JPH03229640A - アルコキシル化触媒 - Google Patents
アルコキシル化触媒Info
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- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は改質された二元金属(biIIcLallic
)または多元金属(polyIIetallie)
(周期律表のIA族、■A族及びIIIB族の金属以外
〕触媒、及びアルコキシル化生成物すなわち、アルキレ
ンオキシドの縮合反応生成物及び少くとも1個の活性水
素を有する有機化合物の製造における前uc!触媒の使
用に関する。本発明の他の様相は、2価または多価金属
、或いは2価または多価金属含有化合物例えばアルミニ
ウム争イソプロポキシドを、触媒的に活性な金属に対す
る根源として使用するアルコキシル化用の改質された二
元金属または多元金属の触媒を製造する方法を提供する
にある。本発明の更に他の様相は、改質された2価金属
または多価金属の触媒を使用して有益な狭い分子量範囲
を有するアルコキシル化生成物を製造する方法を提供す
るにある。
)または多元金属(polyIIetallie)
(周期律表のIA族、■A族及びIIIB族の金属以外
〕触媒、及びアルコキシル化生成物すなわち、アルキレ
ンオキシドの縮合反応生成物及び少くとも1個の活性水
素を有する有機化合物の製造における前uc!触媒の使
用に関する。本発明の他の様相は、2価または多価金属
、或いは2価または多価金属含有化合物例えばアルミニ
ウム争イソプロポキシドを、触媒的に活性な金属に対す
る根源として使用するアルコキシル化用の改質された二
元金属または多元金属の触媒を製造する方法を提供する
にある。本発明の更に他の様相は、改質された2価金属
または多価金属の触媒を使用して有益な狭い分子量範囲
を有するアルコキシル化生成物を製造する方法を提供す
るにある。
界面活性剤、機能性流体、グリコールエーテル、ポリオ
ール等の種々の製品が通常アルカリ性または酸性触媒の
存在下アルキレンオキシドと少くとも1個の活性水素を
有する有機化合物との縮合反応によって商業的に製造さ
れている。アルコキシル化生成物の種類や特性は、例え
ば、使用した活性水素化合物やアルキレンオキシドの種
類、使用した有機化合物に対するアルキレンオキシドの
モル比及び触媒の種類によって決定される。アルコキシ
ル化の結果として、ある範囲の分子量を有する様々な種
類の縮合反応生成物がa2合物として得られる。
ール等の種々の製品が通常アルカリ性または酸性触媒の
存在下アルキレンオキシドと少くとも1個の活性水素を
有する有機化合物との縮合反応によって商業的に製造さ
れている。アルコキシル化生成物の種類や特性は、例え
ば、使用した活性水素化合物やアルキレンオキシドの種
類、使用した有機化合物に対するアルキレンオキシドの
モル比及び触媒の種類によって決定される。アルコキシ
ル化の結果として、ある範囲の分子量を有する様々な種
類の縮合反応生成物がa2合物として得られる。
アルコキシル化生成物の用途の多くにおいて、アルコキ
シル化種のうちの幾つかは他のものよりずっと高い活性
を示す。従って、そのようなアルコキシル化種の製造に
対して選択性であるアルコキシル化法が望ましい。更に
、これらの用途の多くに対して、反応したアルキレンオ
キシドの分子量からあまり離れていない分子量分布範囲
内に入るアルコキシル化生成物の混合物は1柾類のアル
コキシル化種が大半を占めるアルコキシル化生成物より
優れていると考えられている。例えば、界面活性組成物
において、界面活性剤が作用しなければならない材料の
範囲は通常変わるものである。
シル化種のうちの幾つかは他のものよりずっと高い活性
を示す。従って、そのようなアルコキシル化種の製造に
対して選択性であるアルコキシル化法が望ましい。更に
、これらの用途の多くに対して、反応したアルキレンオ
キシドの分子量からあまり離れていない分子量分布範囲
内に入るアルコキシル化生成物の混合物は1柾類のアル
コキシル化種が大半を占めるアルコキシル化生成物より
優れていると考えられている。例えば、界面活性組成物
において、界面活性剤が作用しなければならない材料の
範囲は通常変わるものである。
ある範囲のアルコキシル化種を一緒に用いると、例えそ
れらのアルコキシル化種の範囲が狭いものであっても、
用いられる種々の材料に対する界面活性剤の機能を強化
することになる。また、非常ににかよったアルコキシル
化種の混合物は単一の種に比べて曇点、凝固点、流動点
及び粘度等のような特性が改善された混合物を提供する
ことができる。しかしなからバランスの問題もあり、ア
ルコキシル化種の範囲が広すぎると、あまり好ましくな
いアルコキシル化種が混合物を希釈してしまうだけでな
く意図した範囲のアルコキシル化種以外の多くの親水性
または親油性成分が目的とする特性を損なうことがある
。
れらのアルコキシル化種の範囲が狭いものであっても、
用いられる種々の材料に対する界面活性剤の機能を強化
することになる。また、非常ににかよったアルコキシル
化種の混合物は単一の種に比べて曇点、凝固点、流動点
及び粘度等のような特性が改善された混合物を提供する
ことができる。しかしなからバランスの問題もあり、ア
ルコキシル化種の範囲が広すぎると、あまり好ましくな
いアルコキシル化種が混合物を希釈してしまうだけでな
く意図した範囲のアルコキシル化種以外の多くの親水性
または親油性成分が目的とする特性を損なうことがある
。
更に、広い範囲のアルコキシル化種がアルコキシル化反
応生成物を用いる最終製品の自由度を制限することもあ
る。例えば、油中水彩乳濁製品を作成する場合には水の
含有量を最小限にした濃縮組成物を作成するのが望まし
い場合かよくある。
応生成物を用いる最終製品の自由度を制限することもあ
る。例えば、油中水彩乳濁製品を作成する場合には水の
含有量を最小限にした濃縮組成物を作成するのが望まし
い場合かよくある。
この濃縮物を使用時に水で希釈することにより、水を輸
送したり保管したりするために要する費用を節約するこ
とができる。所望の濃縮液を形成する能力は通常例えば
アルコキシル化種が狭い分布を有しているか否かによっ
て決まる。何故なら、より重い成分が存在すると、通常
より多くの水が必要とされさもなくばゲル化が生じる。
送したり保管したりするために要する費用を節約するこ
とができる。所望の濃縮液を形成する能力は通常例えば
アルコキシル化種が狭い分布を有しているか否かによっ
て決まる。何故なら、より重い成分が存在すると、通常
より多くの水が必要とされさもなくばゲル化が生じる。
アルコキシル化生成物において有機化合物のモル数に対
するアルキレンオキシドのモル数が所定の範囲にあるこ
とは重要なことであるということが長い間認識されてき
た。例えば、イギリス特許明細書第1399986号は
約10〜約13.5の親水−親油バランス(HL B)
を有するエトキシル化物を洗剤中に用いることを開示し
ている。このHLBを与えるためには、脂肪族アルコー
ル1モルに対して反応させるエチレンオキシドのモル数
が重要であると記載されている。イギリス特許明細書第
1482133号において、目的とする洗浄剤は更に狭
い範囲のHLB、即ち約10〜約12.5のHLBを与
えるのに充分なアルキレンオキシドをコサーファクタン
トとして用いている。イギリス特許明細書第14621
34号において約9.5〜11.5、好ましくは10、
O〜11.1のHLBを有するエトキシル化物を用いた
洗剤が開示されている。
するアルキレンオキシドのモル数が所定の範囲にあるこ
とは重要なことであるということが長い間認識されてき
た。例えば、イギリス特許明細書第1399986号は
約10〜約13.5の親水−親油バランス(HL B)
を有するエトキシル化物を洗剤中に用いることを開示し
ている。このHLBを与えるためには、脂肪族アルコー
ル1モルに対して反応させるエチレンオキシドのモル数
が重要であると記載されている。イギリス特許明細書第
1482133号において、目的とする洗浄剤は更に狭
い範囲のHLB、即ち約10〜約12.5のHLBを与
えるのに充分なアルキレンオキシドをコサーファクタン
トとして用いている。イギリス特許明細書第14621
34号において約9.5〜11.5、好ましくは10、
O〜11.1のHLBを有するエトキシル化物を用いた
洗剤が開示されている。
従って、アルコキシル化生成物によってもたらされる特
性がよりよく理解されるに従って、意図する特性を強化
するためにアルコキシル化物の製造を調節する必要が高
まってきている。よって、有機化合物1モル当りの反応
されたアルキレンオキシド成分のモル数の範囲が意図と
する特性が強化される範囲に限定されているアルコキシ
ル化生成物を得るために多大な努力が払われてきた。
性がよりよく理解されるに従って、意図する特性を強化
するためにアルコキシル化物の製造を調節する必要が高
まってきている。よって、有機化合物1モル当りの反応
されたアルキレンオキシド成分のモル数の範囲が意図と
する特性が強化される範囲に限定されているアルコキシ
ル化生成物を得るために多大な努力が払われてきた。
アルコキシル化法は少くとも1種類のアルキレンオキシ
ドを少くとも1個の活性水素を含む少くとも1種の有機
化合物と触媒の存在下縮合反応を行なうことを特徴とす
るものである。最も一般的な触媒は水酸化カリウムと思
われる。しがしなから水酸化カリウムを使用して製造さ
れた製品は通常広い範囲にわたるアルコキシル化種を示
す。
ドを少くとも1個の活性水素を含む少くとも1種の有機
化合物と触媒の存在下縮合反応を行なうことを特徴とす
るものである。最も一般的な触媒は水酸化カリウムと思
われる。しがしなから水酸化カリウムを使用して製造さ
れた製品は通常広い範囲にわたるアルコキシル化種を示
す。
例えば、M、 J、シック著「非イオン性界面活性剤」
第1巻、マーセル・デツカ−・インコーボレーテッド、
ニューヨークN、Y、(1967) 28〜41頁参照
。
第1巻、マーセル・デツカ−・インコーボレーテッド、
ニューヨークN、Y、(1967) 28〜41頁参照
。
即ち、特定のアルコキシル化種に対する選択性は殆ど示
されずアルコキシル化率が商い場合には特にその傾向が
顕著である。−例として、アメリカ特許第422318
4号の第6図はカリウム触媒を使用して脂肪アルコール
混合物を60重量%のエチレンオキシドでエトキシル化
することによって生成されたアルコキシル化種の分布を
示している。
されずアルコキシル化率が商い場合には特にその傾向が
顕著である。−例として、アメリカ特許第422318
4号の第6図はカリウム触媒を使用して脂肪アルコール
混合物を60重量%のエチレンオキシドでエトキシル化
することによって生成されたアルコキシル化種の分布を
示している。
アルコキシル化法によって得られる分布は同じ種類の触
媒を用いた場合であってもアルコキシル化される有機化
合物の種類によって変わり得る。
媒を用いた場合であってもアルコキシル化される有機化
合物の種類によって変わり得る。
例えばノニルフェノールの場合、水酸化カリウムを触媒
として使用することによりポアソン型の分布を得ること
ができる。しかしなから、デカノールやドデカノールの
ような脂肪族アルコールの場合分布は更に広くなる。こ
れらの分布を本明細書中において「従来の広い分布」と
して呼ぶ。
として使用することによりポアソン型の分布を得ること
ができる。しかしなから、デカノールやドデカノールの
ような脂肪族アルコールの場合分布は更に広くなる。こ
れらの分布を本明細書中において「従来の広い分布」と
して呼ぶ。
酸性触媒も使用可能であり、それらはより狭い従ってよ
り望ましい分子量分布をもたらす傾向があるが、望まし
くない副生物の形成も促進するので商業的にはあまりよ
く使用されていない。
り望ましい分子量分布をもたらす傾向があるが、望まし
くない副生物の形成も促進するので商業的にはあまりよ
く使用されていない。
アルコキシル化生成物の分子量分布を制御することに格
別な努力が払われてきた。1つの方法は製品混合物から
望ましくないアルコキシル化種を除去することである。
別な努力が払われてきた。1つの方法は製品混合物から
望ましくないアルコキシル化種を除去することである。
例えば、アメリカ特許第38112849号は未反応の
アルコール及び低沸点エトキシル化成分の気相除去方法
を開示している。得られる組成物はエトキル化アルコー
ル及びモノエトキシル化物をそれぞれ約1%未満、シェ
ドキシル化物を2重量%未満及び低級エトキシル化物を
3%未満含有するといわれている。低分子量エトキシル
化物が組成物から除去されるのでこの方法は原材料が失
われることになる。またそのように生成した製品は依然
として広い範囲のエトキシル化種を含有する。即ち高分
子量生成物が組成物中にかなりの量依然として存在する
。n鎖アルコール類の場合通常存在する粘度の問題を解
決するために本発明によれば約20〜30%を本発明に
従って分岐させる。
アルコール及び低沸点エトキシル化成分の気相除去方法
を開示している。得られる組成物はエトキル化アルコー
ル及びモノエトキシル化物をそれぞれ約1%未満、シェ
ドキシル化物を2重量%未満及び低級エトキシル化物を
3%未満含有するといわれている。低分子量エトキシル
化物が組成物から除去されるのでこの方法は原材料が失
われることになる。またそのように生成した製品は依然
として広い範囲のエトキシル化種を含有する。即ち高分
子量生成物が組成物中にかなりの量依然として存在する
。n鎖アルコール類の場合通常存在する粘度の問題を解
決するために本発明によれば約20〜30%を本発明に
従って分岐させる。
有機化合物に対するエポキシド反応物質のモル比を低く
して分布の狭いアルコキシル化種を得ることは容易に達
成可能である。アメリカ特許第4098818号は脂肪
アルコールに対する触媒(例えばアルカリ金属及びアル
カリ金属ハロゲン化物)のモル比が約1:1である方法
を開示している。
して分布の狭いアルコキシル化種を得ることは容易に達
成可能である。アメリカ特許第4098818号は脂肪
アルコールに対する触媒(例えばアルカリ金属及びアル
カリ金属ハロゲン化物)のモル比が約1:1である方法
を開示している。
エトキシル化生成物の分布は実施例1の0項及びD項に
開示され次のとおり要約される。
開示され次のとおり要約される。
国 −悶 −−−印 −−
澱ト廿降電
高い触媒含有量とアルコールに対するアルキレンオキシ
ドの低い比率の組み合わせにより狭い分布を持った低分
子量エトキシル化物が生成可能であると思われる。しか
しなから、アルコールに対するアルキレンオキシドの比
率が増大するに従って、アルカリ金属触媒の特徴的な「
従来の広い分布」が予想できることになる。更に、上記
開示された方法は狭い分布のエトキシル化種を提供する
と報告されているが、この分布は歪んでいるので高分子
量のエトキシル化物がかなりの量存在する。−例として
、0項において、エトキシル化物からなる組成物の15
%を越える部分が反応物質に基づく平均数より少くとも
3個多いすキシエチレン基を有し、D項におけるこの値
は16%を越えている。
ドの低い比率の組み合わせにより狭い分布を持った低分
子量エトキシル化物が生成可能であると思われる。しか
しなから、アルコールに対するアルキレンオキシドの比
率が増大するに従って、アルカリ金属触媒の特徴的な「
従来の広い分布」が予想できることになる。更に、上記
開示された方法は狭い分布のエトキシル化種を提供する
と報告されているが、この分布は歪んでいるので高分子
量のエトキシル化物がかなりの量存在する。−例として
、0項において、エトキシル化物からなる組成物の15
%を越える部分が反応物質に基づく平均数より少くとも
3個多いすキシエチレン基を有し、D項におけるこの値
は16%を越えている。
1983年12月12日公開されたヨーロッパ特許出願
筒AOO955B2号はアルコールに対するエチレンオ
キシド反応物質の比率を低くした場合に低級エトキシル
化種に対する選択性が高くなることと、高級エトキシル
化生成物を目的とする場合には上記の選択性が急速に失
われる傾向があることを例示している。例えば、弗化ジ
エチルアルミニウム触媒の使用を報告している実施例1
(1モルEO付加生成物として記載されている)が炭素
数12〜14のアルコール300gとエチレンオキシド
64gを使用することを開示し、同じ触媒を用いる(1
,5モルEO付加物として記載されている)実施例5は
アルコールとエチレンオキシドを300 : 118の
重量比で用いている。グラフで示されたデータに基づく
と分布は次のようになると思われる。
筒AOO955B2号はアルコールに対するエチレンオ
キシド反応物質の比率を低くした場合に低級エトキシル
化種に対する選択性が高くなることと、高級エトキシル
化生成物を目的とする場合には上記の選択性が急速に失
われる傾向があることを例示している。例えば、弗化ジ
エチルアルミニウム触媒の使用を報告している実施例1
(1モルEO付加生成物として記載されている)が炭素
数12〜14のアルコール300gとエチレンオキシド
64gを使用することを開示し、同じ触媒を用いる(1
,5モルEO付加物として記載されている)実施例5は
アルコールとエチレンオキシドを300 : 118の
重量比で用いている。グラフで示されたデータに基づく
と分布は次のようになると思われる。
実施例I
o27
150
217
E3 4
4
5
6
記載された1モルEO付加物から記載された1、5モル
EO付加物にエトキシル化量が匝かに上昇しても、「従
来の広い分布」から予想し得るように、エトキシル化種
の分布が非常に広くなり、より多くの高分子量エトキシ
ル化物が生成される。
EO付加物にエトキシル化量が匝かに上昇しても、「従
来の広い分布」から予想し得るように、エトキシル化種
の分布が非常に広くなり、より多くの高分子量エトキシ
ル化物が生成される。
多分触媒が反応において消費されて高い付加レベルのア
ルコキシル化生成物の混合物を狭い分布をもって形成す
るためには触媒はなかったものと考えられる。
ルコキシル化生成物の混合物を狭い分布をもって形成す
るためには触媒はなかったものと考えられる。
「従来の広い分布」から予想されるものより狭い分子量
分布をもった高分子量エトキシル化物を生成すると報告
されている触媒が数種類あることが判明した。特に、こ
の検討は周明律表のIIA族のアルカリ土類金属の誘導
体によるエトキシル化に対する触媒作用に重点をおいた
。用途が現在まで専ら非イオン性界面活性剤の製造に限
られてきたこれらの触媒に対する関心はこれらの触媒が
従来のアルカリ金属系触媒を用いて製造された対応する
エトキシル化物より狭い分子量分布、低い未反応のアル
コール含有率及び低い流動点を有する親油性エトキシル
化物を提供する能力を示したことによるものである。
分布をもった高分子量エトキシル化物を生成すると報告
されている触媒が数種類あることが判明した。特に、こ
の検討は周明律表のIIA族のアルカリ土類金属の誘導
体によるエトキシル化に対する触媒作用に重点をおいた
。用途が現在まで専ら非イオン性界面活性剤の製造に限
られてきたこれらの触媒に対する関心はこれらの触媒が
従来のアルカリ金属系触媒を用いて製造された対応する
エトキシル化物より狭い分子量分布、低い未反応のアル
コール含有率及び低い流動点を有する親油性エトキシル
化物を提供する能力を示したことによるものである。
最近、ヤングらに対して一連のアメリカ特許が付与され
た。これらの特許は主として現在のアルカリ金属水酸化
物による触媒作用によって生成される非イオン性界面活
性剤よりも低い流動点、狭い分子量分布、低い未反応の
アルコール含有率及び優れた洗浄作用を示す非イオン性
界面活性剤を製造するためのエトキシル化触媒として無
改質またはフェノール改質型オキシドとバリウム及びス
トロンチウムの水酸化物とを使用することを主として記
載している。アメリカ特許箱4210784゜4223
164 、4239917 、4254287 、43
02813及び4306093を参照。
た。これらの特許は主として現在のアルカリ金属水酸化
物による触媒作用によって生成される非イオン性界面活
性剤よりも低い流動点、狭い分子量分布、低い未反応の
アルコール含有率及び優れた洗浄作用を示す非イオン性
界面活性剤を製造するためのエトキシル化触媒として無
改質またはフェノール改質型オキシドとバリウム及びス
トロンチウムの水酸化物とを使用することを主として記
載している。アメリカ特許箱4210784゜4223
164 、4239917 、4254287 、43
02813及び4306093を参照。
これらの特許に開示されたエトキシル化物の分子量分布
は従来の分布より狭いものであるが望ましいレベルまで
はまだ必ずしも達していないと思われる。例えば、アメ
リカ特許第4223148号の第6図は種々の触媒を用
いて炭素数12〜14のアルコールと60%エチレンオ
キシドから得られるエトキシル化物の製品分布を示して
いる。水酸化バリウム触媒が、最も多い成分として約[
6%の6モルエトキシル化物を含有する混合生成物を提
供すると記載されている。しかしなから、前記最も多量
に存在する成分よりオキシエチレン基を3個以上有する
エトキシル化種が混合物の約19重−%以上を占め分布
が高分子量エトキシル化物側に偏っているので、前記分
布は依然としてかなり広いものである。やはり同じ図面
に示されている水酸化ストロンチウム触媒を用いた例は
より対称的な分布を有していると思われるが、最も多量
に存在する成分である7モルエトキシル化物が約14,
5重量%の量を存在し、組成物の約21重皿%が前記最
も多く存在する成分よりもオキシエチレン基を3個以上
有するもので構成されている。
は従来の分布より狭いものであるが望ましいレベルまで
はまだ必ずしも達していないと思われる。例えば、アメ
リカ特許第4223148号の第6図は種々の触媒を用
いて炭素数12〜14のアルコールと60%エチレンオ
キシドから得られるエトキシル化物の製品分布を示して
いる。水酸化バリウム触媒が、最も多い成分として約[
6%の6モルエトキシル化物を含有する混合生成物を提
供すると記載されている。しかしなから、前記最も多量
に存在する成分よりオキシエチレン基を3個以上有する
エトキシル化種が混合物の約19重−%以上を占め分布
が高分子量エトキシル化物側に偏っているので、前記分
布は依然としてかなり広いものである。やはり同じ図面
に示されている水酸化ストロンチウム触媒を用いた例は
より対称的な分布を有していると思われるが、最も多量
に存在する成分である7モルエトキシル化物が約14,
5重量%の量を存在し、組成物の約21重皿%が前記最
も多く存在する成分よりもオキシエチレン基を3個以上
有するもので構成されている。
更に、アメリカ特許第4239917号は水酸化バリウ
ム触媒及び脂肪アルコールを用いた場合のエトキシル化
物の分布を開示している。この特許の第7図は4モルエ
トキシル化物が最も多い成分であル40%エトキシル化
率における分布を示している。
ム触媒及び脂肪アルコールを用いた場合のエトキシル化
物の分布を開示している。この特許の第7図は4モルエ
トキシル化物が最も多い成分であル40%エトキシル化
率における分布を示している。
混合物の約19重量%を越える部分が前記最も多量に存
在する成分よりもオキシエチレン基を3個以上含むもの
で占められている。第4図は65%エトキシル化率にお
けるエトキシル化物の分布を示している。9モル及び1
0モルエトキシル化物が最も多量に存在するものであっ
てそれぞれ組成物の約13重量%を占める。分布は比較
的対称型であるが組成物の約17重量%が平均ビーク(
9,5個のオキシデン基)よりも少くとも3個以上オキ
シデン基を含むものである。水酸化ナトリウム触媒を用
いた比較例がこれらの図面のそれぞれに示されており、
低いエトキシル化レベルで従来の塩基性触媒によって達
成し得るが高いエトキシル化レベルでは達成しえないピ
ークを示していることは興味深い。
在する成分よりもオキシエチレン基を3個以上含むもの
で占められている。第4図は65%エトキシル化率にお
けるエトキシル化物の分布を示している。9モル及び1
0モルエトキシル化物が最も多量に存在するものであっ
てそれぞれ組成物の約13重量%を占める。分布は比較
的対称型であるが組成物の約17重量%が平均ビーク(
