JPS60218343A - オルガノメタレートの存在下におけるアルキレングリコールの製造方法 - Google Patents

オルガノメタレートの存在下におけるアルキレングリコールの製造方法

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JPS60218343A
JPS60218343A JP60062242A JP6224285A JPS60218343A JP S60218343 A JPS60218343 A JP S60218343A JP 60062242 A JP60062242 A JP 60062242A JP 6224285 A JP6224285 A JP 6224285A JP S60218343 A JPS60218343 A JP S60218343A
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    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/09—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis
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    • C07C29/103—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of ethers, including cyclic ethers, e.g. oxiranes of cyclic ethers
    • C07C29/106—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of ethers, including cyclic ethers, e.g. oxiranes of cyclic ethers of oxiranes
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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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】 本発明はアルキレンオキシrと水とからメタレートアニ
オン含有物質の存在下にアルキレングリコール、%にモ
ノアルキレングリコールを製造する方法に関する。好都
合には本発明方法はメタレートアニオンの回収及び再利
用を、工業的に魅力 jがある態様において、しかもメ
タレートアニオンの過度の劣化を伴わずに行うことがで
きる。
メタレートアニオンを1吏用するアルキレンオキシPの
加水分解序論 アルキレングリコール、例えば、エチレングリコール、
フロピレンゲリコール及ヒツチレンゲリコールの工業的
製法には、大過剰モルの水の存在下で対応するアルキレ
ンオキシPを液相水和する方法がある〔例えば、カーク
・オスマー(Kirk−(1980年)を参照せよ〕。
この加水分解反応は、典型的には約100℃乃至約20
0℃のような中温で行ない、水はアルキレンオキシ)″
1モルにつき15モルの過剰量で反応帯域に加えておく
。
加水分解反応の主な副生成物Uジー及びポリグリコール
、例えハ、ジアルキレングリコール、トリアルキレング
リコール及びテトラアルキレンゲ11コールである。こ
れらのジー及びポリアルキレンf IJコールの生成は
、主としてアルキレンオキシPとアルキレングリコール
との反応によるものと考えられている。アルキレンオキ
シPは、一般にノブリコール生成物に対する商業的採算
性を確保するためには、大過剰の水を使用する。
このアルキレングリコールは加水分解の反応混合物から
回収しなければならないので、大過剰量の水に帰因して
エネルギー消費型の方法を生み出す恐れがある。典型的
KVi、蒸発によって水を除去してアルキレングリコー
ルを含む残渣ヲ残し、これを蒸留によって精製する。従
って、モノグ11コール生成物に対する選択率を保持、
又は高めつつ、使用する水の量の低減全図ることが、エ
ネルギー効率の観点からM利である。
モノf +lコール生成物は族々アルキレンオキシrの
加水分解に対して所望される生成物であるのみならず、
モノグリコールに対する多くの用途においてモノグ1ノ
コール生成物の品質について要求されている。例えばモ
ノエチレングIIコールはボリエステル(ポリエチレン
テレフタレート)の製造に使用されるが、完成ポリエス
テル、例えば繊維又はフィルムの性質に不利な影響を与
えないように1iilll性基進に合格しなければなら
ない。典型的なポリエステル級モノエチレングリコール
は表Iに示される仕様書に合格しなければならない:表
 1 代表的なポリエステル級仕様書 比重(20/20℃) 1.1151〜1.1156蒸
留、760m Ibp C最小値 196 Dp C最大値 200 M性度、重1狐HAO最大酸として0.005220 
70 275 90 350 98 鉄、ppm最大値 0.07 塩化物 検出せず ジエチフングl」コール重tに、 最大1[0,08 水、重量だ、最大値 0.08 25℃における水溶性 すべての割合が混和性灰分、r
m/100m/、最大値 0.005色fAPt−Oo
、最大値 5 果 温和、実際的になし 懸濁物 実質的になム したがって加水分解法からのアルキレングリ゛コール生
成物は容易に精製して所望の高品質生成物を得ることが
できることが確認される点に興味がある。例えば触媒を
使用することによるようなモノアルキレングリコールの
収率を高めるためのすべての努力もまた、加水分解の品
質、及びモノアルキレングリコールを精製して生成物に
対するすべての要求される仕様に合格させることに包含
されるすべての追加の費用に対する観点から考察される
。
従来、モノアルキレングリコールへの加水分解反応の選
択率を高めるために多数の触媒が提案された。
例えば、1981年7月7日発行の米国特許第4.27
7,632号明細書に、モリブデン及びタングステンよ
りなる群から選んだ/J)な(とも1種の゛ 触媒の存
在下に、アルキレンオキシPの加水分解でアルキレング
リコールを製造する方法が開示されている。この特許明
細書では、触媒は、金属モリブデンもしくは金属タング
ステン、又はこれらの無機もしくはM根比合物、例えば
、酸化物、酸、ハライr1 リン化合物、ポリ酸、アル
カリ金属及びアルカリ出金属塩、酸及びポリ酸のアンモ
ニウム塩及び重金属塩、及びwm酸塩でよいと開示して
いる。開示された方法の目的は、化学量論値の約1乃至
5倍の水が存在する場合に%ポリグリコールのような副
生成物を多少とも生成させず忙アルキレンオキシrを加
水分解することにあると述べている。この反応は二酸化
炭素の存在下に行なってもよいが、窒素、空気等を存在
させて反応を行なう場合、反応混合物のpH’i5乃至
10の範囲に調節する必要があると特許権者は指摘して
いる。昭和54年10月5日公開の特開昭54−128
.5\07号公報には、金属タングステン及び/又はタ
ングステン化合物を用いてアルキレンオキシP及び水か
らアルキレングリコールを製造する方法が開示されてい
る。
昭和56年6月17日公開の特開昭56−73.035
号公報には、チタン、ジルコニウム、)9ナジウム、ニ
オブ、タンタル及びクロムの群工り選んだ少な(とも1
種の元素を含む化合物よりなる触媒の存在下、二酸化炭
素の雰囲侃のもとにアルキレンオキシPを加水分解する
方法が開示されている。これらの化合物には、酸化物、
硫化物酸、ハライr1 リン化合物、ポリ酸、酸及びポ
リ酸のアルカリ金属塩、酸及びポ11#のアンモニウム
塩、及び酸の重金属塩が含まれる。
昭和56年6月17日公開の特開昭56−73.036
号公報には、アルミニウム、ケイ素、ゲルミニラム、ス
ズ、鉛、鉄、コ・々ルト及びニッケルを含む群、C9選
んだ少なくとも1種の元素を含有する化合物からなる触
媒の存在下、二酸化炭素の雰囲気のもとにアルキレンオ
キシPを加水分解する方法が開示されている。
ジエーeエイチ・ロブノン(J、H,Robson )
及びジー・イー・ケラ−(G、E、Keller )の
1982年9月30日出願の米国特許出H第428,8
15号(現在、出願放棄ずみ)及び1983年9月8日
出願の米国特許出願筒530,235号明細書には、水
溶性のパナデートの存在下、vrc−アルキレンオキシ
Pと水との反応による、高い選択率でのモノアルキレン
グリクールの製造について開示されている。従って、モ
ノグリコール生成物への、優れた選択率を有する開示の
方法を用いて、低い水/アルキレンオキシr比を採用で
きる。パナデートに対する対イオンを選んで用いる反応
条件下で水溶性のノ々ナデート塩とするが、ここでけア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、第4級アンモニウム、
アンモニウム、銅、亜鉛、及び鉄がそのカチオンである
ことが示唆されている。また、このパナデートは反応系
に塩の形で、又はシリア、アルミナ、ゼオライト及び粘
土のような担体上で導入してよいととも開示されている
。このパナデートイオンは水溶性であるので、反応系か
ら失われる可能性があり1そしてこのことは反応帯域の
流出液からこのイオンを回収する手段t−講じなければ
ならないことを意味している。
■機性含有カチオン又は電気陽性錯体部位 1(ele
ctropositive complex(ng a
ite )と会合して選択性を高めるメタレートアニオ
ン(以後、オルガノメタレートという)がアルキレンオ
キシrの加水分解に使用するために提案されている。
J、几、ブリラグ及びJ、H,ロブノンにより本出願と
同日に出願された同時係属米国出願は水相と実質的に水
不溶性相との2種の液相エフ成る反応溶媒中におけるア
ルキレンオキシPの加水分解方法に関し、この場合、選
択率を高めるメタレートアニオン含有物質(これはオル
ガノメタレートであることができる)の濃度は水相にお
けるjりも水不溶性相において、工9大きい。好都合に
は該アルキレングリコール生成物は水相に選択的に可溶
性であり、生成物からのメタレートアニオン含有物質の
回収は相分離を利用する能力によって容易となる。
J、R,ゾリッグス、G、L、オコンナー及びJ、H。
ロブノンにより本出願と同日に出願された同時係属米国
特許出願明細書はアルキレンオキシrの加水分解法に関
し、該方法においてはアルキレンオキシドと選択性を高
める解離性メタレートアニオン(オルガノメタレートの
場合もある)とを水の比較的に不存在下に、しかもアル
キレンオキシPの少くとも一部がメタレートアニオンと
会合するのに十分な条件下に接触させ、次いで該会合し
た物質を水と接触させてアルキレングリコールを′生成
させる。該発明の実施態様において、実際上すべての生
成アルキレングリコールがモノアルキレングリコールで
ある。
几・D、ベスト、J、A、コリエル、B、T、キーン及
びJ、)1.ロブノンにエフ本出願と同日に出願された
同時係属米国特許出願明細書は固体担体上の電気陽性錯
化部位と会合している選択率を高めるメタレートアニオ
ンの存在下におけるアルキレンオキシrの加水分解法に
関する。電気陽性錯化部位は屡々ヒPロカルピル部分を
有し、したがってオルガノメタレートの群に包含される
。メタレートアニオンは固体上の錯化部位と会合してい
るのでクリコール生成物からのメタレートアニオンの回
収は相分離に工9行うことができる。容易に揚られる固
体にけアニオン交換樹脂が包含される。
アニオン交換樹脂のよりな1成る種の有機性含有カチオ
ンと会合しているメタレートアニオン含有物質の使用に
ついては、それらが劣化し易く、メタレートアニオン含
量が失われ易いということについて更に言及すべきであ
る。B、T、キーンらにニジ本出願と同日に出願された
同時係属米国特許出願明細書は1.cり一層水溶性のメ
タレートアニオン含有物質の少量を添加することにより
メタレートアニオン含有物質の安定性を高める方法に関
する。
上記の各米国特許出願明細書は参考として本明細書に組
み入れる。
選択率を高めるメタレートアニオンの存在下にアルキレ
ングリコールを製造する工業的に魅力のある方法を提供
するためには、該方法は連続基漁で操作できることが必
要であると考えられる。更にメタレートアニオンは経済
的目的から加水分解反応に再使用するのに好適な形態に
おいて回収可能であるべきである。またアルキレングリ
コール生成物はそれがポリエステル級エチレングリコー
ルの1うな工業的に望ましい生成物を与える工うに十分
にメタレートアニオンを除いたものであるべきである。
しかしながらアルキレングリコール刀為らのメタレート
アニオンの回収には困難が認められる。特にメタレート
アニオンは例えば、還元にエフ劣化され、それにエフメ
タレートアニオンは再使用に不適当になる。
特開昭56−92228号及び同56−118024号
各公報は高純度アルキレングリコールの製法を開示して
いる。特開昭56−92228号公報は、アルキレンオ
Φシr1水及び気体二酸化炭素を、モリブデン及び/又
はタングステン(モリブデン酸カリウムが例示されてい
る)を含有する触媒の存在下に反応させる方法を開示し
ている。
アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、第四級
アンモニウム塩及び第四級ホスホニウム塩(ヨウ化カリ
ウムが特に例示されている)の工うな添加剤を使用する
こともできる。アルキレングリコール含有液から二酸化
炭素をストリップし、次いでアルキレングリコールをス
トリップして、触媒を含有する塔底残留物を生じさせる
。この開示に工れば塔底残留物中の水分含量を、触媒を
基漁にして少くとも01重量に、好ましくは少くとも1
重tに、特に工ないし100重量にの濃度に維持するこ
とが必須要件である。もし塔底残留物が触媒基憩で0.
