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JP2005046749A - Catalyst for alkoxylation and method for manufacturing alkylene oxide addition product using it - Google Patents

Catalyst for alkoxylation and method for manufacturing alkylene oxide addition product using it Download PDF

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JP2005046749A JP2003282189A JP2003282189A JP2005046749A JP 2005046749 A JP2005046749 A JP 2005046749A JP 2003282189 A JP2003282189 A JP 2003282189A JP 2003282189 A JP2003282189 A JP 2003282189A JP 2005046749 A JP2005046749 A JP 2005046749A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a catalyst for alkoxylation with less unreacted product and by-product, capable of narrowing a distribution of polymerization degree of alkylene oxide addition product. <P>SOLUTION: The catalyst for alkoxylation is a catalyst for alkoxylation comprising at least one kind of boron compound selected from the group consisting of boron trifluoride complex salts, borohydrofluoric acid and borohydrofluoric acid salts (for example boron trifluoride ethyl ether complex) and metal alkolate (for example, aluminum alkolate). Further, the method for manufacturing an alkylene oxide addition product comprises the reaction of an active hydrogen atom-containing compound with alkylene oxide in the presence of the catalyst. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、アルコキシル化用触媒に関し、またこれを用いたアルキレンオキサイド付加物の製造方法に関するものである。   The present invention relates to an alkoxylation catalyst and to a method for producing an alkylene oxide adduct using the same.

高級アルコール、アルキルフェノール、脂肪酸、アルキルアミン等の活性水素含有化合物は、アルキレンオキサイドとの付加重合により、疎水基の構造と親水基の構造を自由に組み合わせることができるので、家庭用洗剤や工業用界面活性剤、更にはアニオン界面活性剤の原料として広範な用途に利用されている。これらの活性水素を持つ化合物とアルキレンオキサイドから得られるアルキレンオキサイド付加物を製造するために、従来、触媒として、苛性ソーダ、苛性カリ、トリエチルアミン等の塩基性触媒や、三フッ化ホウ素や五塩化アンチモン等の酸性触媒が用いられている。   Active hydrogen-containing compounds such as higher alcohols, alkylphenols, fatty acids, and alkylamines can be combined freely with the structure of hydrophobic groups and structures of hydrophilic groups by addition polymerization with alkylene oxide. It is used in a wide range of applications as a raw material for an activator and further an anionic surfactant. In order to produce an alkylene oxide adduct obtained from a compound having these active hydrogens and an alkylene oxide, conventionally, a basic catalyst such as caustic soda, caustic potash, or triethylamine, boron trifluoride, antimony pentachloride, or the like is used as a catalyst. An acidic catalyst is used.

しかしながら、これらの公知の触媒には以下のような欠点がある。すなわち、塩基性触媒を用いた場合、副生成物が少なく重合度の高いものが容易に得られるが、重合度分布が広くなり、高級アルコール等の活性水素含有化合物の未反応物からアルキレンオキサイド重合度の高いものまで含む混合物となる。未反応物が多いと重合物の臭気が強く、重合物の石油エーテル可溶分などの値が高くなるので、洗浄用の界面活性剤として使用するには問題があり、また、アルキレンオキサイドの重合度の高いものが多いと、疎水性と親水性のバランスが崩れるので、界面活性剤としての性能低下などが問題となる。   However, these known catalysts have the following disadvantages. That is, when a basic catalyst is used, it is easy to obtain a polymer having a low degree of by-products and a high degree of polymerization. It becomes a mixture containing up to a high degree. If there are many unreacted substances, the odor of the polymer is strong and the value of the petroleum ether soluble matter of the polymer is high, so there is a problem in using it as a surfactant for washing, and the polymerization of alkylene oxide If there are many high-grade ones, the balance between hydrophobicity and hydrophilicity will be lost, and there will be a problem such as deterioration in performance as a surfactant.

一方、酸性触媒を用いた場合、高級アルコール等の活性水素含有化合物の未反応物は少なくなるが、ポリエチレングリコールやジオキサンなどの望ましくない副生成物が多く生成する。また、酸性触媒は金属に対する腐食性が強いので、使用する装置が限定され、工業用触媒として不具合な点を有する。   On the other hand, when an acidic catalyst is used, unreacted products of active hydrogen-containing compounds such as higher alcohols are reduced, but many undesirable by-products such as polyethylene glycol and dioxane are generated. Moreover, since an acidic catalyst has strong corrosiveness with respect to a metal, the apparatus to be used is limited and has a fault as an industrial catalyst.

また、従来、重合度分布の狭い触媒として多くのアルコキシル化用触媒が提案されているが、上記問題点を解決しながら重合度分布を十分狭くするものはほとんど得られていないのが実情である。   Conventionally, many catalysts for alkoxylation have been proposed as catalysts having a narrow polymerization degree distribution. However, in reality, there are hardly any catalysts capable of sufficiently narrowing the polymerization degree distribution while solving the above problems. .

例えば、下記特許文献1には、フッ化アルキルアルミニウムやフッ化アルコキシアルミニウムなどのハロゲン化物からなるアルコキシル化用触媒が提案されており、また、下記特許文献2には、フッ化アルコールのアルコキシル化用触媒として金属アルコラートとフッ化水素とからなる触媒が提案されている。   For example, Patent Document 1 listed below proposes an alkoxylation catalyst comprising a halide such as alkyl aluminum fluoride or alkoxy aluminum fluoride, and Patent Document 2 listed below discloses an alkoxylation catalyst for a fluorinated alcohol. As a catalyst, a catalyst composed of a metal alcoholate and hydrogen fluoride has been proposed.

なお、特許文献2の4頁右下欄13行以下には、三フッ化ホウ素と金属アルコキシドとからなる触媒が記載されているが、同文献ではこれを実際のアルコキシル化反応に使用した例が示されておらず、本発明の構成ないし作用効果を何ら示唆するものではない。
特開昭58−210859号公報 特開昭60−149533号公報
In addition, a catalyst composed of boron trifluoride and a metal alkoxide is described in page 4, lower right column, line 13 and below of Patent Document 2, but in this document, an example of using this in an actual alkoxylation reaction is described. It is not shown and does not suggest any configuration or effect of the present invention.
JP 58-210859 A JP-A-60-149533

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、副生成物が多く、金属に対する腐食性が強いといった従来の酸性触媒の問題点を解消しながら、しかも従来の塩基性触媒に比べて未反応物を大幅に低減することができ、更にアルキレンオキサイド付加物の重合度分布を十分に狭くすることができるアルコキシル化用触媒、およびこれを用いたアルキレンオキサイド付加物の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and solves the problems of conventional acidic catalysts such as many by-products and strong corrosiveness to metals, and compared with conventional basic catalysts. To provide an alkoxylation catalyst capable of greatly reducing unreacted substances and further narrowing the degree of polymerization distribution of alkylene oxide adducts, and a method for producing alkylene oxide adducts using the same. With the goal.

