JPS5848557B2 - 酸性シスエポキシコハク酸塩の製造方法 - Google Patents
酸性シスエポキシコハク酸塩の製造方法Info
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- JPS5848557B2 JPS5848557B2 JP51024241A JP2424176A JPS5848557B2 JP S5848557 B2 JPS5848557 B2 JP S5848557B2 JP 51024241 A JP51024241 A JP 51024241A JP 2424176 A JP2424176 A JP 2424176A JP S5848557 B2 JPS5848557 B2 JP S5848557B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、1価カチオンの酸性シスエポキシコハク酸塩
の製造方法に関し、その目的とするところは、エポキシ
化触媒に汚染されないシスエポキシコハク酸塩を得るこ
とでありまた、全反応系をリサイクルシステムとするこ
とにより、工業的に優れて有利なシスエポキシコノ・ク
酸類の製造方法を提供するものである。
の製造方法に関し、その目的とするところは、エポキシ
化触媒に汚染されないシスエポキシコハク酸塩を得るこ
とでありまた、全反応系をリサイクルシステムとするこ
とにより、工業的に優れて有利なシスエポキシコノ・ク
酸類の製造方法を提供するものである。
酸性シスエポキシコハク酸塩はシスエポキシコハク酸、
シスエポキシコノ・ク酸正塩に容易に変換でき、これら
シスエポキシコノ・ク酸類は塩化ビニルの安定剤、架橋
性高分子、洗剤用ビルダーとして工業的に重要な原料で
ある。
シスエポキシコノ・ク酸正塩に容易に変換でき、これら
シスエポキシコノ・ク酸類は塩化ビニルの安定剤、架橋
性高分子、洗剤用ビルダーとして工業的に重要な原料で
ある。
本発明者らは、先にシスエポキシコノ・ク酸類の酵素的
加水分解により、L一酒石酸を製造する方法を提供し(
特願昭50−17973号)これにより石油化学製品で
あるマレイン酸類を原料とする新規なプロセスにより、
天然と同じL一酒石酸を製造することが可能となったが
、本発明はこの新規なL一酒石酸製造プロセスを工業的
に実施するに当り、エポキシ化触媒に汚染されていない
シスエポキシコノ・ク酸類を提供することにより、一層
有利に実施できることを可能とするものである。
加水分解により、L一酒石酸を製造する方法を提供し(
特願昭50−17973号)これにより石油化学製品で
あるマレイン酸類を原料とする新規なプロセスにより、
天然と同じL一酒石酸を製造することが可能となったが
、本発明はこの新規なL一酒石酸製造プロセスを工業的
に実施するに当り、エポキシ化触媒に汚染されていない
シスエポキシコノ・ク酸類を提供することにより、一層
有利に実施できることを可能とするものである。
従来、シスエポキシコハク酸類を得る反応として、マレ
イン酸類と過酸化水素とをタングステン酸ナトリウムの
ような水溶性エポキシ化触媒の存在下に反応させること
は、よく知られた反応である(例えば、G,B.Pay
ne P.H,Williams、J.Org.Ch
em.24、54、1959)。
イン酸類と過酸化水素とをタングステン酸ナトリウムの
ような水溶性エポキシ化触媒の存在下に反応させること
は、よく知られた反応である(例えば、G,B.Pay
ne P.H,Williams、J.Org.Ch
em.24、54、1959)。
このG,B,Payneらの公知の方法では、マレイン
酸と過酸化水素とを、水酸化ナトリウムでPH 4〜5
とした水溶液中、タングステン酸ナトリウムの存在下で
反応させた後、最終的に水酸化ナトリウムでPH調節し
て、シスエポキシコハク酸ジナトリウム(以下シスエポ
キシコハク酸ナトリウムとも略称する)としている。
酸と過酸化水素とを、水酸化ナトリウムでPH 4〜5
とした水溶液中、タングステン酸ナトリウムの存在下で
反応させた後、最終的に水酸化ナトリウムでPH調節し
て、シスエポキシコハク酸ジナトリウム(以下シスエポ
キシコハク酸ナトリウムとも略称する)としている。
この際シスエポキシコノスク酸ナトリウムを分離回収す
るには、減圧下に濃縮し、大量のアセトン中に投入して
結晶を析出、分離している。
るには、減圧下に濃縮し、大量のアセトン中に投入して
結晶を析出、分離している。
しかし乍ら、この方法によると触媒であるタングステン
酸ナトリウムの大部分がシスエポキシコハク酸ナ} I
Jウムの中に混入してくること及びアセトンを使用する
ことと合せて、このままでは工業的に実施し難い欠陥が
存する。
酸ナトリウムの大部分がシスエポキシコハク酸ナ} I
Jウムの中に混入してくること及びアセトンを使用する
ことと合せて、このままでは工業的に実施し難い欠陥が
存する。
