JPH0366658A - アルカンスルホン酸及びアレーンスルホン酸の脱色法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、極めて淡い色を持つアルカンスルホン酸又は
アレーンスルホン酸の製造法に関する。

更に具体的に言えば、本発明は、着色汚染されたアルカ
ンスルホン酸又はアレーンスルホン酸の脱色法に関する
。

楚旦生１遣 当業者に知られた方法によってアルカンスルホン酸又は
アレーンスルホン酸を製造する際に、生成物である酸は
、一般には、淡黄色から本質上黒色までの範囲にわたっ
て着色される。これまで、スルホン酸の製造間における
この着色を防止するために又は−旦製造された生成物で
ある酸から着色を除去するために様々な方法が用いられ
てきた。

例えば、米国特許第２，５０２，６１９号は、コロイド
状物質及び色素を除去するためにアルカンスルホン酸の
塩を精製することについて記載しており、この方法は、
固体アルカンスルホン酸を約１００〜２５０℃の間の温
度で加熱し、この熱処理した塩を水中に溶解させそして
得られたアルカンスルホン酸の水溶液を活性炭の如き顆
粒状吸着剤で処理することによって行われている０本発
明において、無水アルカンスルホン酸中の色素は活性炭
の如き吸着剤での処理によっては実質上除去されないこ
と、及びこの方法によって色素の除去を行なうためには
水での無水スルホン酸の希釈は望ましくないことが判明
した。

米国特許第３．２６９．９２７号は、着色汚染されたア
ルカンスルホン酸に直流電界を施こすことによってアル
カンスルホン酸から色素及び発色物質を効果的に除去す
ることができることを開示している。しかしながら、こ
の方法では、望ましくない程高い電流密度（例えば、１
０〜１２０アンペア）が使用されている０本発明におい
て、この方法を使用すると、硫酸（これは、得られる無
水アルカンスルホン酸中における望ましくない不純物で
ある）が生成することが判明した。

米国特許第３．４１３，３３７号及び同第３、４７９．
３９８号に従えば、反応開始剤としてオゾンを用いるか
又はスルホキシド化反応器からスルホキシド化反応の生
成物であるアルカンスルホン酸を取り出した後にその酸
をオゾンで更に処理するかのどちらかによって着色度が
改善されたアルカンスルホン酸を製造することができる
。しかしながら、スルホン酸の脱色に対してオゾンを使
用するには、オゾン発生のための極めて高い電圧及び特
別な装置の使用が必要となる。このことは、脱色したス
ルホン酸中に硫酸の如き望ましくない不純物の生成をも
たらす場合がある。

米国特許第３．６６６．７９７号は、パラフィン系炭化
水素のスルホキシド化によって淡色パラフィンスルホン
酸を製造する方法について記載している。この方法では
、生成物であるスルホン酸は、副生物である硫酸から分
離され、そして無関係な色素の生成を防止するために過
酸化水素の存在下に水の蒸発によって濃縮されている。

しかしながら、無水スルホン酸を脱色するのに過酸化水
素を使用するのは望ましくない、と云うのは、この方法
は、無水酸中に水を導入しそして硫酸の生成をもたらす
可能性があるからである。

米国特許第４．１９７．２５５号は、漂白剤として過酸
化水素、塩素、亜塩素酸アルカリ金属又は次亜塩素酸ア
ルカリ金属を使用してＣ６−２□オレフインスルホン酸
をアルカリ溶液中において約１０〜１４のｐＩＩにおい
て３０〜８０℃の温度において漂白する方法について記
載している。しかしながら、この方法では、無水スルホ
ン酸の脱色に適用できないアルカリ媒体が使用されてい
る。また、塩素酸化物の使用は、無水スルホン酸中に望
ましくない不純物を導入したのである。

特開昭４８−２２，４２３号（ケミカル・アブストラク
ツ、工互、１８０８３　（１９７３））には、実質上無
水のメタンスルホン酸は、核酸に塩素を１３５℃で２時
間通すことによって脱色させることができることが報告
されている。しかしながら、この方法も亦、スルホン酸
中に塩素及び（又は）塩化物イオンの如き望ましくない
不純物を導入する。また、脱色処理の間に硫酸及び塩素
化メタンスルホン酸の如き他の不純物も形成される可能
性がある。