本発明者は、上記の課題を解決するべく鋭意研究した結果、三フッ化ホウ素錯塩類を始めとする特定のホウ素化合物と金属アルコラートとを併用することにより、未反応物を大幅に低減させながら、アルキレンオキサイド付加物の重合度分布を十分に狭くすることができ、しかも、副生物の生成や金属に対する腐食も抑えられることを見い出し、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventor uses a specific boron compound such as boron trifluoride complex salts and a metal alcoholate in combination, while greatly reducing unreacted substances. The inventors have found that the polymerization degree distribution of the alkylene oxide adduct can be sufficiently narrowed, and that the formation of by-products and the corrosion of the metal can be suppressed, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、三フッ化ホウ素錯塩類、ホウフッ化水素酸及びホウフッ化水素酸塩類からなる群から選ばれる少なくとも一種のホウ素化合物と、金属アルコラートとよりなるアルコキシル化用触媒を提供するものである。   That is, the present invention provides an alkoxylation catalyst comprising at least one boron compound selected from the group consisting of boron trifluoride complex salts, borohydrofluoric acid, and borofluoride salts, and a metal alcoholate. is there.

本発明はまた、活性水素原子含有化合物とアルキレンオキサイドとを、三フッ化ホウ素錯塩類、ホウフッ化水素酸及びホウフッ化水素酸塩類からなる群から選ばれる少なくとも一種のホウ素化合物と、金属アルコラートとの存在下で反応させることを特徴とするアルキレンオキサイド付加物の製造方法を提供するものである。   The present invention also provides an active hydrogen atom-containing compound and an alkylene oxide comprising at least one boron compound selected from the group consisting of boron trifluoride complex salts, borohydrofluoric acid and borohydrofluoride salts, and a metal alcoholate. The present invention provides a process for producing an alkylene oxide adduct characterized by reacting in the presence.

本発明によれば、従来のアルコキシル化用触媒に比べて、未反応物を大幅に低減することができ、また重合度分布の狭いアルキレンオキサイド付加物を得ることができる。そのため、重合物の臭気が弱く、また、アルキレンオキサイドの重合度の高いものが少ないので疎水性と親水性のバランスが崩れることがなく、界面活性剤としての性能低下などが生じない。更に、従来の酸性触媒に比べて副生成物が少なく、また反応が中性付近で進むので金属に対する腐食も抑えることができる。   According to the present invention, unreacted substances can be greatly reduced and an alkylene oxide adduct having a narrow polymerization degree distribution can be obtained as compared with conventional alkoxylation catalysts. Therefore, the odor of the polymer is weak, and since there are few alkylene oxides with a high degree of polymerization, the balance between hydrophobicity and hydrophilicity is not lost, and performance as a surfactant does not deteriorate. Furthermore, there are few by-products compared with the conventional acidic catalyst, and since the reaction proceeds in the vicinity of neutrality, corrosion of the metal can be suppressed.

本発明のアルコキシル化用触媒における第1成分であるホウ素化合物は、三フッ化ホウ素錯塩類、ホウフッ化水素酸(テトラフルオロホウ酸:HBF)、又はホウフッ化水素酸塩類であり、これらはそれぞれ単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。 The boron compound which is the first component in the alkoxylation catalyst of the present invention is boron trifluoride complex salts, borohydrofluoric acid (tetrafluoroboric acid: HBF 4 ), or borohydrofluoric acid salts, which are respectively It can be used alone or in combination of two or more.

前記三フッ化ホウ素錯塩類としては、例えば、三フッ化ホウ素エチルエーテルコンプレックス((CO・BF)等のアルキルエーテルコンプレックス、三フッ化ホウ素フェノールコンプレックス(2COH・BF)等のフェノール類コンプレックス、三フッ化ホウ素酢酸コンプレックス(2CHCOOH・BF)等のカルボン酸コンプレックス、三フッ化ホウ素メチルアルコールコンプレックス(CHOH・BF)等のアルキルアルコールコンプレックスなどが挙げられる。 Examples of the boron trifluoride complex salts include alkyl ether complexes such as boron trifluoride ethyl ether complex ((C 2 H 5 ) 2 O · BF 3 ), and boron trifluoride phenol complex (2C 6 H 5 OH). · BF 3) phenols such complexes, carboxylic acid complexes such as boron trifluoride acetic acid complex (2CH 3 COOH · BF 3) , an alkyl alcohol complexes such as boron trifluoride methyl alcohol complex (CH 3 OH · BF 3) Etc.

また、前記ホウフッ化水素酸塩類としては、例えば、ホウフッ化第一錫、ホウフッ化銅、ホウフッ化鉛、ホウフッ化亜鉛、ホウフッ化第一鉄、ホウフッ化アンチモン、ホウフッ化インジウム、ホウフッ化カリウム、ホウフッ化アンモニウム、ホウフッ化ソーダ、ホウフッ化マグネシウムなどが挙げられる。   Examples of the borohydrofluoride salts include stannous borofluoride, copper borofluoride, lead borofluoride, zinc borofluoride, ferrous borofluoride, antimony borofluoride, indium borofluoride, potassium borofluoride, and boron fluoride. And ammonium fluoride, sodium borofluoride, and magnesium borofluoride.