一方、アセトンを使用せずに、水溶液から濃縮により直
接シスエポキシコハク酸ナトリウムを析出させようとす
ると、シスエポキシコハク酸ナトリウムの溶解度が極め
て太きいために母液が粘稠となり、しかも結晶が極めて
微細なため濾過が著しく困難であり、母液との分離が悪
いために、タングステン酸ナトリウムを含まぬ結晶を得
ることは実質的に不可能である。
接シスエポキシコハク酸ナトリウムを析出させようとす
ると、シスエポキシコハク酸ナトリウムの溶解度が極め
て太きいために母液が粘稠となり、しかも結晶が極めて
微細なため濾過が著しく困難であり、母液との分離が悪
いために、タングステン酸ナトリウムを含まぬ結晶を得
ることは実質的に不可能である。
また、シスエポキシコハク酸のカルシウム塩は、水への
溶解度が小さいので、タングステン酸ナトリウム等に比
較的汚染されない状態で得ることが可能ではあるが、カ
ルシウム塩の形では、酵素反応において使用し難い。
溶解度が小さいので、タングステン酸ナトリウム等に比
較的汚染されない状態で得ることが可能ではあるが、カ
ルシウム塩の形では、酵素反応において使用し難い。
即ち、前記した如く、本発明者らが先に発明したシスエ
ポキシコノ・ク酸類の酵素的加水分解により、L一酒石
酸を製造する方法に使用し難い。
ポキシコノ・ク酸類の酵素的加水分解により、L一酒石
酸を製造する方法に使用し難い。
また、シスエポキシコ・・ク酸のカルシウム塩を、ナト
リウム塩等の可溶性塩に転換するとしても工程が増える
不利を免れ難い。
リウム塩等の可溶性塩に転換するとしても工程が増える
不利を免れ難い。
そこで本発明者らは、種々検討の結果、シスエポキシコ
・・ク酸塩をエポキシ化触媒に汚染されない純粋な形、
即ち、ナトリウム、カリウム、アンモニウム塩等の1価
カチオンの塩で得て分離し、更に副生ずる酒石酸を酒石
酸水素カリウムとして分離し、残る母液をそのまま、あ
るいは母液中の触媒を活性化して反応系へ循環する酸塩
シスエポキシコハク酸塩の製造方法を完成させたのであ
る。
・・ク酸塩をエポキシ化触媒に汚染されない純粋な形、
即ち、ナトリウム、カリウム、アンモニウム塩等の1価
カチオンの塩で得て分離し、更に副生ずる酒石酸を酒石
酸水素カリウムとして分離し、残る母液をそのまま、あ
るいは母液中の触媒を活性化して反応系へ循環する酸塩
シスエポキシコハク酸塩の製造方法を完成させたのであ
る。
詳しくは、本発明は、水溶性のエポキシ化触媒の存在下
に、マレイン酸類と過酸化水素を反応させ、該反応水溶
液のPHを4.5以下に保持し、1価カチオンの酸性シ
スエポキシコノ・ク酸塩の結晶を析出せしめ、これを分
離回収した母液に水酸化カリウムを加え、PHを3〜5
に保持しエポキシ化工程で副生ずる酒石酸を難溶性の酒
石酸水素カリウムとして分離回収する酸性シスエポキシ
コハク酸塩の製造方法を提供する。
に、マレイン酸類と過酸化水素を反応させ、該反応水溶
液のPHを4.5以下に保持し、1価カチオンの酸性シ
スエポキシコノ・ク酸塩の結晶を析出せしめ、これを分
離回収した母液に水酸化カリウムを加え、PHを3〜5
に保持しエポキシ化工程で副生ずる酒石酸を難溶性の酒
石酸水素カリウムとして分離回収する酸性シスエポキシ
コハク酸塩の製造方法を提供する。
更に、本発明は、1価カチオンの酸性シスエポキシコハ
ク酸塩および酒石酸水素カリウムを分離した母液を反応
系に循環する酸性シスエポキシコ・・ク酸塩の製造方法
を提供する。
ク酸塩および酒石酸水素カリウムを分離した母液を反応
系に循環する酸性シスエポキシコ・・ク酸塩の製造方法
を提供する。
更にまた、本発明は1価カチオンの酸性シスエポキシコ
ハク酸塩および酒石酸水素カリウムを分離した母液中の
エポキシ化触媒の触媒活性は低下しているが、この母液
のPHをアルカリ性雰囲気下に保持することにより水溶
性エポキシ化触媒を活性化して反応系に循環する酸性シ
スエポキシコハク酸塩の製造方法を提供する。
ハク酸塩および酒石酸水素カリウムを分離した母液中の
エポキシ化触媒の触媒活性は低下しているが、この母液
のPHをアルカリ性雰囲気下に保持することにより水溶
性エポキシ化触媒を活性化して反応系に循環する酸性シ
スエポキシコハク酸塩の製造方法を提供する。
これら本発明によれば、酸性シスエポキシコハク酸塩は
エポキシ化触媒に汚染されない形で得ることができる。
エポキシ化触媒に汚染されない形で得ることができる。
また、次のエポキシ化反応において阻害剤として働く副
生酒石酸を酒石酸水素カリウムとして母液から除去する
ので、後述の実施例からも明らかなように反応速度が犬
となる。
生酒石酸を酒石酸水素カリウムとして母液から除去する
ので、後述の実施例からも明らかなように反応速度が犬
となる。
更に、高価な触媒を簡単な手段で活性化できるので、リ
サイクルして使用することができる等の利点を有する。
サイクルして使用することができる等の利点を有する。
本発明で得られる1価カチオンの酸性シスエポキシコハ