9,5個のオキシデン基)よりも少くとも3個以上オキ
シデン基を含むものである。水酸化ナトリウム触媒を用
いた比較例がこれらの図面のそれぞれに示されており、
低いエトキシル化レベルで従来の塩基性触媒によって達
成し得るが高いエトキシル化レベルでは達成しえないピ
ークを示していることは興味深い。
反応液中に可溶なアルカリ土類金属特にカルシウムの塩
基性塩を触媒として使用することを記載しているマツケ
ンらの一連のヨーロッパ特許出願が公告されている。こ
れらの公告明細書は金属アルコキシド触媒種のアルコキ
シ成分に対するアルコール交換を含んだ触媒の製造法が
開示されている。ヨーロッパ特許公告明細書第0020
544号、第0026547号及び第0026548号
を参照。これらの公告明細書は本明細書の一部をなすも
のとする。更に1982年12月30日出願の含バリウ
ム触媒に関するアメリカ特許出願番号454560も参
照。これらの研究者は強酸を使用しである種のアルカリ
土類金属誘導体を部分的に中和しそれにより触媒作用を
促進させることも開示している。アメリカ特許第445
3022号及び含バリウム触媒に関するアメリカ特許第
4453023号を参照。これらの特許も本明細書の一
部をなすものとする。
基性塩を触媒として使用することを記載しているマツケ
ンらの一連のヨーロッパ特許出願が公告されている。こ
れらの公告明細書は金属アルコキシド触媒種のアルコキ
シ成分に対するアルコール交換を含んだ触媒の製造法が
開示されている。ヨーロッパ特許公告明細書第0020
544号、第0026547号及び第0026548号
を参照。これらの公告明細書は本明細書の一部をなすも
のとする。更に1982年12月30日出願の含バリウ
ム触媒に関するアメリカ特許出願番号454560も参
照。これらの研究者は強酸を使用しである種のアルカリ
土類金属誘導体を部分的に中和しそれにより触媒作用を
促進させることも開示している。アメリカ特許第445
3022号及び含バリウム触媒に関するアメリカ特許第
4453023号を参照。これらの特許も本明細書の一
部をなすものとする。
マツケンらによって開示された含カルシウム触媒は従来
の水酸化カリウム触媒を用いて製造された混合物に比べ
て高分子量のアルコキシル化種に対する選択性を高める
ことができる。実際、これらの含カルシウム触媒が含ス
トロンチウムまたは含バリウム触媒によって生成される
アルコキシル化物よりも狭い分布をもったアルコキシル
化物を形成することを信するに足る証拠がある。しかし
なから、より狭い分布のアルコキシル化物、特に少くと
も一種の成分が組成物の少くとも[8重量%を構成し、
アルコキシル化成分の平均ピークより4個以上アルコキ
シル基を有するアルコキシル化物が製品混合物の極く僅
かしか占めない分布をもったアルコキシル化物を提供す
るためには更に改善が必要である。
の水酸化カリウム触媒を用いて製造された混合物に比べ
て高分子量のアルコキシル化種に対する選択性を高める
ことができる。実際、これらの含カルシウム触媒が含ス
トロンチウムまたは含バリウム触媒によって生成される
アルコキシル化物よりも狭い分布をもったアルコキシル
化物を形成することを信するに足る証拠がある。しかし
なから、より狭い分布のアルコキシル化物、特に少くと
も一種の成分が組成物の少くとも[8重量%を構成し、
アルコキシル化成分の平均ピークより4個以上アルコキ
シル基を有するアルコキシル化物が製品混合物の極く僅
かしか占めない分布をもったアルコキシル化物を提供す
るためには更に改善が必要である。
1984年6月22日に出願された、本願と同時係属中
のアメリカ特許出願第621991号は改質された含カ
ルシウム触媒を用いて比較的狭い分布のアルコキシル化
物を有するアルコキシル化混合物を製造するための方法
に関するものであって、本願の一部を成すものとする。
のアメリカ特許出願第621991号は改質された含カ
ルシウム触媒を用いて比較的狭い分布のアルコキシル化
物を有するアルコキシル化混合物を製造するための方法
に関するものであって、本願の一部を成すものとする。
酸化カルシウム及び/または水酸化カルシウムを触媒活
性カルシウム源として用いることによりアルコキシル化
触媒を形成するための方法も開示されている。上記アメ
リカ特許出願中に開示されたアルコキシル化生成物混合
物は狭い均一化された分布のアルコキシル化種を含んで
いる。開示された生成物混合物はかなり高分子量のアル
コキシル化成分、即ち、平均ピークにおけるアルコキシ
ル化種より少くとも3個以上多くアルコキシル基を有す
るものを実質的に含んでいない。最も多く含まれている
アルコキシル化成分が4個以上のアルコキシ単位を含ん
でいる場合、換言すれば、従来の触媒が比較的広範囲の
アルコキシル化種を生成した範囲において狭い分布が得
られると前記出願明細書中には述べられている。
性カルシウム源として用いることによりアルコキシル化
触媒を形成するための方法も開示されている。上記アメ
リカ特許出願中に開示されたアルコキシル化生成物混合
物は狭い均一化された分布のアルコキシル化種を含んで
いる。開示された生成物混合物はかなり高分子量のアル
コキシル化成分、即ち、平均ピークにおけるアルコキシ
ル化種より少くとも3個以上多くアルコキシル基を有す
るものを実質的に含んでいない。最も多く含まれている
アルコキシル化成分が4個以上のアルコキシ単位を含ん
でいる場合、換言すれば、従来の触媒が比較的広範囲の
アルコキシル化種を生成した範囲において狭い分布が得
られると前記出願明細書中には述べられている。
1987年9月30日に出願された、本願と同時係属中
のアメリカ特許出願第1022939号は不均質(有機
ポリマーに担持された)含カルシウム触媒及びアルコキ
シル化生成物、即ち、アルキレンオキシドと少くとも1
個の活性水素原子を有する有機化合物との縮合反応生成
物の製造において上記触媒を使用することに関し、本願
の一部をなすものとする。酸化カルシウムまたは水酸化
カルシウムを触媒活性カルシウム源として用いることに
よる、アルコキシル化用不均質(有機ポリマーに担持さ
れた)含カルシウム触媒の形成方法が提供された。
のアメリカ特許出願第1022939号は不均質(有機
ポリマーに担持された)含カルシウム触媒及びアルコキ
シル化生成物、即ち、アルキレンオキシドと少くとも1
個の活性水素原子を有する有機化合物との縮合反応生成
物の製造において上記触媒を使用することに関し、本願
の一部をなすものとする。酸化カルシウムまたは水酸化
カルシウムを触媒活性カルシウム源として用いることに
よる、アルコキシル化用不均質(有機ポリマーに担持さ
れた)含カルシウム触媒の形成方法が提供された。
便利な狭い分子量範囲を有しpHが実質的に中性で触媒
残渣を含育しないアルコキシル化物が提供される。
残渣を含育しないアルコキシル化物が提供される。
本発明は改質された二基金属または多元金属(周期律表
のIA族、■A族及びIIIB族の金属以外)アルコキ
シル化触媒並びに2価もしくは多価金属または2価もし
くは多価金属含有化合物、例えば、アルミニウムイソプ
ロポキシドを触媒活性金属源として使用することによる
前記触媒の製造方法に関する。本発明は更に前記改質さ
れた二元金属または多元金属触媒を用いて比較的狭いア
ルコキシル化生成物分布を有するアルフキシル化生成物
混合物を製造するための方法に関する。本明細書中にお
いて、周期律表のIA族金属はリチウム、ナトリウム、
カリウム、アルビジツム。セシウム及びフランシウムを
含むものとする。又、本明細書中において、周期律表の
IIA族金属はベリリウム、マグネシウム、カルシウム
、ストロンチウム、バリウム及びラジウムを含むものと
する。
のIA族、■A族及びIIIB族の金属以外)アルコキ
シル化触媒並びに2価もしくは多価金属または2価もし
くは多価金属含有化合物、例えば、アルミニウムイソプ
ロポキシドを触媒活性金属源として使用することによる
前記触媒の製造方法に関する。本発明は更に前記改質さ
れた二元金属または多元金属触媒を用いて比較的狭いア
ルコキシル化生成物分布を有するアルフキシル化生成物
混合物を製造するための方法に関する。本明細書中にお
いて、周期律表のIA族金属はリチウム、ナトリウム、
カリウム、アルビジツム。セシウム及びフランシウムを
含むものとする。又、本明細書中において、周期律表の
IIA族金属はベリリウム、マグネシウム、カルシウム
、ストロンチウム、バリウム及びラジウムを含むものと
する。
又、本明細書中において、周期律表のIIIB族金属は
スカンジウム、イツトリウム、ランタン、セリウム、ラ
セオジウム、ネオジウム、プロメチウム、サマリウム、
ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスボロシ
ウム、ホロニウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビ
ウム、ルテチウム、トリウム、プロトアクチニウム、ウ
ラニウム及びプルテニウムを含むものとする。
スカンジウム、イツトリウム、ランタン、セリウム、ラ
セオジウム、ネオジウム、プロメチウム、サマリウム、
ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスボロシ
ウム、ホロニウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビ
ウム、ルテチウム、トリウム、プロトアクチニウム、ウ
ラニウム及びプルテニウムを含むものとする。
本発明の改質された二元金属及び多元金属触媒は硫酸、
燐酸、カルマン酸、ピロリン酸等の2価もしくは多価ア
ニオンを有する有機もしくは無機オキシ酸または硫酸ア
ルミニウム、硫酸亜鉛、燐酸亜鉛等の有機もしくは無機
オキシ酸の2価もしくは多価金属塩によって改質される
。2価または多価オキシ酸の混合物、例えば、硫酸と燐
酸、オキシ酸の2随または多価金属塩の混合物、例えば
、硫酸アルミニウム及び燐酸亜鉛、及び2価または多価
オキシ酸とオキシ酸の2通または多価金属塩との混合物
、例えば、硫酸及び燐酸亜鉛も本発明の方法において使
用可能である。2価または多価オキシ酸及びオキシ酸の
2価または多価金属塩は以下において「改質剤」として
呼ぶ場合もある。
燐酸、カルマン酸、ピロリン酸等の2価もしくは多価ア
ニオンを有する有機もしくは無機オキシ酸または硫酸ア
ルミニウム、硫酸亜鉛、燐酸亜鉛等の有機もしくは無機
オキシ酸の2価もしくは多価金属塩によって改質される
。2価または多価オキシ酸の混合物、例えば、硫酸と燐
酸、オキシ酸の2随または多価金属塩の混合物、例えば
、硫酸アルミニウム及び燐酸亜鉛、及び2価または多価
オキシ酸とオキシ酸の2通または多価金属塩との混合物
、例えば、硫酸及び燐酸亜鉛も本発明の方法において使
用可能である。2価または多価オキシ酸及びオキシ酸の
2価または多価金属塩は以下において「改質剤」として
呼ぶ場合もある。
これらの改質された触媒は一部のものが触媒活性を有し
ない場合もある複数の種の混合物からなると思われる複
雑な構造を有していると考えられる。
ない場合もある複数の種の混合物からなると思われる複
雑な構造を有していると考えられる。
触媒的に活性なこれらの種は以下の式によって現される
型の構造を有していると考えられる。
型の構造を有していると考えられる。
〔RニーX1−MLI t Yl[:M3− Y2]
j(M2−X2−R2] g(t) (式中R及びR2は独立的に水素、または少くとも1個
の活性水素を有する有機化合物の有機残基であり、 X 及びX2は独立的に酸素、硫黄または窒素であり、 Ml、M2及びM3は、IIA族またはIIIB族の金
属以外の2#iまたは多価金属を独立的に表わし、Y
及びY2は、独立的に原子価2〜6の2@または多価の
オキシ酸アニオンであり、Yl及びY2のうちの少くと
も1つが原子f11i2〜6の2rif1または多価の
オキシ酸アニオンである場合には、酸素、硫黄または窒
素であり、 jは0ないし約100の価を有する整数であり、jは、
jが0の価を有する整数であり、、f 十gの合計がY
lの原子価に等しいような価を自°する整数であり、そ
してjはjがO以外の価を有する整数であり、、f及び
gはjがY1プラス〔M3Y2〕jの原子価に等しいよ
うな価を白゛する整数である)。式(i)は推定による
ものであると理解すべきである。本明細書中において「
2価」とは原子価2を意味するものとし、「多価」とは
3以上の原子価を意味するものとする。又本明細書中に
おいて、「二元金属」とは種類が同一または異なってい
てもよい2個の金属を意味し、「多元金属」とは種類が
同一または異なっていてもよい3個以上の金属を意味す
るものとする。
j(M2−X2−R2] g(t) (式中R及びR2は独立的に水素、または少くとも1個
の活性水素を有する有機化合物の有機残基であり、 X 及びX2は独立的に酸素、硫黄または窒素であり、 Ml、M2及びM3は、IIA族またはIIIB族の金
属以外の2#iまたは多価金属を独立的に表わし、Y
及びY2は、独立的に原子価2〜6の2@または多価の
オキシ酸アニオンであり、Yl及びY2のうちの少くと
も1つが原子f11i2〜6の2rif1または多価の
オキシ酸アニオンである場合には、酸素、硫黄または窒
素であり、 jは0ないし約100の価を有する整数であり、jは、
jが0の価を有する整数であり、、f 十gの合計がY
lの原子価に等しいような価を自°する整数であり、そ
してjはjがO以外の価を有する整数であり、、f及び
gはjがY1プラス〔M3Y2〕jの原子価に等しいよ
うな価を白゛する整数である)。式(i)は推定による
ものであると理解すべきである。本明細書中において「
2価」とは原子価2を意味するものとし、「多価」とは
3以上の原子価を意味するものとする。又本明細書中に
おいて、「二元金属」とは種類が同一または異なってい
てもよい2個の金属を意味し、「多元金属」とは種類が
同一または異なっていてもよい3個以上の金属を意味す
るものとする。
前記特許請求の範囲を含む本明細書については、式(i
)はMl、M2及びM3に対する多価要求を含んでいな
ければならず又そのような多価要求は式(i)において
十分満足されていると理解すべきである。M3に対する
多価要求はいずれもR1X1−またはR2−X2−にょ
って満足され博るものと理解すべきである。
)はMl、M2及びM3に対する多価要求を含んでいな
ければならず又そのような多価要求は式(i)において
十分満足されていると理解すべきである。M3に対する
多価要求はいずれもR1X1−またはR2−X2−にょ
って満足され博るものと理解すべきである。
本発明の別の要素によれば、(1)は周期律表のIIA
族もしくはIIIB族の金属以外の第1の2価もしくは
多価金属または周期律表の■A族もしくは11rB族の
金属含有化合物以外の第1の2価もしくは多価金属含有
化合物、例えばアルミニウム、イソプロポキシドを活性
剤または少くとも1−の活性水素原子を有する有機化合
物と混合することによって少くとも部分的に反応または
可溶化させて第1の2価または多価金属含有組成物を形
成し、(il) II A族もしくはIIIB族金属以
外の第2の二価もしくは多価金属またはIIA族もしく
はIIIB族の金属含有化合物以外の第2の2価もしく
は多価金属含有化合物を、少くとも1個の活性水素原子
を有する有機化合物と反応させて第2の2価または多価
金属含有組成物を生成し、(ill)前記第1の2価ま
たは多価金属含有組成物を前記第2の2価または多価金
属含有組成物と触媒前駆体組成物を生成するのに効果的
な反応条件のもとで反応させ、そして(1v)この触媒
前駆体組成物を2価もしくは多価アニオンを有するオキ
シ酸またはオキシ酸の2価もしくは多価金属塩またはそ
れらの混合物と、改質された二元金属または多元金属ア
ルコキシル化触媒を生成するのに効果的な反応条件の下
で反応させることを特徴とする前記アルコキシル化触媒
の製造方法を提供する。工程(i)及び(if)同じ反
応装置を使用して同時に実施し得る。本明細書中におい
て「可溶化」なる語は前記2価または多価金属が活性の
形態で提供されることを意味することを意図しているが
、この用語は真に溶解された2価または多価金属種(こ
れは存在する場合もあるし又存在しない場合もある)の
形成に限定されることを意図しているものではない。
族もしくはIIIB族の金属以外の第1の2価もしくは
多価金属または周期律表の■A族もしくは11rB族の
金属含有化合物以外の第1の2価もしくは多価金属含有
化合物、例えばアルミニウム、イソプロポキシドを活性
剤または少くとも1−の活性水素原子を有する有機化合
物と混合することによって少くとも部分的に反応または
可溶化させて第1の2価または多価金属含有組成物を形
成し、(il) II A族もしくはIIIB族金属以
外の第2の二価もしくは多価金属またはIIA族もしく
はIIIB族の金属含有化合物以外の第2の2価もしく
は多価金属含有化合物を、少くとも1個の活性水素原子
を有する有機化合物と反応させて第2の2価または多価
金属含有組成物を生成し、(ill)前記第1の2価ま
たは多価金属含有組成物を前記第2の2価または多価金
属含有組成物と触媒前駆体組成物を生成するのに効果的
な反応条件のもとで反応させ、そして(1v)この触媒
前駆体組成物を2価もしくは多価アニオンを有するオキ
シ酸またはオキシ酸の2価もしくは多価金属塩またはそ
れらの混合物と、改質された二元金属または多元金属ア
ルコキシル化触媒を生成するのに効果的な反応条件の下
で反応させることを特徴とする前記アルコキシル化触媒
の製造方法を提供する。工程(i)及び(if)同じ反
応装置を使用して同時に実施し得る。本明細書中におい
て「可溶化」なる語は前記2価または多価金属が活性の
形態で提供されることを意味することを意図しているが
、この用語は真に溶解された2価または多価金属種(こ
れは存在する場合もあるし又存在しない場合もある)の
形成に限定されることを意図しているものではない。
前記可溶化は、ある種の2価または多価金属含有化合物
を、例えば、少くとも1個の活性水素原子を有する有機
化合物または式Z −X−Q−Y−Z’、Za−X及
びY−Z′b(式中、X及び燐よりなる群から選択され
る同一または異なる電気的に陰性な(炭素に対して)へ
テロ(即ち炭素以外)原子であり、a及びbはX及びY
の原子価要求を満たす同一または異なる整数であり、Q
はX及び/またはYに対して電気的に陽性または本質的
に中性である有機基であって、前記可溶化を妨げず、少
くとも1個の炭素原子を有し、好ましくは次式: 〔式中、R及びR5は同一または異なり、水素及び1〜
4個の炭素原子を有する低級アルキル基及びアルキレン
基よりなる群から選択され、pは1〜6、好ましくは2
〜4の整数であり、Z及び2′は同一または異なり、水
素または活性剤の所望の機能、即ち、可溶化安定化機能
を妨害しない有機基のいずれかである〕 を有する活性剤と混合することにより前記第1の2価ま
たは多価金属含有組成物を形成し、次いでこの第1の2
価または多価金属含有組成物を前記第2の2価または多
価金属含有組成物と反応させて前記触媒前駆体組成物を
生成することによって実施することができる。この触媒
前駆体組成物を次いで前記2価もしくは多価オキシ酸ま
たは前記オキシ酸の前記2価もしくは多価金属塩と反応
させることによって活性水素原子を有する化合物、特に
アルコールのアルコキシル化において触媒的に活性な触
媒を形成する。
を、例えば、少くとも1個の活性水素原子を有する有機
化合物または式Z −X−Q−Y−Z’、Za−X及
びY−Z′b(式中、X及び燐よりなる群から選択され
る同一または異なる電気的に陰性な(炭素に対して)へ
テロ(即ち炭素以外)原子であり、a及びbはX及びY
の原子価要求を満たす同一または異なる整数であり、Q
はX及び/またはYに対して電気的に陽性または本質的
に中性である有機基であって、前記可溶化を妨げず、少
くとも1個の炭素原子を有し、好ましくは次式: 〔式中、R及びR5は同一または異なり、水素及び1〜
4個の炭素原子を有する低級アルキル基及びアルキレン
基よりなる群から選択され、pは1〜6、好ましくは2
〜4の整数であり、Z及び2′は同一または異なり、水
素または活性剤の所望の機能、即ち、可溶化安定化機能
を妨害しない有機基のいずれかである〕 を有する活性剤と混合することにより前記第1の2価ま
たは多価金属含有組成物を形成し、次いでこの第1の2
価または多価金属含有組成物を前記第2の2価または多
価金属含有組成物と反応させて前記触媒前駆体組成物を
生成することによって実施することができる。この触媒
前駆体組成物を次いで前記2価もしくは多価オキシ酸ま
たは前記オキシ酸の前記2価もしくは多価金属塩と反応
させることによって活性水素原子を有する化合物、特に
アルコールのアルコキシル化において触媒的に活性な触
媒を形成する。
前記改質された二元金属または多元金属触媒組成物を直
接アルキレンオキシドに接触させて使用された活性水素
原子を有する有機化合物のアルコキシル化物を形成して
アルコキシル化物を得ることができる。活性水素原子を
有しない活性剤を使用する場合には、アルコキシル化に
先立って過剰の活性剤を除去することが好ましい。
接アルキレンオキシドに接触させて使用された活性水素
原子を有する有機化合物のアルコキシル化物を形成して
アルコキシル化物を得ることができる。活性水素原子を
有しない活性剤を使用する場合には、アルコキシル化に
先立って過剰の活性剤を除去することが好ましい。
本発明のこの様相の更に別の態様によれば前記触媒前駆
体組成物と2価もしくは多価アニオンを有する前記オキ
シ酸またはオキシ酸の前記2価もしくは多価金属塩との
反応の前または後のいずれかにおいて、活性水素原子を
有し、使用した前記有機化合物より沸点が高く(また通
常炭素鎖長が長い)少くとも1種の有機化合物、例えば
アルコール、と交換反応が生じる条件の下で実施して、
前記触媒前駆体組成物の対応する、触媒活性、高沸点誘
導体を形成する。この後者の触媒種を次いでアルキレン
オキシドと直接接触させて沸点がより高い物質であるア
ルコキシレートを形成することができる。
体組成物と2価もしくは多価アニオンを有する前記オキ
シ酸またはオキシ酸の前記2価もしくは多価金属塩との
反応の前または後のいずれかにおいて、活性水素原子を
有し、使用した前記有機化合物より沸点が高く(また通
常炭素鎖長が長い)少くとも1種の有機化合物、例えば
アルコール、と交換反応が生じる条件の下で実施して、
前記触媒前駆体組成物の対応する、触媒活性、高沸点誘
導体を形成する。この後者の触媒種を次いでアルキレン
オキシドと直接接触させて沸点がより高い物質であるア
ルコキシレートを形成することができる。
本発明のアルコキシル化法はアルキレンオキシドと少く
とも1個の活性水素原子を有する少くとも1種の有機化
合物とを触媒有効量の前記の如き改質された二元金属ま
たは多元金属触媒の存在下縮合反応させることからなる
。改質剤は、金属の通常の当量をアニオンに与えるのに
必要とされる量の約0.2〜0.9、例えば0.35〜
0.85、通常は約0.45〜0.75倍の量使用され
る。この使用量はアルコキシル化生成物混合物の分布を
狭めて少くとも1種類のアルコキシル化種が混合物の少
くとも約18重量%量生成されるのに十分である。この
改質された二元金属または多元金属触媒は比較的均一な
製品が確実に得られるように十分な撹拌化生成される。
とも1個の活性水素原子を有する少くとも1種の有機化
合物とを触媒有効量の前記の如き改質された二元金属ま
たは多元金属触媒の存在下縮合反応させることからなる
。改質剤は、金属の通常の当量をアニオンに与えるのに
必要とされる量の約0.2〜0.9、例えば0.35〜
0.85、通常は約0.45〜0.75倍の量使用され
る。この使用量はアルコキシル化生成物混合物の分布を
狭めて少くとも1種類のアルコキシル化種が混合物の少
くとも約18重量%量生成されるのに十分である。この
改質された二元金属または多元金属触媒は比較的均一な
製品が確実に得られるように十分な撹拌化生成される。
有用なオキシ酸アニオンは燐酸アニオンである。
本発明によっ゛て、狭いがバランスのとれた分布を有す
るアルコキシル化種を含むアルコキシル化生成物混合物
が提供される。これらの生成物混合物はかなり高分子量
のアルコキシル化成分即ち平均ピークにおけるアルコキ
シレート種より少くとも3個以上アルコキシル基を有す