1重量%以下の水分含量を有し、かつ反応器に再循環さ
れるならばモノアルキレングリコールの収率が低下する
ことが注目される。
最終工程において、前のストリッピング帯域からの塔頂
留出物を蒸留してアルキレングリコール生成物から水を
分離する。
特開昭56−118024号公報はス) IJツピング
操f’l:を使用して触媒を回収すること、及び塔底残
留物が水を含有しなければならないことの点において若
干類似する。この方法は反応帯域において二酸化炭素又
は添加剤は必ずしも必要ではないけれど反応器のpHは
pH5〜10であり、二酸化炭素のス) +3ツピング
工程を行わない点において相違する。
これらの公開公報によれば塔底残留物中にもし十分な水
が存在しないならば触媒の効率が潜在的に悪影響を受け
るのみならずアルキレングリコールの一部が酸化され、
変色し、しかも劣った品質のものとなる。
上記各公開公報は、それらの方法が高純度のアルキレン
ゲ11コールを提供することができるけれど劣った品質
のアルキレングリコールが生成されないことを確実にす
るために、塔底残留物中の水分量を注意深く監視する必
要のような不利益を有することを示している。更に重要
なことには、該方法はアルキレングリコール及び水(ア
ルキレングリコールエフも低沸点であるので)を触媒含
有残留物から気相として除去しなければならない点にお
いてエネルギニ集約的である。更にその上、適当な減圧
条件下にこの分@を達成させるのに要する温度が触媒の
劣化の危険を悪化させる。
発明の概観 本発明の連続方法は選択率を高めるメタレートアニオン
の回収、及び好都合にモノアルキレングリコールに対す
る選択率を維持しながら該方法における再使用を可能に
することができる。その上、アルキレングリコール生成
物は工業的操作に対して望ま、しい品質を有する吃ので
あることができる。
更に、本方法は、特にエネルギーの観点から魅力的に総
合された態様においてメタレートアニオンの回収を可能
にさせる。
本発明方法によれば選択率強化量のメタレートアニオン
を含有する加水分解帯域にアルキレンオキシド及び水を
供給する。加水分解帯域をアルキレングリコール水溶液
を形成するのに十分な条件下に維持する。この場合、該
水溶液はメタレートアニオンをも含有する。メタレート
アニオyt−含有する加水分解帯域からアルキレングリ
コール含有流れを取シ出し、次いで電気陽性錯化部位を
有する固体と接触させ、該部位は置換し得るアニオンと
会合しておシ、この場合該電気陽性錯化部位はメタレー
トアニオンに対して、該置換し得るアニオンに対するよ
りも、より大きな親和性を有する。該接触はアルキレン
グリコール含有流れ中におけるメタレートアニオンの含
量が減少するような条件下である。本発明方法において
有用な特に魅力的な固体は、その入手容易性の故にアニ
オン交換樹脂である。
*qqヵっ。、ヶよ。、□。71.。 (。
会合により、アルキレングリコール含有流れからメタレ
ートアニオンを回収するので分離に要するエネルギーは
比較的に小さい。その上、メタレートアニオンはアニオ
ンの劣化を促進し、かつ/又はアルキレングリコール生
成物の変色又はその他の劣化を生ずる条件に供する必要
がない。
好都合には、本発明の一面によnば、メタレートアニオ
ンの回収後に該固体を、更にアルキレンオキシドの加水
分解を行うためのメタレートアニオン原料として使用す
る。この故に本方法はメタレートアニオンの回収及び再
利用と、比較的に小さなエネルギー必要量の両方の見地
から工業的に魅力的な操作を提供するように読会するこ
とができる。
本発明方法においては置換し得るアニオンと会合してい
る電気陽性錯化部位を有する担体と7接触させることに
よりアルキレングリコール含有流れからメタレートアニ
オンを回収する。接触条件はメタレートアニオンが該置
換し得るアニオンと交替し、それにより固相と会合する
に至るような条件である。
この交換を生じさせるために、骸電気陽性錯化部位はメ
タレートアニオンに対し、該置換し得るアニオンに対す
るよりも、より大きな親和性を有する。他のアニオンに
対立して特定のアニオンへの電気陽性錯化部位の親和性
に影響する数種のファクターが存在する。その第一は固
有親和性(intrinsic affinity入す
なわち電気陽性錯化部位とアニオンとの間の会合の強さ
である。メタレートアニオンが電気陽性錯化部位に対し
て、より大きな固有親和性を有することは好ましいけれ
ど、そnは本発明による操作可能な方法を提供するため
の必要条件ではない。第二の7アクターとして考えられ
るのは交換の平衡性である。電気陽性錯化部位の周囲に
おけるメタレートアニオンと該置換し得るアニオンとの
相対的な濃度が役目を果す。
該置換し得るアニオンはメタレートアニオンと交換され
ることのできるアニオンである。アルキレングリコール
の品質が重要である場合には該置換し得るアニオンは生
成物の品質に過度に不利な影響を及ぼすべきではなく、
あるいは好都合な生酸物を提供するために必要な程度に
アルキレングリコールから除去さnることか可能である
べきである。したがって該置換し得るアニオンは水及び
アルキレングリコールの存在下、特に高めらn7(温度
において良好な安定性を示して、アルキレングリコール
生成物の変色のようなメタレートアニオンに特有の問題
が生じないようなものであるべきである。成る場合には
アルキレングリコールを電気陽性錯化部位との接触後に
処理して該置換し得るアニオンを無害な形態にすること
もできる。
例え′ばもし該置換さnるアニオンが水散化物であるな
らばアルキレングリコール含有流れを酸で処理して水を
生成させることができる。
ヒドロキシル;ハロゲンイオン(例えば塩素、ヨウ素、
臭素ノイオンのような無機アニオン類、硫酸、亜硫酸、
リン酸、亜リン酸、ホウ酸、硝酸、亜硝酸及び炭酸の各
イオンのようなオキシアニオン類、アセテート、プロピ
オネート及びオキザレートのような有機アニオン類;な
どを包含する種々のアニオン類が該置換し得るアニオン
としての用途が見出されている。入手が容易な理由から
ヒドロキシル、塩素、ヨウ素の各イオンのようなアニオ
ンが最も屡々使用さnlかつヒドロキシルイオンが最も
好ましい。しかしながら、すべての置換し得るカチオン
がすべての場合に適当であるとは限らない。固体又は電
気陽性錯化部位の安定性に対する効果ならびに電気陽性
錯化部位について、メタレートアニオンと比較しての相
対的親和性のような考慮事項が存在する。その上、該置
換し得るアニオンは、平衡関係が存在するので、電気陽
性錯化部位を有する固体に向って通過するアルキレング
リコール含有流れに実質的に含有さnておらず、それに
より交換を促進するものであることが好ましい。
メタレートと会合するための電気陽性錯化部位は水不溶
性担体上にあシ、該担体は有機物又は無機物のいずれで
もよく、すなわち該担体は操作条件下において固体であ
る。該電気陽性錯化部位及び水不溶性担体は水、アルキ
レンオキシド及びアルキレングリコールと実質的に非反
応性である。
好ましい電気陽性錯化部位及び固体担体は、その劣化生
成物がアルキレングリコールの品質に不利に影響しない
か、又はアルキレングリコール生成物から容易に除去す
ることのできるものである。
典型的な電気陽性錯化部位は第四級アンモニウム基、第
四級ホスホニウム基、スルホニウム基もしくはアルソニ
ウム基のような強度に電気陽性な錯化基、又はプロトン
化第三級アミン及びプロトン化第三級ホスフィンのよう
な中程度に電気陽性な錯化基を含有することができる。
第四級アンモニウム及び第三級アミン基の安定性及び入
手容易性の理由から、一般的にそれらが好ましい。好適
な電気陽性錯化基は一般式: %式%):] (式中、Xは担体と直接又は間接的に結合する窒素、リ
ン、硫黄又はヒ素であり:Rは同一でも異ってもよく、
水素、炭素原子6〜8個を有する単環式了り−ル又はア
ラルキル、炭素原子7〜9個を有する単環式アルカリー
ル、又は炭素原子1〜約6個を有するアルキルもしくは
アルコキシであり、しかもRはアルキレンオキシド、ア
ルキレングリコール又は水と実質的に非反応性である基
、例えばヒドロキシアルキル置換基のようなヒドロキシ
基、ハロアルキル置換基、シリル置換基、シロキシ置換
基などのような基によって置換するこ。
とができ:nはXの残存原子価を満足させるのに十分な
R基が提供さnていることを示し、例えば電気陽性錯化
部位が第四級アンモニウムである場合にはnは3であり
、Xに窒素である)を有するものを包含する。電気陽性
錯化部位の安定性はRが低級アルキル、特にメチルであ
る場合に高められることが多い。Xが複素環構造に含ま
nることもできる。このような環構造は5個又は6個の
環構成員を有し、そのうち1個又は2個の構成員が電荷
担持中心(charge−carrying cent
er)Xであることが多い。
電気陽性錯化部位は、例えばアルキレン基、アリーレン
基、シリル基又はシロキシ基金経て固体担体に結合する
こともできる。
電気陽性錯化部位を有する固体担体は炭素、シリカゲル
、ゼオライト、粘土及びガラスピーズのような無機基材
を包含する。こnらの担体は吸着、反応又はグラフト重
付により結付された電気陽性錯化部位を有することがで
きる。例えば特開昭50−32085号及び52−26
386号各公報ボー照さnる。ま1こP、ランド[Tu
ndoJらの「アニオン イクスチェンジゾロパーティ
ーズオブアンモニウム ンルツ インモビライズドオン
シリカゲル(Anion−Exchange Prop
erties ofAmmonium 5alts I
mmobilized on 511ica Ge1)
J、J、 Am、 Ohem、 Soc、Vol 10
4.pp6547〜6551(1982J、及びP、ラ
ンドらの[7エイス トランスファーカタリスツ イン
モピライズドアンドアドソーブドオンアルミナアンドシ
リカゲル(Phase−Transfer 0atal
ysts I+nmobilizedand Adso
rbed on Alumlna and 5ilic
a Geす」、J、 Am、 Ohem、 8oc、 
Vol 104、pp6551〜6555(1982]
も参照される。米国特許第4.430,496号明細書
は不活性粒子上のシリ〃アルキルアンモニウム部位を開
示している。またドイツ特許出願第2.433,409
号明細書も参照される。上記文献はすべて参考として本
明細書に組み入れる。
電気陽性錯化部位に対する好適な担体は水不溶性アニオ
ン樹脂をも包含する。樹脂は便宜上、変えることかで・
き、かつ実質上任意の樹脂状組成物より成ることができ
る。該樹脂は例えば、ポリアルキレン、ポリエステル、
ポリカーゼネート、ポリスルホン、ポリイミド、フェノ
ール樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、ポリウレタンなどを
包含する付加重合体及び縮合重合体のような高分子量重
合体及び共重合体を包含し、該電気陽性錯化部位は樹脂
上に吸着させ反応させ又はグラフトさせるととができる