ク酸塩は、本発明者らによってシスエポキシコハク酸塩
を生成後、PHを特定の範囲に調整することにより初め
て単離されたものである。
ク酸塩は、本発明者らによってシスエポキシコハク酸塩
を生成後、PHを特定の範囲に調整することにより初め
て単離されたものである。
本発明によって製造される1価カチオンの酸性シスエポ
キシコハク酸塩、例エハ、シスエホキシコハク酸水素ナ
トリウム、シスエポキシコハク酸水素カリウム、シスエ
ポキシコハク酸水素アンモニウム等はマレイン酸塩と過
酸化水素を反応させることに関する従来の文献には全く
記載のない化合物である。
キシコハク酸塩、例エハ、シスエホキシコハク酸水素ナ
トリウム、シスエポキシコハク酸水素カリウム、シスエ
ポキシコハク酸水素アンモニウム等はマレイン酸塩と過
酸化水素を反応させることに関する従来の文献には全く
記載のない化合物である。
これは実に驚くべきことである。伺故なら、例えば前記
のG,B.Payneらの公知方法で、シスエポキシコ
ハク酸を調製するときに、PH 4で反応を開始した場
合には、反応液中に当然シスエポキシコハク酸水素ナト
リウムが存在していた筈である。
のG,B.Payneらの公知方法で、シスエポキシコ
ハク酸を調製するときに、PH 4で反応を開始した場
合には、反応液中に当然シスエポキシコハク酸水素ナト
リウムが存在していた筈である。
しかるに、反応後反応液を中和してしまいシスエポキシ
コハク酸ナトリウムとして回収しようとするため極めて
繁雑な回収方法を採用せざるを得なくなると共に、本発
明者らが得たシスエポキシコハク酸水素ナトリウムが結
晶として析出し、容易に反応液から分離回収できるとい
う新規な知見が見落され、そのためにシスエポキシコハ
ク酸水素ナ} IJウムの結晶を単離し、その性質を記
載することがなされなかったものと思われる。
コハク酸ナトリウムとして回収しようとするため極めて
繁雑な回収方法を採用せざるを得なくなると共に、本発
明者らが得たシスエポキシコハク酸水素ナトリウムが結
晶として析出し、容易に反応液から分離回収できるとい
う新規な知見が見落され、そのためにシスエポキシコハ
ク酸水素ナ} IJウムの結晶を単離し、その性質を記
載することがなされなかったものと思われる。
本発明者らが初めてPHを調整することにより単離した
酸性シスエポキシコハク酸塩の代表例として、シスエポ
キシコハク酸水素ナトリウムの性状を次に示す。
酸性シスエポキシコハク酸塩の代表例として、シスエポ
キシコハク酸水素ナトリウムの性状を次に示す。
結晶は白色結晶で元素分析、中和当量から1水塩と推定
される。
される。
示差熱分析、熱天秤の測定によると146℃で発熱と共
に減量し、分解が始まる。
に減量し、分解が始まる。
25゜Cで101’の水に9.68P溶解する。
シスエポキシコハク酸水素ナトリウムの赤外線吸収スペ
クトルを第1図aに、シスエポキシコハク酸ナトリウム
の赤外線吸収スペクトルを第1図bに示す。
クトルを第1図aに、シスエポキシコハク酸ナトリウム
の赤外線吸収スペクトルを第1図bに示す。
尚、測定はKBr錠剤法によった。
本発明方法によって製造される1価カチオンの酸性シス
エポキシコ・・ク酸塩(本発細書では、単に酸性シスエ
ポキシコハク酸塩とも称する)は、シスエポキシコハク
酸水素ナトリウム、シスエポキシコハク酸水素カリウム
、シスエポキシコハク酸水素アンモニウム等の一酸性塩
基の酸性塩である。
エポキシコ・・ク酸塩(本発細書では、単に酸性シスエ
ポキシコハク酸塩とも称する)は、シスエポキシコハク
酸水素ナトリウム、シスエポキシコハク酸水素カリウム
、シスエポキシコハク酸水素アンモニウム等の一酸性塩
基の酸性塩である。
従って、本発明方法に用いる原料のマレイン酸塩として
は、マレイン酸水素ナトリウム、マレイン酸水素カリウ
ム、マレイン酸水素アンモニウム等が代表的であるが、
マレイン酸または無水マレイン酸と対応する塩基である
水酸化ナトリウム水酸化カリウム、水酸化アンモニウム
等を別々に反応系に供給してもよい。
は、マレイン酸水素ナトリウム、マレイン酸水素カリウ
ム、マレイン酸水素アンモニウム等が代表的であるが、
マレイン酸または無水マレイン酸と対応する塩基である
水酸化ナトリウム水酸化カリウム、水酸化アンモニウム
等を別々に反応系に供給してもよい。
本発明において使用する水溶性エポキシ化触媒は、タン
グステン酸、モリブデン酸及びこれらの塩、タングステ
ンまたはモリブデンを含むヘテロポリ酸及びそれらの塩
で、例えば、タングステン酸ナトリウム、モリブデン酸
ナトリウム、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、
ケイタングステン酸等である。
グステン酸、モリブデン酸及びこれらの塩、タングステ
ンまたはモリブデンを含むヘテロポリ酸及びそれらの塩
で、例えば、タングステン酸ナトリウム、モリブデン酸