るものを実質的には多量に含んでいない。最も多量に存
在するアルコキシル化成分が4個以上のアルコキシ単位
を有する場合、即ち、従来の触媒が比較的広い範囲のア
ルコキシル化種しか提供し得ない領域において上記の如
き狭い分布が得られることは有利なことである。
るアルコキシル化種を含むアルコキシル化生成物混合物
が提供される。これらの生成物混合物はかなり高分子量
のアルコキシル化成分即ち平均ピークにおけるアルコキ
シレート種より少くとも3個以上アルコキシル基を有す
るものを実質的には多量に含んでいない。最も多量に存
在するアルコキシル化成分が4個以上のアルコキシ単位
を有する場合、即ち、従来の触媒が比較的広い範囲のア
ルコキシル化種しか提供し得ない領域において上記の如
き狭い分布が得られることは有利なことである。
本発明の方法によって得られるアルコキシル化生成物混
合物はアルキレンオキシドと少くとも1個の活性水素原
子を有する有機化合物とを活性水素原子に対するアルキ
レンオキシドのモル比が少くとも約4、例えば、約4〜
16または24、好ましくは約5〜12になるようにア
ルキレンオキシドを用いて縮合反応させることによって
得られる縮合反応生成物として特徴付けられる。この生
成物混合物は組成物の少くとも約18重量%、例えば、
約20〜30または40重量%、特に約20〜30重量
%を占める少くとも1種のアルコキシル化成分を含んで
いる。本発明のアルコキシル化混合物も比較的対称的な
分布を有している。よって、ピークにおけるアルコキシ
ル化種よりオキシアルキレン単位基を3個以上(有機化
合物の各活性水素原子1当り)有する、生成物混合物中
の部分は比較的少量であり、例えば通常混合物の約12
重量%未満、例えば、10重量%未満、多くの場合約1
〜10重量%である。
合物はアルキレンオキシドと少くとも1個の活性水素原
子を有する有機化合物とを活性水素原子に対するアルキ
レンオキシドのモル比が少くとも約4、例えば、約4〜
16または24、好ましくは約5〜12になるようにア
ルキレンオキシドを用いて縮合反応させることによって
得られる縮合反応生成物として特徴付けられる。この生
成物混合物は組成物の少くとも約18重量%、例えば、
約20〜30または40重量%、特に約20〜30重量
%を占める少くとも1種のアルコキシル化成分を含んで
いる。本発明のアルコキシル化混合物も比較的対称的な
分布を有している。よって、ピークにおけるアルコキシ
ル化種よりオキシアルキレン単位基を3個以上(有機化
合物の各活性水素原子1当り)有する、生成物混合物中
の部分は比較的少量であり、例えば通常混合物の約12
重量%未満、例えば、10重量%未満、多くの場合約1
〜10重量%である。
同様に、平均ピークにおけるアルコキシル化種よりアル
コキシレン基が3個以上少い(有機化合物の各活性水素
原子1当り)アルコキシル化種も通常少量であり、例え
ば、組成物の約15重量%未満、例えば、約10重量%
未満、多くの場合的0,5〜10重量%である。一般に
、最も多く存在するアルコキシル化種よりオキシアルキ
レン単位が1個だけ多いアルコキシレートと1個だけ少
いアルコキシレートは前記最も多く存在するアルコキシ
ル化種に対して約0.6:1〜1:1の重量比で存在す
る。
コキシレン基が3個以上少い(有機化合物の各活性水素
原子1当り)アルコキシル化種も通常少量であり、例え
ば、組成物の約15重量%未満、例えば、約10重量%
未満、多くの場合的0,5〜10重量%である。一般に
、最も多く存在するアルコキシル化種よりオキシアルキ
レン単位が1個だけ多いアルコキシレートと1個だけ少
いアルコキシレートは前記最も多く存在するアルコキシ
ル化種に対して約0.6:1〜1:1の重量比で存在す
る。
本発明の好ましいアルコキシル化生成物混合物は次式に
対応する。
対応する。
〔式中、nは組成物中のアルコキシル化種の反応性水素
原子1当りのオキシアルキレン基の数であって少くとも
1に等しい数でなくてはならなく、hは重量平均オキシ
アルキレン数であり、Aは混合物中において最も多く存
在するアルコキシル化種の重量%であり、P はn個の
オキシアルキレン基(各活性水素原子1当り)を有する
アルコキシル化種の混合物中における重量%を±2%の
範囲で表す〕。この分布関係は通常nがE−4の数から
Fl+4の数の間にある場合に当てはまる。
原子1当りのオキシアルキレン基の数であって少くとも
1に等しい数でなくてはならなく、hは重量平均オキシ
アルキレン数であり、Aは混合物中において最も多く存
在するアルコキシル化種の重量%であり、P はn個の
オキシアルキレン基(各活性水素原子1当り)を有する
アルコキシル化種の混合物中における重量%を±2%の
範囲で表す〕。この分布関係は通常nがE−4の数から
Fl+4の数の間にある場合に当てはまる。
本明細書中においては、平均ピークにおけるアルコキシ
ル化種はこのアルコキシル化種に対してそれぞれ高オキ
シアルキレン基側及び低オキシアルキレン基側に位置す
る類縁化合物がそれぞれ最も多く存在するアルコキシル
化種に対して0.9:1より少い重量比で存在する場合
に前記最も多く存在するアルコキシル化種のオキシアル
キレン基の数(各活性水素1当り)として定義される。
ル化種はこのアルコキシル化種に対してそれぞれ高オキ
シアルキレン基側及び低オキシアルキレン基側に位置す
る類縁化合物がそれぞれ最も多く存在するアルコキシル
化種に対して0.9:1より少い重量比で存在する場合
に前記最も多く存在するアルコキシル化種のオキシアル
キレン基の数(各活性水素1当り)として定義される。
前記隣接する類縁化合物の一方が前記の量より多い重量
比で存在する場合には、平均ピークにおけるアルコキシ
ル化種はこれら2種類の種のアルコキシル基の数平均に
等しい数のオキシアルキレン基を含んでいる。重量平均
オキシアルキレン数は混合物(未反応のアルコールを含
む)中におけるアルコキシル化種のオキシアルキレン基
の重量平均である。即ち、hは存在する全ての種を10
0で割った値の合計つまり(n ) (P n)に等
しい。
比で存在する場合には、平均ピークにおけるアルコキシ
ル化種はこれら2種類の種のアルコキシル基の数平均に
等しい数のオキシアルキレン基を含んでいる。重量平均
オキシアルキレン数は混合物(未反応のアルコールを含
む)中におけるアルコキシル化種のオキシアルキレン基
の重量平均である。即ち、hは存在する全ての種を10
0で割った値の合計つまり(n ) (P n)に等
しい。
本発明の好ましいアルコキシル化生成物混合物としては
ポリ(オキシエチレン)グリコール類、例えば、CAR
BOWAXI81及び脂肪族アルコールエトキシレート
類、例えば、TERGITOL■が挙げられる。
ポリ(オキシエチレン)グリコール類、例えば、CAR
BOWAXI81及び脂肪族アルコールエトキシレート
類、例えば、TERGITOL■が挙げられる。
CARBOWAXoは一連のポリ(オキシエチレン)グ
リコール類に対するユニオンカーバイド社の登録商標で
ある。CARBOWAX■ポリ(オキシエチレン)グリ
コール類を生成するためにエチレングリコールを使用す
ることができる。また、より高分子量のCAI?BOW
AX■ポリ(オキシエチレン)グリコール類を形成する
ためにこのCARBOWAX[F]ポリ(オキシエチレ
ン)グリコール類を使用することができる。
リコール類に対するユニオンカーバイド社の登録商標で
ある。CARBOWAX■ポリ(オキシエチレン)グリ
コール類を生成するためにエチレングリコールを使用す
ることができる。また、より高分子量のCAI?BOW
AX■ポリ(オキシエチレン)グリコール類を形成する
ためにこのCARBOWAX[F]ポリ(オキシエチレ
ン)グリコール類を使用することができる。
例えば、CARBOWAXoポリ(オキシエチレン)グ
リ:7−ル200をCARBOWAX’ポリ(オキシエ
チレン)グリコール400を生成するために使用するこ
とができる。前記CAJ?BOWAX(81ポリ(オキ
シエチレン)グリコール類は式H(OCH2CH2)、
OH(式中Wは4以上の数である)の液体状または固体
状ポリマーである。一般に各CARBOWAX(9ポリ
(オキシエチレン)グリコールにはその平均分子量に対
応する数が後に付けられている。有用なCARBOWA
X■ポリ(オキシエチレン)グリコール類の例として以
下のものが挙げられる:Wの平均値が4であって分子量
範囲が190〜210であるCARBOWAX(9ポリ
(オキシエチレン)グリコール200 ; wの平均値
が8.2および9.1であって分子量範囲が380〜4
20テあるCARBOWAX’ポリ(オキシエチレン)
グリコール400;及びWの平均値が12.5と13.
9との間にあり、分子量範囲が570〜630であるC
ARBOWAX(9ポリ (オキシエチレン)グリコー
ル600゜ TERGITOLoは一連のエトキシトールノニルフェ
ノール類や1級及び2級アルコール類、即ち、非イオン
性界面活性剤並びに炭素数10〜20の2級アルコール
類の三位硫酸塩のナトリウム塩、即ちアニオン性界面活
性剤に対するユニオンカーバイド社の登録商標である。
リ:7−ル200をCARBOWAX’ポリ(オキシエ
チレン)グリコール400を生成するために使用するこ
とができる。前記CAJ?BOWAX(81ポリ(オキ
シエチレン)グリコール類は式H(OCH2CH2)、
OH(式中Wは4以上の数である)の液体状または固体
状ポリマーである。一般に各CARBOWAX(9ポリ
(オキシエチレン)グリコールにはその平均分子量に対
応する数が後に付けられている。有用なCARBOWA
X■ポリ(オキシエチレン)グリコール類の例として以
下のものが挙げられる:Wの平均値が4であって分子量
範囲が190〜210であるCARBOWAX(9ポリ
(オキシエチレン)グリコール200 ; wの平均値
が8.2および9.1であって分子量範囲が380〜4
20テあるCARBOWAX’ポリ(オキシエチレン)
グリコール400;及びWの平均値が12.5と13.
9との間にあり、分子量範囲が570〜630であるC
ARBOWAX(9ポリ (オキシエチレン)グリコー
ル600゜ TERGITOLoは一連のエトキシトールノニルフェ
ノール類や1級及び2級アルコール類、即ち、非イオン
性界面活性剤並びに炭素数10〜20の2級アルコール
類の三位硫酸塩のナトリウム塩、即ちアニオン性界面活
性剤に対するユニオンカーバイド社の登録商標である。
非イオン性界面活性剤TERGITOLt9の例には弐
CH(cH) CH32X (cH)−0−(cH2CH20)、H(式中Xは9〜
11の価であってyは略々1より大きい価である)を有
するTEI?GITOLoSのアニオニックスを含む。
CH(cH) CH32X (cH)−0−(cH2CH20)、H(式中Xは9〜
11の価であってyは略々1より大きい価である)を有
するTEI?GITOLoSのアニオニックスを含む。
アニオン性界面活性剤TERGITOL[F]の例とし
ては CHCH(c2H5)CH3SO4−Na9 であるTERGITOL(9アニオニツク08、CHC
H(c2H5)C2H4CH 4 (So Na)CH2CH2(cH3) 2であるT
EI?GITOL(9アニオニツク4及びCHCH(c
2H5)C2H,CH− 9 (SONa)CHCH(c2H5)2 4 2 4 であるTERGITOLoアニオニツク7が挙げられる
。
ては CHCH(c2H5)CH3SO4−Na9 であるTERGITOL(9アニオニツク08、CHC
H(c2H5)C2H4CH 4 (So Na)CH2CH2(cH3) 2であるT
EI?GITOL(9アニオニツク4及びCHCH(c
2H5)C2H,CH− 9 (SONa)CHCH(c2H5)2 4 2 4 であるTERGITOLoアニオニツク7が挙げられる
。
前記の通り、本発明の改質された二元金属及び多元金属
触媒は硫酸、燐酸、カルボン酸、ビロリン酸等の2価も
しくは多価アニオンを有する有機もしくは無機オキシ酸
または硫酸アルミニウム、硫酸亜鉛、亜燐酸亜鉛等の2
価もしくは多価アニオンを有する有機もしくは無機オキ
シ酸の金属塩、またはそれらの混合物によって改質され
ている。
触媒は硫酸、燐酸、カルボン酸、ビロリン酸等の2価も
しくは多価アニオンを有する有機もしくは無機オキシ酸
または硫酸アルミニウム、硫酸亜鉛、亜燐酸亜鉛等の2
価もしくは多価アニオンを有する有機もしくは無機オキ
シ酸の金属塩、またはそれらの混合物によって改質され
ている。
これらの改質された触媒は一部のものが触媒的に活性で
ない複数の種の混合物からなると思われる複雑な構造を
有していると考えられる。触媒的に活性であるこれらの
種は次式によって示されたタイプの構造を有するものと
考えられる:〔R1−Xl−M1〕f−Yl−〔M3−
Y2〕j〔M2−X2−R23g (1) (式中R及びR2は独立的に水素、または少くとも1個
の活性水素を有する有機化合物の有機残基であり、 X 及びX2は独立的に酸素、硫黄または窒素であり、 MM 及びM3は、IIA族またはIIIB族の1
° 2 M1、M2及びM3は多価金属を独立的に表わし、Y
及びY2は、独立的に原子価2〜6の2価または多価の
オキシ酸アニオンであり、Yl及びY2のうちの少くと
も1つが原子価2〜6の2価または多価のオキシ酸アニ
オンである場合には、酸素、硫黄または窒素であり、 jは0ないし約100の価を有する整数であり、jは、
jがOの価を有する整数であり、、f+gの合計がYl
の原子価に等しいような価を有する整数であり、そして
jはjがO以外の価を有する整数であり、、f+gの合
計がY プラス〔M3Y2〕jの原子価に等しいような
価を有する整数である)。式(1)は推定によるものに
過ぎないことを理解すべきである。
ない複数の種の混合物からなると思われる複雑な構造を
有していると考えられる。触媒的に活性であるこれらの
種は次式によって示されたタイプの構造を有するものと
考えられる:〔R1−Xl−M1〕f−Yl−〔M3−
Y2〕j〔M2−X2−R23g (1) (式中R及びR2は独立的に水素、または少くとも1個
の活性水素を有する有機化合物の有機残基であり、 X 及びX2は独立的に酸素、硫黄または窒素であり、 MM 及びM3は、IIA族またはIIIB族の1
° 2 M1、M2及びM3は多価金属を独立的に表わし、Y
及びY2は、独立的に原子価2〜6の2価または多価の
オキシ酸アニオンであり、Yl及びY2のうちの少くと
も1つが原子価2〜6の2価または多価のオキシ酸アニ
オンである場合には、酸素、硫黄または窒素であり、 jは0ないし約100の価を有する整数であり、jは、
jがOの価を有する整数であり、、f+gの合計がYl
の原子価に等しいような価を有する整数であり、そして
jはjがO以外の価を有する整数であり、、f+gの合
計がY プラス〔M3Y2〕jの原子価に等しいような
価を有する整数である)。式(1)は推定によるものに
過ぎないことを理解すべきである。
本発明のアルコキシル化生成物混合物は所定の狭い分布
を持ったアルコキシル化生成物を与えるのに十分な2価
もしくは多価強オキシ酸または強オキシ酸の2価もしく
は多価金属塩またはそれらの混合物によって改質された
、改質二元金属または多元金属触媒を使用することによ
って提供される。アルコキシル化条件を上記に変えても
より狭い分布を持ったアルコキシル化生成物を得ること
が可能である。
を持ったアルコキシル化生成物を与えるのに十分な2価
もしくは多価強オキシ酸または強オキシ酸の2価もしく
は多価金属塩またはそれらの混合物によって改質された
、改質二元金属または多元金属触媒を使用することによ
って提供される。アルコキシル化条件を上記に変えても
より狭い分布を持ったアルコキシル化生成物を得ること
が可能である。
上記触媒の改質剤は2価もしくは多価オキシ酸またはオ
キシ酸の2価もしくは多価金属塩またはそれらの混合物
であり従来から各構成原子に二重結合で繋っているとし
て説明されている少くとも1個、通常は少くとも約2個
の酸素原子を含んでいる。このような酸及び金属塩には
、例えば、硫酸、及び燐酸並びにジルコニウム、亜鉛及
びアルミニウムの硫酸塩及び燐酸塩が含まれ、一般に望
ましい狭い分布は燐酸や燐酸の金属塩を使用することに
よって得られる。本発明に使用するのに好適なオキシ酸
及びオキシ酸金属塩の2価及び多価アニオン類、即ちY
及びY2の種類には例■ 示的にすぎないが、硫酸根例えば5o−2、燐酸根2 モリブデン酸根例えばM o Oバナジウム酸根4ゝ 2 ジルコン酸根例えばZrO3、ポリ燐酸根等が含まれる
。
キシ酸の2価もしくは多価金属塩またはそれらの混合物
であり従来から各構成原子に二重結合で繋っているとし
て説明されている少くとも1個、通常は少くとも約2個
の酸素原子を含んでいる。このような酸及び金属塩には
、例えば、硫酸、及び燐酸並びにジルコニウム、亜鉛及
びアルミニウムの硫酸塩及び燐酸塩が含まれ、一般に望
ましい狭い分布は燐酸や燐酸の金属塩を使用することに
よって得られる。本発明に使用するのに好適なオキシ酸
及びオキシ酸金属塩の2価及び多価アニオン類、即ちY
及びY2の種類には例■ 示的にすぎないが、硫酸根例えば5o−2、燐酸根2 モリブデン酸根例えばM o Oバナジウム酸根4ゝ 2 ジルコン酸根例えばZrO3、ポリ燐酸根等が含まれる
。
2価または多価金属塩改質剤及び以下に記載する2価ま
たは多価金属含有組成物中に含み得る金属の例にはチタ
ン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、
タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、
水銀、硼素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タ
リウム、炭素、硅素、ゲルマニウム、チタン、鉛、燐、
砒素、アンチモン、硫黄、セレニウム及びテルルがある
。
たは多価金属含有組成物中に含み得る金属の例にはチタ
ン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、
タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、
水銀、硼素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タ
リウム、炭素、硅素、ゲルマニウム、チタン、鉛、燐、
砒素、アンチモン、硫黄、セレニウム及びテルルがある
。
改質剤の使用量及び改質剤を導入して触媒を作成する方
法は少くとも1種類のアルコキシル化種が組成物の少く
とも約18重量%の量存在する所望の狭い分布が達成さ
れるかどうかに関して決定要因になり得る。狭い分布の
アルコキシル化生成物を製造するために有効な触媒は周
期律表のIIA族もしくはIIIB族の金属以外の2価
もしくは多価金属原子と■A族もしくはIffB族以外
の別の2価もしくは多価金属原子とからなりこれらの2
価もしくは多価金属原子が前記式(i)で示したように
前記改質剤で活性化されていると考えられるがこれに限
定することを望むわけではない。改質剤の添加量は金属
の通常の当量をアニオンに与えるのに必要とされる量の
約0.2〜0.9、例えば約0.45〜0.75倍の量
である。
法は少くとも1種類のアルコキシル化種が組成物の少く
とも約18重量%の量存在する所望の狭い分布が達成さ
れるかどうかに関して決定要因になり得る。狭い分布の
アルコキシル化生成物を製造するために有効な触媒は周
期律表のIIA族もしくはIIIB族の金属以外の2価
もしくは多価金属原子と■A族もしくはIffB族以外
の別の2価もしくは多価金属原子とからなりこれらの2
価もしくは多価金属原子が前記式(i)で示したように
前記改質剤で活性化されていると考えられるがこれに限
定することを望むわけではない。改質剤の添加量は金属
の通常の当量をアニオンに与えるのに必要とされる量の
約0.2〜0.9、例えば約0.45〜0.75倍の量
である。
一般に、改質時において、触媒前駆体組成物は次の式に
よって表わすことができる: CR1−X1−M1)、−X3 〔M3−X4〕j−〔M2−X2−R23g(iDZa
−Rt、R2,xl、x2.Ml、M2゜M3.j、j
は上記の通りであって、X3及びX4は独立的に酸素、
硫黄または窒素である)。R及びR2は独立的に二重結
合によって■■ 結合された酸素(この有機化合物はカルボン酸である)
、や酸素、硫黄、窒素及び燐等のようなヘテロ原子(例
えば、この有機化合物はグリコール、ポリアミン、グリ
コールのエーテル等である)を含むこともある。多くの
場合、R及びR2は1〜20個の炭素原子を含んでいる
。式(it)は推定したものにすぎないということを理
解すべきである。
よって表わすことができる: CR1−X1−M1)、−X3 〔M3−X4〕j−〔M2−X2−R23g(iDZa
−Rt、R2,xl、x2.Ml、M2゜M3.j、j
は上記の通りであって、X3及びX4は独立的に酸素、
硫黄または窒素である)。R及びR2は独立的に二重結
合によって■■ 結合された酸素(この有機化合物はカルボン酸である)
、や酸素、硫黄、窒素及び燐等のようなヘテロ原子(例
えば、この有機化合物はグリコール、ポリアミン、グリ
コールのエーテル等である)を含むこともある。多くの
場合、R及びR2は1〜20個の炭素原子を含んでいる
。式(it)は推定したものにすぎないということを理
解すべきである。
前記クレームを含む本明細書において、式(ii)はM
M 及びM3に対する多価要求を含まな1′2 ければならずまたそのような多価要求は式(ii)にお
いて十分満足されていることが分かる。M3の多価要求
はいずれもR−X −またはR21 X2−によって満足され得ることも分かる。
M 及びM3に対する多価要求を含まな1′2 ければならずまたそのような多価要求は式(ii)にお
いて十分満足されていることが分かる。M3の多価要求
はいずれもR−X −またはR21 X2−によって満足され得ることも分かる。
改質剤は所望の触媒活性型改質含金属種を形成すること
を可能にしていると思われるが、改質中における他の条
件により、改質剤の量が変わってもアルコキシル化反応
における選択性及び反応速度の点から最適な触媒を提供
し得ることが判明した。従って、本発明は一様相におい
て分布の狭いアルコキシル化生成物混合物の提供を達成
するのに十分な改質率を提供している。
を可能にしていると思われるが、改質中における他の条
件により、改質剤の量が変わってもアルコキシル化反応
における選択性及び反応速度の点から最適な触媒を提供
し得ることが判明した。従って、本発明は一様相におい
て分布の狭いアルコキシル化生成物混合物の提供を達成
するのに十分な改質率を提供している。
前記改質された二元金属または多元金属触媒を含有する
媒体も得られる改質された二元金属または多元金属触媒
が所望の分布のアルコキシル化生成物を形成し得るかど
うかについて影響を及ぼすことがある。もし媒体が違う
成分として即ち溶媒として低い誘電率を有する材料を含
んでいる場合には、前記改質剤は分離された液相を形成
し得ることになり、均質な混合物を得る上においてより
困難になることが観察されることもある。一方、極性が
強すぎる溶媒の場合には、前記2価または多価金属原子
と結合している有機成分が溶媒によって置換されること
もある。非常に多くの場合、媒体と前記2価または多価
金属原子上に有機成分を与える有機化合物とは同一であ
る。特に便利な媒体としては、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセロ
ール、ブタンジオール、ヘキサン−プロパンジオール等
が挙げられる。使用する媒体がアルコキシレートを生成
するための反応物質とは意図されない場合には、使用す
る媒体が蒸留によって触媒と反応物質としての有機化合
物との混合物から容易に除去し得るのに十分低い沸点を
有するのは便利である。場合によっては、媒体は本明細
書中に記載された活性剤のように少くとも2個のへテロ
原子を有する溶媒からなっている。
媒体も得られる改質された二元金属または多元金属触媒
が所望の分布のアルコキシル化生成物を形成し得るかど
うかについて影響を及ぼすことがある。もし媒体が違う
成分として即ち溶媒として低い誘電率を有する材料を含
んでいる場合には、前記改質剤は分離された液相を形成
し得ることになり、均質な混合物を得る上においてより
