[go: up one dir, main page]

JP2005298463A - Ring-opening polymerization method - Google Patents

Ring-opening polymerization method Download PDF

Info

Publication number
JP2005298463A
JP2005298463A JP2004141685A JP2004141685A JP2005298463A JP 2005298463 A JP2005298463 A JP 2005298463A JP 2004141685 A JP2004141685 A JP 2004141685A JP 2004141685 A JP2004141685 A JP 2004141685A JP 2005298463 A JP2005298463 A JP 2005298463A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ring
epoxide
opening polymerization
polymerization method
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004141685A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Ito
茂樹 伊藤
Makoto Ito
伊藤  誠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Original Assignee
Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd filed Critical Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd
Priority to JP2004141685A priority Critical patent/JP2005298463A/en
Publication of JP2005298463A publication Critical patent/JP2005298463A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Polyethers (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

【課題】アルコール類へエポキシドを開環せしめて付加、重合する方法において、触媒を予め活性化させる工程を踏まえる必要が無く、高触媒活性で、生成物の分子量分布を狭くする方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明者らは、鋭意検討の結果、アルコール類へエポキシドを開環せしめて付加、重合する方法において、触媒を予め活性化させる工程を踏まえる必要が無く、高触媒活性で、生成物の分子量分布を狭くする方法を開発し、本発明に至った。具体的にはアルコール類へ、メタロセン型錯体とルイス塩基の存在下、エポキシドを付加、重合せしめることによる。本発明の方法により得られる生成物は分子量分布が狭くなり、遊離(未反応)のアルコール類の残存量を低減することができる。
【選択図】なし。
An object of the present invention is to provide a method for adding a ring-opening epoxide to an alcohol and polymerizing it, without having to consider the step of activating the catalyst in advance, and having a high catalytic activity and narrowing the molecular weight distribution of the product. With the goal.
As a result of intensive investigations, the present inventors have made it possible to produce a product with high catalytic activity without the need to pre-activate a catalyst in a method of ring-opening addition and polymerization of epoxides to alcohols. A method for narrowing the molecular weight distribution of a product has been developed and the present invention has been achieved. Specifically, by adding an epoxide to an alcohol and polymerizing it in the presence of a metallocene complex and a Lewis base. The product obtained by the method of the present invention has a narrow molecular weight distribution and can reduce the residual amount of free (unreacted) alcohols.
[Selection figure] None.

Description

本発明は界面活性剤や化学品誘導体などに用いられるエポキシド誘導体の製法に関する。詳しくは、アルコール類へのエポキシドの開環重合方法に関する。The present invention relates to a method for producing an epoxide derivative used for a surfactant, a chemical derivative or the like. Specifically, it relates to a method for ring-opening polymerization of epoxides to alcohols.

アルコール類やフェノール類、アミン類などの活性水素を有する化合物にエチレンオキシドやプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを開環せしめて付加重合させたアルコキシレートは界面活性剤や溶剤、有機中間体として汎用されている。特にアルコール類のアルコキシレートは界面活性剤、乳化剤、洗浄剤などとして、世界中で非常に多くの量が使用されている。Alkoxylates obtained by ring-opening alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide to compounds having active hydrogen such as alcohols, phenols, and amines and used for addition polymerization are widely used as surfactants, solvents, and organic intermediates. . Particularly, alkoxylates of alcohols are used in a large amount throughout the world as surfactants, emulsifiers, cleaning agents and the like.

この様なアルコキシレートを得るためには、活性水素含有化合物に触媒を加え、加熱下、アルキレンオキシドを常圧もしくは加圧下に添加して反応せしめる。アルコキシレート以外のエポキシドでも、類似の手法によって反応させうる。In order to obtain such an alkoxylate, a catalyst is added to the active hydrogen-containing compound, and the reaction is carried out by adding alkylene oxide under atmospheric pressure or pressure under heating. Epoxides other than alkoxylates can be reacted in a similar manner.

これらの反応に用いられる触媒は、酸性あるいは塩基性触媒で行われるのが一般的である。従来用いられてきた触媒としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属やその水酸化物、酸化物、炭酸塩、アルコキシドなどの塩基性化合物や三弗化硼素ジエチルエーテル錯体などのルイス酸、アンチモンや錫などのハロゲン化物、硫酸やヘテロポリ酸などの酸性物質などがある。The catalyst used in these reactions is generally carried out with an acidic or basic catalyst. Conventionally used catalysts include alkali metals such as lithium, sodium and potassium, basic compounds such as hydroxides, oxides, carbonates and alkoxides, Lewis acids such as boron trifluoride diethyl ether complex, and antimony. And halides such as tin and acidic substances such as sulfuric acid and heteropolyacid.

