WO2023282319A1 - ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid.
- Polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid is a carboxylated compound obtained by oxidizing the terminal of polyoxyalkylene alkyl ether, and is used, for example, in cosmetics, emulsifiers, solubilizers, dispersants, gelling agents, detergent bases, etc. It is known as an anionic surfactant that can Polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid can be adjusted in its properties by changing the pH.
- polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid has excellent resistance to hard water, and its aqueous solution is stable against various polyvalent metal ions such as calcium and aluminum, and has a mild effect on the skin, so it can be applied in various applications. There is expected.
- Patent Document 1 oxygen is supplied to a liquid phase containing a polyoxyalkylene ether having a hydrocarbon group at the end (hereinafter referred to as "polyoxyalkylene alkyl ether") and water, and in the presence of a platinum catalyst, the above
- a method for dehydrogenating and oxidizing a polyoxyalkylene alkyl ether to produce a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid, wherein the total mass of the polyoxyalkylene alkyl ether and the polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid in the liquid phase and the mass of water A method for producing a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid in which the ratio (total mass of polyoxyalkylene alkyl ether and polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid/mass
- Patent Document 2 JP-T-2019-506370 (Patent Document 2) describes at least one furan compound having at least one aldehyde functional group and electric power by oxidizing at least one furan compound having at least one hydroxyl functional group. wherein the reaction is carried out in an electrical generator having at least one anode, cathode and separator, wherein the anode reactant is a furan compound having at least one hydroxyl functional group and the cathode reactant is an oxidant A process is described.
- the present invention comprises a step (A) of obtaining polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid by oxidizing a polyoxyalkylene alkyl ether by an electrochemical reaction in the anode part of an electrochemical device comprising a cathode part and an anode part.
- the present invention relates to a method for producing alkylene alkyl ether acetic acid.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing an experimental apparatus used in Examples.
- FIG. It is a schematic diagram which shows the experimental apparatus used by the comparative example.
- FIG. 3 is a diagram showing a comparison of the molar fractions of high EO-added molar products in polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid obtained in Examples and Comparative Examples.
- Patent Document 1 The method for producing polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid described in Patent Document 1 requires a step of separating the product and the catalyst, and there is room for improvement from the viewpoint of simplification of the production process.
- Patent Document 2 only describes a reaction of oxidizing a furan compound having a hydroxyl functional group to a furan compound having an aldehyde functional group using an electrochemical device system.
- the present invention relates to providing a novel method for producing polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid using an electrochemical reaction, which can simplify the production process.
- polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid is used for various purposes as a surfactant, etc.
- polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid containing a large amount of components with a large number of added moles of alkyleneoxy groups (number of added moles of AO) is Desirable applications also exist.
- High-molecular-weight compounds such as polyoxyalkylene alkyl ethers have high viscosity, low diffusivity, and foamability. Therefore, polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid is produced by oxidizing polyoxyalkylene alkyl ethers through an electrochemical reaction. Doing so is not something that can be easily conceived. However, the present inventors have found that the electrochemical oxidation reaction of polyoxyalkylene alkyl ether proceeds in the anode part of the electrochemical device to obtain polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid, and have completed the present invention. .
- a polyoxyalkylene comprising a step (A) of obtaining polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid by oxidizing a polyoxyalkylene alkyl ether by an electrochemical reaction in the anode part of an electrochemical device comprising a cathode part and an anode part.
- a method for producing an alkyl ether acetic acid [2]
- a power generation method comprising a step (A) of obtaining polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid by oxidizing polyoxyalkylene alkyl ether by an electrochemical reaction in the anode part of an electrochemical device comprising a cathode part and an anode part.
- a power generation system comprising a step (A) of obtaining polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid by oxidizing polyoxyalkylene alkyl ether by an electrochemical reaction in the anode section of an electrochemical device comprising a cathode section and an anode section.
- the new manufacturing method of polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid using an electrochemical reaction which can simplify a manufacturing process can be provided.
- the energy difference before and after the reaction can be taken out as a direct current, making it possible to realize power generation.
- a polyoxyalkylene alkyl ether (hereinafter also referred to as "AE") is oxidized by an electrochemical reaction in an anode section of an electrochemical device having a cathode section and an anode section. and a step (A) of obtaining polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid (hereinafter also referred to as "EC").
- EC polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid
- a polyoxyalkylene alkyl ether refers to a polyoxyalkylene ether having a hydrocarbon group at its end, and the hydrocarbon group includes hydrocarbon groups other than alkyl groups.
- Step (A) is a step of obtaining polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid by oxidizing polyoxyalkylene alkyl ether by an electrochemical reaction in the anode section of an electrochemical device comprising a cathode section and an anode section.
- a gas containing oxygen is supplied to the cathode part, and a solution (preferably an aqueous solution) containing a polyoxyalkylene alkyl ether is supplied to the anode part, whereby poly An oxyalkylene alkyl ether can be dehydrogenated and oxidized to produce a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid. Reactions at the cathode and anode are shown below.
- Cathode part O 2 +4H + +4e ⁇ ⁇ 2H 2 O
- the polyoxyalkylene alkyl ether used in the production method according to the present invention has a terminal hydrocarbon group.
- the hydrocarbon group is not limited to an alkyl group, and includes, for example, an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and the like.
- the polyoxyalkylene alkyl ether preferably contains a compound represented by the following formula (1), and more preferably a compound represented by the following formula (1).
- R is a hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms
- A represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms
- n is the average number of moles of alkyleneoxy groups added, and is 0.1 or more. A number less than or equal to 100.0.
- R and the like in the formula (1) can be appropriately determined according to the intended performance, application, etc. within the range defined above.
- a in formula (1) is preferably an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 2 carbon atoms, that is, an ethyleneoxy group (hereinafter also referred to as "EO").
- R in formula (1) is a hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms.
- the number of carbon atoms in R is, for example, 1 from the viewpoint of improving the detergency, foamability, and feeling of use (for example, rinsability and sliminess) when the obtained polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid is used as a detergent. or more, preferably 4 or more, more preferably 6 or more, still more preferably 8 or more, and from the viewpoint of improving reactivity, 36 or less, preferably 32 or less, more preferably 22 or less, still more preferably 20 or less, still more preferably is 18 or less, more preferably 16 or less, still more preferably 14 or less, still more preferably 12 or less.
- the hydrocarbon group for R is preferably an aliphatic hydrocarbon group having a saturated or unsaturated straight-chain, branched-chain or cyclic structure, or an aromatic hydrocarbon group optionally having a substituent.
- a branched alkyl group or alkenyl group is more preferred, a straight or branched chain alkyl group is even more preferred, and a straight chain alkyl group is even more preferred.
- linear or branched alkyl groups represented by R include, for example, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, and an undecyl group.
- dodecyl group tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, eicosyl group, heneicosyl group, heneicosyl group, docosyl group, tetracosyl group and the like.
- linear or branched alkenyl groups represented by R include, for example, propenyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, nonel group, decenyl group and undecenyl group.
- dodecenyl group tridecenyl group, tetradecenyl group, pentadecenyl group, hexadecenyl group, heptadecenyl group, octadecenyl group, nonadecenyl group, icosenyl group, eicosenyl group, henicosenyl group, heneicosenyl group, docosenyl group, tetracosenyl group and the like.
- Linear or branched alkadienyl or alkatrienyl groups such as decadienyl and octadecatrienyl groups can also be used.
- examples of the aliphatic hydrocarbon group having a cyclic structure represented by R include a cyclooctyl group, a cyclodecyl group, a cyclododecyl group, a cyclooctenyl group, a cyclodecenyl group, a cyclododecenyl group, and 2-(cyclohexyl).
- examples include ethyl group, 3-(cyclohexyl)propyl group, 2-(cyclohexenyl)ethyl group, 3-(cyclohexenyl)propyl group and the like.
- the aromatic hydrocarbon group represented by R may further have a substituent, and the number of carbon atoms in the aromatic hydrocarbon group is the number of carbon atoms including the substituent.
- substituents include alkyl groups, benzyl groups, phenethyl groups, styryl groups, cinnamyl groups, alkyleneoxy groups, and the like.
- aromatic hydrocarbon group include a 2,2-diphenylenepropane group, a phenoxyethyl group, a nonylphenyl group, a tribenzylphenyl group, and a distyrylphenyl group (distyrenated phenyl group).
- Examples of polyoxyalkylene alkyl ethers in which R is an aromatic hydrocarbon group in formula (1) include EO adducts of bisphenol A, EO adducts of phenoxyethanol, EO adducts of nonylphenol, and EO adducts of distyrenated phenol. EO adducts of tribenzylphenol and the like.
- the alkylene group having 2 to 4 carbon atoms represented by A is, for example, at least one selected from ethylene, propylene, isopropylene, n-butylene and isobutylene groups. mentioned.
- A is preferably an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, more preferably at least one selected from an ethylene group and a propylene group, and still more preferably an ethylene group, from the viewpoint of easy availability.
- n is the average number of added moles of the alkyleneoxy group (AO). From the viewpoint of improving the feeling of use (e.g., rinsability and sliminess) and stability in hard water, it is 0.1 or more, preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, and still more preferably 2.0 or more. 100.0 or less, preferably 50.0 or less, more preferably 30.0 or less, still more preferably 16.0 or less, still more preferably 14.0 or less, still more preferably 12.0 or less, from the viewpoint of improving reactivity. It is 0 or less, more preferably 10.0 or less.
- a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid represented by the following formula (2) can be obtained.
- R and A have the same meanings as in formula (1), a is the number of carbon atoms in A -1, and m+1 is the average number of added moles of alkyleneoxy groups.
- the reaction progresses relatively slowly compared to the production method described in Patent Document 1 (JP 2013-14581).
- the method for producing a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid according to the present invention it is possible to obtain a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid having a different AO addition mole fraction balance from that obtained by the conventional production method. .
- the method for producing a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid according to the present invention is particularly useful when a polyoxyalkylene alkyl ether having a high AO addition mole number is used as a raw material.
- An electrochemical device according to the invention comprises a cathode section and an anode section.
- Examples of the electrochemical device according to the present invention include a fuel cell, an electrolyzer, and the like, and a fuel cell is preferred.
- the fuel cell is not particularly limited, and generally known ones can be used. Examples thereof include polymer electrolyte fuel cells, solid alkaline fuel cells, etc. Polymer electrolyte fuel cells are preferred.
- a device having a structure in which separators having grooves serving as flow paths and a large number of holes are arranged on both sides of a membrane electrode assembly can be used.
- separators include separators made of various conductive materials, such as separators made of metal, separators made of carbon, and separators made of a mixture of graphite and resin.
- a gas containing oxygen is supplied to the cathode portion
- a solution (preferably an aqueous solution) containing a polyoxyalkylene alkyl ether is supplied to the anode portion
- the polyoxyalkylene alkyl ether is supplied to the anode portion.
- a membrane electrode assembly for example, includes an anode section having a catalyst layer, a cathode section having a catalyst layer, and a solid polymer electrolyte membrane disposed between the anode section and the cathode section. More specifically, the membrane electrode assembly includes an anode section having a catalyst layer and a diffusion layer, a cathode section having a catalyst layer and a diffusion layer, and a state in which the anode section and the cathode section are in contact with the catalyst layer. and a solid polymer electrolyte membrane arranged in.
- a catalyst layer is, for example, a layer containing a catalyst and a catalyst binder.
- the catalyst include a supported catalyst in which platinum or a platinum alloy is supported on a carbon carrier.
- Carbon supports include, for example, carbon black powder, graphitized carbon, carbon fibers, carbon nanotubes, and the like.
- the catalyst may contain at least one noble metal selected from Pt, Pd, Ru, Rh, Au and Ir, and the noble metal and at least one other metal element or non-metal other than the noble metal elements are preferred.
- the metallic elements and non-metallic elements include Ru, Rh, Au, Pd, Pt, Ir, Ta, Ni, Ag, Cu, Fe, Mn, Cr, Ti, Co, Zn, Zr, Y, Bi, Pb, At least one selected from transition metal elements such as Sn; lanthanides such as Ce; other metals such as Al; and nonmetals such as N and P are preferred.
- transition metal elements such as Sn
- lanthanides such as Ce
- other metals such as Al
- nonmetals such as N and P are preferred.
- These catalysts may be applied on a support to obtain better distribution.
- As the support a carbon support or a metal oxide support is preferred.
- Pt can be used alone as an anode catalyst and a cathode catalyst. More preferably, the Pt catalyst further contains Ru and is supported by a carbon support.
- the catalyst can be purchased from, for example, Johnson-Matthey, BASF, Premetek, Evonik, Tanaka Kikinzoku Kogyo Co., Ltd., and the like.
- the catalysts may be used directly as bulk electrodes in different shapes such as sheets, nets, foams, foils, belts, etc., or may be sprayed, wet sprayed, powder deposited, electrodeposited, evaporated, dry sprayed, transferred, painted, sputtered. , low pressure vapor deposition, electrochemical vapor deposition, tape casting, screen printing, etc. may be applied to the carrier and used.
- catalyst binders include known catalyst binders used in catalyst layers, and specific examples include perfluorocarbon sulfonic acid-based polymers such as "Nafion” (registered trademark, manufactured by DuPont); polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), and polyvinylidene fluoride (PVDF).
- perfluorocarbon sulfonic acid-based polymers such as "Nafion” (registered trademark, manufactured by DuPont); polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), and polyvinylidene fluoride (PVDF).
- PTFE polytetrafluoroethylene
- FEP tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer
- PVDF polyvinylidene fluoride
- the diffusion layer is made of a material having electrical conductivity and gas permeability, and has the function of diffusing gas uniformly in the catalyst layer and the function of a current collector.
- Examples of the diffusion layer include porous materials made of carbon fibers such as carbon paper, carbon cloth, and carbon felt.
- solid polymer electrolyte membranes examples include fluorine-based polymer electrolyte membranes made of perfluorocarbon sulfonic acid-based polymers such as "Nafion” (registered trademark, manufactured by DuPont); sulfonated polyethersulfone, sulfonated polyetherketone, and the like.
- a membrane electrode assembly and a fuel cell can be manufactured, for example, by a conventionally known method.
- the polyoxyalkylene alkyl ether is present in the state of a mixture with water in the anode portion at the start of the reaction, and the content of the polyoxyalkylene alkyl ether in the mixture at the start of the reaction Is, when the total amount of polyoxyalkylene alkyl ether and water is 100% by mass, preferably 1% by mass or more, more preferably from the viewpoint of suppressing increase in liquidus viscosity, suppressing aldehyde formation, and improving productivity is 2% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, and from the same viewpoint, preferably 95% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, and still more preferably 50% by mass Below, more preferably 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably 10% by mass or less.
