JPH10168015A - (ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキルエーテルの製造方法 - Google Patents
(ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキルエーテルの製造方法Info
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- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 反応速度が速く、かつ高選択率、高収率で、
触媒の失活を抑制することができ、2液相の混合効率の
向上した(ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキ
ルエーテルを製造する方法を提供する。 【解決手段】 結晶性メタロシリケートを触媒として用
い、かつ触媒を懸濁させた(ポリ)アルキレングリコー
ル相を主として連続相とし、長鎖オレフィン相を分散さ
せて反応させる。
触媒の失活を抑制することができ、2液相の混合効率の
向上した(ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキ
ルエーテルを製造する方法を提供する。 【解決手段】 結晶性メタロシリケートを触媒として用
い、かつ触媒を懸濁させた(ポリ)アルキレングリコー
ル相を主として連続相とし、長鎖オレフィン相を分散さ
せて反応させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、(ポリ)アルキレ
ングリコールモノ高級アルキルエーテルの製造方法に関
する。さらに詳しくは、(ポリ)アルキレングリコール
と長鎖オレフィンとを反応させて(ポリ)アルキレング
リコールモノ高級アルキルエーテルを製造する方法に関
する。
ングリコールモノ高級アルキルエーテルの製造方法に関
する。さらに詳しくは、(ポリ)アルキレングリコール
と長鎖オレフィンとを反応させて(ポリ)アルキレング
リコールモノ高級アルキルエーテルを製造する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】長鎖オレフィンと(ポリ)アルキレング
リコールとを反応させて(ポリ)アルキレングリコール
モノ高級アルキルエーテルを製造する方法として、例え
ば、触媒として強酸性イオン交換樹脂を用いる方法(特
開平2−295941号公報)、触媒として硫酸、ベン
ゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸を用いる方法(特
公昭61−51570号公報)が開示されている。
リコールとを反応させて(ポリ)アルキレングリコール
モノ高級アルキルエーテルを製造する方法として、例え
ば、触媒として強酸性イオン交換樹脂を用いる方法(特
開平2−295941号公報)、触媒として硫酸、ベン
ゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸を用いる方法(特
公昭61−51570号公報)が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
強酸性陽イオン交換樹脂、硫酸、ベンゼンスルホン酸や
トルエンスルホン酸を触媒として用いた場合には、反応
速度が遅いために、長鎖オレフィンの転化率が低く、ま
た長鎖オレフィンから(ポリ)アルキレングリコールモ
ノ高級アルキルエーテルへの選択率が低いという問題点
があり、特に原料である長鎖オレフィンの炭素数が大き
くなるほど反応速度の低下が著しいという問題があっ
た。さらに、もう一方の原料である(ポリ)アルキレン
グリコールは2価アルコールであるため、反応中にそれ
自体の脱水縮合重合反応や脱水環化反応が副反応として
併発し、長鎖オレフィンへの付加反応の選択率がきわめ
て低いという問題点もあった。
強酸性陽イオン交換樹脂、硫酸、ベンゼンスルホン酸や
トルエンスルホン酸を触媒として用いた場合には、反応
速度が遅いために、長鎖オレフィンの転化率が低く、ま
た長鎖オレフィンから(ポリ)アルキレングリコールモ
ノ高級アルキルエーテルへの選択率が低いという問題点
があり、特に原料である長鎖オレフィンの炭素数が大き
くなるほど反応速度の低下が著しいという問題があっ
た。さらに、もう一方の原料である(ポリ)アルキレン
グリコールは2価アルコールであるため、反応中にそれ
自体の脱水縮合重合反応や脱水環化反応が副反応として
併発し、長鎖オレフィンへの付加反応の選択率がきわめ
て低いという問題点もあった。
【0004】したがって、本発明の課題は、反応速度が
速く、かつ高選択率、高収率で(ポリ)アルキレングリ
コールモノ高級アルキルエーテルを製造する方法を提供
することにある。
速く、かつ高選択率、高収率で(ポリ)アルキレングリ
コールモノ高級アルキルエーテルを製造する方法を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討を行った結果、(ポリ)アルキ
レングリコールと長鎖オレフィンとの反応において結晶
性メタロシリケートを触媒として用いることにより、反
応速度が速く、かつ高選択率、高収率で(ポリ)アルキ
レングリコールモノ高級アルキルエーテルを製造できる
ことを見出した。
を解決するため鋭意検討を行った結果、(ポリ)アルキ
レングリコールと長鎖オレフィンとの反応において結晶
性メタロシリケートを触媒として用いることにより、反
応速度が速く、かつ高選択率、高収率で(ポリ)アルキ
レングリコールモノ高級アルキルエーテルを製造できる
ことを見出した。
【0006】さらに、(ポリ)アルキレングリコールと
長鎖オレフィンと前記触媒(結晶性メタロシリケート)
とを効率よく接触させて反応させ、しかも触媒の失活を
抑制する方法について検討を進めた結果、触媒を懸濁さ