困難になることが観察されることもある。一方、極性が
強すぎる溶媒の場合には、前記2価または多価金属原子
と結合している有機成分が溶媒によって置換されること
もある。非常に多くの場合、媒体と前記2価または多価
金属原子上に有機成分を与える有機化合物とは同一であ
る。特に便利な媒体としては、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセロ
ール、ブタンジオール、ヘキサン−プロパンジオール等
が挙げられる。使用する媒体がアルコキシレートを生成
するための反応物質とは意図されない場合には、使用す
る媒体が蒸留によって触媒と反応物質としての有機化合
物との混合物から容易に除去し得るのに十分低い沸点を
有するのは便利である。場合によっては、媒体は本明細
書中に記載された活性剤のように少くとも2個のへテロ
原子を有する溶媒からなっている。
触媒前駆体組成物が激しく撹拌されている間に改質剤を
添加するのが好ましい。この点に関して、触媒前駆体組
成物に改質剤をゆっくりと添加するのが好ましい。一般
に、添加すべき改質剤の10%以上を一度に触媒前駆体
組成物に添加してはならない。改質剤の添加は都合のよ
い温度、例えば、約10℃〜160℃特に約50℃〜1
50℃において実施可能である。窒素雰囲気が好ましく
又有利でもある。改質剤を水性の形態で導入すると有利
な場合がある。
添加するのが好ましい。この点に関して、触媒前駆体組
成物に改質剤をゆっくりと添加するのが好ましい。一般
に、添加すべき改質剤の10%以上を一度に触媒前駆体
組成物に添加してはならない。改質剤の添加は都合のよ
い温度、例えば、約10℃〜160℃特に約50℃〜1
50℃において実施可能である。窒素雰囲気が好ましく
又有利でもある。改質剤を水性の形態で導入すると有利
な場合がある。
式RX −及び−X 2 R2の置換基を有する1に
二元金属または多元金属触媒はいかなる適切な方法によ
っても形成可能である。例えば、第1の2価または多価
金属含有組成物は周期律表のIIA族またはIIIB族
の金属以外の2価もしくは多価金属またはIIA族もし
くはIIIB族金属を含有する化合物以外の2価もしく
は多価金属含有化合物、例えばアルミニウムイソプロポ
キシド、または後記する他の適当な2価または多価金属
源を式R1X1HまたはHX 2 R2の活性水素原子
を含む有機化合物と反応させることによって生成するこ
とができる。IIA族またはIffB族金属含有組成物
以外の第2の2価または多価金属含有組成物は前記2価
もしくは多価金属または他の適当な2価もしくは多価金
属源を式R1X1HまたはHX2R2の活性水素原子を
含む有機化合物と反応させることによって得ることがで
きる。次いで前記第1の2価または多価金属含有組成物
と第2の2価または多価金属含有組成物とを触媒前駆体
組成物を形成するのに有効な反応条件下で反応させる。
っても形成可能である。例えば、第1の2価または多価
金属含有組成物は周期律表のIIA族またはIIIB族
の金属以外の2価もしくは多価金属またはIIA族もし
くはIIIB族金属を含有する化合物以外の2価もしく
は多価金属含有化合物、例えばアルミニウムイソプロポ
キシド、または後記する他の適当な2価または多価金属
源を式R1X1HまたはHX 2 R2の活性水素原子
を含む有機化合物と反応させることによって生成するこ
とができる。IIA族またはIffB族金属含有組成物
以外の第2の2価または多価金属含有組成物は前記2価
もしくは多価金属または他の適当な2価もしくは多価金
属源を式R1X1HまたはHX2R2の活性水素原子を
含む有機化合物と反応させることによって得ることがで
きる。次いで前記第1の2価または多価金属含有組成物
と第2の2価または多価金属含有組成物とを触媒前駆体
組成物を形成するのに有効な反応条件下で反応させる。
高分子量、例えば、4以上の炭素原子を有する化合物の
場合、式Rt X i HまたはHX2R2を有するよ
り低分子量で、より反応性で且つ揮発性である化合物(
例えば1〜3個の炭素原子を有するもの、特にエタノー
ル、エチルアミン、エチレングリコール等の化合物)を
用いた後、蒸発によって前記低分子量物質を除去しなか
ら前記置換基を前記高分子量置換基で交換するのが一般
に好ましい。次いで触媒前駆体組成物を2価もしくは多
価オキシ酸またはオキシ酸の2価もしくは多価金属塩と
反応させて改質された二元金属または多元金属アルコキ
シル化触媒を生成する。
場合、式Rt X i HまたはHX2R2を有するよ
り低分子量で、より反応性で且つ揮発性である化合物(
例えば1〜3個の炭素原子を有するもの、特にエタノー
ル、エチルアミン、エチレングリコール等の化合物)を
用いた後、蒸発によって前記低分子量物質を除去しなか
ら前記置換基を前記高分子量置換基で交換するのが一般
に好ましい。次いで触媒前駆体組成物を2価もしくは多
価オキシ酸またはオキシ酸の2価もしくは多価金属塩と
反応させて改質された二元金属または多元金属アルコキ
シル化触媒を生成する。
式RXH及びHX2R2を有する化合物とし1
では、本発明のアルコキシル化生成物に関して記載した
活性水素原子を有する有機化合物、例えばアルコール、
フェノール、カルボン酸及びアミン等が挙げられる。非
常に多くの場合、式RXHまたはHX2R2を有する化
合物はア1 ルコール類である。2価または多価金属原子に高分子量
の置換基を結合するために交換反応を実施する場合には
交換より前に改質を行い改質反応を促進するために置換
物質として低分子量の物質を使用するのが一般に好まし
い。本発明において使用するのに好適な活性水素原子を
有する有機化合物にはヒドロホルミル化/水素化反応生
成物が含まれる。
活性水素原子を有する有機化合物、例えばアルコール、
フェノール、カルボン酸及びアミン等が挙げられる。非
常に多くの場合、式RXHまたはHX2R2を有する化
合物はア1 ルコール類である。2価または多価金属原子に高分子量
の置換基を結合するために交換反応を実施する場合には
交換より前に改質を行い改質反応を促進するために置換
物質として低分子量の物質を使用するのが一般に好まし
い。本発明において使用するのに好適な活性水素原子を
有する有機化合物にはヒドロホルミル化/水素化反応生
成物が含まれる。
本発明で使用される第1の2価または多価金属含有化合
物/組成物の例には可溶性金属含有化合物/組成物その
ものやアルコキシル化法の反応物質、例えば活性剤と相
互に反応した場合可溶な形態に変えられ得る金属含有化
合物/組成物が含まれる。具体的な第1の2価または多
価金属含有化合物/組成物の例にはIIAまたはIII
B族の金属以外の2fi[Iiまたは多価金属と種々の
アルコールとの一種またはそれ以上の反応生成物(金属
アルコキシド及びフェノキシト)並びに酸化物水酸化物
アンモニア塩、アミド、チオレート、炭化物、チオフェ
ノキシト、窒化物、チオシアネート及びカルボキシレー
ト化合物、例えば、酢酸塩及びエステル、蟻酸塩及びエ
ステル、蓚酸塩及びエステル、クエン酸塩及びエステル
、安息香酸塩及びエステル、ラウリン酸塩及びエステル
、並びにステアリン酸塩及びエステルを含む。好ましい
第1の2価または多価金属含有化合物はアルミニウム含
有化合物及びそれらの混合物であり、好ましい第1の2
価または多価金属含有組成物はアルミニウムアルコレー
ト類である。
物/組成物の例には可溶性金属含有化合物/組成物その
ものやアルコキシル化法の反応物質、例えば活性剤と相
互に反応した場合可溶な形態に変えられ得る金属含有化
合物/組成物が含まれる。具体的な第1の2価または多
価金属含有化合物/組成物の例にはIIAまたはIII
B族の金属以外の2fi[Iiまたは多価金属と種々の
アルコールとの一種またはそれ以上の反応生成物(金属
アルコキシド及びフェノキシト)並びに酸化物水酸化物
アンモニア塩、アミド、チオレート、炭化物、チオフェ
ノキシト、窒化物、チオシアネート及びカルボキシレー
ト化合物、例えば、酢酸塩及びエステル、蟻酸塩及びエ
ステル、蓚酸塩及びエステル、クエン酸塩及びエステル
、安息香酸塩及びエステル、ラウリン酸塩及びエステル
、並びにステアリン酸塩及びエステルを含む。好ましい
第1の2価または多価金属含有化合物はアルミニウム含
有化合物及びそれらの混合物であり、好ましい第1の2
価または多価金属含有組成物はアルミニウムアルコレー
ト類である。
本明細書中に記載したような第1の2価もしくは多価金
属または第1の2価もしくは多価金属含有化合物並びに
本明細書中に記載したような第2の2価もしくは多価金
属または適切な2filf金属もしくは多価金属源から
前記改質された二元金属または多元金属触媒組成物を形
成する反応は、代表例として、高温、例えば、約30℃
〜200℃以上において液状媒体中で実施される。置換
を行う有機化合物は通常2価または多価金属含有反応物
質との反応に必要とされる量より過剰に使用される。
属または第1の2価もしくは多価金属含有化合物並びに
本明細書中に記載したような第2の2価もしくは多価金
属または適切な2filf金属もしくは多価金属源から
前記改質された二元金属または多元金属触媒組成物を形
成する反応は、代表例として、高温、例えば、約30℃
〜200℃以上において液状媒体中で実施される。置換
を行う有機化合物は通常2価または多価金属含有反応物
質との反応に必要とされる量より過剰に使用される。
従って、2価または多価金属含有反応物質と有機化合物
との重量比は通常約0.01 : 100〜25 :
to。
との重量比は通常約0.01 : 100〜25 :
to。
の範囲内である。所望により反応不活性な液状溶媒の存
在下実施してもよい。交換反応も高温化且つ所望により
、より揮発性の成分の除去を容易にするために減圧下で
実施される。温度は約50℃〜250℃、例えば約80
℃〜200℃または250℃の範囲であり、圧力(絶対
)は通常1ミリバール〜5バール、例えば、約10ミリ
バール〜2バールの範囲内である。
在下実施してもよい。交換反応も高温化且つ所望により
、より揮発性の成分の除去を容易にするために減圧下で
実施される。温度は約50℃〜250℃、例えば約80
℃〜200℃または250℃の範囲であり、圧力(絶対
)は通常1ミリバール〜5バール、例えば、約10ミリ
バール〜2バールの範囲内である。
改質された二元金属または多元金属触媒組成物の有機置
換体がアルコキシル化反応の「出発」成分に対応するの
が通常望ましい。この出発成分はアルキレンオキシドが
反応する少くとも1個の活性水素原子を有する有機化合
物である。
換体がアルコキシル化反応の「出発」成分に対応するの
が通常望ましい。この出発成分はアルキレンオキシドが
反応する少くとも1個の活性水素原子を有する有機化合
物である。
アルコキシル化は前記改質された二元金属または多元金
属触媒を触媒的に有効量例えば出発成分の重量に基づい
て約0.0(11〜1(1,通常約a、5〜5重量%使
用することにより実施される。使用されたアルキレンオ
キシドの量とは無関係に、触媒はアルコキシル化中その
活性を略々保持する。従って、触媒の量はアルコキシル
化ゾーンに供給される出発物質の量に基づくものであっ
て、実施しようとするアルコキシル化度に依存する訳で
はない。
属触媒を触媒的に有効量例えば出発成分の重量に基づい
て約0.0(11〜1(1,通常約a、5〜5重量%使
用することにより実施される。使用されたアルキレンオ
キシドの量とは無関係に、触媒はアルコキシル化中その
活性を略々保持する。従って、触媒の量はアルコキシル
化ゾーンに供給される出発物質の量に基づくものであっ
て、実施しようとするアルコキシル化度に依存する訳で
はない。
通常、改質された二元金属または多元金属触媒と出発成
分を混合し、次いで反応温度においてアルキレンオキシ
ドを所望量になるまで添加し、必要に応じて生成物を中
和し更に所望により反応混合物から未反応の出発物質を
除去したり、濾過を行ったり更に別の反応を行ったりす
る手順によって反応生成物を仕上げることができる。
分を混合し、次いで反応温度においてアルキレンオキシ
ドを所望量になるまで添加し、必要に応じて生成物を中
和し更に所望により反応混合物から未反応の出発物質を
除去したり、濾過を行ったり更に別の反応を行ったりす
る手順によって反応生成物を仕上げることができる。
アルコキシル化の温度は反応物質や反応生成物を劣化さ
せることなく適切な反応速度をもたらすのに十分なもの
であるべきである。多くの場合において、この温度は約
50℃〜270℃、例えば約100℃〜200℃の範囲
である。圧力も大きく変えることが可能であるが、エチ
レンオキシドやプロピレンオキシドのような低沸点アル
キレンオキシドが用いられる場合には、加圧反応器を使
用するのが好ましい。
せることなく適切な反応速度をもたらすのに十分なもの
であるべきである。多くの場合において、この温度は約
50℃〜270℃、例えば約100℃〜200℃の範囲
である。圧力も大きく変えることが可能であるが、エチ
レンオキシドやプロピレンオキシドのような低沸点アル
キレンオキシドが用いられる場合には、加圧反応器を使
用するのが好ましい。
反応物質及び触媒が反応媒体全体に亘って十分に確実に
分散するようにアルコキシル化反応媒体を撹拌するのが
好ましい。又、アルキレンオキシドはその反応速度に近
い供給速度で通常添加される。
分散するようにアルコキシル化反応媒体を撹拌するのが
好ましい。又、アルキレンオキシドはその反応速度に近
い供給速度で通常添加される。
アルコール、特に長鎖脂肪族アルコール、カルボン酸、
アミン、ポリオール及びフェノール等の少くとも1個の
活性水素原子を有する有機化合物のアルコキシル化にお
いて活性である触媒種を形成するために前記のような2
価もしくは多価金属または2価もしくは多価金属含有化
合物が有効に使用され得る好ましい方法を本発明は提供
する。
アミン、ポリオール及びフェノール等の少くとも1個の
活性水素原子を有する有機化合物のアルコキシル化にお
いて活性である触媒種を形成するために前記のような2
価もしくは多価金属または2価もしくは多価金属含有化
合物が有効に使用され得る好ましい方法を本発明は提供
する。
これは概路次の手順によって達成される。
第1の2価または多価金属含有組成物は2価もしくは多
価金属または2価もしくは多価金属含有化合物を活性剤
または少くとも1個の活性水素原子を有する有機化合物
と前記2価もしくは多価金属または前記2価もしくは多
価金属含有化合物と前記活性剤とが反応または相互に作
用して1種またはそれ以上の触媒的に活性な誘導体、即
ち、IIA族またはIIIB族金属含有組成物以外の第
1の2価または多価金属含有組成物を形成する条件下で
接触させることにより生成される。この第1の2価また
は多価金属含有組成物を次いでIIA族またはIIIB
族金属含有組成物以外の第2の2価または多価金属含有
組成物と1種以上の触媒的に活性な誘導体を形成するの
に有効な条件下で反応させる。得られる1種以上の触媒
的に活性な誘導体を以下まとめて「触媒前駆体組成物」
と呼ぶ。前記活性剤は式Z −X −Q −Y −Z
’、を有する化合物であるならばいずれであってもよ
い。
価金属または2価もしくは多価金属含有化合物を活性剤
または少くとも1個の活性水素原子を有する有機化合物
と前記2価もしくは多価金属または前記2価もしくは多
価金属含有化合物と前記活性剤とが反応または相互に作
用して1種またはそれ以上の触媒的に活性な誘導体、即
ち、IIA族またはIIIB族金属含有組成物以外の第
1の2価または多価金属含有組成物を形成する条件下で
接触させることにより生成される。この第1の2価また
は多価金属含有組成物を次いでIIA族またはIIIB
族金属含有組成物以外の第2の2価または多価金属含有
組成物と1種以上の触媒的に活性な誘導体を形成するの
に有効な条件下で反応させる。得られる1種以上の触媒
的に活性な誘導体を以下まとめて「触媒前駆体組成物」
と呼ぶ。前記活性剤は式Z −X −Q −Y −Z
’、を有する化合物であるならばいずれであってもよ
い。
尚式中の種々の記号は既に本明細書中において定義され
ている。この反応の触媒前駆体組成物を含有する改質さ
れた二元金属または多元金属アルコキシル化触媒はアル
コール類、特に非イオン性界面活性剤の製造において出
発物質として使用される長鎖脂肪族アルコール類のよう
な1級アルコール類及びそれらの混合物のアルコキシル
化において特に有効である。しかしなから、前記触媒前
駆体組成物を含有する改質された二元金属または多元金
属アルコキシル化触媒は活性水素原子を含む広範に亘る
有機化合物の触媒反応においても有効に使用可能である
。例えば活性剤、−例としてエチレングリコールが使用
される場合には、前記触媒前駆体組成物はその場で容易
に利用されエチレングリコール自身のアルコキシル化を
触媒して、所望の名目分子量を有し有利なことには比較
的狭い分子量分布を有するエチレングリコールから出発
したポリ(オキシアルキレン)グリコールを製造するこ
とが可能である。
ている。この反応の触媒前駆体組成物を含有する改質さ
れた二元金属または多元金属アルコキシル化触媒はアル
コール類、特に非イオン性界面活性剤の製造において出
発物質として使用される長鎖脂肪族アルコール類のよう
な1級アルコール類及びそれらの混合物のアルコキシル
化において特に有効である。しかしなから、前記触媒前
駆体組成物を含有する改質された二元金属または多元金
属アルコキシル化触媒は活性水素原子を含む広範に亘る
有機化合物の触媒反応においても有効に使用可能である
。例えば活性剤、−例としてエチレングリコールが使用
される場合には、前記触媒前駆体組成物はその場で容易
に利用されエチレングリコール自身のアルコキシル化を
触媒して、所望の名目分子量を有し有利なことには比較
的狭い分子量分布を有するエチレングリコールから出発
したポリ(オキシアルキレン)グリコールを製造するこ
とが可能である。
更に別の例として、少くとも1個の活性水素原子を有す
る有機化合物が1−ドデカノールであって且つ触媒前駆
体組成物がエチレンオキシドで直接アルコキシル化され
る場合には、生成物は1−ドデカノールの複数のエトキ
シル化物の混合物となり、この混合物の組成は1−ドデ
カノールに対するエチレンオキシドのモル比によって決
定される。
る有機化合物が1−ドデカノールであって且つ触媒前駆
体組成物がエチレンオキシドで直接アルコキシル化され
る場合には、生成物は1−ドデカノールの複数のエトキ
シル化物の混合物となり、この混合物の組成は1−ドデ
カノールに対するエチレンオキシドのモル比によって決
定される。
本明細書において「過剰量の活性剤」とは活性剤の一部
がIIA族またはI[[B族M1、M2及びM3は多価
金属に化学的または物理的に結合しておらず、従って簡
単な物理的手段によって除去し得ることを意味する。こ
の操作に使用される方法は本発明の構成にとって特に重
要という訳ではない。
がIIA族またはI[[B族M1、M2及びM3は多価
金属に化学的または物理的に結合しておらず、従って簡
単な物理的手段によって除去し得ることを意味する。こ
の操作に使用される方法は本発明の構成にとって特に重
要という訳ではない。
単純であって且つ効率がよいので真空蒸発が進められる
が、単なる蒸発及び他の公知の方法も使用可能である。
が、単なる蒸発及び他の公知の方法も使用可能である。
前記触媒前駆体組成物は細い粒状の固体としてスラリー
の形態で得られ、濾過、傾斜法、または同様の方法によ
って反応液から容易に分離可能である。そのようにして
得られた製品は、2価もしくは多価オキシ酸またはオキ
シ酸の2価もしくは多価金属塩のいずれかで改質された
環には無関係にアルコキシル化反応において触媒的に活
性である。
の形態で得られ、濾過、傾斜法、または同様の方法によ
って反応液から容易に分離可能である。そのようにして
得られた製品は、2価もしくは多価オキシ酸またはオキ
シ酸の2価もしくは多価金属塩のいずれかで改質された
環には無関係にアルコキシル化反応において触媒的に活
性である。
今までに例を見ない狭い分子量分布、低い流動点及び低
い未反応の出発成分濃度を有するアルコキシレート系界
面活性剤を提供するために上記触媒を使用し得ることは
本発明の特に望ましい特徴である。この用途において、
反応が起こる条件の下で上記触媒は出発成分、例えば、
アルコールと接触されてアルコール交換(これはアルコ
キシド交換とも呼ぶことができる)反応が実施される。
い未反応の出発成分濃度を有するアルコキシレート系界
面活性剤を提供するために上記触媒を使用し得ることは
本発明の特に望ましい特徴である。この用途において、
反応が起こる条件の下で上記触媒は出発成分、例えば、
アルコールと接触されてアルコール交換(これはアルコ
キシド交換とも呼ぶことができる)反応が実施される。
従って出発物質であるアルコールの一部は2価または多
価金属のアルコレートとして存在し、このアルコレート
自体がアルコキシル化反応に対する活性種である。この
反応混合物を次いで公知の方法により一種以上のアルキ
レンオキシド、例えば、エチレンオキシドのようなアル
キレンオキシドと反応させて所望の界面活性剤を生成す
る。
価金属のアルコレートとして存在し、このアルコレート
自体がアルコキシル化反応に対する活性種である。この
反応混合物を次いで公知の方法により一種以上のアルキ
レンオキシド、例えば、エチレンオキシドのようなアル
キレンオキシドと反応させて所望の界面活性剤を生成す
る。
前記活性剤の構造式として上記した構造式を参照して以
下にこれを説明する。X及びYは、例えば、互いにベー
タ位置においてそれぞれから2個以上の炭素原子が除去
されたものが好ましく、エチレングリコールにおけるよ
うに酸素、モノエタノールアミンにおけるように酸素と
窒素であるのが望ましいが、X及びYが硫黄または燐で
あってもよい。他の有用な化合物の例としてはエチレン
ジアミン、N−メチルエタノールアミン、テトラヒドロ
フルフリルアルコール、2−メルカプトエタノール、■
、2−プロピレングリコール、2−メチルチオエタノー
ル、2−エトキシエタノール、ジエチレングリコール、
1.3−プロパンジオール及び1,4−ブタンジオール
が挙げられる。
下にこれを説明する。X及びYは、例えば、互いにベー
タ位置においてそれぞれから2個以上の炭素原子が除去
されたものが好ましく、エチレングリコールにおけるよ
うに酸素、モノエタノールアミンにおけるように酸素と
窒素であるのが望ましいが、X及びYが硫黄または燐で
あってもよい。他の有用な化合物の例としてはエチレン
ジアミン、N−メチルエタノールアミン、テトラヒドロ
フルフリルアルコール、2−メルカプトエタノール、■
、2−プロピレングリコール、2−メチルチオエタノー
ル、2−エトキシエタノール、ジエチレングリコール、
1.3−プロパンジオール及び1,4−ブタンジオール
が挙げられる。
2及び2′は同一または異なった基であり、所望により
置換され、多くの場合Z及びZ′の内の少くとも一方が
水素、炭素原子数1〜4の低級直鎖または分岐アルキル
、炭素原子数2〜約6のアルキレン、フェニルまたは低
級アルキル−置換フェニル、炭素原子数3〜6のシクロ
アルキル及びアルキレンまたはへテロ原子−置換アルキ
レン環よりなる群から選択される。
置換され、多くの場合Z及びZ′の内の少くとも一方が
水素、炭素原子数1〜4の低級直鎖または分岐アルキル
、炭素原子数2〜約6のアルキレン、フェニルまたは低
級アルキル−置換フェニル、炭素原子数3〜6のシクロ
アルキル及びアルキレンまたはへテロ原子−置換アルキ
レン環よりなる群から選択される。
前記活性剤において、QはXとYとの間に位置する6個
までの炭素を有する炭素鎖からなる。しかしなから、炭
素数2〜4の鎖が好ましい。というのはX及びYの活性
化能力はそのような鎖長において最大になるからである
。これらの中で、炭素数2個の鎖長が特に好ましい。高
度に好ましい実施態様において、Qは炭素数2の鎖であ
って、構造式は次のようになる: 式中、Z、Z’、X、Y、a及びbは前記ノとオリであ
り、R6,R7,R8,及びR9は水素原子であるのが
好ましいが、所望により置換された炭素原子数1〜4の
低級アルキルもしくはアルキレン基または活性剤の意図
とされた目的のための有用性を阻害しないような他の基
であってもよい。
までの炭素を有する炭素鎖からなる。しかしなから、炭
素数2〜4の鎖が好ましい。というのはX及びYの活性