ナトリウム、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、
ケイタングステン酸等である。
また、タングステン酸カルシウムのように普通には、次
に難溶と思われているものも、反応系中では溶解し、均
一系触媒になるものがあるが、これらも勿論含まれる。
に難溶と思われているものも、反応系中では溶解し、均
一系触媒になるものがあるが、これらも勿論含まれる。
反応液のPHについては反応時のPHと酸性シスエポキ
シコハク酸塩結晶を分離する時のPHを区別することが
重要である。
シコハク酸塩結晶を分離する時のPHを区別することが
重要である。
反応時のPHは1〜7、特に2〜5が好ましい。
重要なのは反応液から酸性シスエポキシコハク酸塩の結
晶を析出せしめ、これを分離回収する時のPHである。
晶を析出せしめ、これを分離回収する時のPHである。
この時のPHは4.5以下に保持しなげればならず、就
中2〜4が好ましい。
中2〜4が好ましい。
酸性シスエポキシコハク酸塩MC4H305を製造する
のであるから、マレイン酸と1価カチオンの塩基MOH
のモル比1:1が普通であるが、この時のPHは濃度に
よって変動するが、反応温度60〜65℃では一般には
2.5〜3.5であり、反応終了後反応液を25℃に冷
却し、酸性シスエポキシコハク酸塩の結晶を析出せしめ
た時のPHは3前後である。
のであるから、マレイン酸と1価カチオンの塩基MOH
のモル比1:1が普通であるが、この時のPHは濃度に
よって変動するが、反応温度60〜65℃では一般には
2.5〜3.5であり、反応終了後反応液を25℃に冷
却し、酸性シスエポキシコハク酸塩の結晶を析出せしめ
た時のPHは3前後である。
反応時の反応液のPHは、PH 5まではPHが高い程
エポキシ化反応の速度が犬であるから反応時にマレイン
酸/アルカリのモル比を1以上とし、不必要にPHを低
くすることは好ましいとは言えない。
エポキシ化反応の速度が犬であるから反応時にマレイン
酸/アルカリのモル比を1以上とし、不必要にPHを低
くすることは好ましいとは言えない。
また、PHが低い程酒石酸の副生量が犬になることにも
留意する必要がある。
留意する必要がある。
勿論反応時にアルカリを全《加えずに、マレイン酸と過
酸化水素を反応せしめ(この時は反応液のPHは1以下
になる)た後、反応液にアルカリを加えて酸性シスエポ
キシコハク酸塩の結晶を析出せしめることは可能である
。
酸化水素を反応せしめ(この時は反応液のPHは1以下
になる)た後、反応液にアルカリを加えて酸性シスエポ
キシコハク酸塩の結晶を析出せしめることは可能である
。
他方、反応時のPHを4〜5に保つことは、反応速度の
点では好ましいが反応終了後冷却して酸性シスエポキシ
コハク酸の結晶を分離する時、反応液のPHが4.5よ
り高いと酸性シスエポキシコ・・ク酸塩の結晶が得られ
ない。
点では好ましいが反応終了後冷却して酸性シスエポキシ
コハク酸の結晶を分離する時、反応液のPHが4.5よ
り高いと酸性シスエポキシコ・・ク酸塩の結晶が得られ
ない。
反応時のPHが高い場合、マレイン酸、シスエポキシコ
ハク酸などの適当な酸を加えてPHを4.5以下、好ま
しくは2〜4に保てば酸性シスエポキシコハク酸塩の結
晶を析出せしめ、これを分離回収することが可能である
。
ハク酸などの適当な酸を加えてPHを4.5以下、好ま
しくは2〜4に保てば酸性シスエポキシコハク酸塩の結
晶を析出せしめ、これを分離回収することが可能である
。
但し、塩酸などでPHを下げる方法をとる場合は、酸性
シスエポキシコハク酸塩を分離した後の母液を循環し、
リサイクルシステムをとる場合には不利である。
シスエポキシコハク酸塩を分離した後の母液を循環し、
リサイクルシステムをとる場合には不利である。
即ち、リサイクルシステム内に、塩化物が蓄積するので
好ましくない。
好ましくない。
一般には、反応温度は50〜70℃、反応時間は0.5
〜5時間程度でよい。
〜5時間程度でよい。
反応速度は温度が高い程触媒量が犬なる程犬であるが、
原料マレイン酸濃度がIMole/73程度で、触媒と
してタングステン酸ナトリウムを5重量%程度使用した
場合には、60〜65℃で反応時間2時間で十分である
。
原料マレイン酸濃度がIMole/73程度で、触媒と
してタングステン酸ナトリウムを5重量%程度使用した
場合には、60〜65℃で反応時間2時間で十分である
。
反応終了後原料濃度がIMole/1程度では既に反応
温度において酸性シスエポキシコハク酸塩の結晶の一部
が析出しているが、反応液を冷却すればより多量の結晶
が析出している。
温度において酸性シスエポキシコハク酸塩の結晶の一部
が析出しているが、反応液を冷却すればより多量の結晶
が析出している。
この結晶は濾過、遠心分離等の通常用いられる手段によ
って容易に反応液から分離できる。
って容易に反応液から分離できる。
この時結晶を十分水洗して、反応液が残存しないように