- the total content of polyoxyalkylene alkyl ether and water in the liquid phase at the start of the reaction in the anode part is from the viewpoint of suppressing the increase in liquidus viscosity, suppressing the formation of aldehyde, and improving productivity. Therefore, it is preferably 65% by mass or more, more preferably 72% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, even if it is 100% by mass good.
- step (A) when a fuel cell is used as the electrochemical device, in step (A), it is preferable to supply a gas containing oxygen to the cathode.
- Oxygen can be supplied to the cathode portion by blowing oxygen gas or an oxygen-containing mixed gas (eg, air) into the liquid phase.
- oxygen gas or oxygen-containing mixed gas can be flowed in vapor phase and the reaction can be carried out in an atmosphere of these gases.
- inert gases such as helium, argon, and nitrogen are preferable as the gas used in combination with oxygen.
- the supply rate of the polyoxyalkylene alkyl ether solution to the anode part is not particularly limited because it is appropriately set according to the size of the apparatus, the throughput, and the like.
- the temperature of the anode part in step (A), that is, the reaction temperature at which the polyoxyalkylene alkyl ether is dehydrogenated and oxidized is preferably 10° C. or higher, more preferably 10° C. or higher, from the viewpoint of improving reactivity. is 20° C. or higher, more preferably 30° C. or higher, more preferably 35° C. or higher. °C or less, more preferably 45°C or less.
- the reaction time is not particularly limited because it is appropriately set depending on the size of the apparatus, throughput, voltage, temperature, etc., but is, for example, 0.5 hours to 50 hours.
- polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid is not particularly limited, but surfactants that can be used, for example, in cosmetics, emulsifiers, solubilizers, dispersants, gelling agents, detergent bases, etc. etc.
- the polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid according to the present embodiment can contain more components with a high AO addition mole number. Therefore, the polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid according to the present embodiment can be suitably used for adjusting properties in each of the above applications.
- the method for adjusting the added mole fraction of the alkyleneoxy groups in the polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid of the present invention comprises oxidizing the polyoxyalkylene alkyl ether through an electrochemical reaction in the anode section of an electrochemical device comprising a cathode section and an anode section. to obtain a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid (A).
- A polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid
- the mole fraction of polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid having a high number of moles of AO added can be improved.
- step (A) in the adjustment method of the present invention is the same as the above-described method for producing polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid according to the present invention.
- the ability of the polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid according to the present embodiment to contain more components having a high AO addition mole number can be evaluated by the method described in Examples.
- the power generation method of the present invention includes a step (A) of obtaining polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid by oxidizing a polyoxyalkylene alkyl ether by an electrochemical reaction in the anode section of an electrochemical device comprising a cathode section and an anode section. .
- the change in Gibbs energy is negative, and the energy difference before and after the reaction can be taken out as a direct current. becomes possible.
- the preferred embodiment of step (A) in the adjustment method of the present invention is the same as the above-described method for producing polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid according to the present invention.
- the power generation system of the present invention includes a step (A) of obtaining polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid by oxidizing polyoxyalkylene alkyl ether by an electrochemical reaction in the anode section of an electrochemical device comprising a cathode section and an anode section. .
- the change in Gibbs energy is negative, and the energy difference before and after the reaction can be taken out as a direct current. becomes possible.
- the preferred embodiment of step (A) in the adjustment method of the present invention is the same as the above-described method for producing polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid according to the present invention.
- the present invention further discloses the following embodiments.
- a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid comprising a step (A) of obtaining polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid by oxidizing a polyoxyalkylene alkyl ether by an electrochemical reaction in the anode part of an electrochemical device comprising a cathode part and an anode part. manufacturing method.
- the electrochemical device is preferably a fuel cell or an electrolyzer, more preferably a fuel cell.
- the electrochemical device is a fuel cell
- the fuel cell is preferably a polymer electrolyte fuel cell or a solid alkaline fuel cell, and more preferably a polymer electrolyte fuel cell;
- a method for producing the described polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid ⁇ 4> The method for producing a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein in the step (A), a gas containing oxygen is supplied to the cathode.
- A preferably contains at least one selected from an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, an n-butylene group and an isobutylene group, more preferably an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms.
- the number of carbon atoms in R in the formula (1) is preferably 4 or more, more preferably 6 or more, still more preferably 8 or more, and preferably 32 or less, more preferably 22 or less, still more preferably 20 or less,
- the hydrocarbon group of R in the formula (1) is preferably an aliphatic hydrocarbon group having a saturated or unsaturated linear, branched or cyclic structure, or an aromatic hydrocarbon optionally having a substituent.
- n is preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, still more preferably 2.0 or more, and preferably 50.0 or less, more preferably 30.0 or less.
- the polyoxyalkylene according to any one of ⁇ 5> to ⁇ 8>
- a method for producing an alkyl ether acetic acid ⁇ 10> The method for producing a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, wherein the polyoxyalkylene alkyl ether is present in a state of a mixture with water at the anode portion at the start of the reaction.
- the content of the polyoxyalkylene alkyl ether in the mixture at the start of the reaction is preferably 1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, when the total amount of the polyoxyalkylene alkyl ether and the water is 100% by mass. is 2% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, and preferably 95% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, further preferably 50% by mass or less, and further The method for producing a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid according to ⁇ 10>, wherein the content is preferably 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 10% by mass or less.
- the total content of the polyoxyalkylene alkyl ether and the water in the liquid phase at the start of the reaction in the anode portion is preferably 65% by mass or more, more preferably 72% by mass or more, and still more preferably 80% by mass or more,
- the temperature of the anode part in the step (A) is preferably 10° C. or higher, more preferably 20° C. or higher, still more preferably 30° C. or higher, still more preferably 35° C.
- the temperature of the polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12> is more preferably 80° C. or lower, still more preferably 60° C. or lower, still more preferably 50° C. or lower, and still more preferably 45° C. or lower. Production method.
- a polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid comprising a step (A) of obtaining polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid by oxidizing a polyoxyalkylene alkyl ether by an electrochemical reaction in the anode part of an electrochemical device comprising a cathode part and an anode part.
- a method for adjusting the addition mole fraction of the alkyleneoxy group in. ⁇ 15> The adjustment method according to ⁇ 14>, wherein the electrochemical device is preferably a fuel cell or an electrolyzer, more preferably a fuel cell.
- the electrochemical device is a fuel cell
- the fuel cell is preferably a polymer electrolyte fuel cell or a solid alkaline fuel cell, more preferably a polymer electrolyte fuel cell; Adjustment method as described.
- ⁇ 17> The adjustment method according to any one of ⁇ 14> to ⁇ 16>, wherein in the step (A), a gas containing oxygen is supplied to the cathode section.
- ⁇ 18> The adjustment method according to any one of ⁇ 14> to ⁇ 17>, wherein the polyoxyalkylene alkyl ether contains a compound represented by the following formula (1).
- R represents a hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms
- A represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms
- n is the average number of moles of alkyleneoxy groups added, and 0. It is a number of 1 or more and 100.0 or less.
- A preferably contains at least one selected from an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, an n-butylene group and an isobutylene group, more preferably an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms.
- the adjustment method according to ⁇ 18> further preferably containing at least one selected from an ethylene group and a propylene group, more preferably containing an ethylene group.
- the number of carbon atoms in R in the formula (1) is preferably 4 or more, more preferably 6 or more, still more preferably 8 or more, and preferably 32 or less, more preferably 22 or less, still more preferably 20 or less,
- the hydrocarbon group of R in the formula (1) is preferably an aliphatic hydrocarbon group having a saturated or unsaturated linear, branched or cyclic structure, or an aromatic hydrocarbon optionally having a substituent.
- n is preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, still more preferably 2.0 or more, and preferably 50.0 or less, more preferably 30.0 or less.
- the content of the polyoxyalkylene alkyl ether in the mixture at the start of the reaction is preferably 1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, when the total amount of the polyoxyalkylene alkyl ether and the water is 100% by mass.
- the adjustment method according to ⁇ 23> which is preferably 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 10% by mass or less.
- the total content of the polyoxyalkylene alkyl ether and the water in the liquid phase at the start of the reaction in the anode portion is preferably 65% by mass or more, more preferably 72% by mass or more, and still more preferably 80% by mass or more,
- the temperature of the anode part in the step (A) is preferably 10° C. or higher, more preferably 20° C. or higher, still more preferably 30° C. or higher, still more preferably 35° C. or higher, and preferably 100° C.
- the temperature is more preferably 80° C. or lower, still more preferably 60° C. or lower, still more preferably 50° C. or lower, and still more preferably 45° C. or lower.
- a method for generating electricity comprising a step (A) of obtaining polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid by oxidizing polyoxyalkylene alkyl ether by an electrochemical reaction in the anode section of an electrochemical device comprising a cathode section and an anode section.
- the electrochemical device is preferably a fuel cell or an electrolyzer, more preferably a fuel cell.
- the electrochemical device is a fuel cell
- the fuel cell is preferably a polymer electrolyte fuel cell or a solid alkaline fuel cell, more preferably a polymer electrolyte fuel cell;
- Power generation method as described.
- ⁇ 30> The power generation method according to any one of ⁇ 27> to ⁇ 29>, wherein in the step (A), a gas containing oxygen is supplied to the cathode portion.
- ⁇ 31> The power generation method according to any one of ⁇ 27> to ⁇ 30>, wherein the polyoxyalkylene alkyl ether contains a compound represented by the following formula (1).
- R represents a hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms
- A represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms
- n is the average number of moles of alkyleneoxy groups added, and 0. It is a number of 1 or more and 100.0 or less.
- A preferably contains at least one selected from an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, an n-butylene group and an isobutylene group, more preferably an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms.
- the power generation method according to ⁇ 31> further preferably containing at least one selected from an ethylene group and a propylene group, more preferably containing an ethylene group.
- the number of carbon atoms in R in the formula (1) is preferably 4 or more, more preferably 6 or more, still more preferably 8 or more, and preferably 32 or less, more preferably 22 or less, still more preferably 20 or less,
- the power generation method according to ⁇ 31> or ⁇ 32> which is more preferably 16 or less, still more preferably 14 or less, and still more preferably 12 or less.
- the hydrocarbon group of R in the formula (1) is preferably an aliphatic hydrocarbon group having a saturated or unsaturated linear, branched or cyclic structure, or an aromatic hydrocarbon optionally having a substituent.
- n is preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, still more preferably 2.0 or more, and preferably 50.0 or less, more preferably 30.0 or less.
- the power generation method according to any one of ⁇ 31> to ⁇ 34>.
- ⁇ 36> The power generation method according to any one of ⁇ 27> to ⁇ 35>, wherein the polyoxyalkylene alkyl ether is present in a state of a mixture with water in the anode portion at the start of the reaction.
- the content of the polyoxyalkylene alkyl ether in the mixture at the start of the reaction is preferably 1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, when the total amount of the polyoxyalkylene alkyl ether and the water is 100% by mass.
- the power generation method according to ⁇ 36> which is preferably 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and further preferably 10% by mass or less.
- the total content of the polyoxyalkylene alkyl ether and the water in the liquid phase at the start of the reaction in the anode portion is preferably 65% by mass or more, more preferably 72% by mass or more, and still more preferably 80% by mass or more,
- the power generation method according to ⁇ 36> or ⁇ 37> which is more preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and may be 100% by mass.
- the temperature of the anode part in the step (A) is preferably 10° C. or higher, more preferably 20° C. or higher, still more preferably 30° C. or higher, still more preferably 35° C. or higher, and preferably 100° C.
- a power generation system comprising a step (A) of obtaining polyoxyalkylene alkyl ether acetic acid by oxidizing polyoxyalkylene alkyl ether by an electrochemical reaction in the anode part of an electrochemical device comprising a cathode part and an anode part.
- GC equipment 6850 manufactured by Agilent Technologies, Inc.
- Detector FID Carrier: Helium gas, 3.8 mL/min Temperature rise: Hold at 60°C for 2 minutes ⁇ Heat up to 350°C at 10°C/min ⁇ Hold at 350°C for 30 minutes
- GC equipment 6850 manufactured by Agilent Technologies, Inc.
- Detector FID Carrier: Helium gas, 1.0 mL/min Temperature rise: Hold at 100°C for 5 minutes ⁇ Heat up to 300°C at 5°C/min ⁇ Hold at 300°C for 45 minutes
- reaction conversion rates of Examples 1 to 2 and 4 and Comparative Examples 1 and 2 were calculated by the following formula based on the GC analysis values of the AE remaining in the reaction mixture and the produced EC.
- Conv._GC Reaction conversion rate
- Area% AE Sum of GC peak area values of each AE
- Area% EC Sum of GC peak area values of each EC , calculated using the GC peak areas of each AE and EC up to 15 moles of EO addition.
- Electrochemical device As an electrochemical device, the following fuel cell system was used.
- Fuel cell cell type polymer electrolyte fuel cell (PEMreactor, FC-025-01H, manufactured by Chemix Co., Ltd.)
- Metal plate material SUS316
- Current collector material Cu with Au coating
- carbon Separator channel width 1 mm, rib width 1 mm, depth 1 mm, serpentine single channel
- Effective area of electrode 50 mm ⁇ 50 mm
- Anode catalyst Pt-supported carbon catalyst (Pt-supported amount: 1.7 mg/cm 2 )
- Cathode catalyst Pt-supported carbon catalyst (Pt-supported amount: 1.0 mg/cm 2 )
- Anode catalyst binder fluorine-based polymer electrolyte binder (Nafion (registered trademark) polymer dispersion, manufactured by DuPont) made of perfluorocarbon sulfonic acid polymer (amount of binder carried:
- the inside of the glass vessel was replaced with nitrogen by nitrogen flow. Then, after stirring the raw material aqueous solution with a magnetic stirrer, the supply of raw materials was started under the following conditions.
- the raw material aqueous solution was circulated and supplied to the anode side at 10 mL/min, and the air was flow-supplied (not circulated) to the cathode side at 300 mL/min.
- the reaction was carried out under the following potential conditions.
- Comparative example 1 (1) Experimental Apparatus As an experimental apparatus, the apparatus shown in FIG. 2 was used. As a flask, a 5-neck 500 mL round-bottom flask was used, and the following equipment was attached. ⁇ Crescent-shaped stirring blade (blade diameter: 75 mm, blade width: 20 mm) ⁇ Stirrer (glass stirring shaft (inside the flask), SUS stirring shaft (outside the flask)) ⁇ Thermocouple (inserted into the sheath tube to measure liquid temperature) ⁇ Bubbling pipe for gas supply ⁇ Mass flow meter (MFC, flow rate control of oxygen (99.5% or more purity)) ⁇ Cooling pipe at gas outlet The flask was also heated using a water bath.