本発明のアルコキシル化用触媒における第2成分は金属アルコラートである。金属アルコラートとしては、下記一般式で表される化合物群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。

Figure 2005046749
The second component in the alkoxylation catalyst of the present invention is a metal alcoholate. The metal alcoholate is preferably at least one selected from the group of compounds represented by the following general formula.
Figure 2005046749

式中、R、R、RおよびRはそれぞれ水素原子、アルキル基又はアルコキシ基であって、各化合物で少なくとも1つはアルコキシ基である。即ち、上記化合物はいずれも少なくとも1つのアルコキシル基を有する。また、Mはマグネシウム又はカルシウム原子、Mはアルミニウム又はガリウム原子、Mはチタニウム又はジルコニウム原子である。上記アルキル基及びアルコキシ基は炭素数が1〜18であることが好ましい。また、R、R、RおよびRの全てがアルコキシ基であることが好ましい。 In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, and at least one of each compound is an alkoxy group. That is, all of the above compounds have at least one alkoxyl group. M 1 is a magnesium or calcium atom, M 2 is an aluminum or gallium atom, and M 3 is a titanium or zirconium atom. The alkyl group and alkoxy group preferably have 1 to 18 carbon atoms. Moreover, it is preferable that all of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are alkoxy groups.

これらの具体例として、2価の金属アルコラート(Mの場合)としては、マグネシウムジエチラート、マグネシウムメトキシエチラート、カルシウムジエチラート、カルシウムメトキシエチラートなどが挙げられる。 Specific examples of these divalent metal alcoholates (in the case of M 1 ) include magnesium diethylate, magnesium methoxyethylate, calcium diethylate, and calcium methoxyethylate.

また、3価の金属アルコラート(Mの場合)としては、アルミニウムトリイソプロピレート、モノsec−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリsec−ブチレート、アルミニウムトリtert−ブチレート、アルミニウムトリエチレート、ガリウムトリイソプロピレートなどが挙げられる。 Trivalent metal alcoholates (in the case of M 2 ) include aluminum triisopropylate, mono sec-butoxyaluminum diisopropylate, aluminum trisec-butyrate, aluminum tritert-butyrate, aluminum triethylate, gallium triisopropylate. Rate and so on.

また、4価の金属アルコラート(Mの場合)としては、テトライソプロピルチタネート、テトラオクチルチタネート、テトラメチルチタネート、テトラステアリルチタネート、ジルコニウムテトライソプロピレートなどが挙げられる。 Examples of the tetravalent metal alcoholate (in the case of M 3 ) include tetraisopropyl titanate, tetraoctyl titanate, tetramethyl titanate, tetrastearyl titanate, and zirconium tetraisopropylate.

上記の中でも好ましいのは、3価の金属アルコラートであるアルミニウムアルコラートであり、より具体的には、アルミニウムイソプロピレート(Al(iso−CO))、モノsec−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート(Al(iso−CO)(sec−CO))、アルミニウムsec−ブチレート(Al(sec−CO))、アルミニウムエチレート(Al(O−CO))、アルミニウムトリtert−ブチレート(Al(tert−CO))などが挙げられる。 Preferred among the above are aluminum alcoholate is a trivalent metal alcoholate, more specifically, aluminum isopropylate (Al (iso-C 3 H 7 O) 3), mono-sec- butoxy aluminum diisopropylate (Al (iso-C 3 H 7 O) 2 (sec-C 4 H 9 O)), aluminum sec- butylate (Al (sec-C 4 H 9 O) 3), aluminum ethylate (Al (O-C 2 H 5 O) 3), aluminum tri tert- butylate (Al (tert-C 4 H 9 O) 3) , and the like.

本発明のアルコキシル化用触媒は、上記したホウ素化合物と金属アルコラートとを併用することを特徴とするものであり、併用することにより従来の触媒に比べて重合度分布の狭いアルキレンオキサイド付加物を得ることができる。その理由は、必ずしも明らかではないが、両者を混ぜることにより反応系中で何らかの複合体(コンプレックス)を形成しているものと考えられる。すなわち、後記実施例でも示されるように、上記ホウ素化合物単独で使用した場合には反応系は酸性であるが(比較例2,5参照)、これとほぼ中性の金属アルコラートとを組み合わせた場合には、中性に近いpHで反応が進むことから(実施例1〜7参照)、何らかのコンプレックスが形成されている可能性が高い。そして、このようにコンプレックスを形成することで優れた触媒作用が発揮されるものと推察される。なお、金属アルコラートと併用するホウ素化合物としてBFガスを用いた場合、BFガスは気体であることから金属アルコラートと均一に混ざりにくく、上記コンプレックスを形成しにくいためか、上記した本発明特有の作用効果は得られない。 The alkoxylation catalyst of the present invention is characterized by using the above-described boron compound and metal alcoholate in combination, and by using it together, an alkylene oxide adduct having a narrow polymerization degree distribution as compared with conventional catalysts is obtained. be able to. The reason is not necessarily clear, but it is considered that some complex is formed in the reaction system by mixing the two. That is, as will be shown in Examples below, when the boron compound is used alone, the reaction system is acidic (see Comparative Examples 2 and 5), but when this is combined with a substantially neutral metal alcoholate. Since the reaction proceeds at a pH close to neutrality (see Examples 1 to 7), there is a high possibility that some complex is formed. And it is speculated that excellent catalytic action is exhibited by forming a complex in this way. In the case of using a BF 3 gas as a boron compound in combination with a metal alcoholate, BF 3 gas is hardly mixed in the metal alcoholate and uniform since it is a gas, probably because it is difficult to form the complex, the present invention specific for the above The effect cannot be obtained.

上記ホウ素化合物と金属アルコラートとの混合比は、ホウ素化合物のモル数をA、金属アルコラートのモル数をBとしたとき、モル比A/B=1/2〜2/1であることが好ましい。この範囲を超えて上記ホウ素化合物が多すぎると、重合度分布が広くなる傾向にある。また、上記範囲を超えて上記金属アルコラートが多すぎると、反応速度が遅くなる傾向にある。より好ましいモル比は、A/B=1/1〜1.5/1であり、すなわち、上記ホウ素化合物が金属アルコラートよりも少し多めになるように混合することが、重合度分布を狭くする上で好ましい。   The mixing ratio of the boron compound and the metal alcoholate is preferably a molar ratio A / B = 1/2 to 2/1, where A is the number of moles of the boron compound and B is the number of moles of the metal alcoholate. If the boron compound is too much beyond this range, the polymerization degree distribution tends to be broadened. Moreover, when there is too much said metal alcoholate exceeding the said range, it exists in the tendency for reaction rate to become slow. A more preferable molar ratio is A / B = 1/1 to 1.5 / 1. In other words, mixing so that the boron compound is slightly larger than the metal alcoholate can narrow the polymerization degree distribution. Is preferable.