せた(ポリ)アルキレングリコール相を主として連続相
とし、長鎖オレフィン相を分散させて反応させることが
有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。
長鎖オレフィンと前記触媒(結晶性メタロシリケート)
とを効率よく接触させて反応させ、しかも触媒の失活を
抑制する方法について検討を進めた結果、触媒を懸濁さ
せた(ポリ)アルキレングリコール相を主として連続相
とし、長鎖オレフィン相を分散させて反応させることが
有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明の(ポリ)アルキレング
リコールモノ高級アルキルエーテルの製造方法は、触媒
として結晶性メタロシリケートを用い、かつ触媒を懸濁
させた(ポリ)アルキレングリコール相を主として連続
相とし、長鎖オレフィン相を分散させて反応させること
を特徴とする。前記において、長鎖オレフィン相と(ポ
リ)アルキレングリコール相の容量比(長鎖オレフィン
相/(ポリ)アルキレングリコール相)が0.01〜2
であることが好ましい。また、長鎖オレフィンが炭素数
8以上30以下のオレフィンよりなる群から選ばれた少
なくとも一種であることが好ましい。
リコールモノ高級アルキルエーテルの製造方法は、触媒
として結晶性メタロシリケートを用い、かつ触媒を懸濁
させた(ポリ)アルキレングリコール相を主として連続
相とし、長鎖オレフィン相を分散させて反応させること
を特徴とする。前記において、長鎖オレフィン相と(ポ
リ)アルキレングリコール相の容量比(長鎖オレフィン
相/(ポリ)アルキレングリコール相)が0.01〜2
であることが好ましい。また、長鎖オレフィンが炭素数
8以上30以下のオレフィンよりなる群から選ばれた少
なくとも一種であることが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明において用いられる長鎖オ
レフィンとしては、好ましくはエチレン系不飽和結合を
有する炭素数8〜30の炭化水素、さらに好ましくはエ
チレン系不飽和結合を有する炭素数10〜20の炭化水
素が挙げられる。かかる長鎖オレフィンは分岐オレフィ
ンであっても、直鎖オレフィンであっても、非環式オレ
フィンであっても、環式オレフィンであっても、あるい
はこれらの混合物であっても特に制限なく用いることが
できるが、界面活性剤用途を勘案すると非環式オレフィ
ンが主成分であることが好ましく、さらに直鎖オレフィ
ンが主成分であることが好ましい。具体的には、例えば
オクテン、デセン、ドデセン、テトラデセン、ヘキサデ
セン、オクタデセン、エイコセン、ドコセンなどが挙げ
られる。これら長鎖オレフィンは、その不飽和結合の位
置がα位であるものでも、インナー位であるものでも、
あるいはα位及びインナー位の両方であるものでも特に
制限なく用いることができる。もちろん不飽和結合の位
置を異にするこれら長鎖オレフィンの2種以上を併用す
ることもできる。本発明の反応過程において、長鎖オレ
フィンの不飽和結合の位置が異性化する反応が併発す
る。一般にα−オレフィンに対してインナーオレフィン
の方が熱力学的に安定であるため、原料にα−オレフィ
ンを用いた場合には、反応中オレフィンは次第にインナ
ーオレフィンへと異性化する。異性化の速度は反応温度
や触媒として用いる結晶性メタロシリケートの種類、量
により変化する。
レフィンとしては、好ましくはエチレン系不飽和結合を
有する炭素数8〜30の炭化水素、さらに好ましくはエ
チレン系不飽和結合を有する炭素数10〜20の炭化水
素が挙げられる。かかる長鎖オレフィンは分岐オレフィ
ンであっても、直鎖オレフィンであっても、非環式オレ
フィンであっても、環式オレフィンであっても、あるい
はこれらの混合物であっても特に制限なく用いることが
できるが、界面活性剤用途を勘案すると非環式オレフィ
ンが主成分であることが好ましく、さらに直鎖オレフィ
ンが主成分であることが好ましい。具体的には、例えば
オクテン、デセン、ドデセン、テトラデセン、ヘキサデ
セン、オクタデセン、エイコセン、ドコセンなどが挙げ
られる。これら長鎖オレフィンは、その不飽和結合の位
置がα位であるものでも、インナー位であるものでも、
あるいはα位及びインナー位の両方であるものでも特に
制限なく用いることができる。もちろん不飽和結合の位
置を異にするこれら長鎖オレフィンの2種以上を併用す
ることもできる。本発明の反応過程において、長鎖オレ
フィンの不飽和結合の位置が異性化する反応が併発す
る。一般にα−オレフィンに対してインナーオレフィン
の方が熱力学的に安定であるため、原料にα−オレフィ
ンを用いた場合には、反応中オレフィンは次第にインナ
ーオレフィンへと異性化する。異性化の速度は反応温度
や触媒として用いる結晶性メタロシリケートの種類、量
により変化する。
【0009】本発明において用いられる(ポリ)アルキ
レングリコールとしては、モノエチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエ
チレングリコール、モノプロピレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,
2−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4
−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4
−シクロヘキサンメタンジオールなどが挙げられる。こ
れらは単独で用いてもよく2種以上の混合物でもよい。
レングリコールとしては、モノエチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエ
チレングリコール、モノプロピレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,
2−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4