それ故に、上記の如き公知法の欠陥にかんがみ、精製し
た無水スルホン酸への水又は他の望ましくない不純物の
添加を伴わず、しかもスルホン酸の脱色間に望ましくな
い不純物の生成をもたらさないアルカンスルホン酸又は
アレーンスルホン酸の脱色法を提供するのは望ましいこ
とであろう。

及朋Ｊ１監盟 本発明に従えば、弐■ Ｒ５Ｏ３Ｈ１ によって表わされる着色汚染されたアルカンスルホン酸
又はアレーンスルホン酸を脱色するに当り、該着色汚染
されたアルカンスルホン酸又はアレーンスルホン酸に式
ＩＩ Ｒ’ＳＯ＊−０−０−０２ＳＲ’　　　　　　　　ＩＩ
によって表わされる有効量のシアルカンスルホニル又は
シアレーンスルホニルペルオキシドを混合し、そしてこ
の混合物を、該アルカンスルホン酸又はアレーンスルホ
ン酸の着色を所望レベルまで減少させるのに十分な温度
で且つ十分な時間放置させることからなり、この場合に
上記式ＩにおけるＲ及び式ＩＩにおけるＲ’はアルキル
基又はアリール基であるが、但し、式■のＲは式ＩＩの
Ｒ１と同じでも又は異なってもよいことからなる脱色法
が提供される。

及艶△毘狙立Ｌ１ 本発明の方法に従って処理することができるスルホン酸
は、式ｌ Ｒ５Ｏ３ＨＩ ［式中、Ｒは、例えばメチル、エチル、１−プロピル、
２−プロピル、１−ブチル、２−ブチル、第三ブチル、
イソブチル、シクロヘキシル、１−オクチル、ドデシル
（トリフルオルメチル及び他のポリハロゲン化アルキル
基等の如き１〜約１２個の炭素原子を含有するアルキル
基を表わすことができる］ によって表わされるものである。また、Ｒは、例えばフ
ェニル、トリル、ブチルフェニル、ドデシルフェニル、
ナフチル等の如き６〜約１８個の炭素原子を有するアリ
ール基を表わすこともできる。

本発明の方法で用いることができるシアルカンスルホニ
ル又はシアレーンスルホニルペルオキシドは、式ＩＩ Ｒ’５Ｏｉ−０−０−ＯａＳＲ’　　　　　　　　　　
　ＩＩ［式中、Ｒ１は、式工のアルカンスルホン酸又は
アレーンスルホン酸について先に規定した如きアルキル
又はアリール基である］ によって表わされるものである。

これらの中で好ましいスルホン酸及びシアルカンスルホ
ン酸ペルオキシドは、それぞれ、メタンスルホン酸及び
ジメタンスルホニルペルオキシドである。

式ＩＩによって表わされるシアルカンスルホニル又はシ
アレーンスルホニルペルオキシドのアルキル又はアリー
ル基Ｒ１は、式■によって表わされる処理しようとする
アルカンスルホン酸又はアレーンスルホン酸のアルキル
又はアリール基Ｒと同種又は異種であってよい。しかし
ながら、式■のアルキル又はアリール基Ｒ１は、式工の
Ｒによって表わされるアルキル又はアリール基（即ち、
脱色しようとするアルカンスルホン酸又はアレーンスル
ホン酸）と同じものであるのが好ましい。

一般には、本法によって効果的に脱色させることができ
るスルホン酸は限定されない０本法は、スルホン酸（例
えば、７０重量％アルカンスルホン酸）及び実質上無水
のスルホン酸の両方の水溶液を脱色するのに使用するこ
とができる０本明細書において用いる如き「実買上無水
」は、約１重量％未満好ましくは約０．５重量％未溝の
水を含有スルホン酸を表わす。スルホン酸水溶液の有効
な脱色に必要とされる時間は、水溶液におけるペルオキ
シドの溶解度低下の故に実質上無水のスルホン酸に対し
て必要とされる時間よりも長い。

ペルオキシドは、スルホン酸中に微量で存在する可能性
がある不純物（色素）と反応することによってスルホン
酸の脱色に影響を及ぼす（重量比で１０ｐｐｍ程の少量
で存在する着色不純物は、スルホン酸中に強い着色をも
たらすことができる）。ペルオキシドは、色素と反応し
、これによってそれらを酸化によって無色化合物に転化
させる。ペルオキシドは、硫酸それ自体とは反応しない
、この“漂白”作用が行われる機構及びこの作用から生
じる特定の生成物は、まだ十分には理解されていない。

