JPH107669A - 水酸基を有するオキセタン化合物の製造方法 - Google Patents
水酸基を有するオキセタン化合物の製造方法Info
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Abstract
ンキおよび接着剤などの分野で有用な水酸基を有するオ
キセタン化合物の製造方法を提供する。 【解決手段】下記式(1)で表されるトリオール化合物
と炭素数が2〜4個のアルキル基または炭素数が2〜4
個のアルキレン基を有するアルキルまたはアルキレンカ
ーボネート化合物を反応させて下記式(2)で表される
環状カーボネート化合物を生成させ、次いで塩基性触媒
の存在下に、前記環状カーボネート化合物の脱炭酸反応
を行うことを特徴とする下記式(3)で表される水酸基
を有するオキセタン化合物の製造方法。 【化1】 (式中、Rメチル基またはエチル基を示す) 【化2】 (式中、Rメチル基またはエチル基を示す) 【化3】
Description
キセタン化合物(以下オキセタンアルコールという)の
製造方法に関するものであり、該オキセタンアルコール
は、塗料、印刷インキおよび接着剤等の各分野において
利用される化合物である。
線の照射による硬化速度が早いことが知られており、活
性エネルギー線硬化を利用した塗料、印刷インキおよび
接着剤などの分野でオキセタンアルコールの使用が検討
されている。一方、オキセタンアルコ−ルの製造方法と
しては、トリメチロ−ルプロパンとジエチルカ−ボネ−
トを水酸化カリウムの存在下に一段で反応させる方法が
知られている〔Journal of the American Chemical Soc
iety,79,3455〜3456(1957)〕。しか
し、本発明者らが、この方法を実施したところ、オキセ
タンアルコ−ルの収率は極めて低く、実用的な方法では
なかった。そこで本発明者らはその原因の究明に努めた
結果、この方法の反応においては、トリメチロ−ルプロ
パンとジエチルカ−ボネ−トの脱エタノ−ル反応によ
り、環状カ−ボネ−ト化合物が中間体として生成するこ
と、その際後記に示す副反応が生じること、そしてその
結果後記式(4)で表される化合物が生成するためであ
ることが明らかとなった。
に、3〜4官能の多価アルコ−ル化合物とアルキルカ−
ボネ−ト化合物を反応させて、脱炭酸を行わせながら環
状エ−テル化合物を得る方法が報告されているが、この
方法では、反応速度が極めて遅いため、工業的に利用で
きるものではない。また塩基性触媒の存在下に、環状カ
−ボネ−ト化合物を脱炭酸させて環状エ−テル化合物を
得る反応について、Journal of the American Chemical
Society,82,2928〜2931(1959)に
より報告されているが、この方法で得られる化合物は、
水酸基を有しない環状エーテル化合物であり、本発明が
目的とするオキセタンアルコールの製造可能性は知られ
ていない。
収率でかつ工業的に有利なオキセタンアルコールの製造
方法を提供することである。
を解決するため鋭意検討した結果、トリオール化合物と
アルキルまたはアルキレンカ−ボネ−ト化合物を反応さ
せて環状カ−ボネ−ト化合物を生成させ、次いで、塩基
性触媒の存在下に、前記環状カーボネート化合物を脱炭
酸反応させれば、オキセタンアルコ−ルが高収率で得ら
れることを見出し本発明を完成するに至った。すなわち
本発明は、下記式(1)で表されるトリオール化合物と
炭素数が2〜4個のアルキル基または炭素数が2〜4個
のアルキレン基を有するアルキルまたはアルキレンカ−
ボネ−ト化合物を反応させて下記式(2)で表される環
状カ−ボネ−ト化合物を生成させ、次いで塩基性触媒の
存在下に、前記環状カ−ボネ−ト化合物の脱炭酸反応を
行うことを特徴とする下記式(3)で表されるオキセタ
ンアルコ−ルの製造方法である。
す)
す)
す)
本発明におけるトリオール化合物は、前記式(1)で表
されるものであり、具体的にはトリメチロ−ルエタンま
たはトリメチロ−ルプロパンである。本発明における炭
素数が2〜4個のアルキル基または炭素数が2〜4個の
アルキレン基を有するアルキルまたはアルキレンカ−ボ
ネ−ト化合物としては、種々の化合物が使用できるが、
具体的にはエチレンカ−ボネ−ト、ジエチルカ−ボネ−
トおよびジブチルカ−ボネ−ト等が挙げられ、反応性の
面よりエチレンカ−ボネ−トおよびジエチルカ−ボネ−
トが好ましい。
なるものである。本発明における第1段階の反応は、前
記トリオール化合物と前記アルキルまたはアルキレンカ
ーボネート化合物を反応させて、前記式(2)で表され
る環状カーボネート化合物を生成させる反応である。ト
リオール化合物に対するアルキルまたはアルキレンカ−
ボネ−ト化合物の割合は、トリオール化合物1モルに対
して0.1〜10モルの範囲が好ましく、特に好ましく
は0.5〜5モルである。反応温度は特に限定されない
が、100〜200℃の範囲で行うことが好ましく、反
応圧力は常圧、減圧および加圧のいずれでもよいが、反
応で副生するアルコールを留出させやすいことから、7
60〜50mmHgの減圧条件で反応させることが望ま
しい。反応時間は、使用するアルキルまたはアルキレン
カ−ボネ−トの種類および反応温度により異なるが、1
時間〜10時間が好ましい。前記の反応において、反応
に伴い副生するアルコールは第1段階の反応終了後に蒸
留などの手段により分離することができるが、反応器か
ら反応中に留去させることが好ましく、そのために反応
器内の温度および圧力を調整することは有効な手段であ
る。具体的な条件は、副生するアルコールの種類により
異なるが、例えば、前記好ましい反応温度100〜20
0℃における望ましい圧力は1〜760mmHgであ
る。
触媒の存在下に、前記第1段階の反応で得られた環状カ
ーボネート化合物の脱炭酸反応を行い、オキセタンアル
コールを生成させる反応である。前記塩基性触媒として
は、種々の化合物が使用できるが、具体的には、水酸化
カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナト
リウム、シアン化カリウム、シアン化ナトリウム、酢酸