することが好ましい。
することが好ましい。
こうすることにより、反応液中に存在するエポキシ化触
媒、未反応のマレイン酸塩等の混入しない純粋な酸性シ
スエポキシコハク酸塩を得ることができる。
媒、未反応のマレイン酸塩等の混入しない純粋な酸性シ
スエポキシコハク酸塩を得ることができる。
酸性シスエポキシコハク酸塩結晶を分離した母液中には
エポキシ化触媒、未回収の酸性シスエポキシコハク酸塩
、副生した酒石酸を含むので、循環再使用するのが有利
であるが、酒石酸はエポキシ化反応を阻害するため系外
に取り出す必要がある。
エポキシ化触媒、未回収の酸性シスエポキシコハク酸塩
、副生した酒石酸を含むので、循環再使用するのが有利
であるが、酒石酸はエポキシ化反応を阻害するため系外
に取り出す必要がある。
酒石酸の除去は水酸化カリウムを用いて行なわれる。
即ち、酸性シスエポキシコハク酸塩結晶を分離した後の
母液に水酸化カリウムを加えてPH 3〜5に保持し、
酒石酸を難溶性の酒石酸水素カリウムとして分離する。
母液に水酸化カリウムを加えてPH 3〜5に保持し、
酒石酸を難溶性の酒石酸水素カリウムとして分離する。
酒石酸と水酸化カリウムとして分離する。
酒石酸と水酸化カリウムの反応温度は融点乃至沸点間の
広い温度が採用出来るが、温度が低い程酒石酸の除去効
率がよい。
広い温度が採用出来るが、温度が低い程酒石酸の除去効
率がよい。
一般には5〜60℃が好適に使用される。
本発明においては、水溶性のエポキシ化触媒を用いてマ
レイン酸塩と過酸化水素を反応させ、酸性シスエポキシ
コハク酸塩を生成した場合、反応に供した水溶性エポキ
シ化触媒の触媒活性が低下する現象がみられる。
レイン酸塩と過酸化水素を反応させ、酸性シスエポキシ
コハク酸塩を生成した場合、反応に供した水溶性エポキ
シ化触媒の触媒活性が低下する現象がみられる。
本発明者らは、酸性シスエポキシコハク酸塩および酒石
酸水素カリウムを分離した母液のPHをアルカリ性に保
持することにより、水溶性エポキシ化触媒を活性化でき
ることを見い出した。
酸水素カリウムを分離した母液のPHをアルカリ性に保
持することにより、水溶性エポキシ化触媒を活性化でき
ることを見い出した。
触媒活性の低下は例えばタングステン酸、モリブテン酸
等がイソポリ酸を形成したことに起因し、アルカリ性に
保持することによりイソポリ酸が分解されて活性化され
るものと推定される。
等がイソポリ酸を形成したことに起因し、アルカリ性に
保持することによりイソポリ酸が分解されて活性化され
るものと推定される。
アルカリ性剤としては母液中のタングステンが反応して
沈澱しないようなアルカリが特に限定されず用いうるが
、一般にはアルカリ金属の水酸化物、特に水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウムが最も好適に使用される。
沈澱しないようなアルカリが特に限定されず用いうるが
、一般にはアルカリ金属の水酸化物、特に水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウムが最も好適に使用される。
アルカリ処理した母液は反応系に循環される。
以上に述べた本発明のプロセス全体をリサイクルシステ
ムとして定常的に運転する場合は全体のバランスを保つ
ため、適当な蒸発工程を設けるとか、あるいは活性化し
た母液に洗液を合した循環液に所定のマレイン酸または
無水マレイン酸を加え、対応する一酸塩基の所定量のう
ち、既に酒石酸水素カリウム除去工程と触媒活性化工程
で使用した分をさし引いたものを加え、所定量の過酸化
水素を加えてエポキシ化反応を行なえばよい。
ムとして定常的に運転する場合は全体のバランスを保つ
ため、適当な蒸発工程を設けるとか、あるいは活性化し
た母液に洗液を合した循環液に所定のマレイン酸または
無水マレイン酸を加え、対応する一酸塩基の所定量のう
ち、既に酒石酸水素カリウム除去工程と触媒活性化工程
で使用した分をさし引いたものを加え、所定量の過酸化
水素を加えてエポキシ化反応を行なえばよい。
第2図にリサイクルシステムによるシスエポキシコハク
酸水素ナトリウム製造プロセスの簡単なフローシートの
一例を示す。
酸水素ナトリウム製造プロセスの簡単なフローシートの
一例を示す。
まず無水マレイン酸、水酸化ナトリウム、過酸化水素が
それぞれ符号1,2及び3によって示される矢印の如く
、エポキシ化工程Aに供給され、次いで反応生成物はP
H調整(反応時に水酸化ナトリウムを使用してPH調整
してもよい)する。
それぞれ符号1,2及び3によって示される矢印の如く
、エポキシ化工程Aに供給され、次いで反応生成物はP
H調整(反応時に水酸化ナトリウムを使用してPH調整
してもよい)する。
次いで蒸発濃縮工程Bでは矢印4で水を取り出す。
減圧下で反応を行ない反応熱を利用して反応と同時に水
を除去することは、熱の有効利用という点からも又反応