この反応の正確な機構及びこれから生じる生成物は、存
在する不純物毎に異なると思われる。

本発明に従った方法では、脱色しようとするスルホン酸
は、純粋な液体として処理することができ、又は特にス
ルホン酸が常温で固体であるときには脱色処理を施す前
に不活性希釈剤（即ち、酸又はペルオキシドと非反応性
の）中に溶解させることができる。この目的に対して用
いることができる好適な不活性希釈剤としては、低沸点
直鎖炭化水素（ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−オク
タン等の如き）及び芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の如き）が挙げられる。本法では、常温
で液体のスルホン酸は純粋な液体として処理され、そし
て常温で固体のスルホン酸は不活性希釈剤中に溶解させ
た後に溶液として処理されるのが好ましい。不活性希釈
剤の使用量は、脱色しようとするスルホン酸を完全に溶
解させるのに必要な最少量とすべきである。不活性希釈
剤は、脱色処理の完了後にスルホン酸から蒸留されそし
て再使用のために回収されるべきである。

式ＩＩによって表わされるシアルカンスルホニル又はシ
アレーンスルホニルペルオキシドは、純粋な化合物か又
はスルホン酸中の溶液のどちらかとして処理しようとす
るスルホン酸に加えることができる、もちろん、これは
、処理しようとするスルホン酸が常温で液体であるか又
は不活性希釈剤中にあるかどうかに左右される。このよ
うな決定は、当業者によって容易になすことができる。

本法に従えば、脱色のためにアルカンスルホン酸又はア
レーンスルホン酸をシアルカンスルホニル又はシアレー
ンスルホニルペルオキシドで処理することは、約１０〜
約１００℃の温度で実施することができる。混合物を放
置させるときの温度は、所望の脱色を達成するのに必要
とされる時間に影響を及ぼす、一般には、所望の脱色に
必要とされる時間は、混合物を放置させるときの温度が
高くなるにつれて短かくなる。しかしながら、シアルカ
ンスルホニル又はシアレーンスルホニルペルオキシドを
消費する副反応も亦、温度が高くなるにつれて増加する
。それ故に、所望の脱色に必要とされる時間及び副反応
の数の両方を減少するという見地から、混合物を約２５
〜約６０℃の温度で放置させるのが好ましく、そして混
合物を約２５〜約３５℃の温度で放置させるのがより好
ましい。

本法では、攪拌は必要としない、しかしながら、攪拌は
スルホン酸中へのペルオキシドの溶解を促進し、これに
よってスルホン酸の脱色が促進される。ペルオキシドが
スルホン酸中に一旦溶解されると、攪拌はもはや必要で
ない。

また、本発明に従った方法では、アルカンスルホン酸又
はアレーンスルホン酸の脱色を行なうのに使用されるシ
アルカンスルホニル又はシアレーンスルホニルペルオキ
シドの濃度は変動することができる。シアルカンスルホ
ニル又はシアレーンスルホニルペルオキシドの濃度は、
スルホン酸中に存在する色素の量に一部分左右される。

しかしながら、−１１２的に言って、アルカンスルホン
酸又はアレーンスルホン酸を混合しようとするシアルカ
ンスルホニル又はシアレーンスルホニルペルオキシドの
濃度は、脱色しようとするスルホン酸の約０．０１〜約
０．５重量％好ましくは約０．０２〜約０．２重量％で
ある。

本発明の方法に従って式Ｉによって表わされるアルカン
スルホン酸又はアレーンスルホン酸の脱色を行なうのに
必要とされる時間も変動することができるが、これは、
スルホン酸中に存在する色素の量、脱色処理を行なうと
きの温度（即ち、アルカンスルホン酸又はアレーンスル
ホン酸とシアルカンスルホニル又はシアレーンスルホニ
ルペルオキシドとの混合物を放置させるときの温度）、
用いるシアルカンスルホニル又はシアレーンスルホニル
ペルオキシドの濃度、スルホン酸の所望の脱色度等に左
右される。それ故に、スルホン酸を所望レベルに脱色す
るのに必要とされる時間は広範囲に変動させることがで
きる０例えば、メタンスルホン酸の着色は、高度に着色
されたメタンスルホン酸に対して本発明を使用して約７
０時間以内で一貫して得られたＡＰＨＡ１５０（ガード
ナー尺度では約２）のレベルで許容可能である。しかし
ながら、かかるスルホン酸を本質上無色（約５０以下の
ＡＰＨＡ）まで脱色するには１００時間を越えた時間が
一貫して必要とされた。従って、本発明に従って時間の
要件を確実に特定するのは困難である。

