JPH10101606A - 1,2−ブタンジオールモノ−t−ブチルエーテルの製造方法 - Google Patents

1,2−ブタンジオールモノ−t−ブチルエーテルの製造方法

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JPH10101606A
JPH10101606A JP8253132A JP25313296A JPH10101606A JP H10101606 A JPH10101606 A JP H10101606A JP 8253132 A JP8253132 A JP 8253132A JP 25313296 A JP25313296 A JP 25313296A JP H10101606 A JPH10101606 A JP H10101606A
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JP
Japan
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butanediol
reaction
butyl ether
pores
exchange resin
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JP8253132A
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Nobuyuki Murai
信行 村井
Youji Iwasaka
洋司 岩阪
Seijiro Nishimura
誠二郎 西村
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 温和な条件下でジエーテル体の副生を抑え、
収率よく1,2−ブタンジオールモノ−t−ブチルエー
テルを製造する方法の提供。 【解決手段】 1,2−ブタンジオールとイソブチレン
とを強酸性陽イオン交換樹脂の存在下で反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1,2−ブタンジ
オールとイソブチレンとを反応させることにより収率よ
く1,2−ブタンジオールモノ−t−ブチルエーテルを
製造する方法に関する。1,2−ブタンジオールモノ−
t−ブチルエーテルは各種溶剤、洗浄剤等への用途が見
込まれる。
【0002】
【従来の技術】1,2−ジオールモノアルキルエーテル
の製造方法としては、例えば対応するジオールのエポキ
シドに塩基性条件下でアルコールを反応させる方法
(D.Swern等、J.Am.Chem.Soc.,
71,1152(1949))が知られており、また、
新規なターシャリーアルコキシエステルの付加ポリマー
に関する米国特許第3,317,483号明細書には、
原料モノマーの調製法として陽イオン交換樹脂を用いて
グリコールを第三級オレフィンによりエーテル化する方
法が記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
方法については、原料のエポキシドが入手困難であり、
又、高価であるという問題点があり、一方、後者におい
ては、ブチレングリコールの例示はあるものの、具体的
に開示されているのは、イソブチレンとエチレングリコ
ールとの反応式のみであり、イソブチレンと1,2−ブ
タンジオールとの反応による1,2−ブタンジオールモ
ノ−t−ブチルエーテルの製造についても、その際の副
反応物の生成についても何ら述べられていない。本発明
の課題は、1,2−ブタンジオールとイソブチレンとを
反応させることにより工業的に有利に1,2−ブタンジ
オールモノ−t−ブチルエーテルを製造する方法を提供
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、1,2−ブタンジ
オールとイソブチレンとをイオン交換樹脂を用いて反応
させることにより温和な条件下でジエーテル体の1,2
−ブタンジオールジ−t−ブチルエーテルやジイソブチ
レンの副生を抑え、収率よく1,2−ブタンジオールモ
ノ−t−ブチルエーテルが得られることを見い出し、本
発明を完成するに至った。即ち、本発明は、1,2−ブ
タンジオールとイソブチレンとを強酸性陽イオン交換樹
脂の存在下で反応させることを特徴とする1,2−ブタ
ンジオールモノ−t−ブチルエーテルの製造方法にあ
る。以下、本発明を詳細に説明する。
【0005】
【発明の実施の形態】
(原料等)本発明で原料として用いる1,2−ブタンジ
オールは、高純度のものはもとより、不純物を含む粗
1,2−ブタンジオールも使用可能であり、例えば、ブ
タジエンと酢酸及び分子状酸素を貴金属系触媒を用いて
反応させ、得られた1,4−ジアセトキシブテン−2を
主成分とし、3,4−ジアセトキシブテン−1等を含む
反応生成物を水素化し、次いで加水分解することにより
1,4−ブタンジオールを製造する際に、副生成物とし
て得られる粗1,2−ブタンジオール(特開昭52−1
33912号公報等)を用いるのが有利である。この粗
1,2−ブタンジオールは通常、60〜99重量%の純
度であり、不純物として、1−アセトキシ−2−ブタノ
ールや2−アセトキシ−1−ブタノール、1,2−ジア
セトキシブタンを含んでいるが、エーテル化反応には差
支えない。
【0006】原料のイソブチレンについても、高純度の
ものはもとより、いわゆるブタン−ブテン留分より得ら
れる混合物でも差支えない。なお、この混合物にはイソ
ブチレンの他、通常、1−ブテン、2−ブテン、ノルマ
ルブタン、イソブタン、ブタジエン類が含まれる。強酸
性陽イオン交換樹脂については、母体となる樹脂は、特
に限定されないが、通常、スチレン−ジビニルベンゼン
共重合体が好適に用いられる。共重合体には多孔質型と
ゲル型があるが、多孔質型のものが好ましい。交換基と
しては、例えばスルホン酸基、リン酸基等が挙げられる
が、その中、スルホン酸基が好ましい。
【0007】イオン交換樹脂の架橋度については、1〜
50%が好ましく、2〜20%がより好ましい。交換容
量については0.1〜5meq/mlが好ましく、0.