本発明の製造方法においては、活性水素原子含有化合物にアルキレンオキサイドを付加してアルキレンオキサイド付加物を製造するに際し、上記ホウ素化合物と金属アルコラートとを触媒として同時に用いる。   In the production method of the present invention, when the alkylene oxide adduct is produced by adding an alkylene oxide to an active hydrogen atom-containing compound, the boron compound and the metal alcoholate are simultaneously used as a catalyst.

上記活性水素含有化合物としては、アルコール類、多価アルコール類、フェノール類、カルボン酸類、アミン類およびそれらの混合物等が挙げられる。   Examples of the active hydrogen-containing compound include alcohols, polyhydric alcohols, phenols, carboxylic acids, amines, and mixtures thereof.

アルコール類としては、炭素数1〜30の飽和または不飽和の直鎖もしくは分枝構造のアルキル基を有する1級アルコールや2級アルコール、アリールアルキルアルコール等が挙げられる。具体的には、1級アルコールとしては、n−オクタノール、n−デカノール、n−ドデカノール、オレイルアルコール、2−エチルヘキサノール等、2級アルコールとしては、2−デカノール、2−ドデカノール等である。   Examples of alcohols include primary alcohols, secondary alcohols, and arylalkyl alcohols having a saturated or unsaturated linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. Specific examples of the primary alcohol include n-octanol, n-decanol, n-dodecanol, oleyl alcohol, and 2-ethylhexanol. Examples of the secondary alcohol include 2-decanol and 2-dodecanol.

多価アルコール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等が挙げられる。   Examples of the polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol and the like.

フェノール類としては、フェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール等が挙げられる。   Examples of phenols include phenol, octylphenol, nonylphenol and the like.

カルボン酸類としては、炭素数1〜30の飽和または不飽和の直鎖もしくは分枝構造のアルキル基を有する脂肪酸等が挙げられる。具体的には、酢酸、プロピオン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が挙げられる。   Examples of the carboxylic acids include fatty acids having a saturated or unsaturated linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. Specific examples include acetic acid, propionic acid, lauric acid, stearic acid, oleic acid and the like.

アミン類としては、炭素数1〜30の飽和または不飽和のアルキル基を有する1級または2級アミン等が挙げられる。具体的には、オクチルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、ジステアリルアミン等が挙げられる。   Examples of amines include primary or secondary amines having a saturated or unsaturated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. Specific examples include octylamine, laurylamine, stearylamine, distearylamine and the like.

これらの活性水素原子含有化合物の中では、炭素数8〜22の飽和または不飽和の直鎖もしくは分枝構造のアルキル基を有する1級アルコールおよび2級アルコール類が好ましく、特に好ましいのは炭素数10〜18の直鎖もしくは分枝構造の飽和の1、2級アルコールである。   Among these active hydrogen atom-containing compounds, primary alcohols and secondary alcohols having a saturated or unsaturated linear or branched alkyl group having 8 to 22 carbon atoms are preferable, and carbon number is particularly preferable. It is a saturated primary or secondary alcohol having 10 to 18 linear or branched structures.

本発明で用いられるアルキレンオキサイドは、活性水素を持つ化合物と反応してアルコキシレートを生成し得るものであればどのようなものでも良いが、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のオキシラン環を持つものが好ましく、特に好ましいのはエチレンオキサイドである。   The alkylene oxide used in the present invention may be any alkylene oxide that can react with a compound having active hydrogen to produce an alkoxylate, but has an oxirane ring such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and the like. Of these, ethylene oxide is particularly preferable.

本発明の製造方法によるアルキレンオキサイド付加物の製造は、オートクレーブ等の圧力反応器で、通常の操作手順および反応条件で容易に行うことができる。その際、反応温度は、100〜150℃であることが好ましく、より好ましくは110〜130℃である。本発明の触媒は反応温度により重合度分布が変化するものであり、反応温度を100℃以上とすることにより重合度分布をより狭くすることができる。一方、反応温度が150℃を越えると、上記ホウ素化合物が失活して十分な効果を得にくくなる。なお、かかる反応温度は、従来の三フッ化ホウ素錯塩類単独使用の場合にせいぜい90℃までと低温で反応させていることに比べて特徴となり得る。   Production of the alkylene oxide adduct by the production method of the present invention can be easily carried out in a pressure reactor such as an autoclave, under ordinary operating procedures and reaction conditions. In that case, it is preferable that reaction temperature is 100-150 degreeC, More preferably, it is 110-130 degreeC. The degree of polymerization distribution of the catalyst of the present invention varies depending on the reaction temperature. By setting the reaction temperature to 100 ° C. or higher, the degree of polymerization distribution can be made narrower. On the other hand, when the reaction temperature exceeds 150 ° C., the boron compound is deactivated and it becomes difficult to obtain a sufficient effect. Such a reaction temperature can be a feature of the conventional reaction using boron trifluoride complex salts alone at a low temperature of 90 ° C. at most.

なお、触媒の使用量は、特に限定されないが、活性水素含有化合物に対して、0.1〜5.0重量%であることが好ましい。   In addition, although the usage-amount of a catalyst is not specifically limited, It is preferable that it is 0.1 to 5.0 weight% with respect to an active hydrogen containing compound.

反応終了後、触媒は反応生成物中に残存していてもよいし、それが不都合な場合には、そのままろ過したり、吸着処理後にろ過したり、加水分解処理後にろ過したり、あるいはまた、凝集処理後にろ過したりすることにより除去することもできる。   After completion of the reaction, the catalyst may remain in the reaction product. If it is inconvenient, the catalyst may be filtered as it is, filtered after the adsorption treatment, filtered after the hydrolysis treatment, or It can also be removed by filtration after the coagulation treatment.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.