しかしながら、一般には、スルホン酸の実質的な脱色を
行なうのに必要とされる時間は、もし脱色を２５℃の温
度で実施するならば約１時間〜約１週間の間である。高
度に着色されたスルホン酸について言えば、無色は、一
般には、２週間又は約３００時間以内で達成することが
できる。

脱色処理をより高い温度（即ち、２５℃よりも高い温度
）で実施すると、一般には、所望の脱色を行なうのに必
要とされる時間が短かくなる。本発明の方法を実施する
に際して、アルカンスルホン酸又はアレーンスルホン酸
の所望の脱色度を達成するのに要する時間は、当業者に
よって容易に決定されよう。

しかしながら、脱色処理が有効になるのに時おり長い時
間が要求されることにかんがみ、貯蔵又は輸送間に脱色
を生ぜしめるためにシアルカンスルホニル又はシアレー
ンスルホニルペルオキシドをアルカンスルホン酸又はア
レーンスルホン酸に加えそして（又は）その混合物をス
ルホン酸が貯蔵されるか又は輸送されるところの容器内
で放置させるのが実際には好ましい、この方法は、脱色
しようとするスルホン酸が常温で液体でありそして純粋
な液体として処理されようとするときに特に好ましい。

、−本発明の方法ではアルカンスルホン酸又はアレーン
スルホン酸の脱色を行なうのに幾分長びいた時間が要求
される場合があるけれども、本発明の方法は、精製した
スルホン酸中に望ましくない不純物特に水や硫酸を導入
せずしかも脱色プロセス間に不純物の生成をもたらさな
いという点で、スルホン酸の脱色にこれまで用いられて
いる従来技術の方法に優る重要な利益を有している。

−ＩＩＲには、メタンスルホン酸について言えば、酸の
着色は、処理前にＡＰＨＡ尺度で５００以上モしてガー
ドナー尺度では１０以上の高さであってよい０本法での
処理後に、酸の着色は、ＡＰＨＡ尺度で約１０〜５０に
そしてガードナー尺度では１未満（本質上無色）に減少
させることができる。しかしながら、広く一般に受は入
れられる満足な最終着色レベルは存在しない、満足であ
ると思われる最終着色レベルは、脱色しようとするスル
ホン酸の種類及び生成物であるスルホン酸が使用される
用途に左右される。

ここで次の特定の実施例を参照しながら本発明の方法を
例示するが、これらの実施例は本発明を限定するもので
はない。

園−ユ ガラス製血清ビンに入れられた５０ｍβ（７３，２ｇ）
の暗色の高度に着色された実質上無水の粗メタンスルホ
ン酸（色度がＡＰＨＡ尺度で＞＞５００、ガードナー尺
度で約ｉｏ）に、ジメタンスルホニルペルオキシド（０
，０８ｇ）を加えた。この混合物を時おり攪拌しながら
２０〜２５℃で放置させた。比色計を使用して酸の色度
を定期的に測定した０着色は、７５時間以内にＡＰＨＡ
約１４０（ガードナー尺度では約１〜２）にそして約２
週間では更にＡＰＨＡ約５０（ガードナー尺度ではく１
、そして本質上無色）に減少された。

例−一旦 ガラス製血清ビンに入れられた５０ｍ！２（７３，４３
ｇ）の暗色の高度に着色された実質上無水の粗メタンス
ルホン酸（色度がＡＰＨＡ尺度で＞＞５００、モしてガ
ードナー尺度では約１０）に、ジメタンスルホニルペル
オキシド（０，１４６ｇ）を加えた。この混合物を時お
り渦巻きに攪拌してジメタンスルホニルペルオキシドを
溶解させ、次いで約２２〜２５℃の温度で放置させた。