5〜4meq/mlがより好ましい。また、細孔分布に
ついては、全細孔が直径2000nmで形成され、且つ
その容積の少なくとも50%が直径15nm以上ないし
2000nm以下の細孔で占められているポーラス型が
好ましく、更にはその少なくとも60%が直径15nm
以上ないし2000nm以下の細孔で占められているハ
イポーラス型がより好ましい。
【0008】従って、樹脂の外観が例えば淡褐色ないし
褐白色不透明なものが本発明の反応には好適である。本
発明に好適なイオン交換樹脂の具体例としては、RCP
−160M、HPK−55、PK−216及びSK−1
B(三菱化学社製)、MSC−1.88(ダウ社製)、
アンバーリスト−16(ロームアンドハース社製)等が
挙げられる。
【0009】(反応方法)1,2−ブタンジオールをイ
ソブチレンによりエーテル化する方法としては、回分式
反応でも流通式反応のいずれでもよく、また、流通式反
応の場合、固定床式又は懸濁槽式のいずれの方式でも用
いることができるが、その中でも固定床流通式が好まし
い。回分式反応の場合、耐圧製反応器に原料及び触媒を
仕込み、必要に応じ窒素等の不活性ガスで加圧し、所定
温度で撹拌しながら反応させることにより目的とする
1,2−ブタンジオールモノ−t−ブタンジオールモノ
−t−ブチルエーテルを含む反応混合物を得ることがで
きる。
【0010】また、流通式反応の場合、耐圧式反応管に
触媒を充填し、原料を連続的に仕込み、所定の温度で反
応させることにより目的物を含む反応混合物を得ること
ができる。なお、反応を加圧下で行う場合、通常は窒素
等の不活性ガス流通下で行うが、特にガス流通下で反応
を行う必要はない。1,2−ブタンジオールとイソブチ
レンとのモル比は1:10〜10:1の範囲が好まし
く、特に1:2〜5:1がより好ましい。イソブチレン
のモル比が高いとジエーテル体の生成が多くなり、ま
た、モル比が低いと未反応1,2−ブタンジオールが多
くなり精製等の効率が低下し好ましくない。
【0011】反応温度は特に限定されないが、通常0〜
120℃が好ましく、特に25〜100℃がより好まし
い。反応温度が低すぎると反応速度が遅く、逆に高すぎ
ると逆反応が進行し、1,2−ブタンジオールモノター
シャリーブチルエーテルが分解するばかりでなく、副反
応が進行し易くなり好ましくない。反応圧力は、常圧で
もよいが、イソブチレンを液状態に保つため加圧下で行
う方が好ましい。通常、反応圧力は1〜100kg/c
2 (0.1〜10MPa)であり、好ましくは5〜8
0kg/cm2 (0.5〜8MPa)である。
【0012】反応時間は、回分式反応の場合特に限定は
されないが、通常10分〜50時間、好ましくは30分
〜10時間である。また、流通式反応の場合、原料液の
液空間速度は通常、0.1〜20hr-1、好ましくは1
〜10hr-1である。反応終了後、回分式反応の場合、
反応混合物から未反応のイソブチレンを分離し、常法に
より触媒を濾別し、その後蒸留により目的とする1,2
−ブタンジオールモノ−t−ブチルエーテルを容易に得
ることができる。また、未反応のイソブチレン及び1,
2−ブタンジオールはそのまま回収後、原料として再使
用することができる。なお、1,2−ブタンジオールの
転化率は、通常約20%以上、好ましくは約30%以上
であり、又、選択率は、通常約70%以上、好ましくは
約80%以上である。
【0013】
【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例