カリウム、酢酸ナトリウム、酸化アルミニウム、酸化マ
グネシウムおよび酸化カルシウム等が挙げられ、それら
の中でも水酸化カリウム、水酸化ナトリウムおよび炭酸
カリウムなどが好ましい。また、塩基性触媒の使用量
は、特に限定されないが、環状カーボネート化合物10
0重量部に対して、0.0001〜10重量部が好まし
い。反応温度は特に限定されないが、100〜200℃
の範囲で行うことが好ましく、反応圧力は常圧、減圧お
よび加圧のいずれでもよいが、760〜50mmHgの
減圧条件で反応させることが望ましい。反応時間は、使
用する環状カーボネート化合物の種類および反応温度に
より異なるが、1時間〜10時間が好ましい。前記第1
段階の反応および第2段階の反応により得られたオキセ
タンアルコールは、常法の蒸留などの方法により、分離
・精製することができる。
明をより具体的に説明する。 実施例1 攪拌機、温度計および蒸留装置を備えた1リットルのガ
ラス製の反応器にトリメチロ−ルプロパン402g
(3.0モル)およびエチレンカ−ボネ−ト396g
(4.5モル)を仕込み、反応器を155℃まで加温し
ながら、1時間かけて100mmHgまで減圧した。さ
らに反応温度は155℃の状態のままで、さらに1時間
かけて45mmHgの圧力まで減圧して、副生するエチ
レングリコ−ルの留出を開始した。次いで、エチレング
リコールを留出させながら、さらに10mmHgまで減
圧し、合計5時間かけて、エチレングリコールを161
g(2.6モル)留出させ、第2段階の反応の出発物質
となる環状カーボネートを含有する反応生成液を得た。
常圧にして、上記で得た反応生成液に炭酸カリウムを
1.4g添加した。次いで、155℃の条件で脱炭酸反
応を行い、1時間かけて10mmHgまで減圧して、目
的物である3−エチル−3−オキセタンメタノ−ルの留
出を開始した。さらに3時間かけて、最終的に180
℃、2mmHgの条件で、3−エチル−3−オキセタン
メタノ−ルを292g(2.5モル)得た。原料のトリ
メチロールプロパンに対する収率は83%であった。
02g(3.0モル)およびジエチルカ−ボネ−トを4
72g(4モル)を仕込み、反応器を30分間で120
℃まで加温し、エタノールの留出を開始し、合計5時間
でエタノ−ルを140g(5.3モル)留出させ、第2
段階の反応の出発物質となる環状カーボネートを含有す
る反応生成液を得た。。次に上記の反応器内を120℃
の状態で常圧にして、上記で得た反応生成液に炭酸カリ
ウムを1.4g添加した。その後、反応温度155℃お
よび圧力10mmHgの条件に設定して、目的物である
3−エチル−3−オキセタンメタノ−ルの留出を開始し
た。さらに3時間かけて、最終的に180℃、2mmH
gの条件で、3−エチル−3−オキセタンメタノ−ルを
302g(2.6モル)得た。原料のトリメチロールプ
ロパンに対する収率は87%であった。
2g(3.0モル)、エチレンカ−ボネ−ト396g
(4.5モル)および炭酸カリウムを1.4gを仕込
み、反応器を155℃まで加温しながら、合計6時間か
けて反応器内を10mmHgまで減圧にしたが、実施例
1と異なりエチレングリコ−ルは全く留出せず、また、
反応器内はかなり増粘状態となったため、反応を中止し
た。
利な方法で、かつ高い収率でオキセタンアルコールを得
ることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】下記式(1)で表されるトリオール化合物
と炭素数が2〜4個のアルキル基または炭素数が2〜4
個のアルキレン基を有するアルキルまたはアルキレンカ
−ボネ−ト化合物を反応させて下記式(2)で表される
環状カ−ボネ−ト化合物を生成させ、次いで塩基性触媒
の存在下に、前記環状カ−ボネ−ト化合物の脱炭酸反応
を行うことを特徴とする下記式(3)で表される水酸基
を有するオキセタン化合物の製造方法。 【化1】 (式中、Rはメチル基またはエチル基を示す) 【化2】 (式中、Rはメチル基またはエチル基を示す) 【化3】 (式中、Rはメチル基またはエチル基を示す) - 【請求項2】前記アルキルまたはアルキレンカーボネー
ト化合物が、エチレンカーボネートまたはジエチルカー
ボネートである請求項1に記載の水酸基を有するオキセ
タン化合物の製造方法。
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JP18004496A JP3840695B2 (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 水酸基を有するオキセタン化合物の製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2000035895A1 (en) * | 1998-12-16 | 2000-06-22 | Perstorp Ab | Process for production of an oxetane |
EP1013648A2 (en) * | 1998-12-21 | 2000-06-28 | Toagosei Co., Ltd. | Method for storage stabilization of compounds with oxetane rings |
JP2000273093A (ja) * | 1999-03-19 | 2000-10-03 | Dainippon Ink & Chem Inc | 3−アルキル−3−ヒドロキシメチルオキセタンの製造方法 |
JP2008150300A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Ube Ind Ltd | オキセタン化合物の製造方法 |
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-
1996
- 1996-06-20 JP JP18004496A patent/JP3840695B2/ja not_active Expired - Lifetime
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