〔実施例1〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)と、三フッ化ホウ素エチルエーテル錯体塩[BF・(CO]2.2g(0.015モル)、および、アルミニウムsec−ブチレート(ASDB)[Al(sec−CO)]2.8g(0.011モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した(上記モル比A/B=1.4)。次に、温度を120℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド132g(3モル)を導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。なお、反応中の溶液のpHは6.0であった。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は3.0であった。分子量分布をゲルパーミッションクロマトグラフフィー(GPC)で測定した結果、未反応アルコール量は0.7重量%であった。また、副生ポリエチレングリコール(PEG)の量を液体クロマトグラフィーで測定したところ、2.0重量%であった。
[Example 1]
In a stainless steel autoclave, 187 g (1 mol) of lauryl alcohol, 2.2 g (0.015 mol) of boron trifluoride ethyl ether complex salt [BF 3. (C 2 H 5 ) 2 O], and aluminum sec- After adding 2.8 g (0.011 mol) of butyrate (ASDB) [Al (sec-C 4 H 9 O) 3 ], the inside of the autoclave was replaced with nitrogen (the above molar ratio A / B = 1.4). Next, 132 g (3 mol) of ethylene oxide was introduced while maintaining the temperature at 120 ° C. and the pressure of 0.2 MPa, and the reaction was performed. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The pH of the solution during the reaction was 6.0. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 3.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by gel permeation chromatography (GPC), the amount of unreacted alcohol was 0.7% by weight. The amount of by-produced polyethylene glycol (PEG) measured by liquid chromatography was 2.0% by weight.

〔実施例2〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)と、三フッ化ホウ素エチルエーテル錯体塩[BF・(CO]2.2g(0.015モル)、および、アルミニウムイソプロピレート(AIPD)[Al(iso−CO)]2.5g(0.011モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した(上記モル比A/B=1.4)。次に、温度を120℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド132g(3モル)導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。なお、反応中の溶液のpHは5.9であった。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は3.0であった。分子量分布をGPCで測定した結果、未反応アルコール量は0.8重量%であった。副生PEG量は2.2重量%であった。
[Example 2]
In a stainless steel autoclave, 187 g (1 mol) of lauryl alcohol, 2.2 g (0.015 mol) of boron trifluoride ethyl ether complex salt [BF 3. (C 2 H 5 ) 2 O], and aluminum isopropylate After adding (AIPD) [Al (iso-C 3 H 7 O) 3 ] 2.5 g (0.011 mol), the inside of the autoclave was replaced with nitrogen (the above molar ratio A / B = 1.4). Next, while maintaining the temperature at 120 ° C. and the pressure at 0.2 MPa, 132 g (3 mol) of ethylene oxide was introduced to carry out the reaction. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The pH of the solution during the reaction was 5.9. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 3.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by GPC, the amount of unreacted alcohol was 0.8% by weight. The amount of byproduct PEG was 2.2% by weight.

〔比較例1〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)とKOH0.6g(0.011モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次に、温度を120℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド132g(3モル)導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は3.0であった。分子量分布をGPCで測定した結果、未反応アルコール量は8.8重量%であった。副生PEG量は0.5重量%であった。
[Comparative Example 1]
After adding 187 g (1 mol) of lauryl alcohol and 0.6 g (0.011 mol) of KOH to a stainless steel autoclave, the inside of the autoclave was replaced with nitrogen. Next, while maintaining the temperature at 120 ° C. and the pressure at 0.2 MPa, 132 g (3 mol) of ethylene oxide was introduced to carry out the reaction. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 3.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by GPC, the amount of unreacted alcohol was 8.8% by weight. The amount of byproduct PEG was 0.5% by weight.

〔比較例2〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)と三フッ化ホウ素エチルエーテル錯体塩[BF・(CO]0.6g(0.004モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次に、温度を70℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド132g(3モル)導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。なお、反応中の溶液のpHは3.8であった。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は3.0であった。分子量分布をGPCで測定した結果、未反応アルコール量は3.7重量%であった。副生PEG量は5.0重量%であった。
[Comparative Example 2]
After adding 187 g (1 mol) of lauryl alcohol and 0.6 g (0.004 mol) of boron trifluoride ethyl ether complex salt [BF 3. (C 2 H 5 ) 2 O] to a stainless steel autoclave, the inside of the autoclave Replaced with nitrogen. Next, while maintaining the temperature at 70 ° C. and the pressure at 0.2 MPa, 132 g (3 mol) of ethylene oxide was introduced to carry out the reaction. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The pH of the solution during the reaction was 3.8. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 3.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by GPC, the amount of unreacted alcohol was 3.7% by weight. The amount of byproduct PEG was 5.0% by weight.

〔比較例3〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)とハイドロタルサイト加熱処理品3.2gを添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次いで、温度を120℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド132g(3モル)導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は3.0であった。分子量分布をGPCで測定した結果、未反応アルコール量は4.5重量%であった。副生PEG量は1.5重量%であった。
[Comparative Example 3]
After adding 187 g (1 mol) of lauryl alcohol and 3.2 g of a hydrotalcite heat-treated product to a stainless steel autoclave, the inside of the autoclave was replaced with nitrogen. Next, 132 g (3 mol) of ethylene oxide was introduced while maintaining the temperature at 120 ° C. and the pressure of 0.2 MPa, to carry out the reaction. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 3.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by GPC, the amount of unreacted alcohol was 4.5% by weight. The amount of byproduct PEG was 1.5% by weight.

図1に、実施例1および比較例1〜3で得られた各アルキレンオキサイド付加物についての付加モル数分布を示す。図から明らかなように、三フッ化ホウ素錯塩とアルミニウムアルコラートとを併用した実施例1では、比較例の各触媒に比べて、重合度分布が極めて狭いものであった。   In FIG. 1, distribution of addition mole number about each alkylene oxide adduct obtained in Example 1 and Comparative Examples 1-3 is shown. As is clear from the figure, in Example 1 in which the boron trifluoride complex salt and aluminum alcoholate were used in combination, the polymerization degree distribution was extremely narrow compared to the catalysts of the comparative examples.