。多くの入手可能な樹脂は炭素をペースとするけれど、
シリカをペースとする樹脂もまた本発明方法において適
用性を見出すことができる。こnらの樹脂はジメチルポ
リシロキサン、メ7″“−″パ″””t7,15−“2
=“;te+L 。
シロキサン、シアノアルキルメチルポリシロキサン、及
びフルオロアルキルメチルポリシロキサンのようなオル
ガノシロキサン重合体を包含する。
例えば第四級アンモニウム部位を含有するオルガノシロ
キサン重合体に関する、1983年11月22日発行の
米国特許第4,417,066号明細書が参照される。
米国特許第4.410,669号明細書はシリカ型の主
鎖を有する高分子アンモニウム化合物を開示し、該化合
物に良好な熱安定性と化学的侵食に対する不活性を示す
といわnている。
これらの特許明細書の両方を参考として本明細書に組み
入れる。
該炭素をペースとする樹脂の製造に使用することのでき
る単量体はスチレン、ならびにメチルスチレン、エチル
スチレン、ビニルナフタレン1314.6− ) リメ
チルスチレン、クロロスチレン、メトキシスチレン%N
、N−ジメチルアミノスチレン、ニトロスチレン、クロ
ロスチレン、トリフルオロスチレン、トリフルオロメチ
ルスチレン及ヒアミノスチレンのようなスチレン誘導体
類;ブタジェン類:アクリロニトリル及びアクリロニト
リル誘導体類;アクリル酸ならびにメチルアクリレート
及ヒクロロメチルアクリレートのようなアクリレート類
:メタクリル酸ならびにシフ四へキシルメタクリレート
、ジメチルアミノエチルメタクリレート、グリシジルメ
タクリレート及びメチルメタクリレートのようなメタク
リレート類ニジエチルマレエートのようなマレエート類
ニジエチルフマレートのようなフマレート類;メチルビ
ニルケトン及びエチルイソプロピルケトンのようなビニ
ルケトン類:ビニリデン類ニアクリルアミド及びアクリ
ルアミド誘導体類;ビニルアセテート、ビニルブチレー
ト及びビニルカプロエートのような脂肪族酸ビニルエス
テル類;ホルムアルデヒドト例えばフェノール、キシレ
ン、尿素、メラミン;ビスフェノールに;ジクロロジフ
ェニルスルホンのようなスルホン類:ホスゲン;トルエ
ンジイソシアネート:エチレングリコールのようなポリ
オール類:エポキシブタジエン:などを包含する。
強度及び耐化学性の目的のために該樹脂は架橋している
ことが好ましい。架橋することのできる代表的な樹脂は
スチレン−ジビニルベンゼン、スチフンーグリコールジ
メタクリレート、アニリン−ホルムアルデヒド、アリー
ルポリアミン−ホルムアルデヒド、フェノール−ホルム
アルデヒド、ポリアクリレートなどを包含する。一般的
に、供給さnる架橋剤の量は該樹脂を製造するのに使用
する単簀体を基準にして約4又は5ないし30又は40
モル係の量である。
樹脂の製造に使用することのできる架橋剤はジビニルベ
ンゼン、シヒニルトルエン、シヒニルナフタレン、ジビ
ニルエチルベンゼン、トリビニルベンゼン、ジビニルジ
フェニルメタン、ジビニルベンジル、ジビニルスルホン
、シヒニルケトン、ビス(ピニルピリジノエチルノエチ
レンジアミン、ジアリルフタレート、トリアリルアミン
、N、N’−エチレンジアクリルアミド、エチレングリ
コールジメタクリレート、トリエチレンジ、リコールジ
メタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリ
レート、トリメチロールプロノぞンドリアクリレート、
トリアリルイソシアヌレート及びジアリルメラミンを包
含する。
該樹脂は膨潤性ゲル、セミ多孔性もしくはイン多孔性樹
脂又はマク四多孔性(マクロ網状)樹脂のような多くの
形態を取ることができる。該樹脂は球状又は不規則状の
粒子であることができ、それらは順に大きな固体構造上
に担持されていることができる。該樹脂の主要1寸法は
約0.1ないし5簡(例えば0.3ないし1又は2鱈)
である。
第四級アミン部位及び第三級アミン部位を有するアニオ
ン交換樹脂は市販されている。これらの樹脂はロームア
ンドハース社製アンバーライト(Amberlite)
 (商標)IRA−68、”’^−60及びXE−25
8樹脂のようなアクリル系マトリックス:ローム アン
ドハース社製アンバーライト(商標)IRA−48樹脂
のようなフェノール含有マトリックス:ローム アンド
ハース社製アンバーライト(商標)IRA−900,I
RA−904、IRA−93、IRA−94,及びIR
A−400樹脂のようなスチレン−ジビニルベンゼンマ
トリックス:ダウ ケミカル社製ダウエックス(Dow
ex)(商標)1.2.11、WGJMSA〜1及びM
WA−1樹脂:ならびにダイヤモンドジャムロック社製
シュオライド(DuoJitす(商標)A−101、A
−102、及びA −114を有する樹脂を包含する。
好ましくは該担体は乾燥担体12当り少くとも約0.1
、例えば0.5な騒し10、いわば0.5な−し5ミリ
当量の交換容量(懸垂電気陽性錯化部位を基準として)
を有する。メタレートアニオンと不溶性担体との間に会
合が生ずるのはこの部位である。
アルキレングリコール含有流れと電気陽性錯化部位との
接触はアルキレングリコール含有流nのメタレートアニ
オン含量が減少するよう外条件下に行う。メタレートア
ニオンの減少量は、電気陽性錯化部位に対するメタレー
トアニオン及び置換し得るアニオンの固有親和性、電気
陽性錯化部位の周囲におけるメタレートアニオンと置換
し得るアニオンとの相対濃度、電気陽性錯化部位を有す
る固体の層全般にわたるアルキレングリコール含有流れ
の分散度、除去しようと1“るメタレートアニオンの量
、ならびに存在する電気陽性錯化部位を含有する固体の
量にとりわけて関係する。
典型的には少くとも約50モル係、屡々には少くとも約
75モル係、成る場合には約90モル係と95又は99
モル係との間のメタレートアニオンが除去される。本発
明方法はアルキレングリコール含有流れが比較的に少量
、例えば約1重関係以下のメタレートアニオンを有する
場合に最も魅力的である。したがって本発明tri電気
陽性鉛化部位か、又は上記FL、 D、ペストらの米国
特許出願間a曹CD−13947)に開示さnているよ
うな担体かと会合しているメタレートアニオンの存在下
に加水分解を行う場合に特に有利である。ここに該米国
特許出願明細書は少量のメタレートアニオン含有物質を
加水分解溶媒に添加して、前記B。
゛r、キーンら・による米国特許出願明細書(D 14
366)に開示さnているような電気陽性錯化部位を有
する担体の安定性を高める方法を包含する。この故にメ
タレートアニオンの除去のために電気陽性部位に通すア
ルキレングリコール含有流れ中のメタレートアニオンの
濃度は1000重景pPm以下、例えば約20ないし1
000重量ppm、いわば約5ないし250重量ppm
であることができる。
供給さnる電気陽性錯化部位の量は、特に連続法におい
て、主として再生又は交換の紡の意図される耐用寿命に
よる。通常には電気陽性錯fヒ部位対除去すべきメタレ
ートの所望量のモル比は約100:1ないし1:11例
えば約10:1ないLl、05:1の範囲にある。メタ
レートアニオンの除去のための、アルキレングリコール
含有流九と電気陽性錯化部位との間の接触の温度及び圧
力の条件は、メタレートアニオン、アルキレングリコー
ル、及び/又は電気陽性錯化部位を含有する担体に対し
過度に不利な影響會及ぼさないことが好ましい。好都合
には該条件は加水分解操作への統合に好適であり、それ
故温度条件及び圧力条件は加水分解に対して採用した条
件とほぼ、又は実質的に同一であることができる。加水
分解操作において使用した温度よりも低い温度を使用す
ることもできる。すなわち温度は屡々約O℃と250℃
との間、例えば約20℃ないし200℃である。
感熱性材料を使用して、約20°ないし150℃の範囲
内、例えば約20°ないし120℃又は130℃の1度
を採用することができる。圧力は大気圧以下、大気圧又
は大気圧以上であることができ、例えば約10ミリバー
ル絶対圧力ないし1000ミリパール絶対圧力又はそれ
以上であるけnど、一般的に便宜上、大気圧以上であり
、例えば1’ crl肖り約0.1 kfゲージ圧力と
1000 kgゲージ圧力との間である。
該アルキレングリコール含有流九ニ加水分解から直接に
得ることができ、あるいはオルガノメタレート、すなわ
ち有機性含有カチオン及びメタレートアニオンを有する
物質をアルキレングリコール含有流れから除去するだめ
の、例えば熱交換、蒸発、蒸留、沖過、吸着、抽出(本
出願と同日出願の8.T、キーンらによる米国特許出願
明細書にMe、*1tLC1,h;b L 5 fx 
)・fxEVcLり73“1−〇 (とができる。前記
米国特許出願明細書は参考とし □て本明細書に組み入
nる。
電気陽性錯化部位を有する担体にアルキレングリコール
含有流nとの接触後に、例えば溶解した置換イオン塩の
水溶液と接触させることにより再生することができる。
又はその代りに電気陽性錯化部位を有する担体を、直接
的か、又は更にメタレートアニオンと交換させるととの
いずlrl、カにより加水分解の選択率を高めるための
メタレートアニオンを供給する目的に使用することがで
きる。
メタレートアニオン又は置換し得るアニオンと担体上の
電気陽性錯化部位との会合は任意の便宜な態様において
行うことができる。通常には、担体上ヘアニオンを配置
することはローディング(loading、負荷〕技術
により達成し、そnにより可溶性塩が不活性液体媒質中
の溶液の状態で不溶性担体と接触して該部位における原
アニオンを置換する。該アニオンに対する対イオンは、
好ましくは水溶性であシ、かつアルカリ金属、アルカリ
土類金属、アンモニウムイオン、銅、亜鉛、鉄、第四級
アンモニウムカチオン、第四級ホスホニウムカチオン、
スルホニウムカチオン、及びその他のカチオンを包含す
る。該不活性液体媒質は水、ならびにヘキサン、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、d−ジクロ目ベンゼン、メチ
レンクロリド、クロロホルム、四塩化炭素などのような
脂肪族及び芳香族の炭化水素及び置換炭化水素を包含す
る。
ローディングはアニオン含有塩が溶解する任意の温度に
おいて生ずることができる。使用する温度は過度に不利
な影響を与えることになる温度以下であることが好まし
込。通常には該温度は約θ℃ないし120℃、例えば約
15℃ないし100℃である。任意の便宜な圧力を使用
することができ、かつ大気圧以下の圧力が担体全般への
アニオンの分散を促進する場会がある。典型的には該ロ
ーディング操作は、屡々空気又は窒素のような実質的に
不活性な雰囲気であることのできる好適な雰囲気下に、
所望量のアニオンが該電気陽性錯化部位と会合するよう
になることができる十分な時間K b 7cって行う。
この時間は一般的に採用する方法、試薬及び条件によシ
変動するけれど約0.5ないし50時間、例えば約1な
いし15時間であることか多い。所望のアニオンを含有
する生成物を、p過、デカンテーション及び蒸発のよう
な任意の便宜な物理的分離技術により回収することがで
