記載したよ
うに行なう。
うに行なう。
生成物混合物は次の組成を有していた（重量％）： グリセリン46.1、環式ジグリセリン0.6、ジグリセリ
ン40.8、環式トリグリセリン0.6、トリグリセリン9.2、
環式テトラグリセリン0.3、テトラグリセリン2.1、ペン
タグリセリン0.3。
ン40.8、環式トリグリセリン0.6、トリグリセリン9.2、
環式テトラグリセリン0.3、テトラグリセリン2.1、ペン
タグリセリン0.3。
Claims (16)
- 【請求項１】50重量％より多量のジグリセリンを含むポ
リグリセリンを製造する方法において、 式： のエピクロロヒドリンと式： Cl−CH2−CH（OH）−CH2（OH） のグリセリン−α−モノクロロヒドリンとをエピクロロ
ヒドリン対グリセリン−α−モノクロロヒドリンのモル
比0.8:1〜1:2.5で温度20〜120℃で、酸又は酸性反応化
合物の存在において反応させ、クロロヒドリンエーテル
混合物を得、かつこの得られた反応混合物に温度50〜12
0℃でアルカリ性反応溶液を添加して加水分解し、得ら
れたポリグリセリン混合物を水で希釈した後、カチオン
交換体及び次いでアニオン交換体を用いて脱塩し、次い
で蒸留することにより水を除去し、得られた環式成分含
量の少ない、グリセリンを含有するジグリセリン−ポリ
グリセリン混合物を分留することを特徴とする、50重量
％より多量のジグリセリンを含むポリグリセリンの製
法。 - 【請求項２】酸又は酸性反応化合物として鉱酸、ルイス
酸及び／又はハロゲン化カルボン酸を、使用したグリセ
リン−α−モノクロロヒドリンの重量に対して0.1〜２
重量％の濃度で使用することを特徴とする、請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】アルカリ性溶液中で反応させた反応混合物
を水の添加により70〜40重量％−溶液に稀釈し、かつ温
度30〜80℃で強酸性カチオン交換体と次いで弱塩基性ア
ニオン交換体とを組合せてそれを介して脱塩することを
特徴とする、請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】エピクロロヒドリンとグリセリン−α−モ
ノクロロヒドリンとの反応により得られた分離していな
い反応混合物又は高級ポリグリセリンにアルカリ反応性
アルカリ炭酸塩溶液を添加することを特徴とする、請求
項１から３までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】エピクロロヒドリンとグリセリン−α−モ
ノクロロヒドリンとの反応から得られた、高級ポリグリ
セリンを含んでいてもよいジグリセリンを含有する、分
離していない反応混合物をアルカリ性反応溶液と、強制
的な運動下に混合し、その際にエピクロロヒドリンとグ
リセリン−α−モノクロロヒドリンとの反応により得ら
れた分離していない反応混合物を予め用意したアルカリ
反応性溶液に添加することを特徴とする請求項１から４
までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】エピクロロヒドリンとグリセリン−α−モ
ノクロロヒドリンとの反応生成物にアルカリ性反応溶液
を、アルカリ炭酸塩と有機結合塩素含量との当量比もし
くはモル比1:1〜1.2:1で添加することを特徴とする、請
求項１から５までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】エピクロロヒドリンとグリセリン−α−モ
ノクロロヒドリンとの反応後に、未反応の及び／又は過
剰量で使用したグリセリン−α−モノクロロヒドリン及
び／又はエピクロロヒドリンを蒸留により除去し、プロ
セス中に戻し、かつ続いてアルカリ性加水分解を実施す
ることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１
項記載の方法。 - 【請求項８】反応混合物とアルカリ性反応水溶液とから
の混合物がpH範囲7.0〜13を有することを特徴とする、
請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項９】反応混合物を反応後に室温に冷却しかつ析
出した塩の主要量を分離することを特徴とする、請求項
１から８までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１０】カチオン交換体中のカチオン交換物質の
再生は順流−又は接続−順流−再生により行うことを特
徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の方
法。 - 【請求項１１】ジグリセリン含有溶液を過圧下にイオン
交換体中を流すことを特徴とする、請求項１から10まで
のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１２】ジグリセリン含有溶液を圧力1.1〜10バ
ール下に１個又は数個のカチオン交換体及び少なくとも
１個のアニオン交換体中を導くことを特徴とする、請求
項１から11までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１３】カチオン交換体及び／又はアニオン交換
体のイオン交換体物質が篩板、孔板又はイオン交換体の
高さ方向において移動可能であるように設置された、交
換体物質を覆いかつ均一な溶液流動を可能にする装置及
び／又は不活性成形材料及び／又は弾性プラスチック材
料により覆われていることを特徴とする、請求項１から
12までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１４】使用するカチオン交換体物質及びアニオ
ン交換体物質は80℃を上廻るまでは温度安定性であるこ
とを特徴とする、請求項１から13までのいずれか１項記
載の方法。 - 【請求項１５】強酸性カチオン交換体物質及び弱塩基性
アニオン交換体物質がBET法により測定して25m2/gを上
廻る内面積を有することを特徴とする、請求項１から14
までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１６】ジグリセリン含有溶液を流速0.5〜15m/h
でイオン交換体中を導くことを特徴とする、請求項１か
ら15までのいずれか１項記載の方法。
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| DE3900059A DE3900059A1 (de) | 1989-01-03 | 1989-01-03 | Verfahren zur herstellung von polyglycerinen |
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-
1990
- 1990-01-03 US US07/460,380 patent/US4992594A/en not_active Expired - Fee Related
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