また、上記した各実施例および比較例の結果を下記表1に示す。同表から明らかなように、実施例の触媒では、KOHを用いた比較例1に比べて、副生PEG量は若干増加したものの、未反応アルコール量は大幅に低減されていた。このように本実施例では、エチレンオキサイドの付加モル数が少ない場合でありながら、未反応物を少なくすることができ、このことからも重合度分布が狭いことが分かる。また、三フッ化ホウ素錯塩単独使用の比較例2では反応系のpHが 3.8であったのに対し、実施例1,2ではより中性に近いpHで反応が進んでおり、そのため、金属に対する腐食性という点からも好ましいものであった。   Table 1 below shows the results of the above examples and comparative examples. As is apparent from the table, the amount of unreacted alcohol was greatly reduced in the catalyst of the example, although the amount of by-product PEG was slightly increased as compared with Comparative Example 1 using KOH. Thus, in this example, although the number of moles of ethylene oxide added is small, it is possible to reduce the amount of unreacted substances, which also shows that the degree of polymerization distribution is narrow. Further, in Comparative Example 2 in which the boron trifluoride complex salt alone was used, the pH of the reaction system was 3.8, whereas in Examples 1 and 2, the reaction was proceeding at a pH closer to neutrality. It was also preferable in terms of corrosiveness to metals.

〔実施例3〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)と、三フッ化ホウ素エチルエーテル錯体塩[BF・(CO]2.9g(0.020モル)、および、アルミニウムsec−ブチレート(ASDB)[Al(sec−CO)]3.6g(0.015モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した(上記モル比A/B=1.4)。次に、温度を120℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド220g(5モル)導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。なお、反応中の溶液のpHは5.8であった。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は5.0であった。分子量分布をGPCで測定した結果、未反応アルコール量は0.3重量%であった。副生PEG量は3.3重量%であった。
Example 3
In a stainless steel autoclave, 187 g (1 mol) of lauryl alcohol, 2.9 g (0.020 mol) of boron trifluoride ethyl ether complex salt [BF 3. (C 2 H 5 ) 2 O], and aluminum sec- butyrate (ASDB) [Al (sec- C 4 H 9 O) 3] after adding 3.6 g (0.015 mol), was replaced in the autoclave with nitrogen (the molar ratio a / B = 1.4). Next, while maintaining the temperature at 120 ° C. and the pressure of 0.2 MPa, 220 g (5 mol) of ethylene oxide was introduced to carry out the reaction. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The pH of the solution during the reaction was 5.8. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 5.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by GPC, the amount of unreacted alcohol was 0.3% by weight. The amount of byproduct PEG was 3.3% by weight.

〔実施例4〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)と、三フッ化ホウ素エチルエーテル錯体塩[BF・(CO]2.1g(0.015モル)、および、アルミニウムsec−ブチレート(ASDB)[Al(sec−CO)]3.6g(0.015モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した(上記モル比A/B=1.0)。次に、温度を120℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド220g(5モル)導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。なお、反応中の溶液のpHは5.7であった。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は5.0であった。分子量分布をGPCで測定した結果、未反応アルコール量は0.3重量%であった。副生PEG量は3.0重量%であった。
Example 4
In a stainless steel autoclave, 187 g (1 mol) of lauryl alcohol, 2.1 g (0.015 mol) of boron trifluoride ethyl ether complex salt [BF 3. (C 2 H 5 ) 2 O], and aluminum sec- After adding 3.6 g (0.015 mol) of butyrate (ASDB) [Al (sec-C 4 H 9 O) 3 ], the inside of the autoclave was replaced with nitrogen (the above molar ratio A / B = 1.0). Next, while maintaining the temperature at 120 ° C. and the pressure of 0.2 MPa, 220 g (5 mol) of ethylene oxide was introduced to perform the reaction. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The pH of the solution during the reaction was 5.7. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 5.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by GPC, the amount of unreacted alcohol was 0.3% by weight. The amount of byproduct PEG was 3.0% by weight.

〔実施例5〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)と、三フッ化ホウ素エチルエーテル錯体塩[BF・(CO]1.0g(0.007モル)、および、アルミニウムsec−ブチレート(ASDB)[Al(sec−CO)]3.6g(0.015モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した(上記モル比A/B=2.0)。次に、温度を120℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド220g(5モル)導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。なお、反応中の溶液のpHは5.8であった。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は5.0であった。分子量分布をGPCで測定した結果、未反応アルコール量は0.3重量%であった。副生PEG量は3.3重量%であった
〔実施例6〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)と、三フッ化ホウ素エチルエーテル錯体塩[BF・(CO]4.1g(0.029モル)、および、アルミニウムsec−ブチレート(ASDB)[Al(sec−CO)]3.6g(0.015モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した(上記モル比A/B=0.5)。次に、温度を120℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド220g(5モル)導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。なお、反応中の溶液のpHは5.6であった。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は5.0であった。分子量分布をGPCで測定した結果、未反応アルコール量は0.3重量%であった。副生PEG量は3.1重量%であった
〔比較例4〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)とKOH0.8g(0.015モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次に、温度を120℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド220g(5モル)導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は5.0であった。分子量分布をGPCで測定した結果、未反応アルコール量は4.7重量%であった。また副生PEG量は0.5重量%であった。
Example 5
In a stainless steel autoclave, 187 g (1 mol) of lauryl alcohol, 1.0 g (0.007 mol) of boron trifluoride ethyl ether complex salt [BF 3. (C 2 H 5 ) 2 O], and aluminum sec- butyrate (ASDB) [Al (sec- C 4 H 9 O) 3] after adding 3.6 g (0.015 mol), was replaced in the autoclave with nitrogen (the molar ratio a / B = 2.0). Next, while maintaining the temperature at 120 ° C. and the pressure of 0.2 MPa, 220 g (5 mol) of ethylene oxide was introduced to carry out the reaction. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The pH of the solution during the reaction was 5.8. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 5.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by GPC, the amount of unreacted alcohol was 0.3% by weight. The amount of byproduct PEG was 3.3% by weight [Example 6].
In a stainless steel autoclave, 187 g (1 mol) of lauryl alcohol, 4.1 g (0.029 mol) of boron trifluoride ethyl ether complex salt [BF 3. (C 2 H 5 ) 2 O], and aluminum sec- butyrate (ASDB) after addition of [Al (sec-C 4 H 9 O) 3] 3.6g (0.015 moles), was replaced in the autoclave with nitrogen (the molar ratio a / B = 0.5). Next, while maintaining the temperature at 120 ° C. and the pressure of 0.2 MPa, 220 g (5 mol) of ethylene oxide was introduced to carry out the reaction. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The pH of the solution during the reaction was 5.6. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 5.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by GPC, the amount of unreacted alcohol was 0.3% by weight. The amount of by-product PEG was 3.1% by weight [Comparative Example 4].
After adding 187 g (1 mol) of lauryl alcohol and 0.8 g (0.015 mol) of KOH to a stainless steel autoclave, the inside of the autoclave was replaced with nitrogen. Next, while maintaining the temperature at 120 ° C. and the pressure of 0.2 MPa, 220 g (5 mol) of ethylene oxide was introduced to carry out the reaction. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 5.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by GPC, the amount of unreacted alcohol was 4.7% by weight. The amount of byproduct PEG was 0.5% by weight.