化能力はそのような鎖長において最大になるからである
。これらの中で、炭素数2個の鎖長が特に好ましい。高
度に好ましい実施態様において、Qは炭素数2の鎖であ
って、構造式は次のようになる: 式中、Z、Z’、X、Y、a及びbは前記ノとオリであ
り、R6,R7,R8,及びR9は水素原子であるのが
好ましいが、所望により置換された炭素原子数1〜4の
低級アルキルもしくはアルキレン基または活性剤の意図
とされた目的のための有用性を阻害しないような他の基
であってもよい。
更に、Qは次式によって表わされるように環状、好まし
くは炭素数6以下のシクロアルキルであって所望により
置換されていてもよい。
くは炭素数6以下のシクロアルキルであって所望により
置換されていてもよい。
この範囲に入る化合物としては4−メトキシシクロヘキ
サン1,2−ジオール2−アミノシクロペンタノール、
及び2−メトキシシクロペンタノールが含まれる。
サン1,2−ジオール2−アミノシクロペンタノール、
及び2−メトキシシクロペンタノールが含まれる。
同様に、X及びYのいずれか一方または両方が次式によ
って示されるように、X及びYのいずれか隣に接する炭
素原子との環状構造の一部をなすことが可能である。
って示されるように、X及びYのいずれか隣に接する炭
素原子との環状構造の一部をなすことが可能である。
そのような形状を示す化合物にはテトラヒドロフルフリ
ルアルコール、フルフリルアルコール、2−ヒドロキシ
エチルアジリリン、1−(N−メチル−2−ビロリチニ
ル)エタノール、及び2アミノメチルピロリジンが含ま
れる。
ルアルコール、フルフリルアルコール、2−ヒドロキシ
エチルアジリリン、1−(N−メチル−2−ビロリチニ
ル)エタノール、及び2アミノメチルピロリジンが含ま
れる。
更に、X及びYは次式に示すようにQを含んで、それら
自体同じ環状構造の一部を構成することができる。
自体同じ環状構造の一部を構成することができる。
そのような化合物の例としてはピペラジン、4−ヒドロ
キシメチル−2,2−ジメチル−1,3ジオキソラン、
2.B−ジメチルモルフォリン、及びシクロヘキサノン
エチレンケタールが挙げられる。
キシメチル−2,2−ジメチル−1,3ジオキソラン、
2.B−ジメチルモルフォリン、及びシクロヘキサノン
エチレンケタールが挙げられる。
飽和または不飽和、置換または無置換の如何にかかわら
ず数多くの他の環状構造のものが使用可能であり、これ
らは本発明の範囲内に入るものとする。 Q及び上記式
の全体構造に対して課せられる唯一の限定は活性剤が少
くとも部分的に前記の2価または多価金属含有化合物を
溶解し得るものでなければならないということである。
ず数多くの他の環状構造のものが使用可能であり、これ
らは本発明の範囲内に入るものとする。 Q及び上記式
の全体構造に対して課せられる唯一の限定は活性剤が少
くとも部分的に前記の2価または多価金属含有化合物を
溶解し得るものでなければならないということである。
場合によっては、溶解はある種の使用し得ない材料°を
十分利用可能にする重要な工程であると考えられている
。この溶解は隣接する炭素原子に対するヘテロ原子X及
びYの求電子作用によって達成されるものと考えられる
。但しなんらかの具体的な理論に拘束されるのは出願人
の意図するところではない。この溶解により次式によっ
て例示されるように前記2価または多価金属との複塩の
形成が可能となる。
十分利用可能にする重要な工程であると考えられている
。この溶解は隣接する炭素原子に対するヘテロ原子X及
びYの求電子作用によって達成されるものと考えられる
。但しなんらかの具体的な理論に拘束されるのは出願人
の意図するところではない。この溶解により次式によっ
て例示されるように前記2価または多価金属との複塩の
形成が可能となる。
(ZO) 0(Z)Y
Z
\ /
CH2−CH2
上記構造におけるMlの原子価要求が(ZO)及びO(
Z)によって略々満足されることが理解される。
Z)によって略々満足されることが理解される。
従って、フェフエラートの電気的陰性度を取去ったりま
たは中和したすせず活性剤がその意図された目的である
前記2価または多価金属含有化合物を少くとも部分的に
可溶化することを妨げない限り、次式によって表わされ
る構造は全て満足のいくものである。
たは中和したすせず活性剤がその意図された目的である
前記2価または多価金属含有化合物を少くとも部分的に
可溶化することを妨げない限り、次式によって表わされ
る構造は全て満足のいくものである。
z −x−q−y−z′b
本発明の改質された二元金属または多元金属触媒を製造
する方法において、前記活性剤はその方法で形成された
ある種の中間触媒種に対して安定効果、例えば、高温に
おける熱安定性を与えて、目的とする種々の触媒活性を
有する最終生成物の形成を可能にするものと考えられる
。
する方法において、前記活性剤はその方法で形成された
ある種の中間触媒種に対して安定効果、例えば、高温に
おける熱安定性を与えて、目的とする種々の触媒活性を
有する最終生成物の形成を可能にするものと考えられる
。
上記したように、本発明の方法の可溶化工程において、
2価または多価金属含有化合物またはそれらの混合物を
活性剤または少くとも1個の活性水素原子を有する有機
化合物と混合して1種以上の2価または多価金属含有化
合物種を形成する。
2価または多価金属含有化合物またはそれらの混合物を
活性剤または少くとも1個の活性水素原子を有する有機
化合物と混合して1種以上の2価または多価金属含有化
合物種を形成する。
この処理の目的はアルコキシル化反応において触媒的に
有効であるのに十分な量の2価または多価金属含有化合
物を可溶化することであるから、触媒的に有効になるの
に十分な金属含有化合物が可溶化生成すれば、金属含有
化合物の濃度は活性剤中における金属含有化合物の最大
溶解度以下であってもよいし又以上であってもよい。し
かしなから一般的な目安として、最初の工程で使用され
る2価または多価金属含有化合物の濃度は代表的な例と
して使用する有機化合物に基づき約1〜2%の範囲であ
るべきである。約30%を越える濃度は稀にしか望まし
いと考えられない。
有効であるのに十分な量の2価または多価金属含有化合
物を可溶化することであるから、触媒的に有効になるの
に十分な金属含有化合物が可溶化生成すれば、金属含有
化合物の濃度は活性剤中における金属含有化合物の最大
溶解度以下であってもよいし又以上であってもよい。し
かしなから一般的な目安として、最初の工程で使用され
る2価または多価金属含有化合物の濃度は代表的な例と
して使用する有機化合物に基づき約1〜2%の範囲であ
るべきである。約30%を越える濃度は稀にしか望まし
いと考えられない。
この操作に対する温度は重要なものとは考えられず、約
50℃から使用する有機化合物の沸点まで代表的例とし
て200℃よりずっと上の温度までの範囲になる。約9
0℃〜150℃、好ましくは約125〜150℃の範囲
で操作を行うのが望ましく、反応系は活性剤を液相に保
持しなから所望の温度を維持するために減圧または加圧
下に置くことができる。温度及び圧力条件が反応の副生
物が蒸発されて反応媒体から除去されるような条件であ
るのは有利なことである。触媒の形成を窒素雰囲気のよ
うな実質的に不活性な雰囲気のもとで実施するのが好ま
しい。
50℃から使用する有機化合物の沸点まで代表的例とし
て200℃よりずっと上の温度までの範囲になる。約9
0℃〜150℃、好ましくは約125〜150℃の範囲
で操作を行うのが望ましく、反応系は活性剤を液相に保
持しなから所望の温度を維持するために減圧または加圧
下に置くことができる。温度及び圧力条件が反応の副生
物が蒸発されて反応媒体から除去されるような条件であ
るのは有利なことである。触媒の形成を窒素雰囲気のよ
うな実質的に不活性な雰囲気のもとで実施するのが好ま
しい。
この工程を実施するためには、本明細書に記載したよう
な第1の2価または多価金属含有化合物を前記金属含有
化合物の少くとも一部を可溶化させるのに適切な時間内
に前記金属含有化合物のスラリーを形成するのに十分な
撹拌容器において前記活性剤または少くとも1個の活性
水素原子を有する有機化合物に添加するだけでよい。通
常、これは約1〜4時間の間に達成される可溶化される
金属含有化合物の量はもちろん存在する金属含有化合物
の濃度、使用する活性化剤の有効性並びに使用する温度
、時間及び撹拌によって決まる。理想的には、後で行わ
れるアルコキシル化反応に望ましい量の第1の2価また
は多価金属含有化合物を可溶化する。この工程に用いる
前記第1の2価または多価金属含有化合物源は商業的に
入手可能な品質の金属含有化合物を全て含むことができ
る。
な第1の2価または多価金属含有化合物を前記金属含有
化合物の少くとも一部を可溶化させるのに適切な時間内
に前記金属含有化合物のスラリーを形成するのに十分な
撹拌容器において前記活性剤または少くとも1個の活性
水素原子を有する有機化合物に添加するだけでよい。通
常、これは約1〜4時間の間に達成される可溶化される
金属含有化合物の量はもちろん存在する金属含有化合物
の濃度、使用する活性化剤の有効性並びに使用する温度
、時間及び撹拌によって決まる。理想的には、後で行わ
れるアルコキシル化反応に望ましい量の第1の2価また
は多価金属含有化合物を可溶化する。この工程に用いる
前記第1の2価または多価金属含有化合物源は商業的に
入手可能な品質の金属含有化合物を全て含むことができ
る。
なぜならそのような金属含有化合物に含まれている小量
の不純物が本発明の方法によって形成される触媒に重大
な悪影響を及ぼすとは考えられないからである。
の不純物が本発明の方法によって形成される触媒に重大
な悪影響を及ぼすとは考えられないからである。
前記第2の2価または多価金属含有組成物を生成するた
めには、以下に記載する適切なff12の2価または多
価金属含有化合物、例えば、酢酸の金属塩を少くとも1
個の活性水素原子を有する有機化合物と反応させること
である。得られる反応混合物を反応器における圧力を調
整することにより約り0℃〜約200℃の温度で還流上
加熱する。通常、そのような加熱は同時に反応副生物、
例えば、水、イソパノール等を留去しなから約2〜6時
間の期間内に完了される。
めには、以下に記載する適切なff12の2価または多
価金属含有化合物、例えば、酢酸の金属塩を少くとも1
個の活性水素原子を有する有機化合物と反応させること
である。得られる反応混合物を反応器における圧力を調
整することにより約り0℃〜約200℃の温度で還流上
加熱する。通常、そのような加熱は同時に反応副生物、
例えば、水、イソパノール等を留去しなから約2〜6時
間の期間内に完了される。
二元金属及び多元金属塩が本発明の方法において使用可
能なことが分かる。例えば、周期律表のIIA族または
IIrB族金属含有化合物以外の第1及び第2の2価ま
たは多価金属含有化合物は本発明の目的のためには同じ
化合物であってよい。そのような二元金属または多元金
属塩の例には例えばタングステン酸鉛(Z n W O
4) 、チタン酸アルミニウム(A II T t
Os )等が含まれる。
能なことが分かる。例えば、周期律表のIIA族または
IIrB族金属含有化合物以外の第1及び第2の2価ま
たは多価金属含有化合物は本発明の目的のためには同じ
化合物であってよい。そのような二元金属または多元金
属塩の例には例えばタングステン酸鉛(Z n W O
4) 、チタン酸アルミニウム(A II T t
Os )等が含まれる。
前記第1の2価または多価金属含有組成物を次いで触媒
前駆体組成物を形成するのに有効な条件下で前記第2の
2価または多価金属含有組成物と反応させこの触媒前駆
体組成物を2価もしくは多価オキシ酸またはオキシ酸の
2価もしくは多価金属塩と反応させてアルコキシル化反
応用触媒を形成し且つアルコキシル化生成物の分布をよ
り狭くする。これは、例えば、エチレンオキシドを活性
剤として用いられた物質、例えばエチレングリコールに
添加して所望の分子量を有するポリ(オキシエチレン)
グリコールを形成する場合に相当する。
前駆体組成物を形成するのに有効な条件下で前記第2の
2価または多価金属含有組成物と反応させこの触媒前駆
体組成物を2価もしくは多価オキシ酸またはオキシ酸の
2価もしくは多価金属塩と反応させてアルコキシル化反
応用触媒を形成し且つアルコキシル化生成物の分布をよ
り狭くする。これは、例えば、エチレンオキシドを活性
剤として用いられた物質、例えばエチレングリコールに
添加して所望の分子量を有するポリ(オキシエチレン)
グリコールを形成する場合に相当する。
本発明において用いられる前記第1及び第2の2価また
は多価金属含有組成物は式 %式% Za−R1,R2、Xi 、X21Mt及びM2は上記
の通りであり、m、n、m’及びn′は適切な原子価要
求を満たす同一または異なった整数である)によって示
すことができる。前記2価または多価金属含有組成物は
上記IIA族もしくはIIIB族金属以外の2価もしく
は多価金属または他の適当な2価もしくは多価金属源を
活性水素原子を含む式RXHまたはHX2R2の有機化
合1 物と接触させることにより生成することができる。
は多価金属含有組成物は式 %式% Za−R1,R2、Xi 、X21Mt及びM2は上記
の通りであり、m、n、m’及びn′は適切な原子価要
求を満たす同一または異なった整数である)によって示
すことができる。前記2価または多価金属含有組成物は
上記IIA族もしくはIIIB族金属以外の2価もしく
は多価金属または他の適当な2価もしくは多価金属源を
活性水素原子を含む式RXHまたはHX2R2の有機化
合1 物と接触させることにより生成することができる。
そのような2価または多価金属含有組成物は通常の方法
によって形成することが可能である。
によって形成することが可能である。
本発明で使用するための前記第2の2価または多価金属
含有化合物/組成物の例として可溶性2価または多価金
属含有化合物/組成物二次体及び前記アルコキシル化法
の反応物質、例えば、活性剤との相互作用により可溶な
形態に変えられる2価または多価金属含有化合物/組成
物が挙げられる。具体的な第2の2価または多価金属含
有化合物/組成物の例にはIIA族またはIIIB族M
1、M2及びM3は多価金属と種々のアルコール類との
間の1種またはそれ以上の反応生成物(アルミニウムア
ルコキシド及びフェノキシトのようなアルコラート類)
並びに酸化物、水酸化物、アンモニウム塩、アミド、チ
オレート、炭化物、チオフェノキシト、窒化物、チオシ
アナート並びにカルボン酸塩及びエステル化合物、例え
ば、酢酸塩及び酢酸エステル、蟻酸塩及びエステル、蓚
酸塩及びエステル、クエン酸及びエステル、安息香酸塩
及びエステル、ラウリン酸塩及びエステル、及びステア
リン酸エステルが含まれる。
含有化合物/組成物の例として可溶性2価または多価金
属含有化合物/組成物二次体及び前記アルコキシル化法
の反応物質、例えば、活性剤との相互作用により可溶な
形態に変えられる2価または多価金属含有化合物/組成
物が挙げられる。具体的な第2の2価または多価金属含
有化合物/組成物の例にはIIA族またはIIIB族M
1、M2及びM3は多価金属と種々のアルコール類との
間の1種またはそれ以上の反応生成物(アルミニウムア
ルコキシド及びフェノキシトのようなアルコラート類)
並びに酸化物、水酸化物、アンモニウム塩、アミド、チ
オレート、炭化物、チオフェノキシト、窒化物、チオシ
アナート並びにカルボン酸塩及びエステル化合物、例え
ば、酢酸塩及び酢酸エステル、蟻酸塩及びエステル、蓚
酸塩及びエステル、クエン酸及びエステル、安息香酸塩
及びエステル、ラウリン酸塩及びエステル、及びステア
リン酸エステルが含まれる。
第1の2価または多価金属含有組成物と第2の2価また
は多価金属含有組成物との反応は触媒前駆体組成物を生
成するのに効果的な条件の下で実施される。この反応は
アメリカ特許第3432445号、アメリカ特許第36
07785号及びアメリカ特許第4281087号に記
載されているような通常の方法によって実施可能である
。代案として、前記触媒前駆体組成物は制御された加水
分解/加溶媒分解によってメールパイン(Meerwe
in)の二重アルコキシドから生成可能である。Br
adley、 D、 C,。
は多価金属含有組成物との反応は触媒前駆体組成物を生
成するのに効果的な条件の下で実施される。この反応は
アメリカ特許第3432445号、アメリカ特許第36
07785号及びアメリカ特許第4281087号に記
載されているような通常の方法によって実施可能である
。代案として、前記触媒前駆体組成物は制御された加水
分解/加溶媒分解によってメールパイン(Meerwe
in)の二重アルコキシドから生成可能である。Br
adley、 D、 C,。
Mehrotra、 R,C,及びGaur、 D、
D、、金属アルコキシド、アカデミツクプレス、 I
nc、、ニューヨーク市、ニューヨーク州(1978)
並びにTey5sie。
D、、金属アルコキシド、アカデミツクプレス、 I
nc、、ニューヨーク市、ニューヨーク州(1978)
並びにTey5sie。
Ph、、 Bioul、 J、 P、、 Hocks、
L、 及び0uhad i 。
L、 及び0uhad i 。
T、、 Chemtech (1977)、 pp、1
92〜194を参照。
92〜194を参照。
もし触媒が別の出発物質を用いて界面活性剤または他の
アルコキシル化生成物を製造するために用いられるので
あれば、交換反応を上述のように実施することができる
。例えば、界面活性剤を製造する場合に、上記式(1)
の触媒を界面活性剤範囲のアルコールまたはそのような
アルコール特に012〜C14アルコールの混合物を入
れた撹拌式容器に加えることができる。使用する触媒前
駆体組成物又は改質二元金属もしくは多元金属触媒組成
物の濃度は続いて行うアルコキシル化反応に望ましい濃
度に近いのが理想的である。この交換反応中の温度は反
応が生起する限りどんな温度でもよいが、好ましくは約
80〜250℃の範囲であって、圧力はこれらの温度を
達成するのに調節可能である。もし上記交換反応を続い
て行う場合には、選択する有機化合物は殆どのものが2
50℃以上の範囲で沸騰する洗浄用アルコールから容易
に除去し得るように約200℃未満の沸点を有するべき
である。得られるアルコール交換した製品はアルコキシ
ル化反応において触媒として直接用いて交換したアルコ
ールまたはアルコール類から界面活性剤を製造するのに
適している。
アルコキシル化生成物を製造するために用いられるので
あれば、交換反応を上述のように実施することができる
。例えば、界面活性剤を製造する場合に、上記式(1)
の触媒を界面活性剤範囲のアルコールまたはそのような
アルコール特に012〜C14アルコールの混合物を入
れた撹拌式容器に加えることができる。使用する触媒前
駆体組成物又は改質二元金属もしくは多元金属触媒組成
物の濃度は続いて行うアルコキシル化反応に望ましい濃
度に近いのが理想的である。この交換反応中の温度は反
応が生起する限りどんな温度でもよいが、好ましくは約
80〜250℃の範囲であって、圧力はこれらの温度を
達成するのに調節可能である。もし上記交換反応を続い
て行う場合には、選択する有機化合物は殆どのものが2
50℃以上の範囲で沸騰する洗浄用アルコールから容易
に除去し得るように約200℃未満の沸点を有するべき
である。得られるアルコール交換した製品はアルコキシ
ル化反応において触媒として直接用いて交換したアルコ
ールまたはアルコール類から界面活性剤を製造するのに
適している。
上記方法によって得られた触媒は通常細い(例えば約5
μ)粒子の安定したスラリーの形態であって、2価また
は多価金属含有化合物を過剰に含んでいる。
μ)粒子の安定したスラリーの形態であって、2価また
は多価金属含有化合物を過剰に含んでいる。
前記アルコール交換した生成物を含んでいる上述の式(
11)の触媒前駆体組成物は狭い分布のアルコキシル化
生成物を提供するために触媒としてアルコキシル化に使
用する前に2価もしくは多価オキシ酸またはオキシ酸の
2価もしくは多価金属塩によって変性される。複数の2
価または多価オキシ酸の混合物及び/または複数のオキ
シ酸の2価もしくは多価金属塩の混合物、またはそれら
の両方の組み合わせからなる混合物を本発明の方法にお
いて使用することができる。変性剤は触媒作成中いかな
る時点で添加してもよいが通常洗剤範囲のアルコールを
添加する前に加えられるが、固体としてまたは適当な溶
媒に溶解して加えることが可能である。この手順の正確
な化学的内容はまだ完全には理解されていないが、分子
量分布は狭められ及び/または触媒活性が強化されると
いう点で前記改質はプロセス全体に対して顕著な改善と
なる。更に、改質された触媒はアルコキシル化反応にお
いて揺動期間をほんの僅かしかまたは全く必要としない
傾向があり、改質されていない対応触媒に比べて反応速
度が上昇することにもなる。
11)の触媒前駆体組成物は狭い分布のアルコキシル化
生成物を提供するために触媒としてアルコキシル化に使
用する前に2価もしくは多価オキシ酸またはオキシ酸の
2価もしくは多価金属塩によって変性される。複数の2
価または多価オキシ酸の混合物及び/または複数のオキ
シ酸の2価もしくは多価金属塩の混合物、またはそれら
の両方の組み合わせからなる混合物を本発明の方法にお
いて使用することができる。変性剤は触媒作成中いかな
る時点で添加してもよいが通常洗剤範囲のアルコールを
添加する前に加えられるが、固体としてまたは適当な溶
媒に溶解して加えることが可能である。この手順の正確
な化学的内容はまだ完全には理解されていないが、分子
量分布は狭められ及び/または触媒活性が強化されると
いう点で前記改質はプロセス全体に対して顕著な改善と
なる。更に、改質された触媒はアルコキシル化反応にお
いて揺動期間をほんの僅かしかまたは全く必要としない
傾向があり、改質されていない対応触媒に比べて反応速
度が上昇することにもなる。
逆に、水酸化カリウムのような通常の触媒に2価もしく
は多価オキシ酸またはオキシ酸の2価または多価金属塩
を追加すると生成物の分布には何ら効果をもたらさない
がアルコキシル化速度を低下させることになる。
は多価オキシ酸またはオキシ酸の2価または多価金属塩
を追加すると生成物の分布には何ら効果をもたらさない
がアルコキシル化速度を低下させることになる。
又、前記改質された二元金属または多元金属触媒は前記
のような二元または多元金属含有化合物を活性剤または
少くとも1個の活性水素原子を有する有機化合物に、前
記2価または多価金属含有化合物と前記活性剤または有
機化合物とが反応または相互に作用して1種以上の触媒
的に活性な誘導体を形成するような条件の下で接触させ
、次いで得られた誘導体をオキシ酸のHA族またはII
IB族金属塩以外のオキシ酸の2価または多価金属塩と
反応させて1種以上の改質されたアルコキシル化触媒を
形成することによって作成することも可能である。同日
出願され参照によって本願中に組入れられた同時係属中
のアメリカ特許出願番号第(d−15752)号を参照
。
のような二元または多元金属含有化合物を活性剤または
少くとも1個の活性水素原子を有する有機化合物に、前
記2価または多価金属含有化合物と前記活性剤または有
機化合物とが反応または相互に作用して1種以上の触媒
的に活性な誘導体を形成するような条件の下で接触させ
、次いで得られた誘導体をオキシ酸のHA族またはII
IB族金属塩以外のオキシ酸の2価または多価金属塩と
反応させて1種以上の改質されたアルコキシル化触媒を
形成することによって作成することも可能である。同日
出願され参照によって本願中に組入れられた同時係属中
のアメリカ特許出願番号第(d−15752)号を参照
。
前記触媒が「粗製」状態で、即ち、反応混合物から分離
したり精製したすせずに使用されるのであれば有利な結
果を得ることができる。にもかかわらず望むならば、改
質されているか改質されていないかにはかかわらず前記
触媒を反応液から分離、精製、乾燥そして貯蔵すること
が可能である。
したり精製したすせずに使用されるのであれば有利な結
果を得ることができる。にもかかわらず望むならば、改
質されているか改質されていないかにはかかわらず前記
触媒を反応液から分離、精製、乾燥そして貯蔵すること
が可能である。
そのようなことは簡単な方法で例えば過剰な活性剤また