きる。
不溶性担体上の電気陽性錯fと部位と会合してbる所望
のメタレートを得るためにはメタレート形態を使用する
ことは必要条件ではない。確かに、加水分解反応中のそ
の場を含めて、ローディング後の反応によりメタレート
形態ずる任意の形態の金属が適するものと思わnる。そ
n故、金属含有アニオンは塩化物及びヨウfと物のよう
なハロゲン化物、スルフィl−′、脂肪族もしくは芳香
族の炭化水素又は類似の置換基を有することができる。
メタレート又はメタレート前駆体の選択は一般的に、該
化合物の入手容易性、及び不溶性担体の電気陽性錯化部
位との会合を形成するための該化合物の加工特性、なら
びにメタレートへの前駆体の場合には更に所望生成物を
形成する能力に関係する。
典型的にはローディング中におけるアニオン対電気陽性
錯化部位のモル比は約1:100から約100:1まで
の間、屡々には約1:1から25:1までの間である。
会合アニオンにより製造さfL′fc生成物における、
会合アニオンを有する電気陽性錯化部位対全電気陽性錯
化部位の比ば屡々約1:】Oから1:1までの間、好ま
1.〈は約0.9=1から1:1までの間である。たと
えメタレートアニオンがモリブデート、及びタングステ
ートのように2又はそれ以上の負電荷を有することがで
きるとはいえ、メタレートアニオンは唯1個のみの電気
陽性錯化部位と会合することができるということに一般
的に注目すべきである。典型的には、メタレートを負荷
した担体は慣用の元素分析により測定して、乾燥担体の
全重量を基準にしてメタレート(金属基準)の金属少く
とも約0.1重量係、好ましくは少くとも約1重iチ、
いわば2ないし約30重量係、例えば約5ないし25重
量係を含有してbる。不溶性担体上の電気陽性錯化部位
との会合状態において含有されるメタレートの最大重f
%に対する唯一の制限は該不活性担体の電気陽性錯化部
位の飽和である。活性及び寿命の理由から、でき得る限
シ飽和水準に接近して行うことが一般的に好ましい。
加水分解方法 本発明の方法においてアルキレングリコールを製造する
のに用いることのできるアルキレンオキシドは、下記の
一般式を有するv+c−アルキレンオキシドである二 (式中、R1、R2、us及びRは同一である刀・又は
異なり、そして水素、又は1ないし20個の炭素原子の
ヒドロカルビルを含む置換基である)3屡々R1、R2
、R3及びIIL4は水素、工ないし約10個の炭素を
有するアルキル、約12までの炭素を有する単環式又は
二環式アリール、7ないし10個の炭素を有するアルカ
リール、7ないし約15個の炭素を有する単環式又は二
環式アラルキル、2ないし3個の炭素を有するアルケニ
ル、3ないし約8個の炭素を有するシクロアルキル、及
びR0R2、Rs及びRのうちの2個が納会した3ない
し約8個の炭素原子を有する環状構造である。代表的な
アルキレンオキシドには、エチレンオキシ・ド、プロピ
レンオキシ)V、ブチレンオキシF(インブチレンオキ
シド% 1.2−ブチレンオキシド及び2゜3−ブチレ
ンオキシドを含む)、ベンチフンオキシド、スチレンオ
キシF、シクロヘキセンオキシド等がある。アルキレン
オキシドは、2個又は3個の炭素原子を有する脂肪族ア
ルキレンオキシド、即ち、エチレンオキシド及びプロピ
レンオキシドであることが好ましい。
アルキレンオキシドはその製法同様工〈知うnている。
例えば、オレフィンと有機ヒドロペルオキシドとを触媒
の存在下に反応させることにより、又は銀触謀の存在下
にアルケン全分子状酸素含有ガスで部分的に酸化すめこ
とによって製造で@る。
水【液体又は水蒸気としてのノもまた対応するアルキレ
ングリコール(i−製造する罠めの反応剤として用いる
。通常、この水は適当な品質のアルキレンゲリコール生
成物を生成するに足る純度のものである。液状の水は蒸
留するか又は、例えばイオン交換処理で脱イオン化する
。
メタレート・アニオンは、少なくとも1個の金属元素と
、慣用的に二重結合した酸素原子として特徴づけらnて
−る少なくとも1個の酸素配位子とを含むアニオン性の
構造を特徴的に有する。
本発明の方法で有用なメタレートアニオンは。
正の機能的酸化状態、即ち、屡々少なくとも+3の酸化
状態、例えば、+4乃至+6そして遷移金属であっても
よい。こnらのメタレートアニオンは下記の一般式で示
すことができる二 ((A)M(O)〕a− 〔式中、a−1tアニオンの負の電荷であって、通常、
−1と−4の間であり、AはMの残存原子価(qJを満
たすための1個又はそれ以上の置換基で、同一か又は異
なっていてもよく、そして、例えば、二重結合した酸素
;有機基、例えば、アルキル、アルコキシ、アシル、ア
リール、アミノ、ホスフィノ等で、通常、1なりし12
個の炭素原子を有するもの;ハ胃ゲン(例えば、塩素、
フッ素、ヨウ素)ニー〇−又は−5−1(この場合は、
酸素原子の残存原子価は遊離のイオンの状態であるか、
又は金属原子(2種の金属又は多種の金属を含むメタレ
ートにおけると同様に〕又はカチオンに結合している)
である〕。
最も一般的にはAは一〇−又は;0である。出発物質の
オルガノメタレートにおけるAが一〇−以外(例えば塩
素)であっても、もとの置換基を行程の途中で一〇−に
置換することが可能である。
メタレート・アニオンにとって最も好ましい金属には、
周期律表第■b及び第■b族の金属、例えば、バナジウ
ム、モリブデン及びタングステンが含まれるが、レニウ
ム及びゲルマニウムのようなその他の金属も利用し得る
。特に有用な代表的メタレート・アニオンには、モリプ
デート、タングステート・メタパナデート・バイト°ジ
”′ビ° (パナデート及びビロパナデートが含まnる
【しかし、多くのメタレート・アニオンに伴う化学は複
雑であシ、作用するfヒ字種の正確な構造は異なるかも
知れない)。しばしば、メタレート・アニオンは: (MOO4:+2− 、 [VO3]−、[:■207
H:]’−、[V2O7]’−。
及び〔WO4〕 で慣用的に7特徴づけらnるアニオンである。しがし、
これらのメタレート・アニオン、特にバナデートの化学
は複雑であり、そして本方法の条件における正確な化学
式は異なることもあり得る。
すべてのメタレート・アニオンCバナジウム、゛タング
ステン及びモリブデンのものを含むノがアルキレンオキ
シドと共に所望の活性を呈するわけではない。例えば、
(添加したメタレート・アニオンとしてのノバラモリプ
デート及びパラタングステート・アニオンは、もしある
としても、選択率を高める活性をほとんど示さないこと
を見いだした。
環境中のアルキレンオキシドについてのアニオンの親核
性及び親電子性を基準にして、メタレート・アニオンに
用いる金属を選ぶことが有利である。例えば、金属はメ
タレート中にあるときは、エチレンオキシドに関して、
同一条件下にレニウムがレネートアニオンとして示すよ
りも大きい親核性を有することがしばしばある。、まπ
、メタレートとしての金属は、エチレンオキシドに関し
て、バナジウムが(その化学種としてλオルトパナデー
ト内において示すよりも大きい親電子性を有する場合も
しばしばある。
メタレート・アニオンにおける金属の親核性及び親電子
性を概算するための特に便利な方法は、実質的に同一の
加水分解条件のもとに、(アニオンを基準にして]等モ
ル量の当該メタレート・アニオン及び参照アニオンを用
いて、モノエチレングリコールに対する速度及び選択率
を比較するものである。簡単化するために、カチオンを
ナトリウムとする。モノエチレングリコールを生ずる速
度及び/又は選択率がレネート・アニオンが示す値以下
だったとすると、恐らく、メタレートとしての該金属は
、エチレンオキシドに関してレネ−トよシも義核性が/
J%さ込ことになる。エチレンオキシドの生成速度は考
濾せずに、ジエチレングリコール及び、j? IJエチ
レフンリコールの生成がオルトパナデートの楊せよりも
多いとすると、恐らくメタレートとしてのその金属はエ
チレンオキシドに関してオルトパナデートよりも親電子
性が小さ−ことKなる。
これらのメタレート・アニオンにカチオンと会合してお
り、そしてカチオンから解離可能である。
これらのカチオンは、反応条件下で水に実質的に不溶、
又はほとんど溶解度を有さないが、メタレート・アニオ
ンはモノアルキレングリコールに対する高層選択率を呈
し得る。しかし、メタレート・アニオンが堅固に結合し
すぎると、所望の活性を有さなくなる。従って、バナジ
ン酸カルシウムは、水中で溶解度をほとんど有さず、そ
してメタレート・アニオンを堅く結合させて保持してい
るが。
この18合物は用り得るメタレート含有18合物ではな
いことが判明している。他方においソ、カチオンが例え
ば実質的に不溶性の第四級アンモニウム部分である場合
は、メタレートアニオンの解離性はモノエチレングリコ
ールへの高められた選択率を達成するために、該メタレ
ートアニオンが有用であるようにすると思わnる。
モノアルキレングリコールへの選択率を高めるために加
水分解溶媒中に使用する、特に好都合なメタレートアニ
・オン含有物質は前記米国特許出願(D〜13,947
 )明細書において論じらnているような、固体担体上
の電気陽性錯化部位と会合して−るメタレートアニオン
を有するものである。
電気陽性錯化部位を含有する好適な担体は、アニオンが
メタレートアニオンである点を除いてメタレートアニオ
ンを除去するために使用される担体上の電気陽性錯化部
位と会合している上述のものを包含する。
その他のメタレートアニオン含有物質は式二1、((R
)Y] (L”)、−1(:(A)qM〕”−(式中%
 ((a’tmyn)!+は正の電荷Xを有する有機物
を含むカチオンであり、Yに多原子価元累であって、イ
オン性電荷担持中心であり、ROは氷菓であるか、又は
、もし有機性含有カチオンがヒドロカルピル置換基を含
むROヲ少なくとも1個有するとすると、ヒドロカルピ
ル含有置換基であり、mはすべてのR0基についてYが
共有する平均の電子対数であり、nは電荷担持中心の数
である。m。
n及びXは等式: %式%() の関係を有する。ここに、■はYの平均の機能的酸化状
態であって BOへの結合に各Yが用いる各電子対につ
いて1の値を与え、そしてYの機能的酸化状態はRoに
結合する電子対とx/nの和である。
Xは1乃至2の整数である。LはX′の正の電荷を有す
るカチオンであって、有機性含有カチオンと同一である
か又は異なってもよい。X′は通常1又は2である。2
は有機性含有カチオンの数であり、1乃至3である。従
って、メタレート・アニオンの負の電荷af有するメタ
レートアニオンにx+r(z−1)(x’)]の量に等
しいンにより表わすことができる。
有機性含有カチオンに有用なヒドロカルピル含有置換基
は、しばしば少なくとも4個の炭素原子を有し、そして
アニオンと反応しない部分でさらに&換してもよい。
Lは任意の適邑なカチオンであり、そして場付により、
その他の有機性含有カチオン又は非有機性含有カチオン
であって、アニオンの電荷を平衡させるものである。L
Kに、アルカリ金属、アルカリ出金属、銅、亜鉛、鉄、
アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホ
ニウムカチオン、及びその他のカチオン(有機性含有カ
チオン、例えば、ヱないし約12個の炭素を有するアル
キル、アルコキシ、アシル、アリール、アミノ、ホスフ
ィノ等を含むもの)がある。
適当なカチオンには下記の一般式で表わされる構造が含
まt′Lゐ: 〔ここに、Yは窒素、リン、ヒ素(一般式Aの場付)、
又は硫黄(一般式Bの場仕)、即ち、アンモニウム、ホ
スホニウム、アルソニウム及びスルホニウムであ2リ 
B5 、 R6、R7及びRはそnぞれ同一であるか又
は異なってもよく、そして納会して環状構造を形成する
こともある〕。
各R5,R6,R7及びIIL8の例としては、水素、
及び1個又はそれ以上の炭素原子(例えば約70炭素原
子までンを有する非置換及び置換ヒドロカルビルがある
。本発明と同日に出願したジエイ・アール・ブリッグス
(J、R,Br1gg5)及びジエー・エイチ・ロプソ
ン(J、H,RobsonJの同時係属出願に係る米国
特許出願第 号明細書には、代表的なカチオンが開示さ
nている。なお、上記出IMハ参考として本発明に包含
するものである。
有用な有機物を含むカチオンには、下記の一般式で表わ
さnるビス(ヒドロカルビルホスフインフイミニウムが
含まnる: ((n、g P)2N〕” (ここに R9はそnぞれ同一であるか又は異なつても
よく、そして上記のR乃至R8について記載したものと
同じであってもよい)。
とnらのイミニウムの例に、米国特許出願第号明細誉に
開示さnている。
有機物を含むカチオンの例には下記の化合物かある: 
や テトラヒドロカルビルアンモニウム、例えば、テトラメ
チルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラ
−n−プロピルアンモニウム、f ト5− n−ブチル
アンモニウム、テトラインブチルアンモニウム、トリメ
チルブチルアンモニウム、テトラヘプチルアンモニウム
、テトラ (:フェニルアンモニウム、テトラベンジル
アンモニウム、テトラドデシルアンモニウム、テトラオ
クタデシルアンモニウム等;トリヒドロカルビルアンモ
ニウム、例えば、トリメチルアンモニウム、トリエチル
アンモニウム、iJ7エ二ルアルアンモニウムリドデシ
ルアンモニウム、トリオクタデシルアンモニウム等;ジ
ヒドロカルビルアンモニウム、例えば、ジメチルアンモ
ニウム、ジエチルアンモニウム、l−n−ブチルアンモ
ニウム 、t−n−ヘゾチルアンモニウム、ジフェニル
アンモニウム、ジベンジルアンモニウム、ジドデシルア
ンモニウム、ジオクタデシルアンモニウム等;ヒドロカ
ルビル、例エバ、メチルアンモニウム、n−ブチルアン
モニウム、ドデシルアンモニウム、オクタデジルアンモ
ニウム、フェニルアンモニウム、ベンジルアンモニウム
等;テトラヒドロカルビルホスホニウム、例えば、テト
ラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テ
トラ−n−10ピルホスホニウム、テトラ−n−ブチル
ホスホニウム、テトラインブチルホスホニウム、トリメ
チルブチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、
テトラフェニルホスホニウム、テトラエチルホスホニウ
ム、テトラドデシルホスホニウム、テトラオクタデシル
ホスホニウム等;トリヒドロカルビルホスホニウム、例
えば、トリメチルホスホニウム、トリエチルホスホニウ
ム、トリフェニルホスホニウム、トリデシルホスホニウ
ム、トリオクタデシルホスホニウム、等;ジヒドロカル
ビルホスホニウム、例えば、ジメチルホスホニウム、ジ
エチルホスホニウム、ジ−n−ブチルホスホニウム、ジ
ーn−へブチルホスホニウム、ジフェニルホスホニウム
、ジベンジルホスホニウム、ジドデシルホスホニウム、
ジオクタデシルホスホニウム等;ヒドロカルビルホスホ
ニウム、例えば、メチルホスホニウム、n−ブチルホス
ホニウム、ドデシルアンモニウム、オクタデシルホスホ
ニウム、フェニルホスホニウム、ベンジルホスホニウム
等;ビス(ヒドロカルビルホスフインノイミニウム、例
エバ、ビス(トリフェニルホスフィン)イミニウム、ビ
ス(トリベンジルホスフィン〕イミニウム、ビス(トリ
メチルホスフィンJイミニウム、ビス(トリドデシルホ
スフィン)イミニウム等;4級化ジアミン、例えば、 
N、N’−ビス(トリメチルンゾロビレンジアミン、 
N、N’−ビス(トリフェニル〕フロピレンジアミン、
N、N’−ヒス(トリオクタデシルノプロピレンジアミ
ン:及び4R比ジホスフイン、例えば、p、p’−ビス
(トリメチルノプロビレンジホスフィン等。
メタレート・アニオンは、メタレート・アニオンとして
、又は次のfヒ学反応によって所望のメタレート・アニ
オンに転fヒさj、る状態で反応混合物に加える。従っ
て、ハライド、スルフィド等、金属含有化合物を所望メ
タレート・アニオンの前駆物質として用いてもよい。こ
れらの@駆物質のあるものは加水分解反応の間にメタレ
ートに転化さnることかある。
一般的に該加水分解反応はアルキレンオキシド水及びオ
ルガツメタレ−!・を反応帯域に供給することを包含す
る。これらの成分の相対的な幻、及び18又はそrt以
上の溶剤又は補助剤の存在は、モノアルキレングリコー
ルに対してめられる選択性、求めらnる加水分解比、及
び使用する加水分解方式の種類によって広く変動するこ
とができる。この故に最適操作パラメータは変動する。
しかしながら該操作に対する概念は多くの加水分解反応
方式に対して共通である。下記の論議は本発、明方法に
おいて屡々遭遇する条件に対する指針を提供するもので
ある。
通常には水相の量は本方法に使用されるアルキレンオキ
シドの量に関係して選択される。なぜなら該水相は反応
体であり、シかもアルキレングリコール生成物から分離
しなけnばならないからである。未反応の水は熱だめ(
heat 5inkJの役目をして発熱加水分解反応中
、所望の温度を維持するのを補助する。しかしながらそ
の重要性は変動することができる。均−法については水
は重要な考慮事項であり得る。2相法を採用する場合、
存在する溶媒もまた熱だめとしての役目をし、そnによ
υ熱だめとして・の水に対する必要性を減少させる。2
工程法においてはアルキレンオキシドとメタレートとの
間の相互作用により会合部分が形成する。(本発明のす
べての目的に対し、会合部分は用語アルキレンオキシド
の範囲内に包含される。フこの会合部分が水と接触した
場合、アルキレングリコールが生成さnるけれど生成す
る熱はアルキレンオキシドと水との反応により生成する
熱よシもかなり少い。したがって2工程法においては熱
だめとしての水の役割は比較的に小さい。
水(本方法の条件下においては液状又はスチームの状態
で供給さnるフ対アルキレンオキシドのモル比ハ、シば
しば約0.5乃至50:1の範囲内であり、好ましくは
、用いる水の量は化学量論を基準として少なくとも加え
たすべてのアルキレンオキシドと反応するにLる景であ
シ、例えば、これらのモル比は少なくとも1:1乃至約
40=1又は50:1まで、例えば、約1:1乃至2〇
二1である。
本発明の方法における加水分解反応は少なくとも2通り
の経路によって進行するものと考えられ。
その一方は選択率を高めるメタラードを含むものであり
、そして他の一方は慣用の経路である。従って、本発明
の方法でに、ジアルキレングリコール及び高級グリコー
ルを製造するが可能である。
即ち、その他の因子をすべて同じに保つと、水対アルキ
レングリコールの比が大きいほど、生成するとnらのジ
アルキレングリコール及び高級グリコールの量が多くな
る。この事実は、本発明の方法を行なう上での融通性の
程度を示しており、こnらの高級グリコールの所望量が
得ら”s シカもその量は慣用の方法で得4られるより
少量である。
多くの場合、これらのモル比は(モルを基準としてノ約
3=1乃至1o:1の範囲内である。しかしながら2工
程法に対しては、より低いモル比、例えば約1:1ない
し5:1が屡々好ましl/’>、。
アルキレングリコールに対する選択率の度合に影響を及
はすもう一つの因子としては、使用するメタレート・ア
ニオンの量がある。一般に、その他の因子を同一に保つ
と、使用するメタレート・アニオンの量が多いほど、モ
ノアルキレングリコールに対する選択率が高くなる。従
って、メタラ−ト・アニオン対アルキレンオキシドの比
は5:1又は10:1まで、もしくはそn以上であるこ
とができる。経済的には、通常、メタレート・アニオン
対アルキレンオキシドの比は約2=1以下であるとされ
ている。屡々、これらのモル比は少なくとも約0.00
1 : 100、いわば、約0.05:100ないしコ
ニ1、例えば約0.1 : 100ないし1:1、及び
最も多くの場合、約1’:100ないし0.5 : 1
の範囲内である。2段法においてに、メタレートアニオ
ン対アルキレンオキシドのモル比はモノアルキレングリ
コールに対する実質的に100係の選択率を確保するた
めのアルキレンオキシドとメタレートアニオンとの完全
な会合に要する該モル比に屡々接近している。オルガノ
メタレートが水相中に”溶解している方法においては、
モノアルキレングリコールに対する所定の選択率を達成
するためには、オルガノメタレートが2相法におけるよ
うに別個の相に存在する場合において同様の選択率を得
るために必要なオルガノメタレートよりもよシ少量のオ
ルガノメタレートを多分必要とするであろう。
反応帯域において、メタレートアニオンを含有する固体
であって、該メグシートアニオンが該固体と会合してい
る前記固体を使用することが好ましい。このような固体
を使用する場合は、アルキレンオキシドに対するメタレ
ートアニオン部位の有効性は固体構造によシ障害さnる
場合がある。したがって、大きなメタレートアニオン対
アルキレンオキシドの比、いわば約0.01 : 1な
いし20:1、例えば約0.05 : 1ないし15:
1が好ましい。
存在するメタレートアニオンのモル数を測定する目的の
ためアルキレンオキシドとの会合に使用することのでき
る部位を1個よりも多く有するアニオン、例えばモリプ
デート及びタングステートに関しては、モル数を上記の
ような部位を基準にして計算する。 1 2工程法及び2相法のような加水分解反応法においては
実質的に水不溶性の溶媒が典型的に存在し、オルガノメ
タレートがその中に溶解している。
溶媒を使用する場合にその量は広範囲に変動することが
でき、かつ屡々水の1容積当シ約0.1:1ないし10
:1容積の範囲にある。使用される溶媒の量は、溶媒中
のメタレートアニオン含有物質の溶解度、実質的に水不
溶性の相が連続相であるかどうか、発熱反応からの熱の
消費に対する所望の質量などに基づいて屡々定めらnる
。
成る場合にはアルキレンカー昶ネート及び1゜2−ジメ
トキシエタンのような相互作用性溶媒を使用することが
望ましいことがある。こnらの溶媒は屡々水と混和性で
あり、多くの加水分解反応法に使用することができ、か