〔比較例5〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)と三フッ化ホウ素エチルエーテル錯体塩[BF・(CO]0.8g(0.006モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次に、温度を70℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド220g(5モル)導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。なお、反応中の溶液のpHは4.2であった。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は5.0であった。分子量分布をGPCで測定した結果、未反応アルコール量は0.8重量%であった。副生PEG量は8.3重量%であった。
[Comparative Example 5]
After adding 187 g (1 mol) of lauryl alcohol and 0.8 g (0.006 mol) of boron trifluoride ethyl ether complex salt [BF 3. (C 2 H 5 ) 2 O] to a stainless steel autoclave, Replaced with nitrogen. Next, while maintaining the temperature at 70 ° C. and the pressure 0.2 MPa, 220 g (5 mol) of ethylene oxide was introduced to carry out the reaction. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The pH of the solution during the reaction was 4.2. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 5.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by GPC, the amount of unreacted alcohol was 0.8% by weight. The amount of byproduct PEG was 8.3% by weight.

〔比較例6〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)とアルミニウムsec−ブチレート(ASDB)[Al(sec−CO)]3.6g(0.015モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次に、温度を120℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイドを導入し反応を行った。この時、エチレンオキサイドを220g(5モル)導入しようとしたが、88g(2モル)までしか導入することができず、導入を中止した。引き続き、同温で5時間熟成した後、60℃に冷却した。その結果、アルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は1.0であり、十分な触媒作用が得られなかった。
[Comparative Example 6]
After adding 187 g (1 mol) of lauryl alcohol and 3.6 g (0.015 mol) of aluminum sec-butyrate (ASDB) [Al (sec-C 4 H 9 O) 3 ] to the stainless steel autoclave, the inside of the autoclave is nitrogenated. Replaced with. Next, the reaction was carried out by introducing ethylene oxide while maintaining the temperature at 120 ° C. and the pressure at 0.2 MPa. At this time, an attempt was made to introduce 220 g (5 mol) of ethylene oxide, but only up to 88 g (2 mol) could be introduced, and the introduction was stopped. Subsequently, after aging at the same temperature for 5 hours, it was cooled to 60 ° C. As a result, the average added mole number of the alkylene oxide adduct was 1.0, and sufficient catalytic action was not obtained.

図2に、実施例3〜6および比較例4、5で得られた各アルキレンオキサイド付加物についての付加モル数分布を示す。図から明らかなように、三フッ化ホウ素錯塩とアルミニウムアルコラートとを併用した実施例3〜6では、比較例の各触媒に比べて、重合度分布が極めて狭いものであった。特に、モル比A/Bが1/1〜1.5/1の範囲内である実施例3および4では、より好ましい重合度分布のものが得られた。   FIG. 2 shows the addition mole number distribution for each alkylene oxide adduct obtained in Examples 3 to 6 and Comparative Examples 4 and 5. As is clear from the figure, in Examples 3 to 6 in which the boron trifluoride complex salt and aluminum alcoholate were used in combination, the polymerization degree distribution was extremely narrow compared to the catalysts of the comparative examples. In particular, in Examples 3 and 4 in which the molar ratio A / B is within a range of 1/1 to 1.5 / 1, a polymer having a more preferable polymerization degree distribution was obtained.

〔実施例7〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)と、ホウフッ化亜鉛[Zn(BF]3.6g(0.015モル)、および、アルミニウムsec−ブチレート(ASDB)[Al(sec−CO)]3.6g(0.015モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した(上記モル比A/B=1.0)。次に、温度を120℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド220g(5モル)導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。なお、反応中の溶液のpHは5.8であった。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は5.0であった。分子量分布をGPCで測定した結果、未反応アルコール量は0.8重量%であった。また、副生PEG量は3.0重量%であった。
Example 7
In a stainless steel autoclave, 187 g (1 mol) of lauryl alcohol, 3.6 g (0.015 mol) of zinc borofluoride [Zn (BF 4 ) 2 ], and aluminum sec-butyrate (ASDB) [Al (sec-C 4 H 9 O) 3 ] 3.6 g (0.015 mol) was added, and the inside of the autoclave was replaced with nitrogen (the molar ratio A / B = 1.0). Next, while maintaining the temperature at 120 ° C. and the pressure of 0.2 MPa, 220 g (5 mol) of ethylene oxide was introduced to carry out the reaction. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The pH of the solution during the reaction was 5.8. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 5.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by GPC, the amount of unreacted alcohol was 0.8% by weight. The amount of byproduct PEG was 3.0% by weight.

〔比較例7〕
ステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール187g(1モル)と、ホウフッ化亜鉛[Zn(BF]3.6g(0.015モル)を添加後、オートクレーブ内を窒素で置換した。次に、温度を120℃、圧力0.2MPaに維持しながらエチレンオキサイド220g(5モル)導入し、反応を行った。引き続き、同温で1時間熟成した後、60℃に冷却した。なお、反応中の溶液のpHは3.9であった。得られたアルキレンオキサイド付加物の平均付加モル数は5.0であった。分子量分布をGPCで測定した結果、未反応アルコール量は0.9重量%であった。また、副生PEG量は8.0重量%であった。
[Comparative Example 7]
After adding 187 g (1 mol) of lauryl alcohol and 3.6 g (0.015 mol) of zinc borofluoride [Zn (BF 4 ) 2 ] to a stainless steel autoclave, the inside of the autoclave was replaced with nitrogen. Next, while maintaining the temperature at 120 ° C. and the pressure of 0.2 MPa, 220 g (5 mol) of ethylene oxide was introduced to carry out the reaction. Subsequently, after aging at the same temperature for 1 hour, it was cooled to 60 ° C. The pH of the solution during the reaction was 3.9. The average addition mole number of the obtained alkylene oxide adduct was 5.0. As a result of measuring the molecular weight distribution by GPC, the amount of unreacted alcohol was 0.9% by weight. The amount of byproduct PEG was 8.0% by weight.

