TW593246B - Method of preparation of sodium 3,5-bis(hydroxypropyl)-carboxyl-benzenesulfonate - Google Patents

Description

593246 __案號90133028_年月曰 修正___ 五、發明說明（1) 本發明係有關於一種製備磺酸鈉笨二甲酯醇的方法， 特別有關於一種可在製備磺酸鈉苯二甲酯醇過程中降低雙 丙二醇量（Dipropylene Glycol, DPG)的方法。 近二十年來全球各紡織纖維中以聚酯纖維的產能成長 最為快速。同樣地，與聚酯相關的共聚物研發也受到相當 的重視，世界上具有商業開發價值的酯類纖維，較熟悉的 有聚對苯二甲酸乙二酯（PET)和聚對笨二甲酸丁二g旨 (PBT )織維。 1 9 95年SHELL公司開始量產地毯用聚對笨二甲酸丙二 酯（Polypropylene Terephthalate,PTT)纖維，具有 NYLON纖维的回彈性優點，另外最大的特色是PTT纖維可常 壓染色而不需要導染劑•就環境保護及節約能源觀點來 看，PTT是新型聚酯纖維中相當具潛力的產品。如同PET的 研發進展，有關含有磺酸鹽苯基團的PTT共聚酯具有陽離 子可染型之特性。此種陽離子可染PTT (簡稱CD-PTT )若 與PTT搭配，可製造雙色調效果，開發出各種不同色調的 新紗種及新布種，提高聚酯織物的價位。另外，PTT織物 的吸濕性比PET織物差，導致抗靜電性及抗防污性也較 差。CD-PTT可降低PTT之此項缺點。 目前常用之商業化CD-PET之製備方法，通常是以5-磺 酸鈉苯二甲酸甲酯（簡稱MS )與大量乙二醇（EG )於催化 劑或添加劑下進行反應，而得到含各種混合物之乙二醇溶 液。再以此中間產物混合物與SPET聚合物進行共聚和反 應。該中間產物混合物已經有許多報導，例如日本專利 JP2000 1 361 78 (SANYO CHEM, 20 00 ) ·日本專利 593246 __案號 90133028_年月 日__ 五、發明说明（2) JP41 69 566 (TAAKEM0T0, 1 9 92 )，日本專利 JP5 81 5 776 (SUZUKI, 1953)等。上述方法之缺點在於若以丙二醇 (1, 3-propanediol ; 1，3-PDO )替代乙二醇（EG )時，反 應時間太長，且雙丙二醇 -0CH2CH2CH2OCH2CH2CH20,（dipropylene glycol ;DPG)的含 量太高，將導致纖維紡絲品質大幅下降。 另外Ho’echst公司（1 99 7年）報導，先將5 -磺基異苯 二酸（54111{〇15〇口111:1^131：1〇&(^(1;5-31?八）與鹼中和形成 鹽類，再分散於二醇溶劑中，然後加入催化劑反應。其缺 點為5-SIPA在溶劑中溶解度不佳，故需使用大量溶劑。較 早期的報導也有如美國專利3018272所教導，是以甲醇與 苯為溶劑。該方法在實用上會有環保的問題。 上述各種文獻，皆是針對CD-PET產物的研發，但對 CD-PTT則未有具雄報導β 负鑑於此，本發明提供一種合成CD_pTT的製程，可提 尚5 %酸納本二甲酸甲酿（§)之醋化率並能大幅減少中間 體化合物溶液之雙丙二醇（DPG)的含量，避免降低孅維 品質。 為了達成本發明，本發明之製偫磺酸鈉苯二甲酯醇 (如化學式I所示）

593246 索號 90133028 年月曰 五、發明說明（3)

的方法，係將（A )磺酸納笨二甲酸酯（如化學式I I所示

，（8)1，3-丙二醇，（〇)1^((^)4以及（0)鹼金屬鹽類 混合之後•在140~220 °C溫度之間進行反應；其中B/A莫耳 比為2·0、40· 0 。 上述方法中，該磺酸鈉苯二甲酸酯係擇自5 -磺酸鈉異 苯二曱酸甲酯'5 -磺酸鈉異苯二甲酸乙酯、5 -磺酸鈉異苯 二甲酸丙酯及5-續酸納異笨二甲酸丁酯所組成之群組。而 TiOR中的R為-(CH2)nCH3，n則為卜7。上述鹼金屬鹽類為碳 酸鈉或醋酸鈉。 根據本發明之製備磺酸鈉苯二甲酷醇的方法，除了大 幅降低雙丙二醇（DPG )的含量之外，亦開發使用不同的 觸媒大幅提高MS的gg化率。 為了讓本發明之上述目的、特徵和優點更明顯易懂， 下文特舉出較佳實施例’並配合所附圖示，作詳細說明如 下_·