に限定されるものではない。尚、以下に記載の1,2−
ブタンジオール転化率及び1,2−ブタンジオールモノ
−t−ブチルエーテル選択率は次の式により算出した。
【0014】
【数1】
【0015】なお、本実施例に使用したイオン交換樹脂
はすべてH型の樹脂である。また、以下のように求めた
イオン交換樹脂の細孔分布を下表−Aにまとめた。予め
80℃で5時間減圧乾燥したイオン交換樹脂を島津製作
所(株)製細孔容積測定装置(商品名:ポアサイザー9
310)を用いて、水銀圧入法で測定した。測定時の水
銀の接触角は141.3度 表面張力は480dyne
s/cm2 を用いた。
【0016】
【表1】 表−A 直径2000nm以下の イオン交換樹脂の種類 外観 細孔で形成される全細孔 容積で直径15nm〜 2000nmの細孔が占 める割合 SK−1B 淡褐色透明 37.8 PK−216 淡褐白色不透明 52.3 HPK−55 褐白色不透明 86.6 RCP−160M 褐白色不透明 80.5
【0017】実施例1 内容積100ccのステンレス製振盪式オートクレーブ
にハイポーラス型陽イオン交換樹脂RCP−160M
(三菱化学社製)0.8g、1,2−ブタンジオール2
5g及びイソブチレン9.0gを仕込み、窒素圧40k
g/cm2 、反応温度60℃で4時間反応を行った。終
了後反応液と触媒を分離し反応液をガスクロマトグラフ
ィーで分析したところ、1,2−ブタンジオール転化率
44モル%、1,2−ブタンジオールモノ−t−ブチル
エーテル選択率が89.2モル%であった。
【0018】実施例2 実施例1と同様に、ステンレス製のオートクレーブにハ
イポーラス型陽イオン交換樹脂HPK−55(三菱化学
社製)0.8gを仕込み、その他は実施例1と同様の条
件で反応を行った。反応液をガスクロマトグラフィーで
分析したところ、1,2−ブタンジオール転化率43モ
ル%、1,2−ブタンジオールモノ−t−ブチルエーテ
ル選択率86.4モル%であった。
【0019】実施例3 実施例1と同様に、ステンレス製のオートクレーブにポ
ーラス型陽イオン交換樹脂PK−216(三菱化学社
製)0.8gを仕込み、その他は実施例1と同様の条件
で反応を行った。反応液をガスクロマトグラフィーで分
析したところ、1,2−ブタンジオール転化率35モル
%、1,2−ブタンジオールモノ−t−ブチルエーテル
選択率81.3モル%であった。
【0020】実施例4 実施例1と同様に、ステンレス製のオートクレーブに陽
イオン交換樹脂RCP−160Mを0.8g、1,2−
ブタンジオール25g及び表−1に示した組成のブタン
−ブテン留分17.5gを仕込み、その他は実施例1と
同様の条件で反応を行った。反応液をガスクロマトグラ
フィーで分析したところ、1,2−ブタンジオール転化
率42モル%、1,2−ブタンジオールモノ−t−ブチ
ルエーテル選択率89.3モル%であった。
【0021】
【表2】 表−1 イソブチレン 46.4重量% 1−ブテン 22.6重量% c−ブテン 8.0重量% t−ブテン 9.7重量% n−ブタン 9.2重量% イソブタン 2.1重量% その他 2.0重量%
【0022】実施例5 実施例1において、1,2−ブタンジオールの代わり
に、表−2に示した組成の粗1,2−ブタンジオールを
30g(1,2−ブタンジオール成分:25g)で仕込
んだ以外は実施例1と同様の条件で反応を実施した。こ
の時、1,2−ブタンジオール転化率46%、1,2−
ブタンジオールモノ−t−ブチルエーテル選択率88.