- MFC mass flow meter
- R lauryl group (C12)
- n 2.8
- aqueous solution 80 g ion-exchanged water 76 .0 g, AE 4.0 g
- the supply rate of the raw material aqueous solution to the anode side is set to 5 mL / min
- the reaction time is 0 to 12 hours and 40 minutes
- the reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that The potential difference ⁇ E c ⁇ a at the open circuit was 751 mV, and the average current value during the reaction time of 12 hours and 40 minutes was 4.6 mA. After 12 hours and 40 minutes of the reaction time, the reaction mixture was sampled from the sampling port with a syringe. The GC measurement was performed on the sampled reaction mixture, and the reaction conversion rate and the reaction conversion rate and mole fraction of each EO addition mole number in the obtained product EC were calculated. The results are shown in Tables 1-2 and FIG. Table 3 shows the mole fraction of each EO addition mole number in the raw material AE.
- a platinum-supported carbon catalyst manufactured by Evonik, catalyst solid content platinum 10% by mass, water content in catalyst state 56.7% by mass
- Example 4 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that a sulfonated styrene copolymer electrolyte membrane (NEOSEPTA CSE, manufactured by Astom Co., Ltd.) was used as the electrolyte membrane used in the fuel cell system, and the reaction time was set to 0 to 8 hours. bottom.
- the potential difference ⁇ E c ⁇ a at the open circuit was 710 mV, and the average current value during the reaction time of 8 hours was 4.2 mA.
- the reaction mixture was sampled from the sampling port with a syringe.
- the sampled reaction mixture was subjected to GC analysis in the same manner as in Example 1, and the above-described neutralization titration was performed to calculate the reaction conversion rates of both standards. Table 1 shows the results.
- Example 5 A sulfonated styrene copolymer electrolyte membrane (NEOSEPTA CSE, manufactured by Astom Co., Ltd.) is used for the electrolyte membrane used in the fuel cell system, and a polytetrafluoroethylene polymer (Polyflon PTFE D210C, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) is used for the anode catalyst binder.
- the reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the reaction time was set to 0 to 8 hours.
- the potential difference ⁇ E c ⁇ a at the open circuit was 636 mV, and the average current value during the reaction time of 8 hours was 5.3 mA.
- the reaction mixture was sampled from the sampling port with a syringe. The neutralization titration was performed on the sampled reaction mixture, and the reaction conversion rate was calculated. Table 1 shows the results.
- the electrolyte membrane used in the fuel cell system is a sulfonated styrene copolymer electrolyte membrane (NEOSEPT CSE, manufactured by Astom Corporation), and the anode catalyst binder is a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer polymer (Neophron FEP ND110, Daikin Industries, Ltd.). (manufactured by the company) was used, and the reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the reaction time was 0 to 8 hours. The potential difference ⁇ E c ⁇ a at the open circuit was 685 mV, and the average current value during the reaction time of 8 hours was 5.0 mA. After 8 hours of reaction time, the reaction mixture was sampled from the sampling port with a syringe. The neutralization titration was performed on the sampled reaction mixture, and the reaction conversion rate was calculated. Table 1 shows the results.
- the step of separating the product and the catalyst was unnecessary, and the manufacturing process was simplified compared to the manufacturing method of the comparative example.
- the energy difference before and after the reaction can be taken out as a direct current, and the realization of power generation was actually confirmed.
- Electrochemical measurement device AI Air PG On-site pressure gauge PV Pressure reducing valve GFM Gas flow meter TI Thermocouple TIC Thermocouple (for temperature control) PEM Polymer electrolyte fuel cell PU Polyurethane material SV Safety valve DP Diaphragm pump MS Magnetic stirrer GB Glass container Vent Gas discharge vent S Sampling port M Stirrer TW Cooling water TWR Cooling water return MFC Mass flow controller WB Water bath
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Abstract
カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
Description
本発明は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法に関する。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの末端を酸化してカルボキシ化した化合物であり、例えば、化粧品、乳化剤、可溶化剤、分散剤、ゲル化剤、洗浄基剤等に使用することができるアニオン性界面活性剤として知られている。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸は、ｐＨを変化させることによりその性質を調整することができる。また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸は耐硬水性に優れ、その水溶液は、カルシウム、アルミニウム等の各種多価金属イオンに対して安定であり、皮膚に対する作用が穏和であるため、各種用途での応用が期待される。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸は、ｐＨを変化させることによりその性質を調整することができる。また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸は耐硬水性に優れ、その水溶液は、カルシウム、アルミニウム等の各種多価金属イオンに対して安定であり、皮膚に対する作用が穏和であるため、各種用途での応用が期待される。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法に関する技術としては、例えば、特開２０１３－１４５８１号（特許文献１）に記載のものが挙げられる。
特許文献１には、末端に炭化水素基を有するポリオキシアルキレンエーテル（以下、「ポリオキシアルキレンアルキルエーテル」という）と水を含有する液相に酸素を供給して、プラチナ触媒の存在下、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを脱水素酸化しポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を製造する方法であって、液相中のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の合計質量と、水の質量の質量比（ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の合計質量／水の質量）が、６０／４０～９５／５である、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法が、無機塩の除去操作や、煩雑な濃縮操作を必要とせず、反応終了後、触媒を濾過する工程のみで、高い有効分濃度のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得ることができると記載されている。
特許文献１には、末端に炭化水素基を有するポリオキシアルキレンエーテル（以下、「ポリオキシアルキレンアルキルエーテル」という）と水を含有する液相に酸素を供給して、プラチナ触媒の存在下、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを脱水素酸化しポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を製造する方法であって、液相中のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の合計質量と、水の質量の質量比（ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の合計質量／水の質量）が、６０／４０～９５／５である、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法が、無機塩の除去操作や、煩雑な濃縮操作を必要とせず、反応終了後、触媒を濾過する工程のみで、高い有効分濃度のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得ることができると記載されている。
一方、近年、燃料電池等の電気化学装置システムを用いた有機化合物の製造方法が検討されている。
例えば、特表２０１９－５０６３７０号（特許文献２）には、少なくとも１つのヒドロキシル官能基を有する少なくとも１つのフラン化合物を酸化させることによる、少なくとも１つのアルデヒド官能基及び電力を有する少なくとも１つのフラン化合物の製造プロセスであって、反応が、少なくとも１つのアノード、カソード及びセパレータを有する電気発生装置中で実施され、アノード反応物が少なくとも１つのヒドロキシル官能基を有するフラン化合物であり、カソード反応物がオキシダントであるプロセスが記載されている。
例えば、特表２０１９－５０６３７０号（特許文献２）には、少なくとも１つのヒドロキシル官能基を有する少なくとも１つのフラン化合物を酸化させることによる、少なくとも１つのアルデヒド官能基及び電力を有する少なくとも１つのフラン化合物の製造プロセスであって、反応が、少なくとも１つのアノード、カソード及びセパレータを有する電気発生装置中で実施され、アノード反応物が少なくとも１つのヒドロキシル官能基を有するフラン化合物であり、カソード反応物がオキシダントであるプロセスが記載されている。
本発明は、カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法に関する。
特許文献１に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法は、生成物と触媒を分離する工程が必要であり、製造工程の簡略化という観点で改善の余地があった。また、特許文献２については、電気化学装置システムを用いて、ヒドロキシル官能基を有するフラン化合物を、アルデヒド官能基を有するフラン化合物に酸化する反応が記載されているに過ぎない。
本発明は、製造工程を簡略化できる、電気化学反応を用いたポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の新規な製造方法を提供することに関する。
また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸は界面活性剤等として様々な用途に使用されており、アルキレンオキシ基の付加モル数（ＡＯ付加モル数）が高い成分をより多く含むポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸が望まれる用途も存在する。
本発明は、製造工程を簡略化できる、電気化学反応を用いたポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の新規な製造方法を提供することに関する。
また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸は界面活性剤等として様々な用途に使用されており、アルキレンオキシ基の付加モル数（ＡＯ付加モル数）が高い成分をより多く含むポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸が望まれる用途も存在する。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどの高分子量化合物は、粘度が高く、拡散性が低く、起泡性を有することから、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を製造することは、容易に想到し得るものではない。しかしながら、本発明者らは、電気化学装置のアノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの電気化学的な酸化反応が進み、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸が得られることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記［１］に関する。
［１］カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
［２］カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、発電方法。
［３］カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、発電システム。
［１］カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
［２］カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、発電方法。
［３］カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、発電システム。
本発明によれば、製造工程を簡略化できる、電気化学反応を用いたポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の新規な製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、アルキレンオキシ基の付加モル数（ＡＯ付加モル数）が高い成分をより多く含むポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の新規な製造方法を提供することができる。
さらに、本発明によれば、反応前後でのエネルギー差を直流電流として取り出すことができ、発電の実現が可能となる。
また、本発明によれば、アルキレンオキシ基の付加モル数（ＡＯ付加モル数）が高い成分をより多く含むポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の新規な製造方法を提供することができる。
さらに、本発明によれば、反応前後でのエネルギー差を直流電流として取り出すことができ、発電の実現が可能となる。
［ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法］