つモノアルキレングリコールに対する選択率を高めるも
のと思われる。
加水分解は水相及び実質的に水不溶性和音維持するのに
十分な条件下において行うととができる。
しηユしながら温度はメタレートアニオン含有部分が過
度に不利な影響を受けるように高くあるべきでない。屡
々には反応温度は約20℃と約220℃又は250℃と
の間、例えば約50℃と200℃ンの間、縁る場合には
約80℃と180℃との間である。成る場合にはメタレ
ートアニオン含有物質は、例えば140℃又は150℃
以上の温度において劣化し易いことがあり、したがって
温度の低下と共に反応速度は減少するけれど低温が有利
である。
本方法は減圧、常圧又は過圧下で行なう。便宜上、この
反応は典型的には周囲圧力以上の圧力、例えば、ゲージ
圧約0.’1〜1000 kg/cy4の間、好ましく
はゲージ圧約2〜100す/dで行なう。
この加水分解は完全な反応には不十分な時間で行なうが
、しかし、一般にアルキレンオキシドとの完全な反応を
行なうに足る量の水を用いる場合には、実質的にアルキ
レンオキシドがすべて反応するに足る時間にわたって反
応を行なうことが好ましい。実質的に完全な反応全完結
させるのに要する時間の長さは、温度、存在する反応体
の量等を含むその他の使用条件によって決まる。この反
応は極めて短い時間、例えば1秒未満で行なってもよく
、そして、所望によp数時間までの時間、例えば、約0
.01秒ないし5時間、好ましくに約1秒ないし30分
の間で行なう。
アルキレンオキシドは反応条件下で気体であり、そして
気泡の微細分散体として液状媒体中に導入してもよいが
、多くの場合、圧力はアルキレンオキシドを液相に保つ
に足るものである。
この加水分解は、(好ましくは不活性の2ガスの存在下
に行なってもよい。用い得るガスには空気、二酸化炭素
、窒素、アルゴン等が含まnる。
本方法の本質上、及びアルキレンオキシドの供給源(特
にアルケンの部分酸fとによる〕としての性質により、
二酸化炭素がしばしば存在する。二酸化炭素対アルキレ
ンオキシドのモル比は0.1 : 1以下、特に0.0
5 : 1以下に維持することが望ましいが、反応溶媒
のpHに影脣の及ぶととが望ましい場合はこの限りでは
ない。米国特許出願(D−14366)明細書に記載の
ように二酸化炭素の若干量を使用してパナデートアニオ
ンによシ与えらfる選択率を高めることができる。
反応溶媒のpHは、屡々、相対的に中性、例えば約5〜
11の間、好ましくは約6ないし10.5に保ち、そし
て最も屡々にはpHが約6乃至10の範囲内である。パ
ナデート、タングステート及びモリブデートのようなあ
る種のメタレート・アニオンについては、媒体のpHに
存在する化学種くよって限定される。例えば、強塩基性
ではオルトパナデートが優勢であるが、中性条件ではメ
タパナデートがオルトパナデートを実質的に排除して存
在することがある。その他の例では、よシ酸性の媒体に
よって多核モリブデートの形成が促進さnるが、このも
のは会@一部分の形成に対する活性が(もしあるにして
も)低いことが屡々ある。
当業界で周知の通り、酸又は塩基の添加、もしくは緩衝
剤を加えることによってpHを所望の範囲内に保つこと
ができる。しかし、塩が生成して存在すること及びその
性質につbて配慮すべきである。何故なら、そのカチオ
ンがメタレート・アニオンのためのカチオンと置き替わ
り得るからである。他の型式の加水分解法で所望pHの
保持について提案された方法には、二酸化炭素、無機酸
又は有機酸、例えば、硫酸、塩酸及び酢酸を添加するこ
とが含まれている。反応溶媒のpH値を保つための試剤
は任意の慣用の方法で加えてもよく、例えば、反応の間
の添加(例えば二酸化炭素をパージしつつ行なう)%又
はこれらの反応体を反応器に導入するに先立って1種又
はそれ以上の反応体に加える方法である。
pHを所望の範囲内に保つことには、メタレートアニオ
ンの安定性を向上させる2次的な効果もある。
加水分解反応用の反応容器は使用する加水分解方式によ
り異なる。例えば均−系については該装置は反応に対し
て十分な滞留時間を与える主要な設計上の特色を有する
タンク又は管であることができる。2相方式及び成る種
の2工程方式においては水相と非水相との密接な接触を
与える手段が望ましい。上記のような方法は1相よりも
多数の相を有する溶媒における反応に対して任意の好適
な態様において行うことができる。例えば水相が連続相
を与えることができ、あるいは該実質的に水不溶性相が
連続相であることができる。一般的に不連続相が高度に
分散しており、シかも相間の界面面積を増加させるため
に小泡状になっていることが望ましい。例えば不連続相
は約2副以下、いわば約1ctn以下、例えば約0.0
1ないし0.5crnの泡径を有することができる。η
1〈はん機、スノぐ一ジャーなどのような分散を促進す
る装置を使用することもできる。容器に充てん物、トレ
ーなどを入れて接触を更に促進することができる。しか
しながらモノアルキレングリコールに対する高められた
選択率を得るためには分散相を有することは必須要件で
はない。確かに、反応を行っている間に該相が隣接層を
形成することがある。供給物、又Hfft々の成分を反
応器中に導入する以前に予備混合することができ、ある
いは該成分を反応容器に別個に導入することができる。
例えば実質的に水不溶性の液相をアルキレンオキシドと
混会し、次いで反応容器中の水相に導入することができ
る。
別法として、実質的に水不溶性液相及び水相の入ってい
る反応容器にアルキレンオキシドを別個に導入すること
ができる。いずnの場合においても、本方法はアルキレ
ンオキシドの少くとも一部が、水との反応に先立って、
メタレートアニオン含有物質を含有する該実質的に水不
溶性の相と接触する機会を有するように操作すべきであ
る。
図面の説明 本発明の理解を容易にするために、本発明方法の概略図
である図1を示すが、そt′Lは本発BAを限定するも
のではない。簡単にするために熱交換器、ポンプ及びそ
の他のそのような装置は図示省略する。
示される系統は、例えばアニオン交換樹脂の層を有する
4個の容器(容器100.200.300及び400)
より成り、とnらの容器は異なる態様で操作することが
できる。例えばアルキレンオキシドと水との間の反応を
行うために2個の容器を並列に使用してアルキレングリ
コールを生成させると共に、残りの2個の層を並列に操
作してアルキレングリコール生成物からメタレートアニ
オンを除去することができる。別法として、反応を行う
ために2個の容器を直列に使用し、2個の容器をメタレ
ートアニオンを回収するために並列に使用することがで
きる。
操作の別の態様においては1個の容器を再仕込みのため
に系列外に置き、もう一つの容器を加水分解反応に使用
し、第三の容器をメタレートアニオンを除去するために
使用することができる。第四の容器はメタレートアニオ
ンを含有する溶液と接触させて、実質的に全部の電気陽
性錯化部位がメタレートアニオンと会合状態にあるよう
にすることができる。この最後の操作態様は、使用する
アニオン交換樹脂の交換中、連続的に操作する方法を可
能にする。すなわち、容器の寿命にしたがってメタレー
トアニオンと交換してないアニオン交換樹脂の新たな仕
込みを使用してメタレートアニオンを除去することがで
きる。メタレートアニオンと会合している樹脂の機能部
位の部分が増加するにつれてメタレートアニオンの回収
速度が減6.rあ。、□0.工、□□よ、。、ヵ、 (
所望さnる場合、容器を該操作から外し、次いでメタレ
ートアニオンを含有する溶液と接触させてメタレートア
ニオンへの交換を完了する。次いで該容器は別の容器と
取り替えてアルキレンオキシドの加水分解用に使用する
ことができる。次の順序の工程は加水分解反応を行う目
的のために、該容器を別の容器に取り替えることである
。該樹脂は該容器から排出させて新鮮な樹脂(未交換〕
と置き換え、次いでメタレートアニオンの回収に使用す
ることができる。
加水分解帯域〃・らの流出液か、カチオン、例えば選択
率を高めるメタレートを安定化するために加水分解帯域
に添加し友、メタレートに対するナトリウム又はカリウ
ムのような対イオン、を含有する場合には、このような
カチオンをアルキレングリコール含有流れから除去する
ことが望ましいことがある。カチオンの回収の友めの好
適な方法としてはカチオン交換樹脂がある。例えばヒド
ロキシド型アニオン交換樹脂全使用してメタレートアニ
オン(その若干は例えばナトリウムイオンと会合してい
る)を回収する場合、交換によシ生成す2.*酸fP、
+ト11ウム片*宏刑カチオン交揄樹脂と接触させるこ
とにより無害とすることができる。
■面において、アニオン交換樹脂の安定性を高めるのに
十分な量の、アルキレンオキシド、水及び水溶性メタレ
ートアニオン含有物質より成る供給混合物を管路10を
経由して導入する。管路10は各バルブ110,210
,310及び410.!:流体の流れにより、連絡して
いる。バルブ110は容器100の底部と、バルブ21
0は容器200と、以下同様に連絡する。各バルブはそ
れぞnの容器への供給混合物の流れを停止し、又は通す
ように位置設定をすることができる。
図示のように、供給混合物は上方へ向って容器を通過し
、頂部から出て行く。各容器の頂部はそれぞれバルブ1
20,220.320又は420と流体の流れにより連
絡している。こnらのバルブのそnぞれが3本の他の導
管、丁なわちグリコール反応混合物用管路である管路2
0.グリコール生成物用管路である管路30、及びユー
ティリティー用管路である管用4oと流体連絡している
。
グリコール反応混合物用管路である管路2oは各ノ々ル
プ110,210,310及び410と流体の流れで連
絡している。すなわち、これらのバルブのそnぞれは管
路20における流体がそれぞれの容器の底部に流入でき
るように位置設定をすることができる。
グリコール生成物用管路である管路30は、系から出て
行くアルキレングリコール生成物が通る管路である。ユ
ーティリティー用管路である管路40は数種の目的に役
立つことができる。管路40にバルブ42を通して流体
を系内圧運び入れ、又は系外に運び出すことができる。
例えばメタレートアニオンによシ交換さfる樹脂上の電
気陽性錯化部位の部分を増加させるために、メタレート
アニオンを含有する溶液を系内に導入することができる
。バルブ42を閉じることにLシ、管路40は流体を一
つの容器から別の容器に向けることのできる管路となる
。
もう一つのユーティリティー用管路、すなわち管路50
をバルブ110,210,310及び410のそれぞn
に連絡して設ける。バルブ52を設けてユーティリティ
ー用管路50が流体の系への進入もしくは系からの退出
のため、又は流体を一つの容器からもう一つの容器に向
けるlζめに使用することができるようにする。
ノ々ルブをオートメーション化してバルブの位置設定の
調整を容易にし、かつ容器の連続fヒを可能にすること
ができる。それぞれのバルブは単独単位でもよく、ある
bはそれらバルブの数個を組み合せて所望の流nの形態
を生じさせることができ。