−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4
−シクロヘキサンメタンジオールなどが挙げられる。こ
れらは単独で用いてもよく2種以上の混合物でもよい。
【0010】本発明において用いられる結晶性メタロシ
リケートとは、一定の結晶構造を有する規則正しい多孔
性の物質である。すなわち、このものは、構造内に多数
の規則正しい空隙や空孔を有する比表面積の大きな固体
物質である。本発明において用いられる結晶性メタロシ
リケートは、結晶性アルミノシリケート(一般にゼオラ
イトともいう)及び、結晶性アルミノシリケートのAl
原子の代わりに他の金属元素が結晶格子中に導入された
化合物である。他の金属元素の具体例としては、B、G
a、In、Ge、Sn、P、As、Sb、Sc、Y、L
a、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、
Cu、Znなどが挙げられ、これらは単独でもよく2種
以上の混合物でもよい。触媒活性及び合成や入手のし易
さの面から結晶性アルミノシリケート、結晶性フェロシ
リケート、結晶性ボロシリケート、結晶性ガロシリケー
トが好ましく、中でも結晶性アルミノシリケートが好適
である。
リケートとは、一定の結晶構造を有する規則正しい多孔
性の物質である。すなわち、このものは、構造内に多数
の規則正しい空隙や空孔を有する比表面積の大きな固体
物質である。本発明において用いられる結晶性メタロシ
リケートは、結晶性アルミノシリケート(一般にゼオラ
イトともいう)及び、結晶性アルミノシリケートのAl
原子の代わりに他の金属元素が結晶格子中に導入された
化合物である。他の金属元素の具体例としては、B、G
a、In、Ge、Sn、P、As、Sb、Sc、Y、L
a、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、
Cu、Znなどが挙げられ、これらは単独でもよく2種
以上の混合物でもよい。触媒活性及び合成や入手のし易
さの面から結晶性アルミノシリケート、結晶性フェロシ
リケート、結晶性ボロシリケート、結晶性ガロシリケー
トが好ましく、中でも結晶性アルミノシリケートが好適
である。
【0011】本発明において用いられる結晶性メタロシ
リケートの具体例としては、国際ゼオライト学会構造委
員会の命名によるIUPACコードを用いて記述する
と、MFI(ZSM−5等)、MEL(ZSM−11
等)、BEA(β型ゼオライト等)、FAU(Y型ゼオ
ライト等)、MOR(Mordenite 等)、MTW(ZSM
−12等)、LTL(Linde L 等)の構造を有するも
のが挙げられる。これらのほか、「ZEOLITES、
Vol.12、No. 5、1992」や「HANDBOO
K OF MOLECULAR SIEVES、R.S
zostak著、VAN NOSTRAND REIN
HOLD出版」等に記載された構造のものも挙げること
ができる。これらは単独で用いてもよく2種以上を併用
してもよい。これらの中で、BEAの構造を有するもの
が、触媒活性に優れる点から特に好ましい。
リケートの具体例としては、国際ゼオライト学会構造委
員会の命名によるIUPACコードを用いて記述する
と、MFI(ZSM−5等)、MEL(ZSM−11
等)、BEA(β型ゼオライト等)、FAU(Y型ゼオ
ライト等)、MOR(Mordenite 等)、MTW(ZSM
−12等)、LTL(Linde L 等)の構造を有するも
のが挙げられる。これらのほか、「ZEOLITES、
Vol.12、No. 5、1992」や「HANDBOO
K OF MOLECULAR SIEVES、R.S
zostak著、VAN NOSTRAND REIN
HOLD出版」等に記載された構造のものも挙げること
ができる。これらは単独で用いてもよく2種以上を併用
してもよい。これらの中で、BEAの構造を有するもの
が、触媒活性に優れる点から特に好ましい。
【0012】本発明において用いられる結晶性メタロシ
リケートは、それを構成する金属原子に対するケイ素原
子の原子比が5以上1500以下、特に10以上500
以下の範囲であるものが好ましい。該金属原子に対する
ケイ素原子の原子比が小さすぎたり大きすぎたりする
と、触媒活性が低いため好ましくない。これらの結晶性
メタロシリケートは結晶格子外にイオン交換可能なカチ
オンを有するが、これらカチオンの具体例として、
H+ 、Li+ 、Na+ 、Rb+ 、Cs+ 、Mg2+、Ca
2+、Sr2+、Ba2+、Sc3+、Y3+、La3+、R
4 N+ 、R4 P+ (RはHまたはアルキル基)などを挙
げることができる。中でもカチオンの全部または一部を
水素イオンで置換したものが本発明の触媒として好適で
ある。
リケートは、それを構成する金属原子に対するケイ素原
子の原子比が5以上1500以下、特に10以上500
以下の範囲であるものが好ましい。該金属原子に対する
ケイ素原子の原子比が小さすぎたり大きすぎたりする
と、触媒活性が低いため好ましくない。これらの結晶性
メタロシリケートは結晶格子外にイオン交換可能なカチ
オンを有するが、これらカチオンの具体例として、
H+ 、Li+ 、Na+ 、Rb+ 、Cs+ 、Mg2+、Ca
2+、Sr2+、Ba2+、Sc3+、Y3+、La3+、R
4 N+ 、R4 P+ (RはHまたはアルキル基)などを挙
げることができる。中でもカチオンの全部または一部を
水素イオンで置換したものが本発明の触媒として好適で
ある。
【0013】本発明において用いられる結晶性メタロシ
リケートは、一般に用いられる合成法、例えば水熱合成
法により合成することができる。具体的には、特公昭4
6−10064号公報、米国特許3965207号明細
書、「ジャーナル・オブ・モレキュラー・キャタリシ
ス」(Journal of Molecular Catalysis)第31巻35