熱の除去という点からも経済的に好ましい方法である。
を除去することは、熱の有効利用という点からも又反応
熱の除去という点からも経済的に好ましい方法である。
析出したシスエポキシコハク酸水素ナトリウムは回収工
程Cで濾別され、沈澱は5で水を供給して洗浄を行い6
から洗浄水を、1からシスエポキシコハク酸水素ナトリ
ウムを取り出す。
程Cで濾別され、沈澱は5で水を供給して洗浄を行い6
から洗浄水を、1からシスエポキシコハク酸水素ナトリ
ウムを取り出す。
母液は水酸化カリウム添加工程Dで8より水酸化カリウ
ムを加えPHを3〜5に保持し、酒石酸除去工程Eで副
生じた酒石酸を難溶性の酒石酸水素カリウムとして9か
ら除去する。
ムを加えPHを3〜5に保持し、酒石酸除去工程Eで副
生じた酒石酸を難溶性の酒石酸水素カリウムとして9か
ら除去する。
母液は触媒活性化工程Fで10より水酸化ナトリウムを
添加しPHを9〜13に保持し触媒の再生を行ったのち
、6の洗浄水と合してエポキシ化工程Aにリサイクルす
る。
添加しPHを9〜13に保持し触媒の再生を行ったのち
、6の洗浄水と合してエポキシ化工程Aにリサイクルす
る。
以下、実施例によって本発明方法を更に具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
実施例 1
9001111の水に無水マレイン酸196f(2モル
)、水酸化ナトリウム80P(2モル)、触媒としてタ
ングステン酸ナトリウム (Na2WO4 −2 H20 ) i o ?を加え
、60℃に加温後40wt/vol%過酸化水素水20
0mA(2.35モル)を添加し、反応温度を60℃に
保ち75分間反応を行った。
)、水酸化ナトリウム80P(2モル)、触媒としてタ
ングステン酸ナトリウム (Na2WO4 −2 H20 ) i o ?を加え
、60℃に加温後40wt/vol%過酸化水素水20
0mA(2.35モル)を添加し、反応温度を60℃に
保ち75分間反応を行った。
この溶液のPHは2.5であった。
反応終了後25℃に冷却し析出したシスエポキシコハク
酸水素ナトリウムを瀘別し、沈澱は少量の水で洗浄した
。
酸水素ナトリウムを瀘別し、沈澱は少量の水で洗浄した
。
洗液は瀘液と合わせて1300rIllとなった。
次いで減圧下に5201nlまで濃縮したあと25℃に
冷却すると再びシスエポキシコハク酸水素ナトリウムが
析出した。
冷却すると再びシスエポキシコハク酸水素ナトリウムが
析出した。
これを濾別し、シスエポキシコハク酸水素ナトリウムを
合計2 4 5 fj’得た。
合計2 4 5 fj’得た。
濾液は10.1’のタングステン酸ナトリウムと8.5
1の酒石酸を含んでいた。
1の酒石酸を含んでいた。
この瀘液は500mlとなり、そのPHは3.0であっ
た。
た。
この液を各250mlに2分しA液、B液とした。
A液は再度無水マレイン酸91’(1モル)、水酸化ナ
トリウム40Sl’(1モル)を加え全量を水で400
mlにした後60℃に加温し、40wt/vol%過酸
化水素水1 0 0ml( 1.1 8モル)を添加し
、反応温度を60℃に保ちながら反応を行いその速度定
数を求めた。
トリウム40Sl’(1モル)を加え全量を水で400
mlにした後60℃に加温し、40wt/vol%過酸
化水素水1 0 0ml( 1.1 8モル)を添加し
、反応温度を60℃に保ちながら反応を行いその速度定
数を求めた。
B液は水酸化カリウム6.2P(0.11モル)を加え
PH4.0に調整したあと5℃に一昼夜放置した。
PH4.0に調整したあと5℃に一昼夜放置した。
析出した結晶を瀘別して4.6fの沈澱を得た。この沈
澱は2.21の酒石酸を含んでいた。
澱は2.21の酒石酸を含んでいた。
酒石酸を除去した濾液に無水マレイン酸91’(1モル
)、水酸化ナトリウム35.6?(0.89モル)を加
え全量を水で400mlにした後60℃に加温し、40
wt/vol%過酸化水素水1 0 0ml( 1.1
8モル)を添加し反応温度60℃に保ちながら反応を
行いその速度定数を求めた。
)、水酸化ナトリウム35.6?(0.89モル)を加
え全量を水で400mlにした後60℃に加温し、40
wt/vol%過酸化水素水1 0 0ml( 1.1
8モル)を添加し反応温度60℃に保ちながら反応を
行いその速度定数を求めた。
反応速度定数kは次式より求めた。
k:反応速度定数liter /mol − secV
:全容量l w:NaW0 ・2H20のmol 2 4 t:時間sec f,二転化率 A液、B液の反応速度定数は各々7.7×1 0 ’
liter/mol−sec19.8X1 0 −
31iter /mol − seeとなった。
:全容量l w:NaW0 ・2H20のmol 2 4 t:時間sec f,二転化率 A液、B液の反応速度定数は各々7.7×1 0 ’
liter/mol−sec19.8X1 0 −
31iter /mol − seeとなった。