図3に、実施例3および比較例4,5とともに、実施例7および比較例7で得られた各アルキレンオキサイド付加物についての付加モル数分布を示す。図示するように、ホウフッ化水素酸塩類とアルミニウムアルコラートとを併用した実施例7は、三フッ化ホウ素錯塩類とアルミニウムアルコラートとを併用した実施例3と同じ程度に重合度分布を狭くすることができた。

Figure 2005046749
FIG. 3 shows the addition mole number distribution for each alkylene oxide adduct obtained in Example 7 and Comparative Example 7 together with Example 3 and Comparative Examples 4 and 5. As shown in the figure, Example 7 in which borofluoride salts and aluminum alcoholate are used in combination can narrow the polymerization degree distribution to the same extent as Example 3 in which boron trifluoride complex salts and aluminum alcoholate are used in combination. did it.
Figure 2005046749

本発明によれば、重合度分布が狭く、また未反応原料や副生成物の少ないアルキレンオキサイド付加物を製造することができ、これによって得られたアルキレンオキサイド付加物は、家庭用洗剤や工業用界面活性剤、更にはアニオン界面活性剤の原料などとして広範な用途に利用することができる。   According to the present invention, it is possible to produce an alkylene oxide adduct having a narrow polymerization degree distribution and less unreacted raw materials and by-products, and the alkylene oxide adduct obtained thereby can be used for household detergents and industrial products. It can be used in a wide variety of applications as a raw material for surfactants and further anionic surfactants.

実施例1および比較例1〜3で得られたエチレンオキサイド付加物の付加モル数分布を示すグラフである。It is a graph which shows the addition mole number distribution of the ethylene oxide adduct obtained in Example 1 and Comparative Examples 1-3. 実施例3〜6および比較例4、5で得られたエチレンオキサイド付加物の付加モル数分布を示すグラフである。It is a graph which shows addition mole number distribution of the ethylene oxide adduct obtained in Examples 3-6 and Comparative Examples 4, 5. 実施例3、7および比較例4、5、7で得られたエチレンオキサイド付加物の付加モル数分布を示すグラフである。It is a graph which shows addition mole number distribution of the ethylene oxide adduct obtained in Examples 3 and 7 and Comparative Examples 4, 5, and 7.

Claims (6)

三フッ化ホウ素錯塩類、ホウフッ化水素酸及びホウフッ化水素酸塩類からなる群から選ばれる少なくとも一種のホウ素化合物と、金属アルコラートよりなるアルコキシル化用触媒。   An alkoxylation catalyst comprising at least one boron compound selected from the group consisting of boron trifluoride complex salts, borohydrofluoric acid, and borohydrofluoride salts, and a metal alcoholate. 前記ホウ素化合物が、三フッ化ホウ素エチルエーテルコンプレックス、三フッ化ホウ素フェノールコンプレックス、三フッ化ホウ素酢酸コンプレックス、三フッ化ホウ素メチルアルコールコンプレックス、ホウフッ化水素酸、ホウフッ化第一錫、ホウフッ化銅、ホウフッ化鉛、ホウフッ化亜鉛、ホウフッ化第一鉄、ホウフッ化アンチモン、ホウフッ化インジウム、ホウフッ化カリウム、ホウフッ化アンモニウム、ホウフッ化ソーダ及びホウフッ化マグネシウムからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1記載のアルコキシル化用触媒。   The boron compound is boron trifluoride ethyl ether complex, boron trifluoride phenol complex, boron trifluoride acetic acid complex, boron trifluoride methyl alcohol complex, hydrofluoric acid, stannous borofluoride, copper borofluoride, It is at least one selected from the group consisting of lead borofluoride, zinc borofluoride, ferrous borofluoride, antimony borofluoride, indium borofluoride, potassium borofluoride, ammonium borofluoride, sodium borofluoride, and magnesium borofluoride. 2. The alkoxylation catalyst according to claim 1, wherein the catalyst is an alkoxylation catalyst. 前記金属アルコラートが、下記一般式で表される化合物群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1又は2記載のアルコキシル化用触媒。
Figure 2005046749
(式中、R、R、RおよびRはそれぞれ水素原子、アルキル基又はアルコキシ基であって、各化合物で少なくとも1つはアルコキシ基であり、Mはマグネシウム又はカルシウム原子、Mはアルミニウム又はガリウム原子、Mはチタニウム又はジルコニウム原子である。)
3. The alkoxylation catalyst according to claim 1, wherein the metal alcoholate is at least one selected from the group of compounds represented by the following general formula.
Figure 2005046749
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, and at least one of each compound is an alkoxy group, M 1 is a magnesium or calcium atom, M 2 is an aluminum or gallium atom, and M 3 is a titanium or zirconium atom.)
前記ホウ素化合物(A)と前記金属アルコラート(B)とのモル比A/Bが1/2〜2/1であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のアルコキシル化用触媒。   The alkoxylation catalyst according to any one of claims 1 to 3, wherein the molar ratio A / B of the boron compound (A) to the metal alcoholate (B) is 1/2 to 2/1. . 活性水素原子含有化合物とアルキレンオキサイドとを、三フッ化ホウ素錯塩類、ホウフッ化水素酸及びホウフッ化水素酸塩類からなる群から選ばれる少なくとも一種のホウ素化合物と、金属アルコラートとの存在下で反応させることを特徴とするアルキレンオキサイド付加物の製造方法。   An active hydrogen atom-containing compound and an alkylene oxide are reacted in the presence of a metal alcoholate with at least one boron compound selected from the group consisting of boron trifluoride complex salts, borohydrofluoric acid and borohydrofluoride salts. A process for producing an alkylene oxide adduct characterized by the above. 前記活性水素原子含有化合物とアルキレンオキサイドとを100〜150℃で反応させることを特徴とする請求項5記載のアルキレンオキサイド付加物の製造方法。   The method for producing an alkylene oxide adduct according to claim 5, wherein the active hydrogen atom-containing compound and the alkylene oxide are reacted at 100 to 150 ° C.
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