第8頁 593246 _案號90133028__年月日 修正_ 五、發明說明（4) 實施例 實施例1

將5-磺酸鈉笨二甲酸曱酯（ms)(178克，〇·6莫耳）與 1，3-丙二醇（450克，6·5莫耳）混合後，加入丁基鈦 (Tetrabutyloxyl Titanium; ΤΒΤ) (0·7 克，llOOppm)及 碳酸納（0·65克，10 0 0 ppm )，將所得之混合物加熱至反應溫 度130〜180 X：之間4小時，將此所得之混合物取樣以HPLC分 析·· HPLC(tnethanol，elution time, minute):2.1 (<1· 0%，DPG ) : 3. 24 (主產物）；6· 35(< 0· 2%，含DPG 之磺酸鈉苯二甲酯醇衍生物）。此混合物液體再逐漸減壓 下，將低沸點溶劑及化合物蒸餾出，存留於反應器内之產 品，以HPLC及1 HNMR分析及計算後，確定為磺酸鈉苯二甲 S旨醇化合物（如化學式I所示）。iHNMR(d广三氟醋酸， PPm): 了·57(3Η，磺酸鈉苯基）；4·15(4Η，CH20); 4·08(4Η，-CH202C·) ; 3·4(<1%，-CH20CH2-，DPG); 1· 88-1· 82(4H，-CH2-，1, 3-PDO 及DPG)。檢測釋出之甲酯 量分析結果顯示MS酯化率高於90 %。 實施例2 反應條件與實施例1相同，惟加入丁基鈦及醋酸鈉。 化率及DPG含量之結果如表1所示β 比較例1 將5-磺酸鈉苯二甲酸甲酯（MS)與1,3-丙二醇依實施 例1相同之莫耳比例混合後，加入20 0ppm之酷酸鋅或贈酸 鈣，將所得之混合物加熱至反應溫度130〜180 °C之間4小

593246 _案號90133028__年月日 修正__ 五、發明說明（5) 比較例2 反應條件與比較例1相同，惟以丁基欽取代醋酸鋅或 醋酸鈣。酯化率及DPG含量之結果如表1所示。 觸媒 添加劑 «料MS2酯化華 C酯化時間4小時） 中藺Η溶液Φ DPG含至（％ ) 霣施例1 丁基》 破酸撕 >90% <1.096 寅施例’2 丁基肽 睡駸肭 >9096 <1.0% 比K例1 睡ft鋅或 醱酸眄 無 <2096 比Κ例2 丁基鈦 無 >9056 5.0% 表1的數據顯示，比較例1及比較例2顯示，若僅單獨 使用丁基鈦或雖酸鋅（或醋酸約）為觸媒，無法同時達到 高酯化率以及低DPG含量，而實施例1及2同時使用丁基鈦 以及碳酸鈉或醋酸鈉，酯化率達85%以上，而DPG含量皆 低於1.0%，因而達成本發明之發明目的。即，根據本發 明之製備磺酸鈉苯二甲酯醇的方法，藉由使用鈦系觸媒及 添加劑碳酸鈉（或醋酸鈉），可提高酯化率，減少反應時 間，且所需之反應溫度較低，同時DPG含量也大幅減少， 可避免影響纖維產品的品質。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 β mraHi mm

Claims (1)

1. 593246 % 9013^028 年 月 Θ 修正 六 申請專利範園 一 1· 一種製備績酸納苯二甲醋醇（如化學式I) HOH2CH2CH2CO — C V C 一 OCH2CH2CH2OH 的方法，將 S〇3Na 化賊I (A )磺酸鈉苯二f酸酯（化學式I I 0 ▼丨 •OCHa H3C0—Η S03Na 化攀式11 ’ （B)l，3 -丙二醇，（〇)14(〇1〇4以及（1))鹼金屬鹽 類混合之後，在140〜220 °C溫度之間進行反應；其中Β/Α莫 耳比為2.5-40.0。 2·如申請專利範園第1項所述之製備磺酸鈉笨二甲酯 醇的方法•其中該磺酸鈉笨二甲酸酯係一種擇自5 -磺酸鈉 異笨二甲酸甲酯、5-磺酸鈉異苯二甲酸乙酯、5 -磺酸鈉異 笨二甲酸丙酯及5-磺酸鈉異笨二甲酸丁酯所组成之群組。 3·如申請專利範圍第1項所述之製備磺酸鈉苯二甲酯 醇的方法，其中該Ti(〇R)4的濃度範圍為5〇〇Ppm- 1 500ppm，且，且r 為-(cH2)nCH3，而η 為卜 7。 4·如申請專利範圍第1項所述之製備磺酸鈉笨二曱酯 醇的方法，其中該鹼金屬螢類為碳酸鈉或醋酸鈉，且添加 濃度範園為5〇〇ppm-l 50 0ppm 0

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