明らかに反応系から酒石酸を除くことにより反応速度が
大きくなつていることがわかる。
大きくなつていることがわかる。
実施例 2
実施例1と同じようにして1回目の反応を行って得た濾
液5 0 0ml( PH : 3.0 )に水酸化カ
リウム12.2P(0.22モル)を加えPH4.0に
調整したあと5℃に一昼夜放置した。
液5 0 0ml( PH : 3.0 )に水酸化カ
リウム12.2P(0.22モル)を加えPH4.0に
調整したあと5℃に一昼夜放置した。
析出した結晶を濾別して9.3rを得た。
この沈澱は4.41の酒石酸を含んでいた。
酒石酸を除去した濾液510TLlを各255mlに2
分しC液、D液とした。
分しC液、D液とした。
C液は無水マレイン酸98S’(1モル)、水酸化ナト
リウム35.i(0.89モル)を加え、全量を水で4
00mlにした。
リウム35.i(0.89モル)を加え、全量を水で4
00mlにした。
このときのPHは2.8であった。
その後60℃に加温し4 0 wt/vol%過酸化水
素水1 0 0ml( 1.1 8モル)を添加し、反
応温度を60℃に保って反応を行い、その速度定数を求
めた。
素水1 0 0ml( 1.1 8モル)を添加し、反
応温度を60℃に保って反応を行い、その速度定数を求
めた。
D液は水酸化ナ}lJウム3.56f(0.089モル
)を加えPH11.0として1時間室温で攪拌してタン
グステン酸ナトリウムの活性化を行った。
)を加えPH11.0として1時間室温で攪拌してタン
グステン酸ナトリウムの活性化を行った。
次いで無水マレイン酸91’(1モル)、水酸化ナトリ
ウム32.04f(0.801モル)を加え全量を水で
400mlとした。
ウム32.04f(0.801モル)を加え全量を水で
400mlとした。
このときのPHは2.5であった。
そのおと60℃に加温し、40wj/vol%過酸化水
素水1 0 Qml( 1.1 8モル)を添加し、反
応温度を60℃に保って反応を行いその速度定数を求め
た。
素水1 0 Qml( 1.1 8モル)を添加し、反
応温度を60℃に保って反応を行いその速度定数を求め
た。
C液、D液の反応速度定数は各9.8X10”lite
r/mol ・sec, 1.3 1 X 1 0
”liter /mol − secとなった。
r/mol ・sec, 1.3 1 X 1 0
”liter /mol − secとなった。
アルカリでタングステン酸ナトリウムの活性化処理を行
うことによって反応速度の増大が認められる。
うことによって反応速度の増大が認められる。
実施例 3
シスエポキシコハク酸水素ナトリウムの製造全工程をリ
サイクルシステムとした。
サイクルシステムとした。
第2図に示すようなフローシ一トに従って行なった。
全工程はエポキシ化反応工程A、蒸発濃縮工程B、酸性
シスエポキシコハク酸塩回収工程C、水酸化カリウム添
加工程D、酒石酸除去工程E、触媒活性化工程Fからな
る。
シスエポキシコハク酸塩回収工程C、水酸化カリウム添
加工程D、酒石酸除去工程E、触媒活性化工程Fからな
る。
各工程はそれぞれバッチ式で行なったが、全体が1サイ
クルするごとに無水マレイ7酸98?(1モル)を供給
する1モルスケールで実験を行なった。
クルするごとに無水マレイ7酸98?(1モル)を供給
する1モルスケールで実験を行なった。
エポキシ化工程Aに於て533.6Pの循環液■に無水
マレイン酸98.IP(1.00モル)、4.8wt%
水酸化ナトリウム65.3P(0.78モル)、タング
ステン酸ナトリウム(Na2WO4・2H20)0.2
7f?を加え60℃に加温し、35wt%過酸化水素水
106.9Pを加えた全量804.IPの反応液(PH
2.89)を60℃で3時間反応を行った。
マレイン酸98.IP(1.00モル)、4.8wt%
水酸化ナトリウム65.3P(0.78モル)、タング
ステン酸ナトリウム(Na2WO4・2H20)0.2
7f?を加え60℃に加温し、35wt%過酸化水素水
106.9Pを加えた全量804.IPの反応液(PH
2.89)を60℃で3時間反応を行った。
反応終了時のPHは2.6であった。次いで蒸発濃縮工
程Bで減圧下で水278、1′?を除去した。
程Bで減圧下で水278、1′?を除去した。
濃縮された反応液526、0グを酸性シスエポキシコハ
ク酸塩回収工程Cで2.5℃に冷却し析出した結晶を濾
別した。
ク酸塩回収工程Cで2.5℃に冷却し析出した結晶を濾
別した。
沈澱を77.3?の水で2回洗浄゛を行い触媒であるタ
ングステン酸ナトリウムを含まない純粋な結晶143.
6′?を得た。
ングステン酸ナトリウムを含まない純粋な結晶143.
6′?を得た。
母液366.6Pは水酸化カリウム添加工程Dで水酸化
*カリウム9.2?(0.16モル)を加えてPH4.
0に調整し、5℃に冷却後一昼夜放置した。
*カリウム9.2?(0.16モル)を加えてPH4.