例えば1個のノ々ルプ110の代りに管路10.20及
び50のそn、ぞ才りにバルブを設けることができる。
多数の操作態様が可能であることは容易に認めらnるで
あろう。
本発明の理解のために下記に特定的に本発明を例証する
けnど、それらは本発明を限定するものではない。
装置: 中間に水冷却器を備えた直列に連結し7t2個のスチー
ムジャケット付反応器(内径2.54m5長さ約150
 on )。反応器はア風オン交換耐脂をゆるくつめて
あシ、各末端に仕切りを有する。
アニオン交換病11 : 樹脂A:第四級アンモニウム官能性、ヒドロキシド型、
交換答量約4ミリ当雷/1(乾燥)、20〜50メツシ
ュU、 S、シーブシリーズに’4Eするダウエックス
(Dowex)M8A−1(M標〕アニオン父換硲脂(
ダウ ケミカル社製)。
樹脂0:クロリド型であり、〃λつ洗浄流出液中に塩素
イオンが検出さnなくなるまでモリブデン酸カリウムに
より交換した点金除いて樹脂Aと同一のもの。
樹脂O:クロリド型であり、かつ洗浄流出液中に塩素イ
オンが検出されなくなるまでタングステン酸カリウムに
より交換した点を除いて樹脂Aと同一のもの。
供給物の流′n= エチレンオキシド:毎時0.2に9 水(脱イオン水):毎時2吟 手順: エチレンオキシドと水とを約50℃において予備混合し
、次いで約15絶対気圧において反応器(作動中の反応
器)に導入する。
作動中の反応器’t−120℃に保ち(初期にスチーム
加熱する)、次いで反応が−たん開始したなら水冷する
。他の反応器(回収容器)は約50℃に保つ。
作動中の反応器からの流出液全50℃に冷却し、次いで
回収容器に導入する。
回収容器〃1ら流出液を取り出し、メタレートアニオン
について分析する。漏出(モリブデートアニオン約2〜
5v量ppnりにおいて流れのパターンが逆転する。
操作の詳細について下記に要約する: 説明1 開始: 第一の反応器に樹脂Bを充てんし: 第二の反応器に樹脂8を約75m(反応器入口から反応
器のはt丁中心点までノ充てんし、残りを樹脂AK↓#
)病1(丁。
第一サイクル操作: 供給原料を第一の反応器に導入する。第一の反応器から
の流出液がエチレンオキシドの実質的に完全な転化、す
なわちモノエチレングリコールへの転化率約98係を明
示する。第′ 二の反応器からの流出液におけるメタレ
ートアニオンの漏出は約20日のうちに生じ、この時点
において第二のサイクルが開始する。
第二サイクル操作: 供給原料全第二の反応器に樹脂Aの入った末端において
導入する。第一の反応器η為らの流出液がエチレンオキ
シドの実質的に完全な転化、すなわちモノエチレングリ
コールへの選択率約97〜98%ヶ明示する。第一の反
応器からの流出液におりるメタレートアニオンの漏出は
約10〜15日のうちに生じ、第二サイクルは15日後
に終了する。
説明2 樹脂8の代りに伎l脂0を使用した点を除いて説明10
手順をくり返し1こ。尤−サイクル操作における漏出は
20日をわずかに超えて生じ、第二サイクルは12日後
にX杏子する。
【図面の簡単な説明】
南面は本発明方法を示す概略図である。 図中、100 、200 、300及び400は反応器
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 選択率を高めるメタレートアニオン含有物質の存
    在下におけるアルキレンオキシPの加水分解によるアル
    キレングリコールの製造方法において: la) 加水分解帯域においてアルキレンオキシPと水
    とを、選択率?高める鎗のメタレートアニオン含有物質
    の存在下に、アルキレングリコールを生成するのに十分
    な加水分解条件のもとに接触させ; fb) 加水分791F域刀)らアルキレンゲ11コー
    ル含有流れを取り出し、該アルキレングリコール含有流
    れはメタレートアニオンを含有し;仄いて(3,) 該
    アルキレングリコール含有流れを、置換し得るアニオン
    と会合している電気陽性錯化部位tMする同体と接触さ
    せ、この場合該電気陽性錯化部位は該メタレートアニオ
    ンに対して該置換し得るアニオンに対する工9も大きな
    親和性を有し、前記接触を該アルキレングリコール含M
    流れ中のメタレートアニオン含量が減少するような条件
    下に行う、ことを特徴とする前記方法、2 電気陽性錯
    化部位を■する固体がアニオン変換樹脂である特許請求
    の範囲第1項記載の方法−3、選択率を高めるメタレー
    トアニオン含有物質の存在下におけるアルキレンオキシ
    Pの加水分所によるアルキレングリコールの製造方法に
    おいて: fa) 加水分解帯域においてアルキレンオキシPと水
    とを、選択率を高める址のメタレートアニオン含有物質
    の存在下に、アルキレングリコールを生成するのに十分
    な加水分解条件のもとに接触させ、この場合前記メタレ
    ートアニオン含有物質は固体上の電気陽性錯化部位と会
    合しているメタレートアニオンを含有し、加水分線中に
    メタレートアニオンを該電気陽性錯化部位から置換し;
    (b) 加水分解条件からアルキレングリコール含有流
    れを取り出し、該アルキレングリコール含有流れはメタ
    レートアニオンを含Mし;欠いでtcl 該アルキレン
    グリコール含有流れを、置換し得るアニオンと会合して
    いる電気陽性錯化部位をMする固体と接触させ、この場
    合該電気陽性鉛化部位は該メタレートアニオンに対して
    該置換し得るアニオンに対するよりも大きな親和性を有
    し、前記接触を咳アル牛フンゲリコール含M流れ中のメ
    タレートアニオン自重が減少する工うな条件下に行う1
    、 ことを特徴とする前記方法。 4 アルキレングリコール含有流れfjI:i触させて
    、それからメタレートアニオンを除去し7Ic後の電気
    陽性錯化部位を有する固体を、加水分野帯域におけるメ
    タレートアニオン含有物質の少くとも一部として使用す
    る特許請求の範囲第3項記載の方法。 5、 アルキレングリコール含有流れを接触させてそこ
    からメタレートアニオンを除去しり後、シかも加水分野
    帯域におけるメタレートアニオン含有物質の少くとも一
    部として使用される曲の電気陽性錯化部位t−Wする固
    体を、溶解したメタレートアニオンを含有する水溶液と
    接触させて、メタレートアニオンと会合する電気陽性錯
    化部位の割合を増大させる特許請求の範囲第4項記載の
    方法。 6、 実質的にすべての電気陽性錯化部位がメタレート
    アニオンと会合している特許請求の範囲第5JJ記載の
    方法。 L 水溶性メタレートアニオン含有物質を、電気陽性錯
    化部位を有する固体の安定性を高めるのに十分な量にお
    いて反応帯域に供給する特許請求の範囲第3項記載の方
    法。 8、 錯化部位を有する固体がアニオン交換at脂であ
    る特許請求の範囲第7項記載の方法。 9、 電気陽性錯化部位が第四級アンモニウム、プロト
    ン化笛三アミン及び第四級ホスホニウムの各部位エリ族
    る群のうちの少くとも1種を包含する特許請求の範囲第
    8項記載の方法。 10、tiimL得るアニオンがヒrロキシPイオン及
    びハロゲンイオンの群の少くとも1種を包含する特許請
    求の範囲第9項記載の方法。 11、メタレートアニオンがモリブデン酸、タングステ
    ン酸、メタノセナジン酸、ピロノ々ナジン酸水素、及び
    ピロノ々ナジン酸の各イオンより成る群のうちの少(と
    も1種エリ成る特許請求の範囲第7項記載の方法。 12、アルキレンオキシPがエチレンオキシPである特
    許請求の範囲第11項記載の方法。 13、アルキレンオキシPが式 ) (式中、al 、 R2、B5及びR4は同一ぞあるか
    、又は異なり、・・しかも水素、゛炭素原子1〜lO個
    の間のアルキル、炭素原子約12個までを有する単環式
    アリール及び二環式アリール、炭素原子約7〜10個t
    −Wするアルカリール、炭素原子7〜約15個を有する
    単環式アラルキル又は二環式アラルキル、炭素原子2個
    又は3 f[li!を有するアルケニル、炭素原子3〜
    約8個を有するシクロアルキル、炭1 2 5 素原子3〜約8個を有し、R、R、R及びR4の2個を
    結合する環構造である)を有し、し刀為もメタレートア
    ニオンが構造式: %式%)) (式中、Mは少くとも+3の正の酸化状態を有する多価
    金属原子であり、qはメタレートアニオンの負電荷であ
    り、AはMの残存原子価i)を満たす1種又はそれ以上
    の置換基であって、二重結合酸素及び−〇−エリ成る群
    から選択され、この場合少くとも1個のAが一〇−であ
    る)に、Il:v表わ、される特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 14、電気陽性錯化部位が構造式 %式%() (式中、Xは担体に直接又は間接的に結合する窒素、リ
    ン、硫黄又はヒ累であり1各Rは同一であるか、又は異
    なっていてもよく、炭素原子6〜8個を有する単環式の
    アリール又はアラルキル、炭素原子7〜9個を有する単
    環式アルカ1】−ル、又は炭素原子1〜約6個を有する
    アルキルもしくはアルコキシであり、nは十分子XR基
    が供給されてXの残存原子価′fr:満たしていること
    を示す)によ!l1表わされる特許請求のV&曲第13
    項記載の方法15 各Rがアルキルである特許請求の範
    囲第14項記載の方法。 16、各Rがメチルである特許請求の範囲第15項記載
    の方法。 17、Xがアル牛フン基、アリーレン基、シリル基又は
    シロキシ基全通して固体担体に結合する特許請求の範囲
    第14項記載の方法。 18、電気陽性錯化部位がプロトン化第三アミンより成
    る特許請求の範囲第13項記載の方法。 19、電気陽性錯化部位が第四級ホスホニウムエフ成る
    特許請求の範囲第13項記載の方法。 2()、電気陽性錯化部位が第四級アンモニウムより成
    る特許請求の範囲第13項記載の方法。 21、メタレートアニオンが、モリブデート、タングス
    テート、メタパナ7’−)、ハイPロゲンピロパナデー
    ト及びピσパナデートエジ成る群からの少くとも1種エ
    ク成る特許請求の範囲第13項記載の方法。 22、アルキレンオキシPがエチレンオキシrで。 あ
    る特許請求の範囲第21項記載の方法。 23、固体担体がスチレン−ジビニルベンゼン共重合体
    より成る特許請求の範囲第21項記載の方法0 24、担体が、乾燥担体1v当り約0.5〜5ミリ当量
    の交換容量を有する特許請求の範囲第13項記載の方法
    。 25、連続基準で行う特許請求の範囲第13項記載の方