5〜370頁(1985年)、Zeolites Vol.8,P46(19
88年)などに記載されている方法により合成できる。こ
れら結晶性メタロシリケートは、例えば、シリカ源と、
メタル源と、テトラエチルアンモニウム塩、テトラプロ
ピルアンモニウム塩等のような4級アンモニウム塩とか
らなる組成物を約100〜175℃の温度で結晶が形成
されるまで加熱し、次いで固体生成物を濾過し、水洗
し、乾燥した後、350〜600℃にて焼成することに
より合成することができる。原料や合成条件を適宜調節
することにより異なる結晶系のメタロシリケートを得る
ことができる。
リケートは、一般に用いられる合成法、例えば水熱合成
法により合成することができる。具体的には、特公昭4
6−10064号公報、米国特許3965207号明細
書、「ジャーナル・オブ・モレキュラー・キャタリシ
ス」(Journal of Molecular Catalysis)第31巻35
5〜370頁(1985年)、Zeolites Vol.8,P46(19
88年)などに記載されている方法により合成できる。こ
れら結晶性メタロシリケートは、例えば、シリカ源と、
メタル源と、テトラエチルアンモニウム塩、テトラプロ
ピルアンモニウム塩等のような4級アンモニウム塩とか
らなる組成物を約100〜175℃の温度で結晶が形成
されるまで加熱し、次いで固体生成物を濾過し、水洗
し、乾燥した後、350〜600℃にて焼成することに
より合成することができる。原料や合成条件を適宜調節
することにより異なる結晶系のメタロシリケートを得る
ことができる。
【0014】前記シリカ源としては、水ガラス、シリカ
ゾル、シリカゲル、アルコキシシラン等を用いることが
できる。前記メタル源としては、種々の無機または有機
の金属化合物を使用することができる。それら金属化合
物の好適例としては、金属の硫酸塩[例えばAl2 (S
O4 )3 ]、金属の硝酸塩[例えばFe(N
O3 )3]、金属酸化物のアルカリ金属塩[例えばNa
AlO2 ]などの金属塩類;金属の塩化物[例えばTi
Cl4 ]、金属の臭化物[例えばMgBr2 ]などの金
属ハロゲン化物類;金属アルコキシド類[例えばTi
(OC2 H5 )4 ]などが挙げられる。得られた結晶性
メタロシリケートは必要により、目的のカチオン体にイ
オン交換することができる。例えばH+ 型のカチオン体
は、結晶性メタロシリケートをHCl、NH4 Cl、N
H3 等の水溶液中で混合攪拌し、カチオン種をH+ 型ま
たはNH4 + 型に交換し、次いで固体生成物を濾過し、
水洗し、乾燥した後、350〜600℃にて焼成するこ
とにより調製することができる。H+ 以外のカチオン体
は、目的とするカチオンを含む水溶液を用いて同様の操
作を行うことにより、調製することができる。
ゾル、シリカゲル、アルコキシシラン等を用いることが
できる。前記メタル源としては、種々の無機または有機
の金属化合物を使用することができる。それら金属化合
物の好適例としては、金属の硫酸塩[例えばAl2 (S
O4 )3 ]、金属の硝酸塩[例えばFe(N
O3 )3]、金属酸化物のアルカリ金属塩[例えばNa
AlO2 ]などの金属塩類;金属の塩化物[例えばTi
Cl4 ]、金属の臭化物[例えばMgBr2 ]などの金
属ハロゲン化物類;金属アルコキシド類[例えばTi
(OC2 H5 )4 ]などが挙げられる。得られた結晶性
メタロシリケートは必要により、目的のカチオン体にイ
オン交換することができる。例えばH+ 型のカチオン体
は、結晶性メタロシリケートをHCl、NH4 Cl、N
H3 等の水溶液中で混合攪拌し、カチオン種をH+ 型ま
たはNH4 + 型に交換し、次いで固体生成物を濾過し、
水洗し、乾燥した後、350〜600℃にて焼成するこ
とにより調製することができる。H+ 以外のカチオン体
は、目的とするカチオンを含む水溶液を用いて同様の操
作を行うことにより、調製することができる。
【0015】本発明において、結晶性メタロシリケート
は、長鎖オレフィンと(ポリ)アルキレングリコールと
を反応させて(ポリ)アルキレングリコールモノ高級ア
ルキルエーテルを製造する際の触媒として用いられる
が、単独の晶系の結晶性メタロシリケートを用いてもよ
いし、各種晶系の結晶性メタロシリケートを複合して用
いてもよい。あるいは硫酸、ヘテロポリ酸、ベンゼンス
ルホン酸、イオン交換樹脂などの公知の触媒と併用して
もかまわない。
は、長鎖オレフィンと(ポリ)アルキレングリコールと
を反応させて(ポリ)アルキレングリコールモノ高級ア
ルキルエーテルを製造する際の触媒として用いられる
が、単独の晶系の結晶性メタロシリケートを用いてもよ
いし、各種晶系の結晶性メタロシリケートを複合して用
いてもよい。あるいは硫酸、ヘテロポリ酸、ベンゼンス
ルホン酸、イオン交換樹脂などの公知の触媒と併用して
もかまわない。
【0016】本発明において、触媒の使用される形状は
いかなるものでもよいが、(ポリ)アルキレングリコー
ル相に安定に懸濁させるためには粉末状、顆粒状である
ことが好ましく、特に微粒子であることが好ましい。本
発明における(ポリ)アルキレングリコールと長鎖オレ
フィンとの反応において、結晶性メタロシリケートを懸
濁させた(ポリ)アルキレングリコール相を主として連
続相とし、長鎖オレフィン相を分散させて反応させるこ
とにより効率的に(ポリ)アルキレングリコールモノ高
級アルキルエーテルを製造することができる。
いかなるものでもよいが、(ポリ)アルキレングリコー
ル相に安定に懸濁させるためには粉末状、顆粒状である
ことが好ましく、特に微粒子であることが好ましい。本
発明における(ポリ)アルキレングリコールと長鎖オレ
フィンとの反応において、結晶性メタロシリケートを懸
濁させた(ポリ)アルキレングリコール相を主として連
続相とし、長鎖オレフィン相を分散させて反応させるこ
とにより効率的に(ポリ)アルキレングリコールモノ高
級アルキルエーテルを製造することができる。