0に調整し、5℃に冷却後一昼夜放置した。
酒石酸除去工程Eで析出した結晶を瀘別し酒石酸水素カ
リウム主成分とする沈澱14.5Pを得た。
リウム主成分とする沈澱14.5Pを得た。
瀘液は触媒活性化工程Fで水酸化ナトリウム3.41(
0.085モル)を加えPH11.0に調整し1時間攪
拌して触媒の活性化を行った。
0.085モル)を加えPH11.0に調整し1時間攪
拌して触媒の活性化を行った。
次いで工程Cで出てくる洗液165.99を加え循環液
■として再びエポキシ化反応工程Aに循環した。
■として再びエポキシ化反応工程Aに循環した。
第2図の■〜■におげろ液組成および7、9の沈澱組成
を第1表に示す。
を第1表に示す。
第1図aはシスエポキシコハク酸水素ナトリウム、第1
図bはシスエポキシコハク酸ナトリウムの夫々の赤外線
吸収スペクトルを示す。 第2図は、リサイクルシステムによるシスエポキシコハ
ク酸水素ナトリウム製造プロセスの簡単なフローシート
の一例である。 Aはエポキシ化反応工程、Bは蒸発濃縮工程、Cは酸性
シスエポキシコハク酸塩回収工程、Dは水酸化カリウム
添加工程、Eは酒石酸除去工程、Fは触媒活性化工程を
示す。 1・・・・・・無水マレイン酸、2・・・・・・水酸化
ナトリウム、3・・・・・・過酸化水素、4,5・・・
・・・水、6・・・・・・洗浄水、7・・・・・・シス
エポキシコハク酸水素ナトリウム、・・−・・・水酸化
カリ、9・・・・・・酒石酸水素カリウム、8 10・・・・・・水酸化ナトリウム。
図bはシスエポキシコハク酸ナトリウムの夫々の赤外線
吸収スペクトルを示す。 第2図は、リサイクルシステムによるシスエポキシコハ
ク酸水素ナトリウム製造プロセスの簡単なフローシート
の一例である。 Aはエポキシ化反応工程、Bは蒸発濃縮工程、Cは酸性
シスエポキシコハク酸塩回収工程、Dは水酸化カリウム
添加工程、Eは酒石酸除去工程、Fは触媒活性化工程を
示す。 1・・・・・・無水マレイン酸、2・・・・・・水酸化
ナトリウム、3・・・・・・過酸化水素、4,5・・・
・・・水、6・・・・・・洗浄水、7・・・・・・シス
エポキシコハク酸水素ナトリウム、・・−・・・水酸化
カリ、9・・・・・・酒石酸水素カリウム、8 10・・・・・・水酸化ナトリウム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 水溶性のエポキシ化触媒の存在下に、マレイン酸類
と過酸化水素を反応させ、該反応水溶液のPHを4.5
以下に保持し、1価カチオンの酸性シスエポキシコハク
酸塩の結晶を析出せしめ、これを分離回収した母液に水
酸化カリウムを加えPHを3〜5に保持し、副生ずる酒
石酸を酒石酸水素カリウムとして分離回収することを特
徴とする1価カチオンの酸性シスエポキシコハク酸塩の
製造方法。 2 水溶性のエポキシ化触媒の存在下に、マレイン酸類
と過酸化水素を反応させ、該反応水溶液のPHを4.5
以下に保持し、1価カチオンの酸性シスエポキシコハク
酸塩の結晶を析出せしめ、これを分離回収した母液に水
酸化カリウムを加えPHを3〜5に保持し、副生ずる酒
石酸を酒石酸水素カリウムとして分離し、その母液をマ
レイン酸類と過酸化水素との反応系に循環することを特
徴とする1価カチオンの酸性シスエポキシコノ・ク酸塩
の製造方法。 3 水溶性のエポキシ化触媒の存在下に、マレイン酸類
と過酸化水素を反応させ、該反応水溶液のPHを4.5
以下に保持し、1価カチオンの酸性シスエポキシコハク
酸塩の結晶を析出せしめ、これを分離回収した母液に水
酸化カリウムを加えPHを3〜5に保持し、副生ずる酒
石酸を酒石酸水素カリウムとして分離し、その母液をア
ルカリ性雰囲気下にすることにより、水溶性エポキシ化
触媒を活性化したあと、マレイン酸類と過酸化水素との
反応系に循環することを特徴とする1価カチオンの酸性
シスエポキシコノ・ク酸塩の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51024241A JPS5848557B2 (ja) | 1976-03-08 | 1976-03-08 | 酸性シスエポキシコハク酸塩の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51024241A JPS5848557B2 (ja) | 1976-03-08 | 1976-03-08 | 酸性シスエポキシコハク酸塩の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52108923A JPS52108923A (en) | 1977-09-12 |
| JPS5848557B2 true JPS5848557B2 (ja) | 1983-10-28 |
Family
ID=12132744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51024241A Expired JPS5848557B2 (ja) | 1976-03-08 | 1976-03-08 | 酸性シスエポキシコハク酸塩の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848557B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1093025B (it) * | 1976-11-26 | 1985-07-19 | Ugine Kuhlmann | Procedimento per l epossidazione delle olefine mediante perossido d idrogeno |
| JP3339106B2 (ja) * | 1993-01-19 | 2002-10-28 | 三菱化学株式会社 | シスエポキシコハク酸塩の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4839436A (ja) * | 1971-09-29 | 1973-06-09 | ||
| JPS5429486A (en) * | 1977-08-10 | 1979-03-05 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Device of feeding article to be sterilized |
-
1976
- 1976-03-08 JP JP51024241A patent/JPS5848557B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52108923A (en) | 1977-09-12 |
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