本発明のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法は、カソード部及びアノード部を備える電気化学装置のアノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（以下、「ＡＥ」とも呼ぶ。）を電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸（以下、「ＥＣ」とも呼ぶ。）を得る工程（Ａ）を含む。
本実施形態によれば、製造工程を簡略化できる、電気化学反応を用いたポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の新規な製造方法を提供することができる。また、本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法によれば、アルキレンオキシ基の付加モル数が高い成分をより多く含むポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得ることができる。
また、前記電気化学反応はギブズエネルギーの変化が負であり、反応前後でのエネルギー差を直流電流として取り出すことの可能性が示唆されるが、本発明の製造方法によれば、発電の実現が確認できた。また、従来の製造方法では、ギブズエネルギーの差が発熱として放出されていたため、反応工程にて除熱の必要性があったが、本発明の製造方法ではこの除熱負荷を下げることができる。
本明細書において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとは、末端に炭化水素基を有するポリオキシアルキレンエーテルをいい、炭化水素基としてはアルキル基以外の炭化水素基も含まれる。
本発明のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法は、カソード部及びアノード部を備える電気化学装置のアノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（以下、「ＡＥ」とも呼ぶ。）を電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸（以下、「ＥＣ」とも呼ぶ。）を得る工程（Ａ）を含む。
本実施形態によれば、製造工程を簡略化できる、電気化学反応を用いたポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の新規な製造方法を提供することができる。また、本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法によれば、アルキレンオキシ基の付加モル数が高い成分をより多く含むポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得ることができる。
また、前記電気化学反応はギブズエネルギーの変化が負であり、反応前後でのエネルギー差を直流電流として取り出すことの可能性が示唆されるが、本発明の製造方法によれば、発電の実現が確認できた。また、従来の製造方法では、ギブズエネルギーの差が発熱として放出されていたため、反応工程にて除熱の必要性があったが、本発明の製造方法ではこの除熱負荷を下げることができる。
本明細書において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとは、末端に炭化水素基を有するポリオキシアルキレンエーテルをいい、炭化水素基としてはアルキル基以外の炭化水素基も含まれる。
＜工程（Ａ）＞
工程（Ａ）は、カソード部及びアノード部を備える電気化学装置のアノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程である。
工程（Ａ）は、カソード部及びアノード部を備える電気化学装置のアノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程である。
電気化学装置として燃料電池を用いる場合、例えば、カソード部に酸素を含むガスを供給し、アノード部にポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含む溶液（好ましくは水溶液）を供給することによって、アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが脱水素酸化し、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を生成させることができる。
カソード部及びアノード部での反応を以下に示す。
アノード部：ＡＥ＋Ｈ２Ｏ→ＥＣ＋４Ｈ＋＋４ｅ－
カソード部：Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ－→２Ｈ２Ｏ
カソード部及びアノード部での反応を以下に示す。
アノード部：ＡＥ＋Ｈ２Ｏ→ＥＣ＋４Ｈ＋＋４ｅ－
カソード部：Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ－→２Ｈ２Ｏ
（ポリオキシアルキレンアルキルエーテル）
本発明に係る製造方法で用いるポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、末端に炭化水素基を有する。前記炭化水素基としては、アルキル基に限定されるものではなく、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、収率及び反応性向上の観点から、下記式（１）で示される化合物を含むことが好ましく、下記式（１）で示される化合物であることがより好ましい。
Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ （１）
式（１）中、Ｒは炭素数１以上３６以下の炭化水素基、Ａは炭素数２以上４以下のアルキレン基を表し、ｎはアルキレンオキシ基の平均付加モル数であり、０．１以上１００．０以下の数である。
式（１）中のＲ等は、上記定義の範囲内において、目的とする性能、用途等に応じて適宜決定できる。
また、式（１）中のＡは、好ましくは炭素数２又は３のアルキレン基であり、より好ましくは炭素数２のアルキレン基、すなわちエチレンオキシ基（以下、「ＥＯ」とも呼ぶ。）である。
本発明に係る製造方法で用いるポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、末端に炭化水素基を有する。前記炭化水素基としては、アルキル基に限定されるものではなく、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、収率及び反応性向上の観点から、下記式（１）で示される化合物を含むことが好ましく、下記式（１）で示される化合物であることがより好ましい。
Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ （１）
式（１）中、Ｒは炭素数１以上３６以下の炭化水素基、Ａは炭素数２以上４以下のアルキレン基を表し、ｎはアルキレンオキシ基の平均付加モル数であり、０．１以上１００．０以下の数である。
式（１）中のＲ等は、上記定義の範囲内において、目的とする性能、用途等に応じて適宜決定できる。
また、式（１）中のＡは、好ましくは炭素数２又は３のアルキレン基であり、より好ましくは炭素数２のアルキレン基、すなわちエチレンオキシ基（以下、「ＥＯ」とも呼ぶ。）である。
式（１）中のＲは、炭素数が１以上３６以下の炭化水素基である。Ｒの炭素数は、例えば得られたポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を洗浄剤として使用する場合の洗浄力や起泡性、使用感（例えば、すすぎ性やぬるつき感）を向上させる観点から、１以上、好ましくは４以上、より好ましくは６以上、更に好ましくは８以上であり、反応性向上の観点から、３６以下、好ましくは３２以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは２０以下、更に好ましくは１８以下、更に好ましくは１６以下、更に好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下である。
Ｒの炭化水素基としては、飽和又は不飽和の直鎖、分岐鎖若しくは環状構造を有する脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基が好ましく、直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、又はアルケニル基がより好ましく、直鎖又は分岐鎖のアルキル基が更に好ましく、直鎖のアルキル基が更に好ましい。
Ｒの炭化水素基としては、飽和又は不飽和の直鎖、分岐鎖若しくは環状構造を有する脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基が好ましく、直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、又はアルケニル基がより好ましく、直鎖又は分岐鎖のアルキル基が更に好ましく、直鎖のアルキル基が更に好ましい。
式（１）中、Ｒで表される直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、エイコシル基、ヘンイコシル基、ヘンエイコシル基、ドコシル基、テトラコシル基等が挙げられる。
式（１）中、Ｒで表される直鎖若しくは分岐鎖のアルケニル基としては、例えば、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、イコセニル基、エイコセニル基、ヘンイコセニル基、ヘンエイコセニル基、ドコセニル基、テトラコセニル基等が挙げられ、各種のオクタデカジエニル基やオクタデカトリエニル基等の、直鎖若しくは分岐鎖のアルカジエニル基若しくはアルカトリエニル基も用いることができる。
式（１）中、Ｒで表される環状構造を有する脂肪族炭化水素基としては、例えば、シクロオクチル基、シクロデシル基、シクロドデシル基、シクロオクテニル基、シクロデセニル基、シクロドデセニル基、２－（シクロヘキシル）エチル基、３－（シクロヘキシル）プロピル基、２－（シクロヘキセニル）エチル基、３－（シクロヘキセニル）プロピル基等が挙げられる。
式（１）中、Ｒで表される芳香族炭化水素基は、更に置換基を有していてもよく、芳香族炭化水素基の炭素数は、置換基を含めた炭素数である。置換基としては、アルキル基、ベンジル基、フェネチル基、スチリル基、シンナミル基、アルキレンオキシ基等が例示される。前記芳香族炭化水素基としては、２，２－ジフェニレンプロパン基、フェノキシエチル基、ノニルフェニル基、トリベンジルフェニル基、ジスチリルフェニル基（ジスチレン化フェニル基）等が例示される。
式（１）中、Ｒが芳香族炭化水素基であるポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしては、例えば、ビスフェノールＡのＥＯ付加物、フェノキシエタノールのＥＯ付加物、ノニルフェノールのＥＯ付加物、ジスチレン化フェノールのＥＯ付加物、トリベンジルフェノールのＥＯ付加物等が挙げられる。
式（１）中、Ｒで表される芳香族炭化水素基は、更に置換基を有していてもよく、芳香族炭化水素基の炭素数は、置換基を含めた炭素数である。置換基としては、アルキル基、ベンジル基、フェネチル基、スチリル基、シンナミル基、アルキレンオキシ基等が例示される。前記芳香族炭化水素基としては、２，２－ジフェニレンプロパン基、フェノキシエチル基、ノニルフェニル基、トリベンジルフェニル基、ジスチリルフェニル基（ジスチレン化フェニル基）等が例示される。
式（１）中、Ｒが芳香族炭化水素基であるポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしては、例えば、ビスフェノールＡのＥＯ付加物、フェノキシエタノールのＥＯ付加物、ノニルフェノールのＥＯ付加物、ジスチレン化フェノールのＥＯ付加物、トリベンジルフェノールのＥＯ付加物等が挙げられる。
式（１）中、Ａで表される炭素数２以上４以下のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ－ブチレン基及びイソブチレン基等から選択される少なくとも一種が挙げられる。これらの中でも、Ａとしては、入手が容易であるという観点から、炭素数２以上３以下のアルキレン基が好ましく、エチレン基及びプロピレン基から選択される少なくとも一種がより好ましく、エチレン基が更に好ましい。
式（１）中、ｎは、アルキレンオキシ基（Ａ－Ｏ）の平均付加モル数であり、例えば得られたポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を洗浄剤として使用する場合の洗浄力や起泡性、使用感（例えば、すすぎ性やぬるつき感）、硬水安定性を向上させる観点から、０．１以上、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．５以上、更に好ましくは２．０以上であり、反応性向上の観点から、１００．０以下、好ましくは５０．０以下、より好ましくは３０．０以下、更に好ましくは１６．０以下、更に好ましくは１４．０以下、更に好ましくは１２．０以下、更に好ましくは１０．０以下である。
本発明に係る製造方法において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルとして、式（１）で示される化合物を用いた場合、例えば、下記式（２）で表されるポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得ることができる。
Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｍ－（ＣＨ２）ａＣＯＯＨ （２）
式（２）中、Ｒ及びＡは、式（１）と同じ意味であり、ａはＡの炭素数－１であり、ｍ＋１はアルキレンオキシ基の平均付加モル数である。
Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｍ－（ＣＨ２）ａＣＯＯＨ （２）
式（２）中、Ｒ及びＡは、式（１）と同じ意味であり、ａはＡの炭素数－１であり、ｍ＋１はアルキレンオキシ基の平均付加モル数である。
ここで、本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法は、特許文献１（特開２０１３－１４５８１号公報）に記載の製造方法に比べて、相対的に反応進行の遅い、アルキレンオキシ基の付加モル数（以下、「ＡＯ付加モル数」とも呼ぶ。）が高いポリオキシアルキレンアルキルエーテルの反応性を向上させることができる。すなわち、本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法によれば、ＡＯ付加モル数が高い成分をより多く含むポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得ることができる。これにより、本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法によれば、従来の製造方法で得られるものとはＡＯ付加モル分率のバランスが異なるポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得ることができる。
本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法は、原料としてＡＯ付加モル数が高いポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いる場合に特に有用である。
本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法は、原料としてＡＯ付加モル数が高いポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いる場合に特に有用である。
（電気化学装置）
本発明に係る電気化学装置はカソード部及びアノード部を備える。
本発明に係る電気化学装置としては、燃料電池、電気分解装置等が挙げられ、燃料電池が好ましい。
燃料電池としては特に限定されず、一般的に公知のものを用いることができ、例えば、固体高分子形燃料電池、固体アルカリ燃料電池等が挙げられ、固体高分子形燃料電池が好ましい。
本発明に係る電気化学装置はカソード部及びアノード部を備える。
本発明に係る電気化学装置としては、燃料電池、電気分解装置等が挙げられ、燃料電池が好ましい。
燃料電池としては特に限定されず、一般的に公知のものを用いることができ、例えば、固体高分子形燃料電池、固体アルカリ燃料電池等が挙げられ、固体高分子形燃料電池が好ましい。
固体高分子形燃料電池としては、例えば、膜電極接合体の両面に、流路となる溝や多数の孔を有するセパレータが配置された構造を有する装置を用いることができる。
セパレータとしては、例えば、金属製セパレータ、カーボン製セパレータ、黒鉛と樹脂を混合した材料からなるセパレータ等の各種導電性材料からなるセパレータが挙げられる。
固体高分子形燃料電池においては、カソード部に酸素を含むガスを供給し、アノード部にポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含む溶液（好ましくは水溶液）を供給し、アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を生成させることができる。また、アノード部で生成したプロトンが電解質膜を介してカソード部に移動し、カソード部で水が発生し、発電する。
セパレータとしては、例えば、金属製セパレータ、カーボン製セパレータ、黒鉛と樹脂を混合した材料からなるセパレータ等の各種導電性材料からなるセパレータが挙げられる。
固体高分子形燃料電池においては、カソード部に酸素を含むガスを供給し、アノード部にポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含む溶液（好ましくは水溶液）を供給し、アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を生成させることができる。また、アノード部で生成したプロトンが電解質膜を介してカソード部に移動し、カソード部で水が発生し、発電する。
膜電極接合体は、例えば、触媒層を有するアノード部と、触媒層を有するカソード部と、アノード部とカソード部との間に配置された固体高分子電解質膜とを備える。
より具体的には、膜電極接合体は、触媒層及び拡散層を有するアノード部と、触媒層及び拡散層を有するカソード部と、アノード部とカソード部との間に、触媒層に接した状態で配置された固体高分子電解質膜とを備える。
より具体的には、膜電極接合体は、触媒層及び拡散層を有するアノード部と、触媒層及び拡散層を有するカソード部と、アノード部とカソード部との間に、触媒層に接した状態で配置された固体高分子電解質膜とを備える。
触媒層は、例えば、触媒と触媒バインダーを含む層である。
触媒としては、例えば、カーボン担体に白金又は白金合金を担持した担持触媒等が挙げられる。
カーボン担体としては、例えば、カーボンブラック粉末、グラファイト化カーボン、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ等が挙げられる。
また、触媒は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｕ及びＩｒから選択される少なくとも１種の貴金属を含むものでもよく、前記貴金属と、前記貴金属以外の少なくとも１種の他の金属元素又は非金属元素とを含むものが好ましい。前記金属元素及び非金属元素としては、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｔａ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｙ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｎ等の遷移金属元素；Ｃｅ等のランタニド；Ａｌ等の他の金属；Ｎ、Ｐ等の非金属から選択される少なくとも１種が好ましい。