は活性水素原子を含む他の有機物質を除去し、得られる
スラリーを濾過し、ウェット固型物を溶媒(例えばテト
ラヒドロフラン)で再度スラリー化し再濾過し好ましく
は減圧下で乾燥することにより達成可能である。そのよ
うにして得られた固型物は触媒的に活性であるが多くの
場合、「粗製」状態の触媒よりも活性がかなり低い。反
応速度のみならず所望の狭い分子量分布及び利点が得ら
れる。
は活性水素原子を含む他の有機物質を除去し、得られる
スラリーを濾過し、ウェット固型物を溶媒(例えばテト
ラヒドロフラン)で再度スラリー化し再濾過し好ましく
は減圧下で乾燥することにより達成可能である。そのよ
うにして得られた固型物は触媒的に活性であるが多くの
場合、「粗製」状態の触媒よりも活性がかなり低い。反
応速度のみならず所望の狭い分子量分布及び利点が得ら
れる。
IIA族またはIIB族金属以外のある種の2価または
多価金属から触媒を形成するための上記の様々な操作に
よって実施された方法全体が工程の変動を相当許容する
ということは本発明のこの様相の非常に望ましく且つ全
く予期しなかった利点である。従って、改質剤を添加す
る時期及び手頃な範囲内で、改質剤をどの位の量使用す
るかに関して相当な自由度がある。同様に、未反応の有
機化合物は例えば交換反応を実施する場合にはその前に
全部または分的に除去することも可能であるし、または
交換反応中そのまま残しておいてもよい。
多価金属から触媒を形成するための上記の様々な操作に
よって実施された方法全体が工程の変動を相当許容する
ということは本発明のこの様相の非常に望ましく且つ全
く予期しなかった利点である。従って、改質剤を添加す
る時期及び手頃な範囲内で、改質剤をどの位の量使用す
るかに関して相当な自由度がある。同様に、未反応の有
機化合物は例えば交換反応を実施する場合にはその前に
全部または分的に除去することも可能であるし、または
交換反応中そのまま残しておいてもよい。
更に、触媒を限りなく繰返し再利用したり、粗製の状態
で使用したり又貯蔵したり、更に精製乾燥することも可
能でありもし反応率が損なわれた場合には温度を上昇さ
せることによってその点を補うことができる。
で使用したり又貯蔵したり、更に精製乾燥することも可
能でありもし反応率が損なわれた場合には温度を上昇さ
せることによってその点を補うことができる。
本発明の方法を実施する際に使用される操作を非イオン
性界面活性剤の製造に関する他の記載によって説明する
。
性界面活性剤の製造に関する他の記載によって説明する
。
本発明の方法がどのように実施されるかを「ピークを持
った」 (狭い分子量分布の)直鎖アルコールエトキシ
レート(非イオン性界面活性剤)の製造に使用されるこ
とを目的とする改質された二元金属または多元金属アル
コキシル化触媒のスラリーを製造するための次に述べる
一般化した手順によって説明することができる。
った」 (狭い分子量分布の)直鎖アルコールエトキシ
レート(非イオン性界面活性剤)の製造に使用されるこ
とを目的とする改質された二元金属または多元金属アル
コキシル化触媒のスラリーを製造するための次に述べる
一般化した手順によって説明することができる。
非イオン性界面活性剤の製造という具体例に適用された
場合、本発明の方法は運転の寛容度が非常に大きいとい
うことを特徴としている。このことは触媒が改質された
形態で製造される本発明の好ましい実施態様において特
にそうである。生起する化学反応及び化学的変化等の観
点から改質された二元金属または多元金属触媒の好まし
い製造方法においては5段階のはっきりと区別される工
程が存在する。工程1. 2.3及び4は以下の反応を
含んでいる。
場合、本発明の方法は運転の寛容度が非常に大きいとい
うことを特徴としている。このことは触媒が改質された
形態で製造される本発明の好ましい実施態様において特
にそうである。生起する化学反応及び化学的変化等の観
点から改質された二元金属または多元金属触媒の好まし
い製造方法においては5段階のはっきりと区別される工
程が存在する。工程1. 2.3及び4は以下の反応を
含んでいる。
工程1・・・周期律表のIIA族もしくはIIIB族金
属以外の2価もしくは多価金属またはIIA族もしくは
IIIB族金属含有化合物以外の金属含有化合物を適当
な活性剤または少くとも1個の活性水素原子を有する有
機化合物と反応させて第1の2価または多価金属含有組
成物を形成する。
属以外の2価もしくは多価金属またはIIA族もしくは
IIIB族金属含有化合物以外の金属含有化合物を適当
な活性剤または少くとも1個の活性水素原子を有する有
機化合物と反応させて第1の2価または多価金属含有組
成物を形成する。
工程2・・・周期律表のIIA族もしくはIIIB族金
属以外の2価もしくは多価金属またはIIA族もしくは
IIIB族金属源以外の他の適切な2価もしくは多価金
属源を少くとも1個の活性水素原子を含む有機化合物と
反応させて第2の2価または多価金属含有組成物を形成
すること。
属以外の2価もしくは多価金属またはIIA族もしくは
IIIB族金属源以外の他の適切な2価もしくは多価金
属源を少くとも1個の活性水素原子を含む有機化合物と
反応させて第2の2価または多価金属含有組成物を形成
すること。
工程3・・・前記第1の2価または多価金属含有組成物
を前記第2の2価または多価金属含有組成物と反応させ
て触媒前駆体組成物を成牛ずること。
を前記第2の2価または多価金属含有組成物と反応させ
て触媒前駆体組成物を成牛ずること。
工程4・・・前記触媒前駆体組成物を洗浄剤範囲のアル
コールと反応させて洗浄剤範囲のアルコールから得られ
た有機基を活性剤から得られた有機基で交換することを
実施する。
コールと反応させて洗浄剤範囲のアルコールから得られ
た有機基を活性剤から得られた有機基で交換することを
実施する。
工程4の交換反応の過程またはその後で、前記洗浄剤範
囲のアルコールよりずっと揮発性であるのが好ましい有
機化合物が蒸留によフて反応系から除去される。この操
作の完了時において、改質されない状態の触媒が前記洗
浄剤範囲のアルコールの残渣を含まないスラリーの形態
で得られる。
囲のアルコールよりずっと揮発性であるのが好ましい有
機化合物が蒸留によフて反応系から除去される。この操
作の完了時において、改質されない状態の触媒が前記洗
浄剤範囲のアルコールの残渣を含まないスラリーの形態
で得られる。
二元または多元触媒を中間的な改質されていない形態で
形成する際に、工程1及び2を1回の操作にまとめるこ
とも可能である。工程1及び2でそれぞれ形成された第
1及び第2の2価または多価金属含有組成物は同一の組
成物であってもよいので、工程2を省略することができ
る。更に上記工程1及び4を1回の操作にまとめ、前記
2価もしくは多価金属または前記2価もしくは多価金属
含有化合物を活性剤または有機化合物と洗浄剤範囲のア
ルコールの混合物と反応させることも可能である。又、
工程2を省略して後述する工程5においてオキシ酸のI
IA族またはIIIB族金属塩以外のオキシ酸の2価ま
たは多価金属塩を使用することもできる。工程1及び2
を一緒にする方法は使用するに値すると思われる。とい
うのはそれによれば触媒スラリーの着色を最小限にし得
る傾向があるからである。最終製品の特性の観点からす
ると、いずれの方法を採用してもよい。活性剤を洗浄剤
範囲のアルコールのスラリー中に供給し前記2価もしく
は多価金属塩基または洗浄剤範囲のアルコールを活性剤
中の2価または多価金属塩基のスラリー(または場合に
よっては溶液)中に供給する変更を加えた方法も操作上
は実現可能であるが、そのような変更された方法を使用
しても前記塩バッチ式に装入を行う形の方法に対して利
点があるという訳ではない。
形成する際に、工程1及び2を1回の操作にまとめるこ
とも可能である。工程1及び2でそれぞれ形成された第
1及び第2の2価または多価金属含有組成物は同一の組
成物であってもよいので、工程2を省略することができ
る。更に上記工程1及び4を1回の操作にまとめ、前記
2価もしくは多価金属または前記2価もしくは多価金属
含有化合物を活性剤または有機化合物と洗浄剤範囲のア
ルコールの混合物と反応させることも可能である。又、
工程2を省略して後述する工程5においてオキシ酸のI
IA族またはIIIB族金属塩以外のオキシ酸の2価ま
たは多価金属塩を使用することもできる。工程1及び2
を一緒にする方法は使用するに値すると思われる。とい
うのはそれによれば触媒スラリーの着色を最小限にし得
る傾向があるからである。最終製品の特性の観点からす
ると、いずれの方法を採用してもよい。活性剤を洗浄剤
範囲のアルコールのスラリー中に供給し前記2価もしく
は多価金属塩基または洗浄剤範囲のアルコールを活性剤
中の2価または多価金属塩基のスラリー(または場合に
よっては溶液)中に供給する変更を加えた方法も操作上
は実現可能であるが、そのような変更された方法を使用
しても前記塩バッチ式に装入を行う形の方法に対して利
点があるという訳ではない。
前記の改質された触媒の製造は工程1〜4の操作同様、
標準化学反応及び変化からするとはっきりと区別される
工程である第5の重要な操作を含んでいる。
標準化学反応及び変化からするとはっきりと区別される
工程である第5の重要な操作を含んでいる。
工程5・・・未改質触媒の洗浄性範囲アルコールスラリ
ーを不十分な量の、2価もしくは多価オキシ酸またはオ
キシ酸の21dliもしくは多価金属塩またはそれらの
混合物のようなある種の適切な変性剤によって処理する
こと。
ーを不十分な量の、2価もしくは多価オキシ酸またはオ
キシ酸の21dliもしくは多価金属塩またはそれらの
混合物のようなある種の適切な変性剤によって処理する
こと。
の工程によって高度に活性の改質された二元金属または
多元金属触媒が前記洗浄剤範囲のアルコールのスラリー
の形態で提供される。非イオン性界面活性剤を製造する
ためのエトキシル化反応に洗浄剤スラリーを使用する前
に通常製品スラリーを真空乾燥処理に付す。改質剤の装
入量は前記2価または多価金属含有化合物の最初の装入
量またはブロモチモールブルー指示薬の存在ドロ。(H
NHCIアルコール溶液を用いてアルカリ量に関して前
記2価または多価金属含有化合物/活性剤反応混合物の
試料を滴定することによって得られる「活性触媒j値に
基づいて定めることができる。
多元金属触媒が前記洗浄剤範囲のアルコールのスラリー
の形態で提供される。非イオン性界面活性剤を製造する
ためのエトキシル化反応に洗浄剤スラリーを使用する前
に通常製品スラリーを真空乾燥処理に付す。改質剤の装
入量は前記2価または多価金属含有化合物の最初の装入
量またはブロモチモールブルー指示薬の存在ドロ。(H
NHCIアルコール溶液を用いてアルカリ量に関して前
記2価または多価金属含有化合物/活性剤反応混合物の
試料を滴定することによって得られる「活性触媒j値に
基づいて定めることができる。
2価または多価オキシ酸を使用する場合には、上記の方
法を利用するのが好都合である。便利な方法は前記2価
または多価金属含有化合物と前記活性剤との反応に引続
いて滴定を行い、一定の水準のアルカリ性が達成された
ときに得られるアルカリ値に基づいて改質剤の装入量を
定めることであると思われる。そのような便利な方法に
おいては、例えば、改質剤をこの「一定」アルカリ値の
約50%の水準で添加することになる。滴定によってこ
の反応を監視し最終的にこの分析に基づいて改質剤の装
入量を決定することが利用されている方法ではあるが、
アミノ−機能性活性剤に対しては使用することはできな
い。というのは、アミン機能がこのアルカリ度分析を妨
げるからである。そのような場合には、触媒の残渣を含
まない(蒸留済みの)洗浄剤アルコールスラリーを滴定
することによって得られるアルカリ値に基づいて改質剤
の装入量を決定するのが好ましい方法である。
法を利用するのが好都合である。便利な方法は前記2価
または多価金属含有化合物と前記活性剤との反応に引続
いて滴定を行い、一定の水準のアルカリ性が達成された
ときに得られるアルカリ値に基づいて改質剤の装入量を
定めることであると思われる。そのような便利な方法に
おいては、例えば、改質剤をこの「一定」アルカリ値の
約50%の水準で添加することになる。滴定によってこ
の反応を監視し最終的にこの分析に基づいて改質剤の装
入量を決定することが利用されている方法ではあるが、
アミノ−機能性活性剤に対しては使用することはできな
い。というのは、アミン機能がこのアルカリ度分析を妨
げるからである。そのような場合には、触媒の残渣を含
まない(蒸留済みの)洗浄剤アルコールスラリーを滴定
することによって得られるアルカリ値に基づいて改質剤
の装入量を決定するのが好ましい方法である。
この方法がそのような広い運転の寛容度を与えるという
事実があるので、代表的な方法といえるような方法は特
に存在しない。にもかかわらず、本発明の詳細な説明す
るのに十分であると考えられる操作方法の一例を以下に
示す。
事実があるので、代表的な方法といえるような方法は特
に存在しない。にもかかわらず、本発明の詳細な説明す
るのに十分であると考えられる操作方法の一例を以下に
示す。
周期律表のIIA族またはIIIB族金属含有化合物以
外の2価または多価金属含有化合物(商業的に供給され
たもの)及び2エトキシエタノール(コネティカット州
ダンベリーのユニオンカーバイド社から入手可能である
)を還流凝縮器、温度計、■0−段蒸留塔、及び不活性
ガス吹込管を備えた適当な大きさの撹拌型反応器に装入
する。反応物質を2価もしくは多価金属含有化合物1部
当り2エトキシエタノールを60〜80部の範囲の重量
比で装入する。全反応期間中溶媒の最初の装入量の約1
0〜15%しか留去されないような十分にゆっくりした
割合で還流している溶媒を連続的または間欠的に留去し
なから内容物を窒素雰囲気下2〜6時間還流温度(約1
35℃)で加熱する。この操作の目的は反応物質と共に
導入されるかまたは化学反応によって形成される水分を
反応系から除去するためである。この操作のための時間
は通常約4時間である。
外の2価または多価金属含有化合物(商業的に供給され
たもの)及び2エトキシエタノール(コネティカット州
ダンベリーのユニオンカーバイド社から入手可能である
)を還流凝縮器、温度計、■0−段蒸留塔、及び不活性
ガス吹込管を備えた適当な大きさの撹拌型反応器に装入
する。反応物質を2価もしくは多価金属含有化合物1部
当り2エトキシエタノールを60〜80部の範囲の重量
比で装入する。全反応期間中溶媒の最初の装入量の約1
0〜15%しか留去されないような十分にゆっくりした
割合で還流している溶媒を連続的または間欠的に留去し
なから内容物を窒素雰囲気下2〜6時間還流温度(約1
35℃)で加熱する。この操作の目的は反応物質と共に
導入されるかまたは化学反応によって形成される水分を
反応系から除去するためである。この操作のための時間
は通常約4時間である。
得られる第1の2価または多価金属含有組成物を次に周
期律表のIIA族またはDIB族金属含有組成物以外の
第2の2価または多価金属含有組成物と反応させて触媒
前駆体組成物を形成する。例えば、アルミニウムイソプ
ロポキシドとイソプロパツールとの混合液を前記第1の
2価または多価金属含有組成物に添加して、同時にイソ
プロパツールを留去させなから還流温度(約80℃)に
おいて約2〜6時間窒素雰囲気下加熱する。反応器の頂
部の温度は2エトキシエタノールに対応する一定温度(
約135℃)に維持された後で加熱を停止し、反応液を
周囲温度まで冷却させる。
期律表のIIA族またはDIB族金属含有組成物以外の
第2の2価または多価金属含有組成物と反応させて触媒
前駆体組成物を形成する。例えば、アルミニウムイソプ
ロポキシドとイソプロパツールとの混合液を前記第1の
2価または多価金属含有組成物に添加して、同時にイソ
プロパツールを留去させなから還流温度(約80℃)に
おいて約2〜6時間窒素雰囲気下加熱する。反応器の頂
部の温度は2エトキシエタノールに対応する一定温度(
約135℃)に維持された後で加熱を停止し、反応液を
周囲温度まで冷却させる。
この時点で、反応液をエトキシル化すべき洗浄剤範囲の
アルコールで稀釈する。添加するアルコールの量は例え
ば最初の反応に使用された金属含有化合物100g当り
(金属含有化合物として換算)約100gである。得ら
れる混合物を175℃に冷却した後、撹拌上十分な量の
、燐酸または燐酸の金属塩のような、改質剤で処理して
前記触媒前駆体反応混合物の約50%(当量基準)を改
質する。
アルコールで稀釈する。添加するアルコールの量は例え
ば最初の反応に使用された金属含有化合物100g当り
(金属含有化合物として換算)約100gである。得ら
れる混合物を175℃に冷却した後、撹拌上十分な量の
、燐酸または燐酸の金属塩のような、改質剤で処理して
前記触媒前駆体反応混合物の約50%(当量基準)を改
質する。
次いで温度を上げて蒸留により反応液から所望の有機化
合物を除去させる。反応器の内温か約215〜225℃
に到達し且つガスクロマトグラフ(G C)分析によっ
て測定して蒸留物が残渣を含まなくなる(例えば、10
00重量ppo+未満、多くの場合100重量pps未
満)まで蒸留を継続する。
合物を除去させる。反応器の内温か約215〜225℃
に到達し且つガスクロマトグラフ(G C)分析によっ
て測定して蒸留物が残渣を含まなくなる(例えば、10
00重量ppo+未満、多くの場合100重量pps未
満)まで蒸留を継続する。
そのようにして得られた触媒の洗浄アルコールスラリー
はそのままエトキシル化反応器への装入物質として使用
することもできるし、又所望により、十分な量の無水洗
浄剤範囲アルコールで稀釈してスラリー中の触媒濃度を
所望のレベルに調節することもできる。
はそのままエトキシル化反応器への装入物質として使用
することもできるし、又所望により、十分な量の無水洗
浄剤範囲アルコールで稀釈してスラリー中の触媒濃度を
所望のレベルに調節することもできる。
上記操作は本発明の方法を実施し得る数多くの同様に想
到しうる変形例の内の一例を示しているにすぎない。前
記種々の反応工程において任意に使用し得る条件を組み
合わせて他の変形が可能である。本発明の接触アルコキ
シル化反応は、例えば、(1)バッチ法、(2)連続固
定床法、または(3)連続流動床反応器法によって実施
することが可能である。バッチ反応器において、触媒は
振とうまたは撹拌によって反応物質中に懸濁維持される
。流動床反応器においては触媒は特定の最初に定められ
た高さにある。反応物質の流速が増加するに従い、触媒
床は上方に第2の高さまで拡大し、ある特定の流速にお
いて激しい乱流状態に入る。
到しうる変形例の内の一例を示しているにすぎない。前
記種々の反応工程において任意に使用し得る条件を組み
合わせて他の変形が可能である。本発明の接触アルコキ
シル化反応は、例えば、(1)バッチ法、(2)連続固
定床法、または(3)連続流動床反応器法によって実施
することが可能である。バッチ反応器において、触媒は
振とうまたは撹拌によって反応物質中に懸濁維持される
。流動床反応器においては触媒は特定の最初に定められ
た高さにある。反応物質の流速が増加するに従い、触媒
床は上方に第2の高さまで拡大し、ある特定の流速にお
いて激しい乱流状態に入る。
流動床反応器は定められた触媒温度を維持するのに必要
な熱を除去したりまたは供給したりするために特に有用
である。良好な流動状態を得るためには直径約1.5イ
ンチ(約3.8CIl+)より大きい反応器が必要とさ
れるので、流動床型反応器は通常かなり大規模生産にお
いてのみ使用することができる。
な熱を除去したりまたは供給したりするために特に有用
である。良好な流動状態を得るためには直径約1.5イ
ンチ(約3.8CIl+)より大きい反応器が必要とさ
れるので、流動床型反応器は通常かなり大規模生産にお
いてのみ使用することができる。
本発明の方法は広義において活性水素原子含有化合物、
好ましくは1級及び2級アルコール、ジオール及びトリ
オール等の水酸基含有化合物のアルコキシル化のために
改質された二元金属または多元金属触媒を使用すること
を含んでいる。複数の活性水素原子含有化合物の混合物
を使用することも可能である。
好ましくは1級及び2級アルコール、ジオール及びトリ
オール等の水酸基含有化合物のアルコキシル化のために
改質された二元金属または多元金属触媒を使用すること
を含んでいる。複数の活性水素原子含有化合物の混合物
を使用することも可能である。
本発明の方法によって製造されたアルコキシル化物の混
合物は次式によって示すことができる複数種ノアルコキ
シル化種を含有している:RIO〔CCHRLI C
HR120) 、 H] S〔式中、Rloは少くとも
1個の活性水素原子を有する有機化合物の有機残基であ
り、Sは少くとも1から前記有機化合物に含まれている
活性水素原子の数までの整数であり、R1、及びR1゜
は同一または異なっていてよく、水素原子または例えば
炭素数1〜28のアルキル基(ヒドロキシ−及びハロー
置換アルキル基を含む)でありrは少くとも1、例えば
、1〜約50の整数である〕。
合物は次式によって示すことができる複数種ノアルコキ
シル化種を含有している:RIO〔CCHRLI C
HR120) 、 H] S〔式中、Rloは少くとも
1個の活性水素原子を有する有機化合物の有機残基であ
り、Sは少くとも1から前記有機化合物に含まれている
活性水素原子の数までの整数であり、R1、及びR1゜
は同一または異なっていてよく、水素原子または例えば
炭素数1〜28のアルキル基(ヒドロキシ−及びハロー
置換アルキル基を含む)でありrは少くとも1、例えば
、1〜約50の整数である〕。
活性水素原子を有する有機化合物の例としては、アルコ
ール類(1価、2価及び3価アルコール類)、フェノー
ル類、カルボン酸類(モノ、ジ及びポリカルボン酸類)
、及びアミン類(1級及び2級)が挙げられる。多くの
場合、前記有機化合物は炭素原子を1個〜約100また
は150個(ポリオール重合体の場合)含んでおり、脂
肪族及び/または芳香族構造を含むことが可能である。
ール類(1価、2価及び3価アルコール類)、フェノー
ル類、カルボン酸類(モノ、ジ及びポリカルボン酸類)
、及びアミン類(1級及び2級)が挙げられる。多くの
場合、前記有機化合物は炭素原子を1個〜約100また
は150個(ポリオール重合体の場合)含んでおり、脂
肪族及び/または芳香族構造を含むことが可能である。
前記有機化合物は1〜約30個の炭素原子を有する1価
、2価及び3価アルコールの群から選択される場合が最
も多い。この活性水素原子を有する有機化合物はヒドロ
ホルミル化/水素化反応の生成物であってもよい。
、2価及び3価アルコールの群から選択される場合が最
も多い。この活性水素原子を有する有機化合物はヒドロ
ホルミル化/水素化反応の生成物であってもよい。
特に好ましいアルコールはメタノール、エタノール、プ
ロパツール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタツー
ル、オクタツール、ノナノール、デカノール、ウンデカ
ノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノ
ール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、オクタデ
カノール、イソプロピルアルコール、2−エチルヘキサ
ノール、5ec−ブタノール、イソブタノール、2−ペ
ンタノール、3−ペンタノール及びイソデカノールのよ
うな、直鎖または分岐鎖の1級及び2級の1価アルコー
ル類である。特に適切なアルコール類は炭素数が3〜2
0のオレフィン類の「オキソ」反応によって生成される
ような直鎖及び分岐1級アルコール類(混合物含む)で
ある。前記アルコール類はシクロペンタノール、シクロ
ヘキサノール、シクロヘプタツール、シクロオクタツー
ルのような指環式アルコールやベンジルアルコール、フ
ェニルエチルアルコール及びフェニルプロピルアルコー
ルのような芳香族置換脂肪族アルコールであってもよい
。脂肪族構造を有する他のアルコール類には2メトキシ
エタノール等が含まれる。
ロパツール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタツー
ル、オクタツール、ノナノール、デカノール、ウンデカ
ノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノ
ール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、オクタデ
カノール、イソプロピルアルコール、2−エチルヘキサ
ノール、5ec−ブタノール、イソブタノール、2−ペ
ンタノール、3−ペンタノール及びイソデカノールのよ
うな、直鎖または分岐鎖の1級及び2級の1価アルコー
ル類である。特に適切なアルコール類は炭素数が3〜2
0のオレフィン類の「オキソ」反応によって生成される
ような直鎖及び分岐1級アルコール類(混合物含む)で
ある。前記アルコール類はシクロペンタノール、シクロ
ヘキサノール、シクロヘプタツール、シクロオクタツー
ルのような指環式アルコールやベンジルアルコール、フ
ェニルエチルアルコール及びフェニルプロピルアルコー
ルのような芳香族置換脂肪族アルコールであってもよい
。脂肪族構造を有する他のアルコール類には2メトキシ
エタノール等が含まれる。
フェノール類にはp−メトキシフェノール、p−エチル
フェノール、p−ブチルフェノール、p−へブチルフェ
ノール、p−ノニルフェノール、ジノニルフェノール及
びp−デシルフェノール等の炭素原子数30までのアル
キルフェニル類が含まれる。芳香族基はハロゲン原子の
ような他の置換原子や置換基を含むことができる。
フェノール、p−ブチルフェノール、p−へブチルフェ
ノール、p−ノニルフェノール、ジノニルフェノール及
びp−デシルフェノール等の炭素原子数30までのアル
キルフェニル類が含まれる。芳香族基はハロゲン原子の
ような他の置換原子や置換基を含むことができる。
2個以上の水酸基、例えば、約2〜6mの水酸基と2〜
30個の炭素原子を有するアルコール類(ポリオール類
)にはエチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
チレングリコール、ベンチレンゲリコール、ヘキシレン
グリコール、ネオベンチレンゲリコール、デシレンゲリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル及びジプロピレングリコールのようなグリコール類が
含まれる。他のグリコール類にはグリセリン、1.3−
プロパンジオール、ペンタエリスリトール、ガラクチト
ール、ソルビトール、マンニトール、エリスリトール、
トリメチロールエタン及びトリメチロールプロパンが含
まれる。
30個の炭素原子を有するアルコール類(ポリオール類
)にはエチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
チレングリコール、ベンチレンゲリコール、ヘキシレン
グリコール、ネオベンチレンゲリコール、デシレンゲリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル及びジプロピレングリコールのようなグリコール類が
含まれる。他のグリコール類にはグリセリン、1.3−
プロパンジオール、ペンタエリスリトール、ガラクチト
ール、ソルビトール、マンニトール、エリスリトール、
トリメチロールエタン及びトリメチロールプロパンが含
まれる。
エトキシル化生成物中にオキシアルキレン単位を与える
アルキレンオキシド類にはエチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、1.2−ブチレンオキシド、2.3−ブチ
レンオキシド、■、2−及び2.3−ペンチレンオキシ
ド、シクロへキシデシオキシド、1.2−ヘキシレンオ
キシド、■、2−オクチレンオキシド、及び1,2−デ
シデシオキシドのようなアルキレンオキシド類;エポキ
シ化大豆油脂肪アルコール類及びエポキシ化アマニ油脂
肪アルコール類のようなエポキシ化脂肪アルコール類;
スチレンオキシド及び2−メチルスチレンオキシドのよ
うな芳香族オキシド類:並びにグリシドール、エビクロ
ロヒドリン及びエビブロモヒドリンのようなヒドロキシ
−及びハロー置換アルキレンオキシド類が含まれる。
アルキレンオキシド類にはエチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、1.2−ブチレンオキシド、2.3−ブチ
レンオキシド、■、2−及び2.3−ペンチレンオキシ
ド、シクロへキシデシオキシド、1.2−ヘキシレンオ
キシド、■、2−オクチレンオキシド、及び1,2−デ
シデシオキシドのようなアルキレンオキシド類;エポキ
シ化大豆油脂肪アルコール類及びエポキシ化アマニ油脂
肪アルコール類のようなエポキシ化脂肪アルコール類;
スチレンオキシド及び2−メチルスチレンオキシドのよ
うな芳香族オキシド類:並びにグリシドール、エビクロ
ロヒドリン及びエビブロモヒドリンのようなヒドロキシ
−及びハロー置換アルキレンオキシド類が含まれる。
有機残基及びアルキレン成分の選択は得られるアルコキ
シル化生成物の具体的な用途に基づいて決められる。望
ましい界面活性剤を与える様々な活性水素原子を有する
化合物、特に1価アルコール類を用いて狭い分布が得ら
れるということは有利なことである。アルコキシル化生
成物混合物の分布は狭いので、特に魅力あるアルコキシ
ル化生成物はあるレベルの親水及び親油バランスが求め
られる界面活性剤である。従フて、前記有機化合物は多
くの場合炭素数8〜20の1価アルコールからなり、前
記アルキレンオキシドはエチレンオキシドからなってい
る。
シル化生成物の具体的な用途に基づいて決められる。望
ましい界面活性剤を与える様々な活性水素原子を有する
化合物、特に1価アルコール類を用いて狭い分布が得ら
れるということは有利なことである。アルコキシル化生
成物混合物の分布は狭いので、特に魅力あるアルコキシ
ル化生成物はあるレベルの親水及び親油バランスが求め
られる界面活性剤である。従フて、前記有機化合物は多
くの場合炭素数8〜20の1価アルコールからなり、前
記アルキレンオキシドはエチレンオキシドからなってい
る。
本明細書中に記載されている方法は最も多量に含まれる
アルコキシル化種が活性水素原子1モル当りオキシアル
キレンを1モル程度の少ししか含んでいない狭い分布の
アルコキシル化生成物を選択的に提供し得るものである
が、特に有利な点はアルコキシル化度が高いレベル、例
えば、最も多いアルコキシル化種が少くとも4個のオキ
シアルキレン単位を含んでいる場合においても狭い分布
を可能にする能力にある。ある種の界面活性剤としての
用途に対しては、最も多く存在するアルコキシル化種は
活性水素原子1つ当り6. 7.8゜9、10.11ま
たは12個のオキシアルキレン単位を有している。多く
の界面活性剤としての用途については、かなり少数のア
ルコキシル化種、即ち、最も多(存在するアルコキシル
化種よりオキシアルキレン単位が±2の範囲のアルコキ
シル化種しか望ましい活性をもたらさないことが知られ
ている。従って、本発明の組成物はアルコキシル化種の
範囲が狭いが作用が失われてしまうほどは狭くないとい
う点において特に魅力あるものである。
アルコキシル化種が活性水素原子1モル当りオキシアル
キレンを1モル程度の少ししか含んでいない狭い分布の
アルコキシル化生成物を選択的に提供し得るものである
が、特に有利な点はアルコキシル化度が高いレベル、例
えば、最も多いアルコキシル化種が少くとも4個のオキ
シアルキレン単位を含んでいる場合においても狭い分布
を可能にする能力にある。ある種の界面活性剤としての
用途に対しては、最も多く存在するアルコキシル化種は
活性水素原子1つ当り6. 7.8゜9、10.11ま
たは12個のオキシアルキレン単位を有している。多く
の界面活性剤としての用途については、かなり少数のア
ルコキシル化種、即ち、最も多(存在するアルコキシル
化種よりオキシアルキレン単位が±2の範囲のアルコキ
シル化種しか望ましい活性をもたらさないことが知られ
ている。従って、本発明の組成物はアルコキシル化種の
範囲が狭いが作用が失われてしまうほどは狭くないとい
う点において特に魅力あるものである。
本発明の方法によって提供することができるアルコキシ
ル化種の分布が比較的対称型であるという点は曇点、凝
固点、粘度、流動点等のような物理的特性が望ましい混
合物を提供する親水及び親油バランスを強化している。
ル化種の分布が比較的対称型であるという点は曇点、凝
固点、粘度、流動点等のような物理的特性が望ましい混
合物を提供する親水及び親油バランスを強化している。
本発明のアルコキシル化混合物の多くについて、5±2
の範囲内に入るアルコキシル化種が組成物の少くとも約
75重量%、例えば、約80〜95重量%、時には85
〜95重量%を構成している。組成物のバランスを強化
するためにアルコキシル化種はどれ1つとってみても組
成物の50%を越える量は含まれておらず、最も多くの
場合、最も多く存在するアルコキシル化種が18〜約3
0重量%、例えば、約22〜28重量%の量にすぎない
組成物を提供し得ることは重要なことである。
の範囲内に入るアルコキシル化種が組成物の少くとも約
75重量%、例えば、約80〜95重量%、時には85
〜95重量%を構成している。組成物のバランスを強化
するためにアルコキシル化種はどれ1つとってみても組
成物の50%を越える量は含まれておらず、最も多くの
場合、最も多く存在するアルコキシル化種が18〜約3
0重量%、例えば、約22〜28重量%の量にすぎない
組成物を提供し得ることは重要なことである。
別の種類のアルコキシル化生成物混合物はポリ(オキシ
エチレン)グリコール類である。例えば、トリエチレン
グリコールやFトラエチレングリコールの用途としては
ガスの脱水、溶媒抽出並びに他の化学物質や組成物の製
造が挙げられる。これらのグリコール類はエチレングリ
コールやジエチレングリコールのエトキシル化によって
製造することができる。本発明の有利な方法はトリエチ
レングリコールやテトラエチルグリコールを少くとも約
80重量%、例えば、約80〜90重量%含有するエト
キシル化生成物の組成物を実現させる。
エチレン)グリコール類である。例えば、トリエチレン
グリコールやFトラエチレングリコールの用途としては
ガスの脱水、溶媒抽出並びに他の化学物質や組成物の製
造が挙げられる。これらのグリコール類はエチレングリ
コールやジエチレングリコールのエトキシル化によって
製造することができる。本発明の有利な方法はトリエチ
レングリコールやテトラエチルグリコールを少くとも約
80重量%、例えば、約80〜90重量%含有するエト
キシル化生成物の組成物を実現させる。
最も商業的に重要なアルコキシル化製品としては、水や
アルコール(1価アルコール、グリコール、ポリオール
等)を出発物質(イニシェータ)として用い且つエチレ
ンオキシド、プロピレンオキシド、またはエチレンオキ
シドとプロピレンオキシドとの混合物を前記1,2−ア
ルキレンオキシドモノマーとして使用して得られたもの
である。
アルコール(1価アルコール、グリコール、ポリオール
等)を出発物質(イニシェータ)として用い且つエチレ
ンオキシド、プロピレンオキシド、またはエチレンオキ
シドとプロピレンオキシドとの混合物を前記1,2−ア
ルキレンオキシドモノマーとして使用して得られたもの
である。
そのようなアルコールエトキシル化生成物には溶媒や機
能性流体のような強カニ業用用途から薬品、化粧品及び
家庭用製品等の高度な消費者向は用途に亘る様々な種類
の用途において使用されることを意図としている無数の
構造、組成及び分子量を包含するものである。本発明の
改質された二元金属または多元金属触媒の用途は広範に
亘るアルコキシル化製品の製造にもあるが、製品の品質
に対する要求が厳しい用途である高度の消費者向は用途
に用いるように意図されたアルコキシル化製品の製造に
おいて特に有用である。そのような用途において使用さ
れる多くの種類のアルコキシル化物の中で最も重要な2
種類のアルコキシル化物としてポリ(オキシエチレン)
グリコール及び脂肪アルコールエトキシレートが挙げら
れる。
能性流体のような強カニ業用用途から薬品、化粧品及び
家庭用製品等の高度な消費者向は用途に亘る様々な種類
の用途において使用されることを意図としている無数の
構造、組成及び分子量を包含するものである。本発明の
改質された二元金属または多元金属触媒の用途は広範に
亘るアルコキシル化製品の製造にもあるが、製品の品質
に対する要求が厳しい用途である高度の消費者向は用途
に用いるように意図されたアルコキシル化製品の製造に
おいて特に有用である。そのような用途において使用さ
れる多くの種類のアルコキシル化物の中で最も重要な2
種類のアルコキシル化物としてポリ(オキシエチレン)
グリコール及び脂肪アルコールエトキシレートが挙げら
れる。
CARBOWAX 、 POLYGLYCOL E”
、 PLURACOL Eo等ノ[F] 商標名で知られるポリ(オキシエチレン)グリコール類
はエチレングリコールまたはその類縁化合物の1種のエ
トキシル化によって製造される。これらの化合物は約2
00〜約8000の分子量ノ範囲テ製造すレル。NEO
DOL”、 ALFONIC。
、 PLURACOL Eo等ノ[F] 商標名で知られるポリ(オキシエチレン)グリコール類
はエチレングリコールまたはその類縁化合物の1種のエ
トキシル化によって製造される。これらの化合物は約2
00〜約8000の分子量ノ範囲テ製造すレル。NEO
DOL”、 ALFONIC。
TERG rTOL■等の非イオン性界面活性剤商標名
で知られる脂肪アルコールエトキシル化物は直鎖または
分岐Cl0= C16飽和アルコール類のエトキシル化
によって製造される。これらの化合物は約300〜80
0の範囲の分子量をもって製造される。
で知られる脂肪アルコールエトキシル化物は直鎖または
分岐Cl0= C16飽和アルコール類のエトキシル化
によって製造される。これらの化合物は約300〜80
0の範囲の分子量をもって製造される。
本発明の改質された二元金属または多元金属触媒が通常
の均質エトキシル化触媒(NaOH。
の均質エトキシル化触媒(NaOH。
KOH等)と比較して最大の利点をもたらすのはこれら
及びその他の目的のための高品質エトキシル化物を製造
する場合である。
及びその他の目的のための高品質エトキシル化物を製造
する場合である。
本発明を以下の実施例により説明する。
(実施例1)
還流凝縮器、温度計、撹拌機及びガス送気管を備えた1
8のフラスコにアルフォル1214 (商品名;テキサ
ス州ヒユーストンのビスツ・ケミカル・カンパニーから
市販されている、C直鎖脂12〜14 肪族アルコール類の混合物(混合重量比:約55/45
) ) 300.及びオクタン酸亜鉛20.7gを装
入した。混合物の温度を28℃に調節したのち、86%
リン酸2.2g (0,019モル)をフラスコに添加
した。混合物を85分間撹拌し、次いで減圧(lam)
下で加熱して、アルフォル1214の48gを留出させ
た。フラスコの内温か135℃に到達したとき、加熱を
停止して、使用時まで内容物を窒素雰囲気下周囲温度ま
で放冷した。得られた触媒の一部を使用して後記実施例
3に示すノニオン系界面活性剤調製用バッチを作成した
。
8のフラスコにアルフォル1214 (商品名;テキサ
ス州ヒユーストンのビスツ・ケミカル・カンパニーから
市販されている、C直鎖脂12〜14 肪族アルコール類の混合物(混合重量比:約55/45
) ) 300.及びオクタン酸亜鉛20.7gを装
入した。混合物の温度を28℃に調節したのち、86%
リン酸2.2g (0,019モル)をフラスコに添加
した。混合物を85分間撹拌し、次いで減圧(lam)
下で加熱して、アルフォル1214の48gを留出させ
た。フラスコの内温か135℃に到達したとき、加熱を
停止して、使用時まで内容物を窒素雰囲気下周囲温度ま
で放冷した。得られた触媒の一部を使用して後記実施例
3に示すノニオン系界面活性剤調製用バッチを作成した
。
(実施例2)
還流凝縮器、温度計、撹拌機及びガス送気管を備えた1
8のフラスコにアルフォル1214 (商品名:テキサ
ス州ヒユーストンのビスタ・ケミカル・カンパニーから
市販されている、C直鎖脂12〜14 肪族アルコール類の混合物(混合重量比:約55/45
) ) 515g及びオクタン酸亜鉛20.7.を装
入した。得られた混合物を35℃で20分間加熱したの
ち、イソプロピオン酸アルミニウム12.18を添加し
た。この混合物を80〜95℃で3時間撹拌した。
8のフラスコにアルフォル1214 (商品名:テキサ
ス州ヒユーストンのビスタ・ケミカル・カンパニーから
市販されている、C直鎖脂12〜14 肪族アルコール類の混合物(混合重量比:約55/45
) ) 515g及びオクタン酸亜鉛20.7.を装
入した。得られた混合物を35℃で20分間加熱したの
ち、イソプロピオン酸アルミニウム12.18を添加し
た。この混合物を80〜95℃で3時間撹拌した。
90℃で、86%リン酸2.2g (0,019モル)
をフラスコに添加した。混合物を90℃で90分間撹拌
したのち、窒素ガス下に2日間放置した。次いで反応混
合物を減圧(3〜4mm)下で加熱し、アルフォル12
14の約100gを留出させた。フラスコの内温が14
2℃に到達したとき、加熱を停止して、使用時まで内容
物を窒素雰囲気下周囲温度まで放冷した。
をフラスコに添加した。混合物を90℃で90分間撹拌
したのち、窒素ガス下に2日間放置した。次いで反応混
合物を減圧(3〜4mm)下で加熱し、アルフォル12
14の約100gを留出させた。フラスコの内温が14
2℃に到達したとき、加熱を停止して、使用時まで内容
物を窒素雰囲気下周囲温度まで放冷した。
得られた触媒の一部を使用して後記実施例4に示すノニ
オン系界面活性剤調製用バッチを作成した。
オン系界面活性剤調製用バッチを作成した。
(実施例3及び4)
上記方法に準じてノニオン系界面活性剤をそれぞれ調製
した。用いた反応器はそれぞれ自動エチレンオキシド供
給装置を備えた内容積400ccの撹拌式オートクレー
ブ(実施例3)及び自動エチレンオキシド供給装置を備
えた内容積2ガロンの撹拌式オートクレーブ(実施例4
)であった。各自動エチレンオキシド供給装置はモータ
駆動式弁を有し、それによりエチレンオキシドの供給圧
を約80psigに維持制御した。前記2ガロンの撹拌
式オートクレーブにアルフォル1214、エチレンオキ
シド及び下記表Aに示した触媒スラリーを表Aにそれぞ
れ示した量装入した。それぞれの反応を16(1℃、窒
素雰囲気(20psfg)下で実施した。エチレンオキ
シドの供給時間及び最大反応速度も表Aに示しである。
した。用いた反応器はそれぞれ自動エチレンオキシド供
給装置を備えた内容積400ccの撹拌式オートクレー
ブ(実施例3)及び自動エチレンオキシド供給装置を備
えた内容積2ガロンの撹拌式オートクレーブ(実施例4
)であった。各自動エチレンオキシド供給装置はモータ
駆動式弁を有し、それによりエチレンオキシドの供給圧
を約80psigに維持制御した。前記2ガロンの撹拌
式オートクレーブにアルフォル1214、エチレンオキ
シド及び下記表Aに示した触媒スラリーを表Aにそれぞ
れ示した量装入した。それぞれの反応を16(1℃、窒
素雰囲気(20psfg)下で実施した。エチレンオキ
シドの供給時間及び最大反応速度も表Aに示しである。
ノニオン系界面活性剤製品の分子量分布(重量%)はそ
れぞれガスクロマトグラフィーによる分析により決定し
、その結果を表Aに示す。
れぞれガスクロマトグラフィーによる分析により決定し
、その結果を表Aに示す。
表 A
エトキシル化法
アルフォル1214(g)
エチレンオキシド(g)
触媒(調製実施例番号)
触媒(g)
エチレンオキシド供給時間
最高反応速度(g/分)
(分)
表 A(続き)
ノニオン系界面活性剤の調製
0.3
0.5
1.4
3.7
8.0
13.8
18.2
19.2
15.4
10.6
5.9
2.5
0.6
0.6
0.8
2.3
5.5
10.6
1B、0
18.9
18.6
13.8
8.4
3.5
0.8
0.1
表Aに示した結果はリン酸変性含亜鉛及びアルミニウム
ニ価及び多価金属触媒の有効性を示している。実施例3
及び4によって示したように、少なくとも一種類のアル
コオキシル化物が混合物である最終製品の少なくとも約
18重量%を構成している狭いアルコキシル化物種類分
布を有するノニオン系界面活性剤が得られた。
ニ価及び多価金属触媒の有効性を示している。実施例3
及び4によって示したように、少なくとも一種類のアル
コオキシル化物が混合物である最終製品の少なくとも約
18重量%を構成している狭いアルコキシル化物種類分
布を有するノニオン系界面活性剤が得られた。
本発明を上記実施例により説明したが、本発明がこれら
の実施例によって限定されると解釈してはならない。む
しろ、本発明は上記したような広義な範囲を包含するも
のである。本発明の精神や範囲から逸脱せずにさまざま
な改変や実施態様が可能である。
の実施例によって限定されると解釈してはならない。む
しろ、本発明は上記したような広義な範囲を包含するも
のである。本発明の精神や範囲から逸脱せずにさまざま
な改変や実施態様が可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(a)周期律表のIIA族またはIIIB族の金属以外
の第1の2価または多価金属或いはIIA族またはIIIB
族の金属含有化合物以外の第1の2価または多価金属含
有化合物を、少くとも1個の活性水素原子を有する有機
化合物、または式 Z_a−X−Q−Y−Z′_b (式中、X及びYは酸素、窒素、硫黄及びリンより成る
群から選択される同一または異なる電気的に陰性なヘテ
ロ原子であり、 a及びbはX及びYの原子価要求を満たす同一または異
なる整数であり、 QはX及び/又はYについて対応する電気的に陽性な又
は本質的に中性である有機基であり、Z及びZ′は同一
または異なって、水素または反応或いは可溶化を妨害し
ない有機基のいずれかである) を有する活性剤と混合することによって少くとも部分的
に反応または可溶化させ、以って第1の2価または多価
金属含有組成物を形成させ (b)IIA族またはIIIB族金属以外の第2の2価また
は多価金属、或いはIIA族またはIIIB族の金属含有化
合物以外の第2の2価または多価金属含有化合物を、少
くとも1個の活性水素を有する有機化合物と反応させて
第2の2価または多価金属含有組成物を生成させ、 (c)該第1の2価または多価金属含有組成物を、第2
の2価または多価金属含有組成物と、効果的な反応条件
の下で反応させて触媒前駆体組成物を生成させ、そして
、 (d)この触媒前駆体組成物を、効果的な反応条件下に
、2価または多価オキシ酸またはオキシ酸の2価または
多価金属塩或いはそれらの混合物と反応させてアルコキ
シル化触媒を製造する ことより成る、アルコキシル化触媒の製法。 2、工程(a)及び(b)が一工程にまとめられた請求
項1に記載の方法。 3、前記第1の2価又は多価金属含有化合物が、酸化物
、水酸化物、カルボン酸塩及びエステル、アルコラート
、アンモニエート、アミド、窒化物、チオシアネート、
チオレート、炭化物、チオフェノキサイド、並びに前記
方法においてその場で前記化合物に変わる物質から選択
される請求項1に記載の方法。 4、前記第1の2価又は多価金属含有化合物が、酢酸塩
及びエステル、蟻酸塩及びエステル、蓚酸塩及びエステ
ル、クエン酸塩及びエステル、安息香酸塩及びエステル
、ラウリル酸塩及びエステル、ステアリン酸塩及びエス
テル、並びに前記方法においてその場で前記化合物に変
わる物質から選択されるカルボン酸塩またはエステルで
ある請求項3に記載の方法。 5、前記第1の2価又は多価金属含有化合物が、アルミ
ニウム含有化合物である請求項1に記載の方法。 6、前記第1の2価又は多価金属含有化合物が、アルミ
ニウム含有アルコラートまたはアルミニウム含有カルボ
ン酸塩もしくはカルボン酸エステルである請求項1に記
載の方法。7、前記活性剤が次式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_6、R_7、R_8及びR_9は同一又は
異なり、水素及び1〜4個の炭素原子を有する低級アル
キル基又は低級アルキレン基よりなる群から選択される
)を有する請求項1に記載の方法。 8、前記活性剤が、エチレングリコールである請求項1
に記載の方法。 9、前記活性剤が、2−エトキシエタノールである請求
項1に記載の方法。 10、オキシ酸の前記2価又は多価金属塩が、金属燐酸
