JPH08259498A - エステル精製方法 - Google Patents
エステル精製方法Info
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- JPH08259498A JPH08259498A JP7062516A JP6251695A JPH08259498A JP H08259498 A JPH08259498 A JP H08259498A JP 7062516 A JP7062516 A JP 7062516A JP 6251695 A JP6251695 A JP 6251695A JP H08259498 A JPH08259498 A JP H08259498A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/08—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
れたエステル中から、エステルの着色や鹸化を生じるこ
となく、金属を完全に除去することによりエステルを精
製する方法を見い出す。 【構成】 アルコールとカルボン酸をチタン族金属カル
ボン酸塩を触媒としてエステル化反応をさせるエステル
合成法において、生成エステルを含む反応系中にキレー
ト剤を加えることにより、金属元素をキレートとして水
溶化し、反応系中に溶解している上記チタン族金属をエ
ステル相から分離することを特徴とするエステルの精製
方法。キレート剤は水に溶解したとき水相のpHを3.
0以下にできるものが用いられる。
Description
媒としてカルボン酸とアルコールとから合成されるエス
テルからチタン族金属を除去するエステルの精製方法に
関する。
示しているように、チタン族金属のカルボン酸塩は、カ
ルボン酸とアルコールとからのエステル合成における優
れた触媒として働く。即ち従来の触媒である硫酸やパラ
トルエンスルホン酸などの強酸触媒のような副反応を実
質上起こさず、また金属酸化物特にチタン族金属酸化物
の場合のように不十分な触媒活性を補わんがために酸ま
たはアルコールの一方をかなり過剰に仕込むことによっ
て生じる未反応物の除去を必要とすることもなく、カル
ボン酸とアルコールとをほぼ当量で用いて(好ましい仕
込み比率はカルボン酸1当量に対してアルコール1.0
〜1.1当量)高収率にエステルを得ることができる。
更に触媒自体の調製も特に難しいものではない。
にエステル化反応にとって極めて望ましい触媒作用を有
する。それが優れた触媒作用をもたらす理由のひとつで
あるが、この化合物類は原料であるアルコールおよびカ
ルボン酸に溶解して均一系触媒として働き、しかも生成
物であるエステルにも溶解する。エステル中に存在する
金属の量はごく僅かであり、用途によってはこのまま使
用しても差し支えないが、中には微量の金属が非常に悪
影響を及ぼす用途もある。このようなエステル化用均一
触媒は従来知られていない。当然、これを用いて生成し
たエステル中から該触媒を除去する技術は知られていな
い。
方法としてキレート化剤による方法が考えられる。しか
しながら通常のキレート剤を使用した場合はある程度ま
で金属元素を除くことはできるが完全に除去することは
できなかった。本発明者らはキレート剤による金属元素
の完全な除去方法を研究した結果次のような事実を発見
した。即ち、一般的な条件下では本発明の金属触媒はカ
ルボン酸となっているため系外へ出ず、系外へ取り出す
ためには金属元素をフリーにしてやる必要があり、系の
pHを下げることにより金属カルボン酸塩の結合が切れ
て金属が水相に移行できることが明らかになった。更に
研究を重ねた結果、鉱酸水溶液を用いることにより金属
を抽出できることが明らかになった。しかしこの場合に
はエステルに着色や若干の鹸化を生じた。
カルボン酸塩を触媒として得られたエステル中から、エ
ステルの着色や鹸化を生じることなく、金属を完全に除
去することによりエステルを精製する方法を見い出すこ
とである。
てキレートを形成し、エステル中に存在する金属を水溶
化して水相に抽出することによってエステル中の触媒を
除去し、エステルを精製するものである。即ち、本発明
はアルコールとカルボン酸をチタン族金属カルボン酸塩
を触媒としてエステル化反応をさせるエステル合成法に
おいて、生成エステルを含む反応系中にキレート剤を加
えることにより(金属元素をキレートとして水溶化し)
反応系中に溶解している上記チタン族金属をエステル相
から分離することを特徴とするエステルの精製方法に関
する。
がM(RCOO)4、O=M(RCOO)2、R'OM(RCO
O)3、(R'O)2M(RCOO)2、R'M(RCOO)3、O
=M(RCOCHCOO)〔式中、MはTi、Zrまたは
Hf、RおよびR'は同じであっても異なっていてもよ
く、水素原子または炭化水素基を表す〕で表されるチタ
ン族金属カルボン酸塩を触媒として生成した粗エステル
中から、これらの触媒をキレート剤を加えて金属を水溶
化し、エステル相から分離することを特徴とするエステ
ルの精製方法に関する。
%以上の量の水に溶解した、反応系内に存在する触媒の
3倍モル以上キレート剤を、生成エステルを含む反応系
に加えることによって反応系中に溶解している上記チタ
ン族金属をエステル相から分離することを特徴とするエ
ステルの精製方法に関する。更に本発明は、キレート剤