これらの触媒は、より良好な分布を得るために担体上に適用してもよい。担体としては、カーボン担体又は金属酸化物担体が好ましい。
Ｐｔはアノード触媒及びカソード触媒として単独で使用することができる。Ｐｔ触媒はＲｕをさらに含み、カーボン担体により担持されることがより好ましい。
触媒は、例えば、Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｍａｔｔｈｅｙ社、ＢＡＳＦ社、Ｐｒｅｍｅｔｅｋ社、Ｅｖｏｎｉｋ社、田中貴金属工業株式会社等から購入することができる。
触媒は、シート、網、発泡体、ホイル、ベルト等の異なる形状でバルク電極として直接使用してもよいし、散布、湿式吹付、粉末堆積、電着、蒸着、乾式吹付、転写、塗装、スパッタリング、低圧蒸着、電気化学的蒸着、テープキャスティング、スクリーン印刷等の方法により、担体に適用して使用してもよい。
触媒としては、例えば、カーボン担体に白金又は白金合金を担持した担持触媒等が挙げられる。
カーボン担体としては、例えば、カーボンブラック粉末、グラファイト化カーボン、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ等が挙げられる。
また、触媒は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｕ及びＩｒから選択される少なくとも１種の貴金属を含むものでもよく、前記貴金属と、前記貴金属以外の少なくとも１種の他の金属元素又は非金属元素とを含むものが好ましい。前記金属元素及び非金属元素としては、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｔａ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｙ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｎ等の遷移金属元素；Ｃｅ等のランタニド；Ａｌ等の他の金属；Ｎ、Ｐ等の非金属から選択される少なくとも１種が好ましい。
これらの触媒は、より良好な分布を得るために担体上に適用してもよい。担体としては、カーボン担体又は金属酸化物担体が好ましい。
Ｐｔはアノード触媒及びカソード触媒として単独で使用することができる。Ｐｔ触媒はＲｕをさらに含み、カーボン担体により担持されることがより好ましい。
触媒は、例えば、Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｍａｔｔｈｅｙ社、ＢＡＳＦ社、Ｐｒｅｍｅｔｅｋ社、Ｅｖｏｎｉｋ社、田中貴金属工業株式会社等から購入することができる。
触媒は、シート、網、発泡体、ホイル、ベルト等の異なる形状でバルク電極として直接使用してもよいし、散布、湿式吹付、粉末堆積、電着、蒸着、乾式吹付、転写、塗装、スパッタリング、低圧蒸着、電気化学的蒸着、テープキャスティング、スクリーン印刷等の方法により、担体に適用して使用してもよい。
触媒バインダーとしては、例えば、触媒層に用いられる公知の触媒バインダー等が挙げられ、具体的には「Ｎａｆｉｏｎ」（登録商標、デュポン社製）等のパーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマー；ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、及びポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素樹脂が挙げられる。
拡散層は、導電性及びガス透過性を備えた材料から構成され、触媒層に均一にガスを拡散させる機能及び集電体としての機能を有する。
拡散層としては、例えば、カーボンペーパー、カーボンクロス、カーボンフェルト等の炭素繊維により構成された多孔性材料が挙げられる。
拡散層としては、例えば、カーボンペーパー、カーボンクロス、カーボンフェルト等の炭素繊維により構成された多孔性材料が挙げられる。
固体高分子電解質膜としては、例えば、「Ｎａｆｉｏｎ」（登録商標、デュポン社製）等のパーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーからなるフッ素系高分子電解質膜；スルホン化ポリエーテルスルホンやスルホン化ポリエーテルケトン等のエンジニアリングプラスチック系高分子電解質膜；リン酸や硫酸を含浸したポリベンズイミダゾールからなる高分子電解質膜；ＣＳＥ（ＮＥＯＳＥＰＴＡ、スルホン化スチレン系共重合体含有、株式会社アストム製）、ＣＭＢ（ＮＥＯＳＥＰＴＡ、スルホン化スチレン・ジビニルベンゼン系共重合体含有、株式会社アストム製）、及びＣＭＶＮ（ＳＥＬＥＭＩＯＮTM、スルホン化ジビニルベンゼン・スチレン共重合体含有、ＡＧＣエンジニアリング株式会社製）等のスルホン化スチレン系ポリマーからなる高分子電解質膜が挙げられる。
膜電極接合体及び燃料電池は、例えば、従来公知の方法によって製造することができる。
本発明に係る製造方法において、反応開始時におけるアノード部ではポリオキシアルキレンアルキルエーテルが水との混合物の状態で存在することが好ましく、反応開始時における前記混合物中のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと水との合計量を１００質量％としたとき、液相粘度の増加抑制、アルデヒドの生成抑制、及び生産性向上の観点から、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、更に好ましくは３質量％以上、更に好ましくは４質量％以上であり、同様の観点から、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下である。
本発明に係る製造方法において、アノード部における反応開始時の液相中のポリオキシアルキレンアルキルエーテルと水の合計含有量は、液相粘度の増加抑制、アルデヒドの生成抑制、及び生産性向上の観点から、好ましくは６５質量％以上、より好ましくは７２質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上であり、１００質量％であってもよい。
本発明に係る製造方法において、電気化学装置として燃料電池を用いる場合、工程（Ａ）では、カソード部に酸素を含むガスを供給することが好ましい。
カソード部への酸素の供給は、酸素ガス又は酸素含有混合ガス（例えば、空気）を液相に吹き込むことによって行うことができる。あるいは、酸素ガス又は酸素含有混合ガスを気相流通させ、これらのガスの雰囲気下で反応を実施することによっても行うことができる。
酸素含有混合ガスを用いる場合、酸素と併用するガスとしては、例えば、ヘリウム、アルゴン、窒素等の不活性ガスが好ましい。
カソード部への酸素の供給は、酸素ガス又は酸素含有混合ガス（例えば、空気）を液相に吹き込むことによって行うことができる。あるいは、酸素ガス又は酸素含有混合ガスを気相流通させ、これらのガスの雰囲気下で反応を実施することによっても行うことができる。
酸素含有混合ガスを用いる場合、酸素と併用するガスとしては、例えば、ヘリウム、アルゴン、窒素等の不活性ガスが好ましい。
本発明に係る製造方法において、アノード部へのポリオキシアルキレンアルキルエーテル溶液の供給速度は装置の大きさや処理量等によって適宜設定されるため特に限定されない。
本発明に係る製造方法において、工程（Ａ）におけるアノード部の温度すなわちポリオキシアルキレンアルキルエーテルの脱水素酸化を行う際の反応温度は、反応性向上の観点から、好ましくは１０℃以上、より好ましくは２０℃以上、更に好ましくは３０℃以上、更に好ましくは３５℃以上であり、同様の観点から、好ましくは１００℃以下、より好ましくは８０℃以下、更に好ましくは６０℃以下、更に好ましくは５０℃以下、更に好ましくは４５℃以下である。
本発明に係る製造方法において、反応時間は装置の大きさや処理量、電圧、温度等によって適宜設定されるため特に限定されないが、例えば、０．５時間～５０時間である。
本実施形態に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の用途としては特に限定されないが、例えば、化粧品、乳化剤、可溶化剤、分散剤、ゲル化剤、洗浄基剤等に使用することができる界面活性剤等が挙げられる。
本実施形態に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸はＡＯ付加モル数が高い成分をより多く含むことができる。そのため、本実施形態に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸は上記のそれぞれの用途での特性の調整に好適に利用できる。
［ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸におけるアルキレンオキシ基の付加モル分率の調整方法］
本発明のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸におけるアルキレンオキシ基の付加モル分率の調整方法は、カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む。
本発明の調整方法によれば、ＡＯ付加モル数が高いポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸のモル分率を向上させることができる。
本発明の調整方法における工程（Ａ）の好適態様は、前述した本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法と同じである。
なお、本実施形態に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸はＡＯ付加モル数が高い成分をより多く含むことができることについては、実施例に記載の方法により評価することができる。
本発明のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸におけるアルキレンオキシ基の付加モル分率の調整方法は、カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む。
本発明の調整方法によれば、ＡＯ付加モル数が高いポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸のモル分率を向上させることができる。
本発明の調整方法における工程（Ａ）の好適態様は、前述した本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法と同じである。
なお、本実施形態に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸はＡＯ付加モル数が高い成分をより多く含むことができることについては、実施例に記載の方法により評価することができる。
［発電方法］
本発明の発電方法は、カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む。前記電気化学反応はギブズエネルギーの変化が負であり、反応前後でのエネルギー差を直流電流として取り出すことができるため、本発明に係る発電方法によれば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いることにより発電が可能となる。本発明の調整方法における工程（Ａ）の好適態様は、前述した本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法と同じである。
本発明の発電方法は、カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む。前記電気化学反応はギブズエネルギーの変化が負であり、反応前後でのエネルギー差を直流電流として取り出すことができるため、本発明に係る発電方法によれば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いることにより発電が可能となる。本発明の調整方法における工程（Ａ）の好適態様は、前述した本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法と同じである。
［発電システム］
本発明の発電システムは、カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む。前記電気化学反応はギブズエネルギーの変化が負であり、反応前後でのエネルギー差を直流電流として取り出すことができるため、本発明に係る発電システムによれば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いることにより発電が可能となる。本発明の調整方法における工程（Ａ）の好適態様は、前述した本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法と同じである。
本発明の発電システムは、カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む。前記電気化学反応はギブズエネルギーの変化が負であり、反応前後でのエネルギー差を直流電流として取り出すことができるため、本発明に係る発電システムによれば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いることにより発電が可能となる。本発明の調整方法における工程（Ａ）の好適態様は、前述した本発明に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法と同じである。
上述の実施形態に関し、本発明は更に以下の実施態様を開示する。
＜１＞
カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜２＞
前記電気化学装置が、好ましくは燃料電池又は電気分解装置であり、より好ましくは燃料電池である、＜１＞に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜３＞
前記電気化学装置が燃料電池であり、前記燃料電池が好ましくは固体高分子形燃料電池又は固体アルカリ燃料電池であり、より好ましくは固体高分子形燃料電池である、＜１＞又は＜２＞に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜４＞
前記工程（Ａ）において、前記カソード部に酸素を含むガスを供給する、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜５＞
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが下記式（１）で示される化合物を含む、＜１＞～＜４＞のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ （１）
〔前記式（１）中、Ｒは炭素数１以上３６以下の炭化水素基、Ａは炭素数２以上４以下のアルキレン基を表し、ｎはアルキレンオキシ基の平均付加モル数であり、０．１以上１００．０以下の数である。〕
＜６＞
前記式（１）においてＡが、好ましくはエチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ－ブチレン基及びイソブチレン基から選択される少なくとも一種を含み、より好ましくは炭素数２以上３以下のアルキレン基を含み、更に好ましくはエチレン基及びプロピレン基から選択される少なくとも一種を含み、更に好ましくはエチレン基を含む、＜５＞に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜７＞
前記式（１）においてＲの炭素数が、好ましくは４以上、より好ましくは６以上、更に好ましくは８以上であり、そして、好ましくは３２以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは２０以下、更に好ましくは１６以下、更に好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下である、＜５＞又は＜６＞に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜８＞
前記式（１）においてＲの炭化水素基が、好ましくは飽和又は不飽和の直鎖、分岐鎖若しくは環状構造を有する脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、より好ましくは直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、又はアルケニル基であり、更に好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、更に好ましくは直鎖のアルキル基である、＜５＞～＜７＞のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜９＞
前記式（１）においてｎが、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．５以上、更に好ましくは２．０以上であり、そして、好ましくは５０．０以下、より好ましくは３０．０以下、更に好ましくは１６．０以下、更に好ましくは１４．０以下、更に好ましくは１２．０以下、更に好ましくは１０．０以下である、＜５＞～＜８＞のいずれか記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜１０＞
反応開始時における前記アノード部では前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが水との混合物の状態で存在する、＜１＞～＜９＞のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜１１＞
前記反応開始時における前記混合物中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量が、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと前記水との合計量を１００質量％としたとき、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、更に好ましくは３質量％以上、更に好ましくは４質量％以上であり、そして、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下である、＜１０＞に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜１２＞
前記アノード部における反応開始時の液相中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと前記水の合計含有量が、好ましくは６５質量％以上、より好ましくは７２質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上であり、そして、１００質量％であってもよい、＜１０＞又は＜１１＞に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜１３＞
前記工程（Ａ）における前記アノード部の温度が、好ましくは１０℃以上、より好ましくは２０℃以上、更に好ましくは３０℃以上、更に好ましくは３５℃以上であり、そして、好ましくは１００℃以下、より好ましくは８０℃以下、更に好ましくは６０℃以下、更に好ましくは５０℃以下、更に好ましくは４５℃以下である、＜１＞～＜１２＞のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜２＞
前記電気化学装置が、好ましくは燃料電池又は電気分解装置であり、より好ましくは燃料電池である、＜１＞に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜３＞