【0017】本発明において、原料である長鎖オレフィ
ンと(ポリ)アルキレングリコールは互いに僅かな溶解
度分しか溶解せず、2相を形成する。そして、反応生成
物である(ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキ
ルエーテルは主として長鎖オレフィン相に分配する。ま
た、触媒である結晶性メタロシリケートは(ポリ)アル
キレングリコール相に含まれる。従って、反応を効率的
に進行させるためには、長鎖オレフィンと(ポリ)アル
キレングリコールと触媒である結晶性メタロシリケート
とを効率的に混合し接触させることが必要である。本発
明において、結晶性メタロシリケートを(ポリ)アルキ
レングリコール中に懸濁させることにより、触媒と原料
の接触効率を高め、効率的に反応を進行させることがで
きる。また、(ポリ)アルキレングリコール相を主とし
て連続相とし、長鎖オレフィン相を分散相とすることに
より、2液相の混合効率が向上し、反応速度の向上が図
れ、反応性や装置の運転効率が向上する。例えば槽型反
応器を用いて攪拌下回分式反応を行う際、(ポリ)アル
キレングリコール相を連続相とした場合、より低い攪拌
動力で均一な混合状態を形成でき、上下の混合効率を向
上できるため好ましい。また、例えば連続槽型反応器を
用いて流通式反応を行う際、一方の液相がバイパスして
流れることを防止でき、連続的に投入する2液相の容量
比と、反応器内の2液相の容量比をほぼ同じに保てるた
め好ましい。さらに、結晶性メタロシリケートを懸濁さ
せた(ポリ)アルキレングリコール相を主として連続相
とし、長鎖オレフィン相を分散させて反応させることに
より触媒の活性低下を抑制できるため好ましい。長鎖オ
レフィン相を連続相とすると、2液相の混合効率が低下
したり、触媒の活性低下が起こりやすくなるため好まし
くない。
ンと(ポリ)アルキレングリコールは互いに僅かな溶解
度分しか溶解せず、2相を形成する。そして、反応生成
物である(ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキ
ルエーテルは主として長鎖オレフィン相に分配する。ま
た、触媒である結晶性メタロシリケートは(ポリ)アル
キレングリコール相に含まれる。従って、反応を効率的
に進行させるためには、長鎖オレフィンと(ポリ)アル
キレングリコールと触媒である結晶性メタロシリケート
とを効率的に混合し接触させることが必要である。本発
明において、結晶性メタロシリケートを(ポリ)アルキ
レングリコール中に懸濁させることにより、触媒と原料
の接触効率を高め、効率的に反応を進行させることがで
きる。また、(ポリ)アルキレングリコール相を主とし
て連続相とし、長鎖オレフィン相を分散相とすることに
より、2液相の混合効率が向上し、反応速度の向上が図
れ、反応性や装置の運転効率が向上する。例えば槽型反
応器を用いて攪拌下回分式反応を行う際、(ポリ)アル
キレングリコール相を連続相とした場合、より低い攪拌
動力で均一な混合状態を形成でき、上下の混合効率を向
上できるため好ましい。また、例えば連続槽型反応器を
用いて流通式反応を行う際、一方の液相がバイパスして
流れることを防止でき、連続的に投入する2液相の容量
比と、反応器内の2液相の容量比をほぼ同じに保てるた
め好ましい。さらに、結晶性メタロシリケートを懸濁さ
せた(ポリ)アルキレングリコール相を主として連続相
とし、長鎖オレフィン相を分散させて反応させることに
より触媒の活性低下を抑制できるため好ましい。長鎖オ
レフィン相を連続相とすると、2液相の混合効率が低下
したり、触媒の活性低下が起こりやすくなるため好まし
くない。
【0018】本発明における結晶性メタロシリケートを
懸濁させた長鎖オレフィン相と(ポリ)アルキレングリ
コール相の容積比(長鎖オレフィン相/(ポリ)アルキ
レングリコール相)は0.01〜2の範囲、より好まし
くは0.05〜1.5の範囲とすることが好ましい。容
量比が0.01より少ない場合は、(ポリ)アルキレン
グリコール相が多くなりすぎ、生産性の低下を招くため
好ましくない。一方、容量比が2を越えると長鎖オレフ
ィン相が多くなりすぎ、(ポリ)アルキレングリコール
相を連続相にできなくなるため好ましくない。
懸濁させた長鎖オレフィン相と(ポリ)アルキレングリ
コール相の容積比(長鎖オレフィン相/(ポリ)アルキ
レングリコール相)は0.01〜2の範囲、より好まし
くは0.05〜1.5の範囲とすることが好ましい。容
量比が0.01より少ない場合は、(ポリ)アルキレン
グリコール相が多くなりすぎ、生産性の低下を招くため
好ましくない。一方、容量比が2を越えると長鎖オレフ
ィン相が多くなりすぎ、(ポリ)アルキレングリコール
相を連続相にできなくなるため好ましくない。
【0019】本発明における、(ポリ)アルキレングリ
コール相に懸濁させる触媒として用いる結晶性メタロシ
リケートの濃度は特に限定されるものではないが(ポ
リ)アルキレングリコール相に0.1〜50重量%であ
ることが好ましく、より好ましくは0.2〜30重量%
の範囲である。本発明における長鎖オレフィンと(ポ
リ)アルキレングリコールとの反応は、溶媒の存在下、
あるいは不存在下のいずれでも行うことができる。溶剤
としては、ニトロメタン、ニトロエタン、ニトロベンゼ
ン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、スルホラン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキ
サン、シクロヘキサン、デカン、パラフィン等の溶剤を
用いることができる。
コール相に懸濁させる触媒として用いる結晶性メタロシ
リケートの濃度は特に限定されるものではないが(ポ
リ)アルキレングリコール相に0.1〜50重量%であ
ることが好ましく、より好ましくは0.2〜30重量%
の範囲である。本発明における長鎖オレフィンと(ポ
リ)アルキレングリコールとの反応は、溶媒の存在下、