1モル%であった。
【0023】
【表3】 表−2 1,2−ブタンジオール 81.9重量% 1,2−ジアセトキシブタン 0.2重量% 1−アセトキシ−2−ヒドロキシブタン 1.2重量% 2−アセトキシ−1−ヒドロキシブタン 11.8重量% その他 4.9重量%
【0024】実施例6 内径12mm(有効断面積1.005cm2 )のステン
レス製反応管に陽イオン交換樹脂RCP−160Mを5
0cc充填し、反応圧力60kg/cm2 、反応温度7
3℃においてイソブチレン27cc/時(0.28モル
/時)、1,2−ブタンジオール104cc/時(1.
15モル/時)及び窒素5NL/時の流量で流通し反応
を実施した。反応開始後24時間後の生成液をガスクロ
マトグラフィーで分析したところ、1,2−ブタンジオ
ール転化率27モル%、1,2−ブタンジオールモノ−
t−ブチルエーテル選択率79.3モル%であった。
【0025】実施例7 実施例6において、1,2−ブタンジオールの代わり
に、表−2に示した組成の粗1,2−ブタンジオールを
104cc/時(1,2−ブタンジオール成分:0.9
5モル/時)で供給した以外は実施例6と同様の条件で
反応を実施した。この時、1,2−ブタンジオール転化
率25%、1,2−ブタンジオールモノ−t−ブチルエ
ーテル選択率70.7モル%であった。
【0026】実施例8 実施例1と同様に、ステンレス製のオートクレーブにゲ
ル型陽イオン交換樹脂SK−1B(三菱化学社製)0.
8gを仕込み、その他は実施例1と同様の条件で反応を
行った。反応液をガスクロマトグラフィーで分析したと
ころ、1,2−ブタンジオール転化率17モル%、1,
2−ブタンジオールモノ−t−ブチルエーテル選択率7
1.6モル%であった。
【0027】
【発明の効果】本発明方法によれば1,2−ブタンジオ
ールとイソブチレンを陽イオン交換樹脂存在下で反応さ
せることにより、温和な条件下で1,2−ブタンジオー
ルジ−t−ブチルエーテルの副生を抑え、収率よく1,
2−ブタンジオールモノ−t−ブチルエーテルを製造す
ることができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1,2−ブタンジオールとイソブチレン
    とを強酸性陽イオン交換樹脂の存在下で反応させること
    を特徴とする1,2−ブタンジオールモノ−t−ブチル
    エーテルの製造方法。
  2. 【請求項2】 該イオン交換樹脂として、全細孔が直径
    2000nm以下の細孔により形成され、且つその容積
    の少なくとも50%が直径15nm以上ないし2000
    nm以下の細孔で占められるイオン交換樹脂を用いる請
    求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 原料の1,2−ブタンジオールとして、
    ブタジエンと酢酸及び分子状酸素とを貴金属系触媒を用
    いて反応させて得られた1,4−ジアセトキシブテン−
    2及び3,4−ジアセトキシブテン−1等を含む反応生
    成物を水素化し、次いで加水分解した後、蒸留により得
    られた粗1,2−ブタンジオールを用いる請求項1又は
    2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 原料のイソブチレンとして、ブタン−ブ
    テン留分を用いる請求項1ないし3のいずれか一項に記
    載の方法。
JP8253132A 1996-09-25 1996-09-25 1,2−ブタンジオールモノ−t−ブチルエーテルの製造方法 Pending JPH10101606A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009096132A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Oji Paper Co Ltd インクジェット記録用紙
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