前記電気化学装置が燃料電池であり、前記燃料電池が好ましくは固体高分子形燃料電池又は固体アルカリ燃料電池であり、より好ましくは固体高分子形燃料電池である、＜１＞又は＜２＞に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜４＞
前記工程（Ａ）において、前記カソード部に酸素を含むガスを供給する、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜５＞
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが下記式（１）で示される化合物を含む、＜１＞～＜４＞のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ （１）
〔前記式（１）中、Ｒは炭素数１以上３６以下の炭化水素基、Ａは炭素数２以上４以下のアルキレン基を表し、ｎはアルキレンオキシ基の平均付加モル数であり、０．１以上１００．０以下の数である。〕
＜６＞
前記式（１）においてＡが、好ましくはエチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ－ブチレン基及びイソブチレン基から選択される少なくとも一種を含み、より好ましくは炭素数２以上３以下のアルキレン基を含み、更に好ましくはエチレン基及びプロピレン基から選択される少なくとも一種を含み、更に好ましくはエチレン基を含む、＜５＞に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜７＞
前記式（１）においてＲの炭素数が、好ましくは４以上、より好ましくは６以上、更に好ましくは８以上であり、そして、好ましくは３２以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは２０以下、更に好ましくは１６以下、更に好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下である、＜５＞又は＜６＞に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜８＞
前記式（１）においてＲの炭化水素基が、好ましくは飽和又は不飽和の直鎖、分岐鎖若しくは環状構造を有する脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、より好ましくは直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、又はアルケニル基であり、更に好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、更に好ましくは直鎖のアルキル基である、＜５＞～＜７＞のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜９＞
前記式（１）においてｎが、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．５以上、更に好ましくは２．０以上であり、そして、好ましくは５０．０以下、より好ましくは３０．０以下、更に好ましくは１６．０以下、更に好ましくは１４．０以下、更に好ましくは１２．０以下、更に好ましくは１０．０以下である、＜５＞～＜８＞のいずれか記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜１０＞
反応開始時における前記アノード部では前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが水との混合物の状態で存在する、＜１＞～＜９＞のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜１１＞
前記反応開始時における前記混合物中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量が、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと前記水との合計量を１００質量％としたとき、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、更に好ましくは３質量％以上、更に好ましくは４質量％以上であり、そして、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下である、＜１０＞に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜１２＞
前記アノード部における反応開始時の液相中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと前記水の合計含有量が、好ましくは６５質量％以上、より好ましくは７２質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上であり、そして、１００質量％であってもよい、＜１０＞又は＜１１＞に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜１３＞
前記工程（Ａ）における前記アノード部の温度が、好ましくは１０℃以上、より好ましくは２０℃以上、更に好ましくは３０℃以上、更に好ましくは３５℃以上であり、そして、好ましくは１００℃以下、より好ましくは８０℃以下、更に好ましくは６０℃以下、更に好ましくは５０℃以下、更に好ましくは４５℃以下である、＜１＞～＜１２＞のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
＜１４＞
カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸におけるアルキレンオキシ基の付加モル分率の調整方法。
＜１５＞
前記電気化学装置が、好ましくは燃料電池又は電気分解装置であり、より好ましくは燃料電池である、＜１４＞に記載の調整方法。
＜１６＞
前記電気化学装置が燃料電池であり、前記燃料電池が好ましくは固体高分子形燃料電池又は固体アルカリ燃料電池であり、より好ましくは固体高分子形燃料電池である、＜１４＞又は＜１５＞に記載の調整方法。
＜１７＞
前記工程（Ａ）において、前記カソード部に酸素を含むガスを供給する、＜１４＞～＜１６＞のいずれかに記載の調整方法。
＜１８＞
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが下記式（１）で示される化合物を含む、＜１４＞～＜１７＞のいずれかに記載の調整方法。
Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ （１）
〔前記式（１）中、Ｒは炭素数１以上３６以下の炭化水素基、Ａは炭素数２以上４以下のアルキレン基を表し、ｎはアルキレンオキシ基の平均付加モル数であり、０．１以上１００．０以下の数である。〕
＜１９＞
前記式（１）においてＡが、好ましくはエチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ－ブチレン基及びイソブチレン基から選択される少なくとも一種を含み、より好ましくは炭素数２以上３以下のアルキレン基を含み、更に好ましくはエチレン基及びプロピレン基から選択される少なくとも一種を含み、更に好ましくはエチレン基を含む、＜１８＞に記載の調整方法。
＜２０＞
前記式（１）においてＲの炭素数が、好ましくは４以上、より好ましくは６以上、更に好ましくは８以上であり、そして、好ましくは３２以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは２０以下、更に好ましくは１８以下、更に好ましくは１６以下、更に好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下である、＜１８＞又は＜１９＞に記載の調整方法。
＜２１＞
前記式（１）においてＲの炭化水素基が、好ましくは飽和又は不飽和の直鎖、分岐鎖若しくは環状構造を有する脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、より好ましくは直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、又はアルケニル基であり、更に好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、更に好ましくは直鎖のアルキル基である、＜１８＞～＜２０＞のいずれかに記載の調整方法。
＜２２＞
前記式（１）においてｎが、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．５以上、更に好ましくは２．０以上であり、そして、好ましくは５０．０以下、より好ましくは３０．０以下、更に好ましくは１６．０以下、更に好ましくは１４．０以下、更に好ましくは１２．０以下、更に好ましくは１０．０以下である、＜１８＞～＜２１＞のいずれか記載の調整方法。
＜２３＞
反応開始時における前記アノード部では前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが水との混合物の状態で存在する、＜１４＞～＜２２＞のいずれかに記載の調整方法。
＜２４＞
前記反応開始時における前記混合物中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量が、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと前記水との合計量を１００質量％としたとき、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、更に好ましくは３質量％以上、更に好ましくは４質量％以上であり、そして、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下である、＜２３＞に記載の調整方法。
＜２５＞
前記アノード部における反応開始時の液相中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと前記水の合計含有量が、好ましくは６５質量％以上、より好ましくは７２質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上であり、そして、１００質量％であってもよい、＜２３＞又は＜２４＞に記載の調整方法。
＜２６＞
前記工程（Ａ）における前記アノード部の温度が、好ましくは１０℃以上、より好ましくは２０℃以上、更に好ましくは３０℃以上、更に好ましくは３５℃以上であり、そして、好ましくは１００℃以下、より好ましくは８０℃以下、更に好ましくは６０℃以下、更に好ましくは５０℃以下、更に好ましくは４５℃以下である、＜１４＞～＜２５＞のいずれかに記載の調整方法。
カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸におけるアルキレンオキシ基の付加モル分率の調整方法。
＜１５＞
前記電気化学装置が、好ましくは燃料電池又は電気分解装置であり、より好ましくは燃料電池である、＜１４＞に記載の調整方法。
＜１６＞
前記電気化学装置が燃料電池であり、前記燃料電池が好ましくは固体高分子形燃料電池又は固体アルカリ燃料電池であり、より好ましくは固体高分子形燃料電池である、＜１４＞又は＜１５＞に記載の調整方法。
＜１７＞
前記工程（Ａ）において、前記カソード部に酸素を含むガスを供給する、＜１４＞～＜１６＞のいずれかに記載の調整方法。
＜１８＞
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが下記式（１）で示される化合物を含む、＜１４＞～＜１７＞のいずれかに記載の調整方法。
Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ （１）
〔前記式（１）中、Ｒは炭素数１以上３６以下の炭化水素基、Ａは炭素数２以上４以下のアルキレン基を表し、ｎはアルキレンオキシ基の平均付加モル数であり、０．１以上１００．０以下の数である。〕
＜１９＞
前記式（１）においてＡが、好ましくはエチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ－ブチレン基及びイソブチレン基から選択される少なくとも一種を含み、より好ましくは炭素数２以上３以下のアルキレン基を含み、更に好ましくはエチレン基及びプロピレン基から選択される少なくとも一種を含み、更に好ましくはエチレン基を含む、＜１８＞に記載の調整方法。
＜２０＞
前記式（１）においてＲの炭素数が、好ましくは４以上、より好ましくは６以上、更に好ましくは８以上であり、そして、好ましくは３２以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは２０以下、更に好ましくは１８以下、更に好ましくは１６以下、更に好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下である、＜１８＞又は＜１９＞に記載の調整方法。
＜２１＞
前記式（１）においてＲの炭化水素基が、好ましくは飽和又は不飽和の直鎖、分岐鎖若しくは環状構造を有する脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、より好ましくは直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、又はアルケニル基であり、更に好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、更に好ましくは直鎖のアルキル基である、＜１８＞～＜２０＞のいずれかに記載の調整方法。
＜２２＞
前記式（１）においてｎが、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．５以上、更に好ましくは２．０以上であり、そして、好ましくは５０．０以下、より好ましくは３０．０以下、更に好ましくは１６．０以下、更に好ましくは１４．０以下、更に好ましくは１２．０以下、更に好ましくは１０．０以下である、＜１８＞～＜２１＞のいずれか記載の調整方法。
＜２３＞
反応開始時における前記アノード部では前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが水との混合物の状態で存在する、＜１４＞～＜２２＞のいずれかに記載の調整方法。
＜２４＞
前記反応開始時における前記混合物中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量が、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと前記水との合計量を１００質量％としたとき、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、更に好ましくは３質量％以上、更に好ましくは４質量％以上であり、そして、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下である、＜２３＞に記載の調整方法。
＜２５＞
前記アノード部における反応開始時の液相中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと前記水の合計含有量が、好ましくは６５質量％以上、より好ましくは７２質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上であり、そして、１００質量％であってもよい、＜２３＞又は＜２４＞に記載の調整方法。
＜２６＞
前記工程（Ａ）における前記アノード部の温度が、好ましくは１０℃以上、より好ましくは２０℃以上、更に好ましくは３０℃以上、更に好ましくは３５℃以上であり、そして、好ましくは１００℃以下、より好ましくは８０℃以下、更に好ましくは６０℃以下、更に好ましくは５０℃以下、更に好ましくは４５℃以下である、＜１４＞～＜２５＞のいずれかに記載の調整方法。
＜２７＞
カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、発電方法。
＜２８＞
前記電気化学装置が、好ましくは燃料電池又は電気分解装置であり、より好ましくは燃料電池である、＜２７＞に記載の発電方法。
＜２９＞
前記電気化学装置が燃料電池であり、前記燃料電池が好ましくは固体高分子形燃料電池又は固体アルカリ燃料電池であり、より好ましくは固体高分子形燃料電池である、＜２７＞又は＜２８＞に記載の発電方法。
＜３０＞
前記工程（Ａ）において、前記カソード部に酸素を含むガスを供給する、＜２７＞～＜２９＞のいずれかに記載の発電方法。
＜３１＞
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが下記式（１）で示される化合物を含む、＜２７＞～＜３０＞のいずれかに記載の発電方法。
Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ （１）
〔前記式（１）中、Ｒは炭素数１以上３６以下の炭化水素基、Ａは炭素数２以上４以下のアルキレン基を表し、ｎはアルキレンオキシ基の平均付加モル数であり、０．１以上１００．０以下の数である。〕
＜３２＞
前記式（１）においてＡが、好ましくはエチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ－ブチレン基及びイソブチレン基から選択される少なくとも一種を含み、より好ましくは炭素数２以上３以下のアルキレン基を含み、更に好ましくはエチレン基及びプロピレン基から選択される少なくとも一種を含み、更に好ましくはエチレン基を含む、＜３１＞に記載の発電方法。
＜３３＞
前記式（１）においてＲの炭素数が、好ましくは４以上、より好ましくは６以上、更に好ましくは８以上であり、そして、好ましくは３２以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは２０以下、更に好ましくは１６以下、更に好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下である、＜３１＞又は＜３２＞に記載の発電方法。
＜３４＞
前記式（１）においてＲの炭化水素基が、好ましくは飽和又は不飽和の直鎖、分岐鎖若しくは環状構造を有する脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、より好ましくは直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、又はアルケニル基であり、更に好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、更に好ましくは直鎖のアルキル基である、＜３１＞～＜３３＞のいずれかに記載の発電方法。
＜３５＞
前記式（１）においてｎが、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．５以上、更に好ましくは２．０以上であり、そして、好ましくは５０．０以下、より好ましくは３０．０以下、更に好ましくは１６．０以下、更に好ましくは１４．０以下、更に好ましくは１２．０以下、更に好ましくは１０．０以下である、＜３１＞～＜３４＞のいずれか記載の発電方法。
＜３６＞
反応開始時における前記アノード部では前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが水との混合物の状態で存在する、＜２７＞～＜３５＞のいずれかに記載の発電方法。
＜３７＞
前記反応開始時における前記混合物中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量が、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと前記水との合計量を１００質量％としたとき、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、更に好ましくは３質量％以上、更に好ましくは４質量％以上であり、そして、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下である、＜３６＞に記載の発電方法。