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6314744A (ja) * 1986-06-30 1988-01-21 ユニオン、カ−バイド、コ−ポレ−ション メタレ−ト含有固体を使用するアルキレングリコ−ルの改良製造方法
JPH1112206A (ja) * 1997-04-30 1999-01-19 Mitsubishi Chem Corp アルキレングリコール類の製造方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4620044A (en) * 1985-10-16 1986-10-28 Mobil Oil Corporation Hydrolysis of olefin oxides to glycols
US4760200A (en) * 1985-12-31 1988-07-26 Union Carbide Corporation Process for the production of alkylene glycols
US5250743A (en) * 1992-12-31 1993-10-05 Eastman Kodak Company Method of intercoversion of enantiomers of acyclic 1,2-dihydroxy-3-alkenes
AU681937B2 (en) * 1994-01-31 1997-09-11 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the preparation of alkylene glycols
CZ161198A3 (cs) * 1995-11-23 1998-09-16 Shell Internationale Research Maatschappij B. V. Postup přípravy alkylenglykolů
SG74047A1 (en) * 1997-04-30 2000-07-18 Mitsubishi Chem Corp Process for producing alkylene glycol
MY128673A (en) * 1997-10-30 2007-02-28 Shell Int Research Catalytic hydrolysis of alkylene oxides
WO1999031034A1 (en) * 1997-12-18 1999-06-24 The Dow Chemical Company A method for making glycol in an adiabatic reactor system
US6156942A (en) * 1998-12-14 2000-12-05 Shell Oil Company Catalyst stabilizing additive in the hydrolysis of alkylene oxides
US6153801A (en) 1998-12-14 2000-11-28 Shell Oil Company Carboxylates in catalytic hydrolysis of alkylene oxides
US6124508A (en) * 1998-12-14 2000-09-26 Shell Oil Company Quaternary phosphonium salt catalysts in catalytic hydrolysis of alkylene oxides
US6187973B1 (en) * 2000-04-06 2001-02-13 Scientific Design Company, Inc. Glycol purification
GC0000169A (en) 2000-09-28 2005-06-29 Shell Int Research Catalytic process for producing an alkylene glycolwith reactor-output recycle.
CA2469696A1 (en) * 2003-06-06 2004-12-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the production of alkylene glycols using homogeneous catalysts
US7435858B2 (en) 2004-12-23 2008-10-14 Shell Oil Company Process for the preparation of alkylene glycols
PE20070477A1 (es) 2005-08-02 2007-05-16 Shell Int Research Proceso para la preparacion de carbonatos de alquileno
PE20070478A1 (es) 2005-08-02 2007-05-18 Shell Int Research Proceso de preparacion de alquilenglicoles
US7459589B2 (en) 2005-12-22 2008-12-02 Shell Oil Company Process for the preparation of an alkylene glycol
US7750170B2 (en) 2005-12-22 2010-07-06 Shell Oil Company Process for mixing an oxidant having explosive potential with a hydrocarbon
WO2008031864A1 (en) 2006-09-15 2008-03-20 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the preparation of alkylene carbonate
DE602007010325D1 (de) 2006-09-15 2010-12-16 Shell Int Research Verfahren zur herstellung von alkylenglykolen
US7663005B2 (en) * 2007-05-30 2010-02-16 Sd Lizenzverwertungsgesellschaft Mbh & Co. Kg Process for preparing an alkylene glycol
US8304584B2 (en) 2007-06-27 2012-11-06 H R D Corporation Method of making alkylene glycols
US7491856B2 (en) * 2007-06-27 2009-02-17 H R D Corporation Method of making alkylene glycols
CA2693965A1 (en) 2007-07-20 2009-01-29 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the preparation of alkylene glycols
US8053609B2 (en) 2007-10-15 2011-11-08 Sd Lizenzverwertungsgesellschaft Mbh & Co. Kg Solid catalyst useful for converting an alkylene oxide to an alkylene glycol

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620529A (en) * 1979-07-30 1981-02-26 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Preparation of alkylene glycol

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB595407A (en) * 1943-08-17 1947-12-04 American Cyanamid Co Production of pure glycol solutions
US2615901A (en) * 1949-05-11 1952-10-28 Jefferson Chem Co Inc Process of producing ethylene oxide substantially free of acetaldehyde
JPS5419905A (en) * 1977-07-15 1979-02-15 Showa Denko Kk Preparation of alkylene glycols
CA1120955A (en) * 1979-07-09 1982-03-30 Toshihiko Kumazawa Process for the production of alkylene glycols
JPS5673035A (en) * 1979-11-19 1981-06-17 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Preparation of alkylene glycol

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5620529A (en) * 1979-07-30 1981-02-26 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Preparation of alkylene glycol

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6314744A (ja) * 1986-06-30 1988-01-21 ユニオン、カ−バイド、コ−ポレ−ション メタレ−ト含有固体を使用するアルキレングリコ−ルの改良製造方法
JPH1112206A (ja) * 1997-04-30 1999-01-19 Mitsubishi Chem Corp アルキレングリコール類の製造方法

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Publication number Publication date
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US4560813A (en) 1985-12-24
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EP0156449A3 (en) 1987-02-04
CA1269998A (en) 1990-06-05

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