あるいは不存在下のいずれでも行うことができる。溶剤
としては、ニトロメタン、ニトロエタン、ニトロベンゼ
ン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、スルホラン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキ
サン、シクロヘキサン、デカン、パラフィン等の溶剤を
用いることができる。
【0020】本発明における長鎖オレフィンと(ポリ)
アルキレングリコールとの反応は、回分式反応、流通式
反応等、一般に用いられる方法で行うことができ、特に
限定されるものではない。反応の原料である長鎖オレフ
ィンと(ポリ)アルキレングリコールとの比率は、前述
のとおり長鎖オレフィン相と(ポリ)アルキレングリコ
ール相の容量比を0.01〜2の範囲とすることが好ま
しく、また、長鎖オレフィンに対する(ポリ)アルキレ
ングリコールのモル比として好ましくは0.05〜10
0、より好ましくは0.1〜50の範囲である。反応温
度は50〜250℃が好ましく、より好ましくは100
〜200℃であり、反応圧力は減圧、常圧または加圧下
のいずれでもよいが、常圧〜20kg/cm2 の範囲が
好ましい。
アルキレングリコールとの反応は、回分式反応、流通式
反応等、一般に用いられる方法で行うことができ、特に
限定されるものではない。反応の原料である長鎖オレフ
ィンと(ポリ)アルキレングリコールとの比率は、前述
のとおり長鎖オレフィン相と(ポリ)アルキレングリコ
ール相の容量比を0.01〜2の範囲とすることが好ま
しく、また、長鎖オレフィンに対する(ポリ)アルキレ
ングリコールのモル比として好ましくは0.05〜10
0、より好ましくは0.1〜50の範囲である。反応温
度は50〜250℃が好ましく、より好ましくは100
〜200℃であり、反応圧力は減圧、常圧または加圧下
のいずれでもよいが、常圧〜20kg/cm2 の範囲が
好ましい。
【0021】回分式反応器を用いる場合、反応器内に本
発明の結晶性メタロシリケートを懸濁させた(ポリ)ア
ルキレングリコールと長鎖オレフィンを仕込み、(ポ
リ)アルキレングリコール相を主として連続相とし、長
鎖オレフィン相を分散相として混合しながら、所定温
度、および所定圧力下で反応を行うことにより、生成物
である(ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキル
エーテルを製造することができる。(ポリ)アルキレン
グリコール相を連続相とするには、反応器や攪拌機の形
状、攪拌翼の設置位置、(ポリ)アルキレングリコール
と長鎖オレフィンの容量比やフィードの順序、等を調節
することにより、(ポリ)アルキレングリコール相を連
続相とする混合状態を得ることができる。例えば攪拌機
を備えた槽型反応器を用いる場合、まず、触媒と(ポ
リ)アルキレングリコールを仕込み攪拌して触媒を懸濁
させた(ポリ)アルキレングリコール相を形成し、この
中に長鎖オレフィンを所定量フィードする方法が挙げら
れる。
発明の結晶性メタロシリケートを懸濁させた(ポリ)ア
ルキレングリコールと長鎖オレフィンを仕込み、(ポ
リ)アルキレングリコール相を主として連続相とし、長
鎖オレフィン相を分散相として混合しながら、所定温
度、および所定圧力下で反応を行うことにより、生成物
である(ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキル
エーテルを製造することができる。(ポリ)アルキレン
グリコール相を連続相とするには、反応器や攪拌機の形
状、攪拌翼の設置位置、(ポリ)アルキレングリコール
と長鎖オレフィンの容量比やフィードの順序、等を調節
することにより、(ポリ)アルキレングリコール相を連
続相とする混合状態を得ることができる。例えば攪拌機
を備えた槽型反応器を用いる場合、まず、触媒と(ポ
リ)アルキレングリコールを仕込み攪拌して触媒を懸濁
させた(ポリ)アルキレングリコール相を形成し、この
中に長鎖オレフィンを所定量フィードする方法が挙げら
れる。
【0022】反応時間は、反応温度、触媒量、原料組成
比などによって異なるが、0.1〜100時間、好まし
くは0.5〜30時間の範囲である。反応後2液相は液
液分離し、長鎖オレフィン相から目的物である(ポリ)
アルキレングリコールモノ高級アルキルエーテルを抽出
や蒸留によって回収することができ、未反応の原料は次
の反応に循環利用することができる。触媒を懸濁した
(ポリ)アルキレングリコール相は、反応によって消費
された(ポリ)アルキレングリコールを補充した後次の
反応に循環利用することができる。
比などによって異なるが、0.1〜100時間、好まし
くは0.5〜30時間の範囲である。反応後2液相は液
液分離し、長鎖オレフィン相から目的物である(ポリ)
アルキレングリコールモノ高級アルキルエーテルを抽出
や蒸留によって回収することができ、未反応の原料は次
の反応に循環利用することができる。触媒を懸濁した
(ポリ)アルキレングリコール相は、反応によって消費
された(ポリ)アルキレングリコールを補充した後次の
反応に循環利用することができる。
【0023】流通式反応器を用いる場合には、移動床式
及び攪拌層式のいずれの方式でも実施することができ
る。反応器は連続槽型反応器あるいは管型反応器のいず
れを用いて反応を行ってもよく、連続槽型反応器は1段
あるいは2段以上であってもよい。反応条件は、原料組
成、触媒濃度、反応温度などによって異なるが、液時空
間速度(LHSV)すなわち、流通する原料の体積流量
を反応器の体積で除した値、が0.01〜50hr-1、
特に0.1〜20hr-1の範囲であることが好ましい。
反応終了後、回分式反応と同様の操作により、目的の
(ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキルエーテ
ルを回収することができる。
及び攪拌層式のいずれの方式でも実施することができ