＜３８＞
前記アノード部における反応開始時の液相中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと前記水の合計含有量が、好ましくは６５質量％以上、より好ましくは７２質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上であり、そして、１００質量％であってもよい、＜３６＞又は＜３７＞に記載の発電方法。
＜３９＞
前記工程（Ａ）における前記アノード部の温度が、好ましくは１０℃以上、より好ましくは２０℃以上、更に好ましくは３０℃以上、更に好ましくは３５℃以上であり、そして、好ましくは１００℃以下、より好ましくは８０℃以下、更に好ましくは６０℃以下、更に好ましくは５０℃以下、更に好ましくは４５℃以下である、＜２７＞～＜３８＞のいずれかに記載の発電方法。
＜４０＞
カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、発電システム。
カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、発電方法。
＜２８＞
前記電気化学装置が、好ましくは燃料電池又は電気分解装置であり、より好ましくは燃料電池である、＜２７＞に記載の発電方法。
＜２９＞
前記電気化学装置が燃料電池であり、前記燃料電池が好ましくは固体高分子形燃料電池又は固体アルカリ燃料電池であり、より好ましくは固体高分子形燃料電池である、＜２７＞又は＜２８＞に記載の発電方法。
＜３０＞
前記工程（Ａ）において、前記カソード部に酸素を含むガスを供給する、＜２７＞～＜２９＞のいずれかに記載の発電方法。
＜３１＞
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが下記式（１）で示される化合物を含む、＜２７＞～＜３０＞のいずれかに記載の発電方法。
Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ （１）
〔前記式（１）中、Ｒは炭素数１以上３６以下の炭化水素基、Ａは炭素数２以上４以下のアルキレン基を表し、ｎはアルキレンオキシ基の平均付加モル数であり、０．１以上１００．０以下の数である。〕
＜３２＞
前記式（１）においてＡが、好ましくはエチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ－ブチレン基及びイソブチレン基から選択される少なくとも一種を含み、より好ましくは炭素数２以上３以下のアルキレン基を含み、更に好ましくはエチレン基及びプロピレン基から選択される少なくとも一種を含み、更に好ましくはエチレン基を含む、＜３１＞に記載の発電方法。
＜３３＞
前記式（１）においてＲの炭素数が、好ましくは４以上、より好ましくは６以上、更に好ましくは８以上であり、そして、好ましくは３２以下、より好ましくは２２以下、更に好ましくは２０以下、更に好ましくは１６以下、更に好ましくは１４以下、更に好ましくは１２以下である、＜３１＞又は＜３２＞に記載の発電方法。
＜３４＞
前記式（１）においてＲの炭化水素基が、好ましくは飽和又は不飽和の直鎖、分岐鎖若しくは環状構造を有する脂肪族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、より好ましくは直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、又はアルケニル基であり、更に好ましくは直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、更に好ましくは直鎖のアルキル基である、＜３１＞～＜３３＞のいずれかに記載の発電方法。
＜３５＞
前記式（１）においてｎが、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．５以上、更に好ましくは２．０以上であり、そして、好ましくは５０．０以下、より好ましくは３０．０以下、更に好ましくは１６．０以下、更に好ましくは１４．０以下、更に好ましくは１２．０以下、更に好ましくは１０．０以下である、＜３１＞～＜３４＞のいずれか記載の発電方法。
＜３６＞
反応開始時における前記アノード部では前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが水との混合物の状態で存在する、＜２７＞～＜３５＞のいずれかに記載の発電方法。
＜３７＞
前記反応開始時における前記混合物中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの含有量が、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと前記水との合計量を１００質量％としたとき、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、更に好ましくは３質量％以上、更に好ましくは４質量％以上であり、そして、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは７０質量％以下、更に好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは３０質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１０質量％以下である、＜３６＞に記載の発電方法。
＜３８＞
前記アノード部における反応開始時の液相中の前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルと前記水の合計含有量が、好ましくは６５質量％以上、より好ましくは７２質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、更に好ましくは９５質量％以上であり、そして、１００質量％であってもよい、＜３６＞又は＜３７＞に記載の発電方法。
＜３９＞
前記工程（Ａ）における前記アノード部の温度が、好ましくは１０℃以上、より好ましくは２０℃以上、更に好ましくは３０℃以上、更に好ましくは３５℃以上であり、そして、好ましくは１００℃以下、より好ましくは８０℃以下、更に好ましくは６０℃以下、更に好ましくは５０℃以下、更に好ましくは４５℃以下である、＜２７＞～＜３８＞のいずれかに記載の発電方法。
＜４０＞
カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、発電システム。
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。
［測定方法］
（１）モル分率及び反応転化率（Ｃｏｎｖ._ＧＣ）の測定方法
まず、実施例１，４及び比較例１は、反応により生成した反応混合物をジアゾメタンによりメチルエステル化した。また、実施例２及び比較例２では、反応により生成した反応混合物を５%塩酸メタノール溶液でメチルエステル化した。
次いで、メチルエステル化した反応混合物に対して、下記条件でガスクロマトグラフィ（以下、「ＧＣ」とも呼ぶ。）測定を行い、エチレンオキシ基（以下、「ＥＯ」とも呼ぶ。）付加モル数１５モルまでの各ＡＥ及びＥＣのＧＣピーク面積をそれぞれ求めた。
（実施例１，４及び比較例１のＧＣ条件）
ＧＣ機器：アジレント・テクノロジー株式会社製６８５０
カラム：アジレント・テクノロジー株式会社製ＵＬＴＲＡ ＵＡ－１ＨＴ（１５ｍ×２５０μｍ×０．１５μｍ）
検出器：ＦＩＤ
キャリア：ヘリウムガス、３．８ｍＬ／分
昇温：６０℃で２分間保持→１０℃／分で３５０℃まで昇温→３５０℃で３０分間保持
（実施例２及び比較例２のＧＣ条件）
ＧＣ機器：アジレント・テクノロジー株式会社製６８５０
カラム：アジレント・テクノロジー株式会社製ＵＬＴＲＡ １ ＭethylSiloxane（２５ｍ×２００μｍ×０．３３μｍ）
検出器：ＦＩＤ
キャリア：ヘリウムガス、１．０ｍＬ／分
昇温：１００℃で５分間保持→５℃／分で３００℃まで昇温→３００℃で４５分間保持
（１）モル分率及び反応転化率（Ｃｏｎｖ._ＧＣ）の測定方法
まず、実施例１，４及び比較例１は、反応により生成した反応混合物をジアゾメタンによりメチルエステル化した。また、実施例２及び比較例２では、反応により生成した反応混合物を５%塩酸メタノール溶液でメチルエステル化した。
次いで、メチルエステル化した反応混合物に対して、下記条件でガスクロマトグラフィ（以下、「ＧＣ」とも呼ぶ。）測定を行い、エチレンオキシ基（以下、「ＥＯ」とも呼ぶ。）付加モル数１５モルまでの各ＡＥ及びＥＣのＧＣピーク面積をそれぞれ求めた。
（実施例１，４及び比較例１のＧＣ条件）
ＧＣ機器：アジレント・テクノロジー株式会社製６８５０
カラム：アジレント・テクノロジー株式会社製ＵＬＴＲＡ ＵＡ－１ＨＴ（１５ｍ×２５０μｍ×０．１５μｍ）
検出器：ＦＩＤ
キャリア：ヘリウムガス、３．８ｍＬ／分
昇温：６０℃で２分間保持→１０℃／分で３５０℃まで昇温→３５０℃で３０分間保持
（実施例２及び比較例２のＧＣ条件）
ＧＣ機器：アジレント・テクノロジー株式会社製６８５０
カラム：アジレント・テクノロジー株式会社製ＵＬＴＲＡ １ ＭethylSiloxane（２５ｍ×２００μｍ×０．３３μｍ）
検出器：ＦＩＤ
キャリア：ヘリウムガス、１．０ｍＬ／分
昇温：１００℃で５分間保持→５℃／分で３００℃まで昇温→３００℃で４５分間保持
実施例１～２，４及び比較例１～２の反応転化率は、反応混合物中に残存しているＡＥ及び生成したＥＣのＧＣ分析値に基づいて以下の式により算出した。
Ｃｏｎｖ._ＧＣ：反応転化率
Ａｒｅａ％ＡＥ：各ＡＥのＧＣピーク面積値の合計
Ａｒｅａ％ＥＣ：各ＥＣのＧＣピーク面積値の合計
ここで、上記と同様に各ＥＯ付加モル数のモル分率は、ＥＯ付加モル数１５モルまでの各ＡＥ及びＥＣのＧＣピーク面積を用いて算出した。
（２）反応転化率（Ｃｏｎｖ._ＡＶ）の測定方法
実施例３～６は、反応により生成した反応混合物を精秤し、イオン交換水とアセトンで希釈した。次いで、希釈液に対して下記条件で中和滴定を行い、滴定液の滴定量を求めた。
滴定機器：電位差自動滴定装置（京都電子工業株式会社製、ＡＴ―５１０）
滴定液：０．０５ｍｏｌ／Ｌのエタノール性水酸化カリウム水溶液
実施例３～６は、反応により生成した反応混合物を精秤し、イオン交換水とアセトンで希釈した。次いで、希釈液に対して下記条件で中和滴定を行い、滴定液の滴定量を求めた。
滴定機器：電位差自動滴定装置（京都電子工業株式会社製、ＡＴ―５１０）
滴定液：０．０５ｍｏｌ／Ｌのエタノール性水酸化カリウム水溶液
実施例３～６の反応転化率は、反応混合物中の酸成分が全てＥＣであると仮定した上で、以下の式により算出した。
Ｃｏｎｖ._ＡＶ：反応転化率
ｖＫＯＨ：水酸化カリウム水溶液の滴定量[ｍｌ]
ＣＫＯＨ：水酸化カリウム水溶液の濃度[ｍｏｌ／Ｌ]
ＭＡＥ：ＡＥの分子量[ｇ/ｍｏｌ]
ＭＯ２：酸素の分子量[ｇ/ｍｏｌ]
ｍｓａｍｐｌｅ：反応混合物の精秤量[ｇ]
ｗ０ ＡＥ：反応仕込み時のＡＥの質量分率[ｇ―ＡＥ/ｇ―ｔｏｔａｌ]
（３）本実施形態に係るポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸はＡＯ付加モル数が高い成分をより多く含むことができることについての評価方法
実施例１～２は、以下の式を満たした場合、比較例１～２に対してＥＯ付加モル数が高い成分をより多く含むと評価することができる。
実施例１～２は、以下の式を満たした場合、比較例１～２に対してＥＯ付加モル数が高い成分をより多く含むと評価することができる。
Ｃｏｎｖ._ＧＣ（実施例）：実施例の反応転化率
Ｃｏｎｖ._ＧＣ（比較例）：比較例の反応転化率
Ｃｏｎｖ._ＧＣ_ｈｉｇｈ ＥＯ（実施例）は、以下の式により算出した。
ｍ：実施例の生成物ＥＣのＥＯの平均付加モル数ｎの切り上げ整数
ａ：実施例の生成物ＥＣの各ＥＯ付加モル数の各反応転化率（表２参照）
ｂ：実施例の原料ＡＥの各ＥＯ付加モル数の各モル分率（表３参照）
Ｃｏｎｖ._ＧＣ_ｈｉｇｈ ＥＯ（比較例）は、以下の式により算出した。
ｍ：比較例の生成物ＥＣのＥＯの平均付加モル数ｎの切り上げ整数
ａ：比較例の生成物ＥＣの各ＥＯ付加モル数の各反応転化率（表２参照）
ｂ：比較例の原料ＡＥの各ＥＯ付加モル数の各モル分率（表３参照）
［ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造］
実施例１
（１）電気化学装置
電気化学装置として、以下の燃料電池システムを用いた。
燃料電池セル形式：固体高分子形燃料電池（ＰＥＭｒｅａｃｔｏｒ、ＦＣ－０２５－０１Ｈ、株式会社ケミックス製）
メタルプレート材質：ＳＵＳ３１６
集電板材質：ＡｕコーティングのＣｕ
セパレータ材質：カーボン
セパレータ流路：幅１ｍｍ、リブ幅１ｍｍ、深さ１ｍｍ、サーペンタイン１本流路
電極有効面積：５０ｍｍ×５０ｍｍ
アノード触媒：Ｐｔ担持カーボン触媒（Ｐｔ担持量１．７ｍｇ／ｃｍ２）
カソード触媒：Ｐｔ担持カーボン触媒（Ｐｔ担持量１．０ｍｇ／ｃｍ２）
アノード触媒バインダー：パーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーからなるフッ素系高分子電解質バインダー（Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ポリマー分散液、デュポン社製）（バインダー担持量：１ｇ／ｇ－触媒担体）
カソード触媒バインダー：パーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーからなるフッ素系高分子電解質バインダー（Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ポリマー分散液、デュポン社製）（バインダー担持量：１ｇ／ｇ－触媒担体）
アノード側拡散層：カーボンペーパー（ＴＧＰ－Ｈ－０６０Ｈ、株式会社ケミックス製）
カソード側拡散層：カーボンペーパー（ＧＤＬ２２ＢＢ、ＳＧＬカーボン社製）
電解質膜：パーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーからなるフッ素系高分子電解質膜（Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ＮＲ－２１２、デュポン社製）
実施例１
（１）電気化学装置
電気化学装置として、以下の燃料電池システムを用いた。
燃料電池セル形式：固体高分子形燃料電池（ＰＥＭｒｅａｃｔｏｒ、ＦＣ－０２５－０１Ｈ、株式会社ケミックス製）
メタルプレート材質：ＳＵＳ３１６
集電板材質：ＡｕコーティングのＣｕ
セパレータ材質：カーボン
セパレータ流路：幅１ｍｍ、リブ幅１ｍｍ、深さ１ｍｍ、サーペンタイン１本流路
電極有効面積：５０ｍｍ×５０ｍｍ
アノード触媒：Ｐｔ担持カーボン触媒（Ｐｔ担持量１．７ｍｇ／ｃｍ２）
カソード触媒：Ｐｔ担持カーボン触媒（Ｐｔ担持量１．０ｍｇ／ｃｍ２）
アノード触媒バインダー：パーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーからなるフッ素系高分子電解質バインダー（Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ポリマー分散液、デュポン社製）（バインダー担持量：１ｇ／ｇ－触媒担体）
カソード触媒バインダー：パーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーからなるフッ素系高分子電解質バインダー（Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ポリマー分散液、デュポン社製）（バインダー担持量：１ｇ／ｇ－触媒担体）
アノード側拡散層：カーボンペーパー（ＴＧＰ－Ｈ－０６０Ｈ、株式会社ケミックス製）
カソード側拡散層：カーボンペーパー（ＧＤＬ２２ＢＢ、ＳＧＬカーボン社製）
電解質膜：パーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマーからなるフッ素系高分子電解質膜（Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）ＮＲ－２１２、デュポン社製）
（２）実験装置
実験装置として、図１に示す装置を用いた。
セル（ＰＥＭ）の加温はカートリッジヒーター（Cartridge heater）をプレートに差し込み実施した。
カソード側には窒素又は空気を減圧弁で２０ｋＰａＧに制御した。アノード側の原料はダイアフラムポンプ（Diaphragm type pulseless Pump、株式会社タクミナ製）を用いて循環供給した。
原料を入れるガラス容器の蓋は、窒素でシーリングができるように、窒素置換兼サンプリング用の穴と、原料供給用の穴と、反応混合物回収用の穴の計３つが取り付けられている。
セルの集電板に電気化学測定装置（Electrochemical analyzer、北斗電工株式会社製、ＨＺ－Ｐｒｏ）を接続し測定を実施した。
実験装置として、図１に示す装置を用いた。
セル（ＰＥＭ）の加温はカートリッジヒーター（Cartridge heater）をプレートに差し込み実施した。
カソード側には窒素又は空気を減圧弁で２０ｋＰａＧに制御した。アノード側の原料はダイアフラムポンプ（Diaphragm type pulseless Pump、株式会社タクミナ製）を用いて循環供給した。
原料を入れるガラス容器の蓋は、窒素でシーリングができるように、窒素置換兼サンプリング用の穴と、原料供給用の穴と、反応混合物回収用の穴の計３つが取り付けられている。
セルの集電板に電気化学測定装置（Electrochemical analyzer、北斗電工株式会社製、ＨＺ－Ｐｒｏ）を接続し測定を実施した。
（３）実験手順
はじめに、カソード側に２０ｋＰａＧの圧力で窒素を３００ｍＬ／分でフロー供給（未循環）し、アノード側にイオン交換水を２０ｍＬ／分でフロー供給（未循環）した。
次いで、セルを４０℃に昇温した。
次いで、１００ｍＬのガラス容器に原料である５質量％ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ、Ａ＝エチレン基、Ｒ＝オクチル基（Ｃ８）、ｎ＝８．６）水溶液８０ｇ（イオン交換水７６．０ｇ、ＡＥ４．０ｇ）を仕込んだ。窒素フローによりガラス容器内を窒素置換した。その後、マグネチックスターラーにて原料水溶液を撹拌した後、以下の条件で原料の供給を開始した。
アノード側に原料水溶液を１０ｍＬ／分で循環供給し、カソード側に空気を３００ｍＬ／分でフロー供給（未循環）した。
次いで、開回路における電位差ΔＥｃ－ａ（＝カソード電位－アノード電位）が一定値（７３０ｍＶ）に落ち着いたことを確認した後、以下の電位条件で反応を実施した。
反応時間が０～６時間、反応時の電位差ΔＥｃ－ａが２５０ｍＶの条件でクロノアンペアメトリー（電位差一定＝２５０ｍＶで電流を測定）を実施した。なお、反応時間６時間中の平均電流値は２．５ｍＡであった。
反応時間６時間時点で、サンプリング口よりシリンジにて反応混合物のサンプリングを実施した。
サンプリングした反応混合物に対して上記ＧＣ測定を行い、反応転化率、並びに得られた生成物ＥＣにおける各ＥＯ付加モル数の反応転化率及びモル分率をそれぞれ算出した。結果を表１～２及び図３に示す。また、原料ＡＥにおける各ＥＯ付加モル数のモル分率を表３に示す。
はじめに、カソード側に２０ｋＰａＧの圧力で窒素を３００ｍＬ／分でフロー供給（未循環）し、アノード側にイオン交換水を２０ｍＬ／分でフロー供給（未循環）した。
次いで、セルを４０℃に昇温した。
次いで、１００ｍＬのガラス容器に原料である５質量％ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ、Ａ＝エチレン基、Ｒ＝オクチル基（Ｃ８）、ｎ＝８．６）水溶液８０ｇ（イオン交換水７６．０ｇ、ＡＥ４．０ｇ）を仕込んだ。窒素フローによりガラス容器内を窒素置換した。その後、マグネチックスターラーにて原料水溶液を撹拌した後、以下の条件で原料の供給を開始した。