しかしながら、これら触媒にはいずれにも欠点がある。例えば、酸性物質を触媒とした場合、エポキシドの環状2量体(例えるならば1,4−ジオキサン)やその誘導体、エポキシドのホモポリマーが副生したり、酸が金属を腐食する為に工業的製造触媒としては不向きなことが多い。一方、塩基性化合物を触媒とした場合、付加重合物の分布が広い化合物しか得られなかったり、遊離(未反応)の活性水素含有化合物が多く残るなどの問題がある。特に、遊離の活性水素含有化合物が多量に残ると、残存するアルコール類の臭気がしたり(特公昭51−43483号公報)それを用いて配合した場合の温度変化、特に低温安定性に問題が生じることが多い。However, all of these catalysts have drawbacks. For example, when an acidic substance is used as a catalyst, an epoxide cyclic dimer (for example, 1,4-dioxane, for example), a derivative thereof, a homopolymer of epoxide is produced as a by-product, or an acid corrodes a metal. It is often unsuitable as a production catalyst. On the other hand, when a basic compound is used as a catalyst, there are problems that only compounds having a wide distribution of addition polymerization products can be obtained, and that many free (unreacted) active hydrogen-containing compounds remain. In particular, if a large amount of free active hydrogen-containing compound remains, the remaining alcohol smells (Japanese Examined Patent Publication No. 51-43483), and there is a problem in temperature change, especially when it is blended with it. Often occurs.

これらの問題を解決する目的で、付加重合物の分子量分布を狭くする試みが続けられている。米国特許4,239,917号公報には酸化バリウムを触媒とするエトキシル化方法が開示されている。また、米国特許4,835,321号公報、米国特許4,775,653号公報にはカルシウムベース混合触媒系でのアルコキシル化方法が開示されている。J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1985年1148頁、Macromolecules,1988年21巻1195頁にはアルミニウムのポルフィリン錯体によるアルコキシル化方法が開示されている。特開平4−28717号公報においては、複金属シアン化物錯体触媒が開示されている。これらの報告は分布を狭くする効果が満足できるものではなかったり、ポルフィリン錯体では触媒を工業レベルで得ることは難しく、またシアン化物触媒ではシアンの使用は安全、環境上の観点から好ましいものとはいえない。In order to solve these problems, attempts have been made to narrow the molecular weight distribution of the addition polymer. U.S. Pat. No. 4,239,917 discloses an ethoxylation process using barium oxide as a catalyst. Further, US Pat. No. 4,835,321 and US Pat. No. 4,775,653 disclose alkoxylation methods using a calcium-based mixed catalyst system. J. et al. Chem. Soc. , Chem. Commun. 1985, p. 1148, Macromolecules, 1988, vol. 21, p. 1195, discloses a method for alkoxylation of aluminum with a porphyrin complex. Japanese Patent Laid-Open No. 4-28717 discloses a double metal cyanide complex catalyst. These reports do not satisfy the effect of narrowing the distribution, it is difficult to obtain a catalyst at an industrial level with a porphyrin complex, and it is difficult to use cyanide with a cyanide catalyst from the viewpoint of safety and environment. I can't say that.

近年に於いては複合酸化物系触媒や天然または合成の鉱物を触媒として用いる検討が盛んに行われ、特許第3322587号公報、特許第3174479号公報、特許第2784622号公報、特表平6−505986号公報、特開平2−71841号公報、特開平6−182206号公報、特開平6−198169号公報、特公平6−15038号公報、特開平11−114417号公報など数多くの報告がある。これらに至ってはいずれも分子量分布が狭いアルコキシレートを得る製造方法としては優れた方法といえる。しかし、特許第2784622号公報によると、特開平2−71841号公報の如く焼成されたハイドロタルク石、即ち複合酸化物を触媒とするには触媒活性を付与する為に高温で焼成する必要があり工程が煩雑で不必要なエネルギーを要するなどの問題点が指摘されている。鉱物を用いる特許第2784622号公報でさえ、鉱物を予め活性化させる工程が必要であり前記問題を解決したとは言い難い。In recent years, studies using a composite oxide catalyst or a natural or synthetic mineral as a catalyst have been actively conducted, and Japanese Patent No. 3322587, Japanese Patent No. 3174479, Japanese Patent No. 2784622, Japanese Patent Laid-Open No. There are many reports such as JP-A-505986, JP-A-2-71841, JP-A-6-182206, JP-A-6-198169, JP-B-6-15038, JP-A-11-114417. All of these can be said to be excellent methods for producing alkoxylates having a narrow molecular weight distribution. However, according to Japanese Patent No. 2784622, hydrotalcite calcined as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-71841, that is, complex oxide, needs to be calcined at a high temperature in order to impart catalytic activity. Problems such as complicated processes and unnecessary energy have been pointed out. Even Japanese Patent No. 2784622 using a mineral requires a step of activating the mineral in advance, and it is difficult to say that the above problem has been solved.

即ち、活性水素含有化合物へエポキシドを開環せしめて付加、重合する方法において、触媒を予め活性化させる工程を踏まえる必要が無く、生成物の分子量分布を狭くする方法が望まれている。That is, there is a need for a method of narrowing the molecular weight distribution of a product in the method of adding an epoxide to an active hydrogen-containing compound, adding and polymerizing the compound, without considering the step of activating the catalyst in advance.