塩である請求項1に記載の方法。11、オキシ酸の前記
2価又は多価金属塩が、金属硫酸塩及び金属燐酸塩の混
合物である請求項1に記載の方法。 12、前記の2価または多価オキシ酸が、燐酸である請
求項1に記載の方法。 13、前記の2価または多価オキシ酸が、硫酸と燐酸の
混合物である請求項1に記載の方法。 14、前記第2の2価または多価金属含有化合物が、酸
化物、水酸化物、カルボン酸塩及びカルボン酸エステル
、アルコラート、アンモニエート、アミド、窒化物、チ
オシアネート、チオレート、炭化物、チオフェノキサイ
ド、並びに前記方法においてその場で前記化合物に変わ
る物質から選択される請求項1に記載の方法。 15、前記第2の2価または多価金属含有化合物が、酢
酸塩及びエステル、蟻酸塩及びエステル、蓚酸塩及びエ
ステル、クエン酸塩及びエステル、安息香酸塩及びエス
テル、ラウリル酸塩及びエステル、ステアリン酸塩及び
エステル、並びに前記方法においてその場で前記化合物
に変わる物質から選択されるカルボン酸塩またはエステ
ルである請求項14に記載の方法。 16、前記第2の2価金属含有化合物が、金属含有アル
コラートである請求項1に記載の方法。 17、前記第2の2価または多価金属含有化合物が、ア
ルミニウム、亜鉛、ジルコニウムまたはチタニウムから
選択される金属を含有する請求項1に記載の方法。 18、アルコール交換反応がアルコキシル化触媒によっ
て起る条件下で、アルコキシル化触媒をアルコールと反
応させ、それによって対応するアルコール誘導体を製造
する追加の工程を包含する請求項1に記載の方法。 19、前記アルコールが、n−ドデカノールである請求
項18に記載の方法。 20、前記アルコールが、炭素数12〜14のアルコー
ルの混合物である請求項18に記載の方法。 21、前記アルコールが、ヒドロホルミル化/水素化反
応の生成物である請求項18に記載の方法。 22、前記の2価または多価金属と結合しない活性剤を
一部又は全部除去する追加の工程を包含する請求項1に
記載の方法。 23、前記第1及び第2の2価または多価金属に対して
2価もしくは多価のオキシ酸またはオキシ酸の2価もし
くは多価金属塩の通常の当量の約25%〜約90%を工
程(d)において添加する請求項1に記載の方法。 24、式 〔R_1−X_1−M_1)f−Y_1− 〔M_3−Y_2〕j−〔M_2−X_2−R_2〕g
(式中R_1及びR_2は独立的に水素、または少くと
も1個の活性水素を有する有機化合物の有機残基であり
、 X_1及びX_2は独立的に酸素、硫黄または窒素であ
り、 M_1、M_2及びM_3は、IIA族またはIIIB族の
金属以外の2価または多価金属を独立的に表わし、Y_
1及びY2_は、独立的に原子価2〜6の2価または多
価のオキシ酸アニオンであり、Y_1及びY_2のうち
の少くとも1つが原子価2〜6の2価または多価のオキ
シ酸アニオンである場合には、酸素、硫黄または窒素で
あり、 jは0ないし約100の価を有する整数であり、f及び
gは、jが0の価である場合、f+gの合計がY_1の
原子価に等しいような価を有する整数であり、そしてf
及びgはjが0以外の価である場合、f+gの合計がY
_1プラス〔M_3−Y_2〕jの原子価に等しいよう
な価を有する整数である) で表わされるアルコキシル化触媒。 25、請求項1の方法によって製造したアルコキシル化
触媒。 26、請求項18の方法によって製造したアルコキシル
化触媒。 27、請求項24の触媒の存在において、アルコキシル
化条件の下でアルコールのアルコキシレートを製造する
ために、アルコールをアルキレンオキシドによってアル
コキシル化することにより成る、アルコールのアルコキ
シル化方法。 28、前記アルコールが、1〜7個の炭素原子を有する
1価の脂肪族アルコールからなる請求項27に記載の方
法。 29、前記1価の脂肪族アルコールが、メタノール、2
−メトキシエタノールまたは2−(2−メトキシエトキ
シ)エタノールから選択される請求項28に記載の方法
。 30、前記アルコールが、2価アルコールからなる請求
項27に記載の方法。 31、前記2価アルコールが、エチレングリコールであ
る請求項30に記載の方法。 32、前記アルコールが、多価アルコールからなる請求
項27に記載の方法。 33、前記多価アルコールが、グリセリンである請求項
32に記載の方法。 34、前記アルキレンオキシドが、エチレンオキシドで
ある請求項30に記載の方法。 35、前記アルキレンオキシドが、エチレンオキシド及
びプロピレンオキシドである請求項27に記載の方法。 36、前記アルコールが、8〜20個の炭素原子を有す
る1価の脂肪族アルコールからなる請求項27に記載の
方法。 37、前記1価の脂肪族アルコールが、n−ドデカノー
ル、炭素数8〜10のアルコールの混合物及び炭素数1
2〜14のアルコールの混合物から選択される請求項3
6に記載の方法。 38、前記アルコールが、ヒドロホルミル化/水素化反
応の生成物である請求項27に記載の方法。 39、(a)周期律表のIIA族またはIIIB族の金属以
外の第1の2価または多価金属、或いはIIA族またはI
IIB族の金属含有化合物以外の第1の2価または多価金
属含有化合物を、少くとも1個の活性水素を有する有機
化合物或いは式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R_4及びR_5は同一または異なり、そして水
素及び1〜4個の炭素原子を有する低級アルキル基より
成る群から選択され、 pは2〜4の整数であり、 X及びYは酸素及び窒素より成る群から選択される同一
または異なる電気的に陰性のヘテロ原子であり、 a及びbはX及びYの原子価要求を満たす同一または異
なる整数であり、そして Z及びZ′は同一または異なり、水素であるか或いは反
応または可溶化を妨害しない有機基のいずれかである) で表わされる活性剤と混合することにより少くとも部分
的に反応または可溶化し以って第1の2価または多価金
属含有組成物を形成させ、 (b)任意的に、該第1の2価または多価金属含有組成
物を加熱して副生物を除去し、 (c)IIA族またはIIIB族の金属以外の第2の2価ま
たは多価金属、或いはIIA族またはIIIB族の金属含有
化合物以外の第2の2価または多価金属含有化合物と、
少くとも1個の活性水素を有する有機化合物とを反応さ
せて、第2の2価または多価金属含有組成物を生成させ
、 (d)該第1の2価または多価金属含有組成物を、第2
の2価または多価金属含有組成物と、効果的な反応条件
の下で反応させて、触媒前駆体組成物を生成させ、 (e)この触媒前駆体組成物を、2価または多価オキシ
酸、或いはオキシ酸の2価または多価金属塩或いはそれ
らの混合物と、効果的反応条件の下で反応させて、アル
コキシル化触媒を生成させ、 (f)任意的に、少くとも1個の活性水素を有する有機
化合物、または第1の2価または多価金属に結合しない
活性剤をストリップ排除し、 (g)任意的に、アルコール交換反応がアルコキシル化
触媒によって起る条件の下で、前記アルコキシル化触媒
を界面活性剤分子量アルコールと反応させて、アルコキ
シル化触媒の対応するアルコール誘導体を生成させ、 (h)アルコキシル化反応が起る条件の下でアルキレン
オキシドを導入して、アルコールのアルコキシル化され
た誘導体を生成させ、そして (i)上記誘導体を回収する ことより成り、この場合、工程(f)と(g)とはこの
方法において任意の組み合わせにて互換可能である、ア
ルコールのアルコキシル化された誘導体より成る非イオ
ン性界面活性剤の製造方法。 40、工程(a)及び(c)が一工程にまとめられた請
求項39に記載の方法。 41、前記第1の2価または多価金属含有化合物が、酸
化物、水酸化物、カルボン酸塩及びエステル、アルコラ
ート、アンモニエート、アミド、窒化物、チオシアネー
ト、チオレート、炭化物、チオフェノキサイド、並びに
前記方法においてその場で前記化合物に変わる物質から
選択される請求項39に記載の方法。 42、前記第1の2価または多価金属含有化合物が、酢
酸塩及びエステル、蟻酸塩及びエステル、蓚酸塩及びエ
ステル、クエン酸塩及びエステル、安息香酸塩及びエス
テル、ラウリル酸塩及びエステル、ステアリン酸塩及び
エステル、並びに前記方法においてその場で前記化合物
に変わる物質から選択されるカルボン酸塩またはエステ
ルである請求項39に記載の方法。 43、前記第1の2価または多価金属含有化合物が、ア
ルミニウム含有化合物である請求項39に記載の方法。 44、前記第1の2価または多価金属含有化合物が、ア
ルミニウム含有アルコラートまたはアルミニウム含有カ
ルボン酸塩もしくはカルボン酸エステルである請求項3
9に記載の方法。 45、前記活性剤が、エチレングリコールである請求項
39に記載の方法。 46、前記活性剤が、2−エトキシエタノールである請
求項39に記載の方法。 47、前記アルコールが、n−ドデカノールまたは炭素
数12〜14のアルコールの混合物である請求項39に
記載の方法。 48、前記アルキレンオキシドが、エチレンオキシドで
ある請求項39に記載の方法。 49、前記アルコールが、炭素数8〜10のアルコール
の混合物である請求項39に記載の方法。 50、前記アルキレンオキシドが、エチレンオキシド及
びプロピレンオキシドである請求項39に記載の方法。 51、活性水素1個当りのアルキレンオキシドのモル比
が少くとも約4である請求項39に記載の方法。 52、前記アルコールが、ヒドロホルミル化/水素化反
応の生成物である請求項39に記載の方法。 53、オキシ酸の前記2価または多価金属塩が、金属燐
酸塩である請求項39に記載の方法。 54、前記第2の2価または多価オキシ酸が、燐酸であ
る請求項39に記載の方法。 55、前記第2の2価または多価金属含有化合物が、酸
化物、水酸化物、カルボン酸塩及びカルボン酸エステル
、アルコラート、アンモニエート、アミド、窒化物、チ
オシアネート、チオレート、炭化物、チオフェノキサイ
ド、並びに前記方法においてその場で前記化合物に変わ
る物質から選択される請求項39に記載の方法。 56、前記第2の2価または多価金属含有化合物が、酢
酸塩及びエステル、蟻酸塩及びエステル、蓚酸塩及びエ
ステル、クエン酸塩及びエステル、安息香酸塩及びエス
テル、ラウリル酸塩及びエステル、ステアリン酸塩及び
エステル、並びに前記方法においてその場で前記化合物
に変わる物質から選択されるカルボン酸塩またはエステ
ルである請求項55に記載の方法。 57、前記第2の2価または多価金属含有化合物が、金
属含有アルコラートである請求項1に記載の方法。 58、前記第2の2価または多価金属含有化合物が、ア
ルミニウム、亜鉛、ジルコニウムまたはチタニウムから
選択される金属を含有する請求項39に記載の方法。 59、(a)式: 〔R_1−X_1−M_1〕_f−(X_3)−〔M_
3−X_4〕_j−〔M_2−X_2−R_2〕_g(
式中R_1及びR_2は独立的に水素であるか、或いは
少くとも1個の活性水素を有する有機化合物の有機残基
であり、 X_1、X_2、X_3及びX_4は、独立的に酸素、
硫黄または窒素であり、 M_1、M_2及びM_3は周期律表のに、IIA族また
はIIIB族の金属以外の2価または多価金属を独立的に
表わし、 jは0ないし約100の価を有する整数であり、f及び
gはjが0の価である場合f+gの合計がX_3の原子
価に等しいような価を有する整数であり、そしてf及び
gはjが0以外の価である場合f+gの合計がX3プラ
ス〔M_3−X_4〕_jの原子価に等しいような価を
有する整数である)で表わされる2価または多価金属含
有化合物を、改質アルコキシル化触媒を提供する2価ま
たは多価のオキシ酸、或いはオキシ酸の2価または多価
金属塩或いはそれらの混合物と、撹拌の下で接触させ、
しかしてこの接触は撹拌の下で、しかも25℃または沸
点(いずれか低い方)において少くとも約10の比誘電
率を有する液状溶媒中で行い、前記のオキシ酸または塩
はアルコキシル化生成物混合物の少くとも約18重量%
の量における少くとも1つのアルコキシル化種を有する
アルコキシル化生成物混合物を提供するのに充分な量に
おいて提供するものとし、そして (b)少くとも1個の活性水素を有する有機化合物を、
アルキレンオキシドと、改質したアルコキシル化触媒ま
たはその交換誘導体の触媒的な有効量の存在において生
成物混合物の少くとも約18重量%より成る少くとも1
つのアルコキシル化種を有する生成物混合物を提供する
のに充分なアルコキシル化条件の下で接触させる ことより成る、生成物混合物の少くとも約18重量%よ
り成る少くとも1つの種を有する種の狭い分布を有する
アルコキシル化生成物混合物を製造する方法。 60、工程(a)中の前記撹拌が、比較的均質な生成物
の供給を補償するに足るものである請求項59に記載の
方法。 61、工程(a)が、エチレングルコールの存在下に行
われる請求項59に記載の方法。62、前記改質アルコ
キシル化触媒が、工程(b)に先立ってアルコールと交
換され、工程(b)において前記アルコールがエチレン
オキシドからなるアルキレンオキシドでアルコキシル化
される請求項59に記載の方法。 63、前記の交換アルコールと工程(b)におけるアル
コールが同一である請求項59に記載の方法。 64、前記アルコールが、約8〜20個の炭素原子を有
する1価の脂肪族アルコールからなる請求項63に記載
の方法。 65、工程(b)においてアルコールのモルに対するエ
チレンオキシドのモル比が約4〜16である請求項64
に記載の方法。 66、少くとも1個の活性水素を有する前記有機化合物
が、エチレングリコールまたはジエチレングリコールか
らなり、前記生成物混合物がトリエチレングリコール及
びテトラエチレングリコールからなる請求項65に記載
の方法。 67、前記トリエチレングリコール及びテトラエチレン
グリコールが、前記生成物混合物の少くとも約75重量
%からなる請求項66記載の方法。 68、前記アルコキシル化生成物混合物が、前記混合物
の約18〜40重量%をなす少くとも1種のアルコキシ
ル化種を有することを特徴とし、前記平均ピークに対応
するアルコキシル化種よりもオキシアルキレン単位を3
個以上多く有する前記アルコキシル化種の混合物の重量
%が前記混合物の約12重量%未満であり、最も多量に
含まれているアルコキシル化種よりオキシアルキレン基
が1個多いアルコキシル化種及び前記の最も多量に含ま
れているアルコキシル化種よりオキシアルキレン基が1
個少いアルコキシル化種が、最も多量に含まれているア
ルコキシル化種に対して約0.6:1〜1:1の重量比
で存在する請求項59に記載の方法。 69、重量平均アルコキシル価が±2の範囲にある前記
アルコキシル化種が、前記混合物の約80重量%〜95
重量%からなる請求項68に記載の方法。 70、前記オキシアルキレン基が、オキシエチレンから
なる請求項69に記載の方法。 71、反応したアルキレンオキシド■活性水素のモル比
が、約4〜16である請求項69に記載の方法。 72、前記活性水素を有する前記有機化合物が、アルコ
ールである請求項71に記載の方法。 73、前記アルコールが、約8〜20個の炭素原子を有
する1価の脂肪族アルコールからなる請求項72に記載
の方法。 74、最も多量に含まれているアルコキシル化種が、オ
キシアルキレン単位を4、5、6、7、8、9、10、
11または12個有する請求項73に記載の方法。 75、前記オキシアルキレン基がオキシエチレン及びオ
キシプロピレンからなる請求項68に記載の方法。 76、前記アルコールが、1〜7個の炭素原子を有する
1価の脂肪族アルコールからなる請求項72に記載の方
法。 77、前記1価の脂肪族アルコールが、メタノール、2
−メトキシエタノールまたは2−(2−メトキシエトキ
シ)エタノールから選択される請求項76に記載の方法
。 78、前記アルコールが、2価アルコールからなる請求
項72に記載の方法。 79、前記の2価アルコールが、エチレングリコールで
ある請求項78に記載の方法。 80、前記アルコールが、多価アルコールからなる請求
項72に記載の方法。 81、前記の多価アルコールが、グリセリンである請求
項80に記載の方法。 82、前記アルコールが、n−ドデカノール、炭素数8
〜10のアルコールの混合物及び炭素数12〜14のア
ルコールの混合物から選択される請求項73に記載の方
法。 83、前記アルコキシル化生成物混合物が次式に対応す
るアルコキシル化種分布を有する請求項59に記載の方
法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、nは1の整数で、前記アルコキシル化種用の前
記アルコールの反応水素位置1個当りのオキシアルキレ
ン基の数を表わし、@n@は前記混合物の重量平均オキ
シアルキレン基数を表わし、Aは前記混合物において前
記の最も多量に含まれているアルコキシル化種の重量%
を表わし、P_nは、±2%の範囲で、前記混合物の重
量に基づいた活性水素位置1個当りn個のオキシアルキ
レン基を有する前記アルコキシル化種の重量%を表わす
。) 84、前記の最も多量に含まれているアルコキシル化種
が、オキシアルキレン単位を4、5、6、7、8、9、
10、11または12個有する請求項83に記載の方法
。 85、前記アルコールが、2価アルコールからなる請求
項84に記載の方法。 86、前記2価アルコールが、エチレングリコールであ
る請求項85に記載の方法。 87、前記アルキレンオキシドが、エチレンオキシドか
らなる請求項86に記載の方法。88、前記アルコール
が、約8〜20個の炭素原子を有する1価の脂肪族アル
コールからなる請求項84に記載の方法。 89、前記アルキレンオキシドが、エチレンオキシドか
らなる請求項88に記載の方法。90、少くとも1個の
アルコキシル化種が、前記化合物の約20〜28重量%
からなる請求項89に記載の方法。 91、前記の最も多量に含まれているアルコキシル化種
が、オキシアルキレン単位を6、7または8個有する請
求項90に記載の方法。 92、前記アルキレンオキシドが、エチレンオキシドで
ある請求項83に記載の方法。 93、前記アルキレンオキシドが、エチレンオキシド及
びプロピレンオキシドである請求項83に記載の方法。 94、前記アルコールが、1〜7個の炭素原子を有する
1価の脂肪族アルコールからなる請求項83に記載の方
法。 95、前記1価の脂肪族アルコールが、メタノール、2
−メトキシエタノールまたは2−(2−メトキシエトキ
シ)エタノールから選択される請求項94に記載の方法
。 96、前記アルコールが、多価アルコールからなる請求
項83に記載の方法。 97、前記多価アルコールが、グリセリンである請求項
96に記載の方法。 98、前記アルコールが、n−ドデカノール、炭素数8
〜10のアルコールの混合物及び炭素数12〜14のア
ルコールの混合物から選択される請求項88に記載の方
法。 99、炭素数約8〜20の1価の脂肪族アルコールをエ
チレンオキシド及び/又はプロピレンオキシドと反応さ
せて得た前記アルコキシル化生成物混合物が、次式に対
応するアルコキシル化種分布を有する請求項59に記載
の方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、nは少くとも1の整数で、前記アルコキシル化
種用の前記アルコールの反応性水素位置1個当りのオキ
シアルキレン基の数を表わし、@n@は前記混合物の重
量平均オキシアルキレン基数を表わし、Aは前記混合物
において最も多量に含まれていてオキシアルキレン単位
を6、7、8、9、10、11または12個有する前記
アルコキシル化種の重量%を表わし、P_nは、±2%
の範囲で、前記混合物の重量に基づいた活性水素位置1
個当りn個のオキシアルキレン基を有する前記アルコキ
シル化種の重量%を表わす。) 100、炭素数約1〜7の1価の脂肪族アルコールをエ
チレンオキシド及び/又はプロピレンオキシドと反応さ
せて得た前記アルコキシル化生成物混合物が、次式に対
応するアルコキシル化種分布を有する請求項59に記載
の方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、nは少くとも1の整数で、前記アルコキシル化
種用の前記アルコールの反応性水素位置1個当りたりの
オキシアルキレン基の数を表わし、@n@は前記混合物
の重量平均オキシアルキレン基数を表わし、Aは前記混
合物において最も多量に含まれていてオキシアルキレン
単位を6、7、8、9、10、11または12個有する
前記のアルコキシル化種の重量%を表わし、Pnは、±
2%の範囲で、前記混合物の重量に基づいた活性水素位
置1個当りのn個のオキシアルキレン基を有する前記ア
ルコキシル化種の重量%を表わす。) 101、炭素数約1〜20の2価の脂肪族アルコールを
エチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシドと反応
させて得た前記アルコキシル化生成物混合物が、次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、n少くとも1の整数で、前記アルコキシル化種
用の前記アルコールの反応性水素位置1個当りのオキシ
アルキレン基の数を表わし、@n@は前記混合物の重量
平均オキシアルキレン基数を表わし、Aは前記混合物に
おいて最も多量に含まれていてオキシアルキレン単位を
6、7、8、9、10、11または12個有する前記の
アルコキシル化種の重量%を表わし、P_nは、±2%
の範囲で、前記混合物の重量に基づいた活性水素位置1
個当りのn個のオキシアルキレン基を有する前記アルコ
キシル化種の重量%を表わす)に対応するアルコキシル
化種分布を有し、更に前記アルコキシル化生成物混合物
は触媒残渣を無視しうる量しか含んでいないという特徴
を有する請求項59に記載の方法。 102、炭素数約1〜20の多価アルコールをエチレン
オキシド及び/又はプロピレンオキシドと反応させて得
た前記アルコキシル化生成物混合物が、次式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、nは少くとも1の整数で、前記アルコキシル化
種用の前記アルコールの反応性水素位置1個当りのオキ
シアルキレン基の数を表わし、@n@は前記混合物の重
量平均オキシアルキレン基数を表わし、Aは前記混合物
においての最も多量に含まれていてオキシアルキレン単
位を6、7、8、9、10、11または12個有する前
記アルコキシル化種の重量%を表わし、P_nは、±2
%の範囲で、前記混合物の重量に基づいた活性水素位置
1個当りのn個のオキシアルキレン基を有する前記アル
コキシル化種の重量%を表わす)に対応するアルコキシ
ル化種分布を有する請求項59に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020534A JPH03229640A (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | アルコキシル化触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020534A JPH03229640A (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | アルコキシル化触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229640A true JPH03229640A (ja) | 1991-10-11 |
Family
ID=12029822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020534A Pending JPH03229640A (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | アルコキシル化触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03229640A (ja) |
-
1990
- 1990-02-01 JP JP2020534A patent/JPH03229640A/ja active Pending
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