る。反応器は連続槽型反応器あるいは管型反応器のいず
れを用いて反応を行ってもよく、連続槽型反応器は1段
あるいは2段以上であってもよい。反応条件は、原料組
成、触媒濃度、反応温度などによって異なるが、液時空
間速度(LHSV)すなわち、流通する原料の体積流量
を反応器の体積で除した値、が0.01〜50hr-1、
特に0.1〜20hr-1の範囲であることが好ましい。
反応終了後、回分式反応と同様の操作により、目的の
(ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキルエーテ
ルを回収することができる。
【0024】本発明の製造方法により得られた(ポリ)
アルキレングリコールモノ高級アルキルエーテルは、界
面活性剤の原料として好適である。
アルキレングリコールモノ高級アルキルエーテルは、界
面活性剤の原料として好適である。
【0025】
【実施例】以下、実施例及び比較例により、本発明をさ
らに詳しく説明する。しかし、この実施例は発明の一態
様であり、本発明はこれだけに限定されるものではな
い。なお、実施例中、モノエチレングリコールモノドデ
シルエーテルの収率(モル%)は以下の式に従って算出
したものである。
らに詳しく説明する。しかし、この実施例は発明の一態
様であり、本発明はこれだけに限定されるものではな
い。なお、実施例中、モノエチレングリコールモノドデ
シルエーテルの収率(モル%)は以下の式に従って算出
したものである。
【0026】モノエチレングリコールモノドデシルエー
テルの収率(モル%)=(生成したモノエチレングリコ
ールモノドデシルエーテルのモル数/供給したドデセン
のモル数)×100 <触媒の調製>PQ社製BEA型ゼオライト(商品名:
VALFOR CP 811BL−25)を1g当たり
15mlの0.1N塩酸で40℃、3時間処理しゼオラ
イト中のAlの一部を除去した後、蒸留水にて水洗し、
洗浄を行った。次いで、生成物を120℃で一晩乾燥
し、空気中400℃で3時間焼成することにより、触媒
(1)を得た。
テルの収率(モル%)=(生成したモノエチレングリコ
ールモノドデシルエーテルのモル数/供給したドデセン
のモル数)×100 <触媒の調製>PQ社製BEA型ゼオライト(商品名:
VALFOR CP 811BL−25)を1g当たり
15mlの0.1N塩酸で40℃、3時間処理しゼオラ
イト中のAlの一部を除去した後、蒸留水にて水洗し、
洗浄を行った。次いで、生成物を120℃で一晩乾燥
し、空気中400℃で3時間焼成することにより、触媒
(1)を得た。
【0027】得られた触媒(1)は、蛍光X線で組成分
析したところ、Alに対するSiの原子比が23であっ
た。この触媒(1)はBEA型を保持しており、そのX
線回折分析の結果は表1に示すとおりであった。
析したところ、Alに対するSiの原子比が23であっ
た。この触媒(1)はBEA型を保持しており、そのX
線回折分析の結果は表1に示すとおりであった。
【0028】
【表1】
【0029】<(ポリ)アルキレングリコールモノ高級
アルキルエーテルの製造>1−ドデセン252g(1.
5モル)、モノエチレングリコール279g(4.5モ
ル)、触媒(1) 10.6g(ドデセン/モノエチレング
リコールのモル比=1/3、ドデセンに対する触媒の重
量=4.2重量%)を温度計、冷却管および攪拌機を備
えたガラス製の1000ml反応器に仕込み、反応器内
を窒素で置換した後、常圧で窒素雰囲気に保持した。次
いで、500rpmで攪拌しながら150℃まで昇温し
同温度で保持した。この時触媒はモノエチレングリコー
ル相に懸濁しており、モノエチレングリコール相が主と
して連続相を形成し、ドデセン相が分散相として2液は
良好に混合攪拌されていた。150℃でのドデセン相の
モノエチレングリコール相に対する容量比(ドデセン相
の容量/モノエチレングリコール相の容量)は1.4で
あった。反応を開始して1.5時間と3時間後に反応液
をサンプリングし、ドデセン相中に含まれるモノエチレ
ングリコールモノドデシルエーテルをガスクロマトグラ
フを用いて測定した。結果を表2に示した。3時間反応
させた後、冷却し、攪拌を停止して静置した。上層のド
デセン相を反応器から分離除去した後、反応器に残った
触媒を含むモノエチレングリコール相に、モノエチレン
グリコール28.0g(反応で消費されたモノエチレン
グリコール相当分)と1−ドデセン252gを添加し、
1回目の反応と同様の反応を行い、同様の方法により分
析した。結果を表2に示した。 比較例1 実施例2において反応器に仕込む原料および触媒量を、
1−ドデセン336g(2モル)、モノエチレングリコ
ール124g(2モル)、触媒(1) 14.1g(ドデセ
ン/モノエチレングリコールのモル比=1/1、ドデセ
ンに対する触媒の重量=4.2重量%)とした以外は実
施例2と同様の方法により、1回目の反応を行った。触
媒はモノエチレングリコール相に懸濁しており、ドデセ
ン相が主として連続相を形成し、モノエチレングリコー
ル相が分散相となっていた。反応液の上部には透明なド
デセン相があり、2液の混合状態は不均一であった。1
50℃でのドデセン相のモノエチレングリコール相に対
する容量比(ドデセン相の容量/モノエチレングリコー
ル相の容量)は4.0であった。反応を開始して1.5
時間と3時間後に反応液をサンプリングし、ドデセン相
中に含まれるモノエチレングリコールモノドデシルエー
テルをガスクロマトグラフを用いて測定した。結果を表
2に示した。3時間反応させた後、冷却し、攪拌を停止
して静置した。上層のドデセン相を反応器から分離除去
した後、反応器に残った触媒を含むモノエチレングリコ
ール相に、モノエチレングリコール36.0g(反応で
消費されたモノエチレングリコール相当分)と1−ドデ
セン336gを添加し、1回目の反応と同様の反応を行
い、同様の方法により分析した。結果を表2に示した。
アルキルエーテルの製造>1−ドデセン252g(1.