例１における如くしてメタンスルホン酸の色度を定期的
に測定した。酸の色度は、約９０時間以内にＡＰＨＡ尺
度で約１０（ガードナー尺度では１未満、そして本質上
無色）に減少された。

本発明を特定の具体例によって例示したけれども、本発
明は、その精神又は本質から逸脱せずに他の特定の形態
で具体化することが可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）式 I ＲＳＯ＿３Ｈ I によって表わされる着色汚染されたアルカンスルホン酸
   又はアレーンスルホン酸を脱色するに当り、該着色汚染
   されたアルカンスルホン酸又はアレーンスルホン酸に式
   II Ｒ＾１ＳＯ＿２−Ｏ−Ｏ−Ｏ＿２ＳＲ＾１IIによって表
   わされる有効量のジアルカンスルホニル又はジアレーン
   スルホニルペルオキシドを混合し、そしてこの混合物を
   、該アルカンスルホン酸又はアレーンスルホン酸の着色
   を所望レベルまで減少させるのに十分な温度で且つ十分
   な時間放置させることからなる脱色法。 上記式 I におけるＲ及び式IIにおけるＲ＾１はアルキ
   ル基又はアリール基であるが、但し、式 I のＲは式II
   （７）Ｒ＾１と同じでも又は異なってもよい。 （２）着色汚染されたアルカンスルホン酸又はアレーン
   スルホン酸が実質上無水である特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 （３）式 I においてＲによって表わされるアルキル基
   又はアリール基が式IIにおいてＲ＾１によって表わされ
   るものと同じである特許請求の範囲第１項記載の方法。 （４）酸がメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロ
   パンスルホン酸、ブタンスルホン酸、オクタンスルホン
   酸及びドデカンスルホン酸よりなる群から選択され、そ
   してペルオキシドが対応するジアルキルスルホニルペル
   オキシドである特許請求の範囲第３項記載の方法。 （５）酸がベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、
   ドデシルベンゼンスルホン酸及びナフタリンスルホン酸
   よりなる群から選択され、そしてペルオキシドが対応す
   るジアレーンスルホニルペルオキシドである特許請求の
   範囲第３項記載の方法。 （６）Ｒ及びＲ＾１が１〜約１２個の炭素原子を有する
   アルキル基又は６〜約１８個の炭素原子を有するアリー
   ル基である特許請求の範囲第１項記載の方法。 （７）混合物が約１０〜約１００℃の温度で放置される
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 （８）混合物が約２５〜約６０℃の温度で放置される特
   許請求の範囲第１項記載の方法。（９）混合物が約２５
   〜約３５℃の温度で放置される特許請求の範囲第１項記
   載の方法。（１０）ペルオキシドが酸にその約０．０１
   〜約０．５重量％の濃度で加えられる特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 （１１）ペルオキシドが酸にその約０．０２〜約０．２
   重量％の濃度で加えられる特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 （１２）混合物が約１時間〜約１週間放置される特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 （１３）酸及びペルオキシドが、スルホン酸を貯蔵又は
   輸送する容器において放置される特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 （１４）酸の着色がＡＰＨＡ尺度で約１０〜５０に減少
   される特許請求の範囲第１項記載の方法。 （１５）酸が液体であり、そして純粋の液体としてペル
   オキシドと混合される特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 （１６）酸が固体であり、そしてペルオキシドとの混合
   前に不活性希釈剤中に溶解される特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 （１７）不活性希釈剤が低沸点直鎖炭化水素である特許
   請求の範囲第１６項記載の方法。（１８）低沸点直鎖炭
   化水素がｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン及びｎ−オクタン
   よりなる群から選択される特許請求の範囲第１７項記載
   の方法。 （１９）不活性希釈剤が芳香族炭化水素である特許請求
   の範囲第１６項記載の方法。 （２０）芳香族炭化水素がベンゼン、トルエン及びキシ
   レンよりなる群から選択される特許請求の範囲第１９項
   記載の方法。 （２１）着色汚染されたメタンスルホン酸を脱色するに
   当り、該着色汚染されたメタンスルホン酸に０．０２〜
   ０．２重量％のジメタンスルホニルペルオキシドを混合
   し、そしてその混合物を約２５〜３５℃の温度において
   該メタンスルホン酸の着色を所望レベルまで減少させる
   のに十分な時間放置させることからなる脱色法。