アノード側に原料水溶液を１０ｍＬ／分で循環供給し、カソード側に空気を３００ｍＬ／分でフロー供給（未循環）した。
次いで、開回路における電位差ΔＥｃ－ａ（＝カソード電位－アノード電位）が一定値（７３０ｍＶ）に落ち着いたことを確認した後、以下の電位条件で反応を実施した。
反応時間が０～６時間、反応時の電位差ΔＥｃ－ａが２５０ｍＶの条件でクロノアンペアメトリー（電位差一定＝２５０ｍＶで電流を測定）を実施した。なお、反応時間６時間中の平均電流値は２．５ｍＡであった。
反応時間６時間時点で、サンプリング口よりシリンジにて反応混合物のサンプリングを実施した。
サンプリングした反応混合物に対して上記ＧＣ測定を行い、反応転化率、並びに得られた生成物ＥＣにおける各ＥＯ付加モル数の反応転化率及びモル分率をそれぞれ算出した。結果を表１～２及び図３に示す。また、原料ＡＥにおける各ＥＯ付加モル数のモル分率を表３に示す。
比較例１
（１）実験装置
実験装置として、図２に示す装置を用いた。
フラスコとしては、５つ口５００ｍＬ丸底フラスコを使用し、以下の器具を取り付けた。
・三日月型撹拌翼（翼径：７５ｍｍ、翼幅：２０ｍｍ）
・撹拌機（ガラス製撹拌シャフト（フラスコ内部）、ＳＵＳ製撹拌シャフト（フラスコ外部））
・熱電対（鞘管に挿入し、液温を測定）
・ガス供給用のバブリング管
・マスフローメーター（ＭＦＣ、酸素（純度９９．５％以上）の流量管理）
・ガス出口に冷却管（２５℃水道水で冷却、溶液揮発分は還流）
また、フラスコはウォーターバス（Water bath）を用いて加熱した。
（１）実験装置
実験装置として、図２に示す装置を用いた。
フラスコとしては、５つ口５００ｍＬ丸底フラスコを使用し、以下の器具を取り付けた。
・三日月型撹拌翼（翼径：７５ｍｍ、翼幅：２０ｍｍ）
・撹拌機（ガラス製撹拌シャフト（フラスコ内部）、ＳＵＳ製撹拌シャフト（フラスコ外部））
・熱電対（鞘管に挿入し、液温を測定）
・ガス供給用のバブリング管
・マスフローメーター（ＭＦＣ、酸素（純度９９．５％以上）の流量管理）
・ガス出口に冷却管（２５℃水道水で冷却、溶液揮発分は還流）
また、フラスコはウォーターバス（Water bath）を用いて加熱した。
（２）実験手順
はじめに、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ、Ａ＝エチレン基、Ｒ＝オクチル基（Ｃ８）、ｎ＝８．６）９３．１ｇ、イオン交換水１３２．５ｇ、白金担持カーボン触媒（Ｅｖｏｎｉｋ社製、触媒固形分プラチナ１０質量％、触媒有姿中の水分５６．７質量％）１２．４ｇをフラスコに仕込んだ。
次いで、フラスコ内に窒素を供給しながら、４５０ｒｐｍでフラスコ内を撹拌し、フラスコ内の温度を４０℃まで昇温した。その後、窒素の供給を停止し、酸素をフラスコ内に６０ｍＬ／分で供給し、反応を開始した。反応開始より３時間後にサンプリングを実施した。サンプリングした溶液を触媒と濾別した後、反応混合物に対して上記ＧＣ測定を行い、反応転化率、並びに得られた生成物ＥＣにおける各ＥＯ付加モル数の反応転化率及びモル分率をそれぞれ算出した。結果を表１～２及び図３に示す。また、原料ＡＥにおける各ＥＯ付加モル数のモル分率を表３に示す。
なお、実施例１と比較例１で、反応転化率が同程度となるように反応時間を調整した。
はじめに、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ、Ａ＝エチレン基、Ｒ＝オクチル基（Ｃ８）、ｎ＝８．６）９３．１ｇ、イオン交換水１３２．５ｇ、白金担持カーボン触媒（Ｅｖｏｎｉｋ社製、触媒固形分プラチナ１０質量％、触媒有姿中の水分５６．７質量％）１２．４ｇをフラスコに仕込んだ。
次いで、フラスコ内に窒素を供給しながら、４５０ｒｐｍでフラスコ内を撹拌し、フラスコ内の温度を４０℃まで昇温した。その後、窒素の供給を停止し、酸素をフラスコ内に６０ｍＬ／分で供給し、反応を開始した。反応開始より３時間後にサンプリングを実施した。サンプリングした溶液を触媒と濾別した後、反応混合物に対して上記ＧＣ測定を行い、反応転化率、並びに得られた生成物ＥＣにおける各ＥＯ付加モル数の反応転化率及びモル分率をそれぞれ算出した。結果を表１～２及び図３に示す。また、原料ＡＥにおける各ＥＯ付加モル数のモル分率を表３に示す。
なお、実施例１と比較例１で、反応転化率が同程度となるように反応時間を調整した。
実施例２
原料として５質量％ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ、Ａ＝エチレン基、Ｒ＝ラウリル基（Ｃ１２）、ｎ＝２．８）水溶液８０ｇ（イオン交換水７６．０ｇ、ＡＥ４．０ｇ）を使用し、アノード側への原料水溶液の供給速度を５ｍＬ／分に設定し、反応時間を０～１２時間４０分、反応時の電位差ΔＥｃ－ａを０ｍＶの条件にした以外は実施例１と同様に反応を実施した。なお、開回路における電位差ΔＥｃ－ａは７５１ｍＶであり、反応時間１２時間４０分中の平均電流値は４．６ｍＡであった。
反応時間１２時間４０分時点で、サンプリング口よりシリンジにて反応混合物のサンプリングを実施した。
サンプリングした反応混合物に対して上記ＧＣ測定を行い、反応転化率、並びに得られた生成物ＥＣにおける各ＥＯ付加モル数の反応転化率及びモル分率をそれぞれ算出した。結果を表１～２及び図３に示す。また、原料ＡＥにおける各ＥＯ付加モル数のモル分率を表３に示す。
原料として５質量％ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ、Ａ＝エチレン基、Ｒ＝ラウリル基（Ｃ１２）、ｎ＝２．８）水溶液８０ｇ（イオン交換水７６．０ｇ、ＡＥ４．０ｇ）を使用し、アノード側への原料水溶液の供給速度を５ｍＬ／分に設定し、反応時間を０～１２時間４０分、反応時の電位差ΔＥｃ－ａを０ｍＶの条件にした以外は実施例１と同様に反応を実施した。なお、開回路における電位差ΔＥｃ－ａは７５１ｍＶであり、反応時間１２時間４０分中の平均電流値は４．６ｍＡであった。
反応時間１２時間４０分時点で、サンプリング口よりシリンジにて反応混合物のサンプリングを実施した。
サンプリングした反応混合物に対して上記ＧＣ測定を行い、反応転化率、並びに得られた生成物ＥＣにおける各ＥＯ付加モル数の反応転化率及びモル分率をそれぞれ算出した。結果を表１～２及び図３に示す。また、原料ＡＥにおける各ＥＯ付加モル数のモル分率を表３に示す。
比較例２
原料としてポリオキシアルキレンアルキルエーテル（Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ、Ａ＝エチレン基、Ｒ＝ラウリル基（Ｃ１２）、ｎ＝２．８）１１．９ｇ、イオン交換水２２４．０ｇ、白金担持カーボン触媒（Ｅｖｏｎｉｋ社製、触媒固形分プラチナ１０質量％、触媒有姿中の水分５６．７質量％）２．５ｇをフラスコに仕込んだ以外は比較例１と同様に反応を実施した。
反応開始してから３時間３０分後のサンプルを実施例２と同様にＧＣ分析を行い、反応転化率、並びに得られた生成物ＥＣにおける各ＥＯ付加モル数の反応転化率及びモル分率をそれぞれ算出した。結果を表１～２及び図３に示す。また、原料ＡＥにおける各ＥＯ付加モル数のモル分率を表３に示す。
原料としてポリオキシアルキレンアルキルエーテル（Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ、Ａ＝エチレン基、Ｒ＝ラウリル基（Ｃ１２）、ｎ＝２．８）１１．９ｇ、イオン交換水２２４．０ｇ、白金担持カーボン触媒（Ｅｖｏｎｉｋ社製、触媒固形分プラチナ１０質量％、触媒有姿中の水分５６．７質量％）２．５ｇをフラスコに仕込んだ以外は比較例１と同様に反応を実施した。
反応開始してから３時間３０分後のサンプルを実施例２と同様にＧＣ分析を行い、反応転化率、並びに得られた生成物ＥＣにおける各ＥＯ付加モル数の反応転化率及びモル分率をそれぞれ算出した。結果を表１～２及び図３に示す。また、原料ＡＥにおける各ＥＯ付加モル数のモル分率を表３に示す。
実施例３
原料として５質量％ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ、Ａ＝エチレン基、Ｒ＝オクタデシル基（Ｃ１８）、ｎ＝１７．９）水溶液８０ｇ（イオン交換水７６．０ｇ、ＡＥ４．０ｇ）を使用し、反応時間を０～１１時間とした以外は実施例２と同様に反応を実施した。なお、開回路における電位差ΔＥｃ－ａは１４０ｍＶであり、反応時間１１時間中の平均電流値は１．０ｍＡであった。
反応時間１１時間時点で、サンプリング口よりシリンジにて反応混合物のサンプリングを実施した。
サンプリングした反応混合物に対して上記中和滴定を行い、反応転化率を算出した。結果を表１に示す。
原料として５質量％ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ、Ａ＝エチレン基、Ｒ＝オクタデシル基（Ｃ１８）、ｎ＝１７．９）水溶液８０ｇ（イオン交換水７６．０ｇ、ＡＥ４．０ｇ）を使用し、反応時間を０～１１時間とした以外は実施例２と同様に反応を実施した。なお、開回路における電位差ΔＥｃ－ａは１４０ｍＶであり、反応時間１１時間中の平均電流値は１．０ｍＡであった。
反応時間１１時間時点で、サンプリング口よりシリンジにて反応混合物のサンプリングを実施した。
サンプリングした反応混合物に対して上記中和滴定を行い、反応転化率を算出した。結果を表１に示す。
実施例４
燃料電池システムに用いる電解質膜にスルホン化スチレン系共重合体電解質膜（ＮＥＯＳＥＰＴＡ ＣＳＥ、株式会社アストム製）を使用し、反応時間を０～８時間とした以外は実施例１と同様に反応を実施した。なお、開回路における電位差ΔＥｃ－ａは７１０ｍＶであり、反応時間８時間中の平均電流値は４．２ｍＡであった。
反応時間８時間時点で、サンプリング口よりシリンジにて反応混合物のサンプリングを実施した。
サンプリングした反応混合物に対して実施例１と同様にＧＣ分析を行い、並びに上記中和滴定を行い、両基準の反応転化率をそれぞれ算出した。結果を表１に示す。
燃料電池システムに用いる電解質膜にスルホン化スチレン系共重合体電解質膜（ＮＥＯＳＥＰＴＡ ＣＳＥ、株式会社アストム製）を使用し、反応時間を０～８時間とした以外は実施例１と同様に反応を実施した。なお、開回路における電位差ΔＥｃ－ａは７１０ｍＶであり、反応時間８時間中の平均電流値は４．２ｍＡであった。
反応時間８時間時点で、サンプリング口よりシリンジにて反応混合物のサンプリングを実施した。
サンプリングした反応混合物に対して実施例１と同様にＧＣ分析を行い、並びに上記中和滴定を行い、両基準の反応転化率をそれぞれ算出した。結果を表１に示す。
実施例５
燃料電池システムに用いる電解質膜にスルホン化スチレン系共重合体電解質膜（ＮＥＯＳＥＰＴＡ ＣＳＥ、株式会社アストム製）、アノード触媒バインダーにポリテトラフルオロエチレンポリマー（ポリフロン ＰＴＦＥ Ｄ２１０Ｃ、ダイキン工業株式会社製）を使用し、反応時間を０～８時間に設定した以外は実施例１と同様に反応を実施した。なお、開回路における電位差ΔＥｃ－ａは６３６ｍＶであり、反応時間８時間中の平均電流値は５．３ｍＡであった。
反応時間８時間時点で、サンプリング口よりシリンジにて反応混合物のサンプリングを実施した。
サンプリングした反応混合物に対して上記中和滴定を行い、反応転化率を算出した。結果を表１に示す。
燃料電池システムに用いる電解質膜にスルホン化スチレン系共重合体電解質膜（ＮＥＯＳＥＰＴＡ ＣＳＥ、株式会社アストム製）、アノード触媒バインダーにポリテトラフルオロエチレンポリマー（ポリフロン ＰＴＦＥ Ｄ２１０Ｃ、ダイキン工業株式会社製）を使用し、反応時間を０～８時間に設定した以外は実施例１と同様に反応を実施した。なお、開回路における電位差ΔＥｃ－ａは６３６ｍＶであり、反応時間８時間中の平均電流値は５．３ｍＡであった。
反応時間８時間時点で、サンプリング口よりシリンジにて反応混合物のサンプリングを実施した。
サンプリングした反応混合物に対して上記中和滴定を行い、反応転化率を算出した。結果を表１に示す。
実施例６
燃料電池システムに用いる電解質膜にスルホン化スチレン系共重合体電解質膜（ＮＥＯＳＥＰＴＡ ＣＳＥ、株式会社アストム製）、アノード触媒バインダーにテトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体ポリマー（ネオフロン ＦＥＰ ＮＤ１１０、ダイキン工業株式会社製）を使用し、反応時間を０～８時間とした以外は実施例１と同様に反応を実施した。なお、開回路における電位差ΔＥｃ－ａは６８５ｍＶであり、反応時間８時間中の平均電流値は５．０ｍＡであった。
反応時間８時間時点で、サンプリング口よりシリンジにて反応混合物のサンプリングを実施した。
サンプリングした反応混合物に対して上記中和滴定を行い、反応転化率を算出した。結果を表１に示す。
燃料電池システムに用いる電解質膜にスルホン化スチレン系共重合体電解質膜（ＮＥＯＳＥＰＴＡ ＣＳＥ、株式会社アストム製）、アノード触媒バインダーにテトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体ポリマー（ネオフロン ＦＥＰ ＮＤ１１０、ダイキン工業株式会社製）を使用し、反応時間を０～８時間とした以外は実施例１と同様に反応を実施した。なお、開回路における電位差ΔＥｃ－ａは６８５ｍＶであり、反応時間８時間中の平均電流値は５．０ｍＡであった。
反応時間８時間時点で、サンプリング口よりシリンジにて反応混合物のサンプリングを実施した。
サンプリングした反応混合物に対して上記中和滴定を行い、反応転化率を算出した。結果を表１に示す。
実施例及び比較例の結果から、電気化学装置のアノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの電気化学的な酸化反応が進み、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルからポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸が得られることが理解できる。
また、表２及び図３から、実施例の製造方法によれば、比較例の製造方法に比べて、エチレンオキシ基の付加モル数が大きい成分に対する反応性が向上し、その結果、エチレンオキシ基の付加モル数が大きい成分を多く含むポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸が得られることが理解できる。
さらに、実施例の製造方法によれば、生成物と触媒を分離する工程が不要であり、比較例の製造方法に比べて、製造工程を簡略化できた。
また、実施例の製造方法によれば、反応前後でのエネルギー差を直流電流として取り出すことができ、発電の実現を実際に確認できた。
また、表２及び図３から、実施例の製造方法によれば、比較例の製造方法に比べて、エチレンオキシ基の付加モル数が大きい成分に対する反応性が向上し、その結果、エチレンオキシ基の付加モル数が大きい成分を多く含むポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸が得られることが理解できる。
さらに、実施例の製造方法によれば、生成物と触媒を分離する工程が不要であり、比較例の製造方法に比べて、製造工程を簡略化できた。
また、実施例の製造方法によれば、反応前後でのエネルギー差を直流電流として取り出すことができ、発電の実現を実際に確認できた。
ＰＣ 電気化学測定装置用の解析・操作コンピューター
ＥＡ 電気化学測定装置
ＡＩ 空気
ＰＧ 現場型圧力計
ＰＶ 減圧弁
ＧＦＭ 気体流量計
ＴＩ 熱電対
ＴＩＣ 熱電対（温度制御用）
ＰＥＭ 固体高分子形燃料電池
ＰＵ ポリウレタン材
ＳＶ 安全弁
ＤＰ ダイアフラムポンプ
ＭＳ マグネチックスターラー
ＧＢ ガラス容器
Ｖｅｎｔ ガス排出ベント
Ｓ サンプリング口
Ｍ 撹拌機
ＴＷ 冷却水
ＴＷＲ 冷却水帰り
ＭＦＣ マスフローコントローラー
ＷＢ ウォーターバス
ＥＡ 電気化学測定装置
ＡＩ 空気
ＰＧ 現場型圧力計
ＰＶ 減圧弁
ＧＦＭ 気体流量計
ＴＩ 熱電対
ＴＩＣ 熱電対（温度制御用）
ＰＥＭ 固体高分子形燃料電池
ＰＵ ポリウレタン材
ＳＶ 安全弁
ＤＰ ダイアフラムポンプ
ＭＳ マグネチックスターラー
ＧＢ ガラス容器
Ｖｅｎｔ ガス排出ベント
Ｓ サンプリング口
Ｍ 撹拌機
ＴＷ 冷却水
ＴＷＲ 冷却水帰り
ＭＦＣ マスフローコントローラー
ＷＢ ウォーターバス
Claims (10)
- カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
- 前記電気化学装置が燃料電池である、請求項１に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
- 前記工程（Ａ）において、前記カソード部に酸素を含むガスを供給する、請求項２に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
- 前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルが下記式（１）で示される化合物を含む、請求項１～３のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
Ｒ－Ｏ－（Ａ－Ｏ）ｎ－Ｈ （１）
〔前記式（１）中、Ｒは炭素数１以上３６以下の炭化水素基、Ａは炭素数２以上４以下のアルキレン基を表し、ｎはアルキレンオキシ基の平均付加モル数であり、０．１以上１００．０以下の数である。〕 - 前記式（１）においてＡがエチレン基及びプロピレン基から選択される少なくとも一種を含む、請求項４に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
- 前記式（１）においてＲの炭素数が６以上２２以下である、請求項４又は５に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
- 前記式（１）においてｎが２．０以上１０．０以下である、請求項４～６のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
- 前記工程（Ａ）における前記アノード部の温度が１０℃以上１００℃以下である、請求項１～７のいずれかに記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法。
- カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、発電方法。
- カソード部及びアノード部を備える電気化学装置の前記アノード部において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを電気化学反応により酸化してポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸を得る工程（Ａ）を含む、発電システム。
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| JP2006249500A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Otsuka Chemical Co Ltd | 両親媒性アルコールの電解酸化によるカルボン酸誘導体の製造法 |
| JP2013014581A (ja) | 2011-06-10 | 2013-01-24 | Kao Corp | ポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸の製造方法 |
| CN105568310A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-05-11 | 东华大学 | 一种脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸或其盐的电化学合成方法 |
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Patent Citations (6)
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