5モル)、モノエチレングリコール279g(4.5モ
ル)、触媒(1) 10.6g(ドデセン/モノエチレング
リコールのモル比=1/3、ドデセンに対する触媒の重
量=4.2重量%)を温度計、冷却管および攪拌機を備
えたガラス製の1000ml反応器に仕込み、反応器内
を窒素で置換した後、常圧で窒素雰囲気に保持した。次
いで、500rpmで攪拌しながら150℃まで昇温し
同温度で保持した。この時触媒はモノエチレングリコー
ル相に懸濁しており、モノエチレングリコール相が主と
して連続相を形成し、ドデセン相が分散相として2液は
良好に混合攪拌されていた。150℃でのドデセン相の
モノエチレングリコール相に対する容量比(ドデセン相
の容量/モノエチレングリコール相の容量)は1.4で
あった。反応を開始して1.5時間と3時間後に反応液
をサンプリングし、ドデセン相中に含まれるモノエチレ
ングリコールモノドデシルエーテルをガスクロマトグラ
フを用いて測定した。結果を表2に示した。3時間反応
させた後、冷却し、攪拌を停止して静置した。上層のド
デセン相を反応器から分離除去した後、反応器に残った
触媒を含むモノエチレングリコール相に、モノエチレン
グリコール28.0g(反応で消費されたモノエチレン
グリコール相当分)と1−ドデセン252gを添加し、
1回目の反応と同様の反応を行い、同様の方法により分
析した。結果を表2に示した。 比較例1 実施例2において反応器に仕込む原料および触媒量を、
1−ドデセン336g(2モル)、モノエチレングリコ
ール124g(2モル)、触媒(1) 14.1g(ドデセ
ン/モノエチレングリコールのモル比=1/1、ドデセ
ンに対する触媒の重量=4.2重量%)とした以外は実
施例2と同様の方法により、1回目の反応を行った。触
媒はモノエチレングリコール相に懸濁しており、ドデセ
ン相が主として連続相を形成し、モノエチレングリコー
ル相が分散相となっていた。反応液の上部には透明なド
デセン相があり、2液の混合状態は不均一であった。1
50℃でのドデセン相のモノエチレングリコール相に対
する容量比(ドデセン相の容量/モノエチレングリコー
ル相の容量)は4.0であった。反応を開始して1.5
時間と3時間後に反応液をサンプリングし、ドデセン相
中に含まれるモノエチレングリコールモノドデシルエー
テルをガスクロマトグラフを用いて測定した。結果を表
2に示した。3時間反応させた後、冷却し、攪拌を停止
して静置した。上層のドデセン相を反応器から分離除去
した後、反応器に残った触媒を含むモノエチレングリコ
ール相に、モノエチレングリコール36.0g(反応で
消費されたモノエチレングリコール相当分)と1−ドデ
セン336gを添加し、1回目の反応と同様の反応を行
い、同様の方法により分析した。結果を表2に示した。
【0030】
【表2】
【0031】
【発明の効果】本発明では、触媒として結晶性メタロシ
リケートを用いることにより、反応速度が速く、かつ高
選択率、高収率で(ポリ)アルキレングリコールモノ高
級アルキルエーテルを製造できる。また、結晶性メタロ
シリケートを(ポリ)アルキレングリコール中に懸濁さ
せることにより、触媒と原料の接触効率を高め、効率的
に反応を進行させることができる。さらに、(ポリ)ア
ルキレングリコール相を連続相とし、長鎖オレフィン相
を分散相とすることにより、2液相の混合効率が向上
し、反応速度の向上が図れ、反応性や装置の運転効率が
向上する。さらに、結晶性メタロシリケートを懸濁させ
た(ポリ)アルキレングリコール相を主として連続相と
し、長鎖オレフィン相を分散させて反応させることによ
り触媒の活性低下を抑制することができる。
リケートを用いることにより、反応速度が速く、かつ高
選択率、高収率で(ポリ)アルキレングリコールモノ高
級アルキルエーテルを製造できる。また、結晶性メタロ
シリケートを(ポリ)アルキレングリコール中に懸濁さ
せることにより、触媒と原料の接触効率を高め、効率的
に反応を進行させることができる。さらに、(ポリ)ア
ルキレングリコール相を連続相とし、長鎖オレフィン相
を分散相とすることにより、2液相の混合効率が向上
し、反応速度の向上が図れ、反応性や装置の運転効率が
向上する。さらに、結晶性メタロシリケートを懸濁させ
た(ポリ)アルキレングリコール相を主として連続相と
し、長鎖オレフィン相を分散させて反応させることによ
り触媒の活性低下を抑制することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 角野 幸男 神奈川県川崎市川崎区千鳥町14−1 株式 会社日本触媒内
Claims (3)
- 【請求項1】 (ポリ)アルキレングリコールと長鎖オ
レフィンとを反応させて(ポリ)アルキレングリコール
モノ高級アルキルエーテルを製造する方法であって、触
媒として結晶性メタロシリケートを用い、かつ触媒を懸
濁させた(ポリ)アルキレングリコール相を主として連
続相とし、長鎖オレフィン相を分散させて反応させるこ
とを特徴とする(ポリ)アルキレングリコールモノ高級
アルキルエーテルの製造方法。 - 【請求項2】 長鎖オレフィン相と(ポリ)アルキレン
グリコール相の容量比(長鎖オレフィン相/(ポリ)ア
ルキレングリコール相)が0.01〜2である請求項1
記載の(ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキル
エーテルの製造方法。 - 【請求項3】 長鎖オレフィンが炭素数8以上30以下
のオレフィンよりなる群から選ばれた少なくとも一種で
ある請求項1または2記載の(ポリ)アルキレングリコ
ールモノ高級アルキルエーテルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8342616A JPH10168015A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | (ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキルエーテルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8342616A JPH10168015A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | (ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキルエーテルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10168015A true JPH10168015A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18355159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8342616A Pending JPH10168015A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | (ポリ)アルキレングリコールモノ高級アルキルエーテルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10168015A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024085255A1 (ja) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 | 株式会社日本触媒 | (ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルの製造方法 |
-
1996
- 1996-12-06 JP JP8342616A patent/JPH10168015A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024085255A1 (ja) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 | 株式会社日本触媒 | (ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルの製造方法 |
| JPWO2024085255A1 (ja) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 |
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