が水に溶解したとき水相のpHを3.0以下にできるキ
レート剤である上記のエステルの精製方法に関する。
しては、例えば、以下のものを挙げることができる:エ
チレンジアミン4酢酸(EDTA・4H)、ヒドロキシ
エチルイミノ2酢酸、ニトリロ3酢酸、ジエチレントリ
アミン5酢酸、トリエチレンテトラミン6酢酸、または
これらの混合物。
属カルボン酸塩から金属元素を解放し、この金属とキレ
ートを形成して水溶化することにより、系から完全に金
属を除くことができ、しかも、鉱酸を使用する場合と異
なり、エステルに着色や鹸化を引き起こすこともない。
pHを3以下にすることができるキレートの中でも、ア
ミントリメチレンホスホン酸、1-ヒドロキシエチリデ
ン-1,1'-ジホスホン酸またはエチレンジアミンテトラ
(メチレンホスホン酸)はいくぶんエステルに着色や鹸
化を生じる傾向があり、またエステル中に溶解するた
め、分離が困難である。
の量に対して3倍モル以上の量を用いるのが好ましい。
しかし、5倍モル以上用いても効果は同等であり、むし
ろ経済的に不利である。キレート剤の好ましい量は、金
属触媒の量に対して3倍〜5倍モルである。この範囲の
量のキレート剤を用いることにより系のpHを3以下に
することができる。使用する水の量は、生成しているエ
ステル量の5重量%以上であるが、好ましくは5〜30
重量%である。5重量%より少ないと金属を完全に除去
しきらず、一方30重量%より多いと金属の除去能力に
は変わりはないが、廃水が多くなり過ぎて経済的でな
い。キレート剤添加による反応は大気圧下、70〜10
0℃で行うのが好ましい。また反応時間は5分〜1時間
が適当である。
よって行うことができる: a)キレート剤水溶液の生成エステル系への混合、 b)加熱によるキレート生成反応、 c)静置による水相とエステル相の分離、 d)水相の分液除去 e)エステル相の加熱による残存水分の除去、 f)エステル中に不溶物として残存するキレート剤およ
び金属キレートの濾過除去。 必要であれば工程a)〜d)を反復してよいが、一般に
はその必要はない。
モルおよびこれらの合計量に対して0.1重量%のナフ
テン酸ジルコニウムを2lのステンレス製4つ口反応器
に仕込んだ。窒素を流しながら190℃で3時間還流さ
せ、酸価が0.5となったとき反応を終了させた。この
時点でアルコールの残存分が多いので、これを減圧下で
加熱して除いた。収率は用いたセバシン酸に対してほぼ
定量的であった。
(ジルコニウムを0.0016mol含有)を500m
l4つ口フラスコに入れ、これにイオン交換水30gと
エチレンジアミン4酢酸・4水和物1.5g(0.005
mol)を加え、80℃で30分間、窒素を流しながら
激しく撹拌した。反応終了後その温度に保ったまま、水
相がエステル相から分離してくるまで約2〜3分間静置
した。水相を取り除き、エステル相を常圧で温度120
〜145℃の間に加熱し、窒素ガスを15m3/hr以
上の量で吹き込みつつ、エステル中に残存している水分
を除去した。水分の除去に伴い、溶解していた微量のキ
レート剤と、金属キレートが析出してきたので、これを
濾過によって除いた。濾液は無色透明であった。このエ
ステル中の金属を分析したところ、エステルに対して
0.1ppmのジルコニウムが検知された。酸価は0.
1、水酸基価は1.1であった。
操作は実施例1と同様に行い、それ以外は表1に記載の
ように実施例2〜7を行った。表1に残留金属量として
示したように、優れた除去効果が認められる。
色や鹸化を生じることなく、エステル中に溶解している
触媒および金属カルボン酸塩をほぼ完全に除去できた。
Claims (5)
- 【請求項1】 アルコールとカルボン酸をチタン族金属
カルボン酸塩を触媒としてエステル化反応をさせるエス
テル合成法において、生成エステルを含む反応系中にキ
レート剤を加えることにより、金属元素をキレートとし
て水溶化し、反応系中に溶解している上記チタン族金属
をエステル相から分離することを特徴とするエステルの
精製方法。 - 【請求項2】 生成エステルに対し5重量%以上の量の
水に溶解した、反応系内に存在する触媒の3倍モル以上
のキレート剤を、生成エステルを含む反応系に加えるこ
とによって反応系中に溶解している上記チタン族金属を
エステル相から分離することを特徴とする請求項1に記
載のエステルの精製方法。 - 【請求項3】 キレート剤が水に溶解したとき水相のp
Hを3.0以下にできるキレート剤である請求項1また
は2に記載のエステルの精製方法。 - 【請求項4】 キレート剤がエチレンジアミン4酢酸・
4水塩(EDTA・4H)、ヒドロキシエチルイミノ2
酢酸、ニトリロ3酢酸、ジエチレントリアミン5酢酸ま
たはトリエチレンテトラミン6酢酸、またはこれらの混
合物である請求項3に記載のエステルの精製方法。 - 【請求項5】 チタン族金属カルボン酸塩がM(RCO
O)4、O=M(RCOO)2、R'OM(RCOO)3、(R'
O)2M(RCOO)2、R'M(RCOO)3、O=M(RCO
CHCOO)〔式中、MはTi、ZrまたはHf、Rお
よびR'は同じであっても異なっていてもよく、水素原
子または炭化水素基を表す〕で表される請求項1、2、
3または4に記載のエステル精製方法。
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