本発明者らはこれまでに活性水素含有化合物へエポキシドを開環せしめて付加、重合する方法において、触媒を予め活性化させる工程を踏まえる必要が無く、生成物の分子量分布を狭くする方法を提案してきた(特願2003−413954号)。これはメタロセン型錯体とルイス酸を触媒とするものであったが、触媒活性が低く長い反応時間を要するものであった。そのため、工業的に利用するにあたっては生産性の観点から不利であった。The present inventors have previously proposed a method for narrowing the molecular weight distribution of a product in the method of adding an epoxide to an active hydrogen-containing compound and adding and polymerizing it, without having to take into account the step of activating the catalyst in advance. (Japanese Patent Application No. 2003-413954). This was a catalyst using a metallocene complex and a Lewis acid as a catalyst, but the catalyst activity was low and a long reaction time was required. Therefore, in industrial use, it was disadvantageous from the viewpoint of productivity.

補足的に述べる。これらのように活性水素含有化合物とエポキシドとの反応には大きな興味がもたれて活発に研究されており、特徴ある化合物が得られている。付加重合物の分子量分布を狭くすることは非常に興味深いことであるが、この種の研究のみが行われているわけではなく、特徴ある反応物を得るために特開2002−187951号公報の様にヘテロ環状化合物の末端ヘテロ原子団基の1級化率を向上させるといった研究もされている。
米国特許4,239,917号公報 米国特許4,835,321号公報 米国特許4,775,653号公報 特開平4−28717号公報 特許第3322587号公報 特許第3174479号公報 特許第2784622号公報 特表平6−505986号公報 特開平2−71841号公報 特開平6−182206号公報 特開平6−198169号公報 特公平6−15038号公報 特開平11−114417号公報 特願2003−413954号 特開2002−187951号公報 J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1985年1148頁、Macromolecules,1988年21巻1195頁
Let me add up. As described above, the reaction between an active hydrogen-containing compound and an epoxide has been actively studied with great interest, and a characteristic compound has been obtained. It is very interesting to narrow the molecular weight distribution of the addition polymer, but not only this kind of research has been conducted, but in order to obtain a characteristic reaction product, as disclosed in JP-A-2002-187951. In addition, studies have been made to improve the primary ratio of the terminal hetero atom group of the heterocyclic compound.
U.S. Pat. No. 4,239,917 U.S. Pat. No. 4,835,321 U.S. Pat. No. 4,775,653 JP-A-4-28717 Japanese Patent No. 3322587 Japanese Patent No. 3174479 Japanese Patent No. 2784622 JP-T 6-505986 JP-A-2-71841 JP-A-6-182206 Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-198169 Japanese Examined Patent Publication No. 6-15038 Japanese Patent Laid-Open No. 11-114417 Japanese Patent Application No. 2003-413554 JP 2002-187951 A J. et al. Chem. Soc. , Chem. Commun. 1985, 1148, Macromolecules, 1988, 21: 1195.

アルコール類へエポキシドを開環せしめて付加、重合する方法において、触媒を予め活性化させる工程を踏まえる必要が無く、高触媒活性で、生成物の分子量分布を狭くする方法を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a method of narrowing the molecular weight distribution of a product with high catalytic activity, without the need to consider the step of activating the catalyst in advance in the method of adding an epoxide by ring-opening to an alcohol and polymerizing it. To do.

本発明者らは、鋭意検討の結果、アルコール類へエポキシドを開環せしめて付加、重合する方法において、触媒を予め活性化させる工程を踏まえる必要が無く、高触媒活性で、生成物の分子量分布を狭くする方法を開発し、本発明に至った。
すなわち本発明の開環重合方法は、メタロセン型錯体とルイス塩基の存在下、アルコール類へエポキシドを付加、重合せしめることによる。本発明の方法により得られる生成物は分子量分布が狭くなり、遊離(未反応)のアルコール類の残存量を低減することができる。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention do not need to consider the step of pre-activating the catalyst in the method of ring-opening epoxide to alcohols and adding and polymerizing, and have high catalytic activity and molecular weight distribution of the product. A method of narrowing the width has been developed and the present invention has been achieved.
That is, the ring-opening polymerization method of the present invention is based on the addition and polymerization of epoxides to alcohols in the presence of a metallocene complex and a Lewis base. The product obtained by the method of the present invention has a narrow molecular weight distribution and can reduce the residual amount of free (unreacted) alcohols.

前述の特開2002−187951号公報においてもチタノセンクロライドが例示されており、本発明と類似点を有するが、該公報系においては本発明の効果を得ることはできない。即ち、該公報は本発明と類似点を有するものの、該公報の効果を得るためのものであり本発明の効果を得るためのものではなく、本発明の効果を得るには詳しく後述する要件を満たす必要がある。The aforementioned JP-A-2002-187951 also exemplifies titanocene chloride and has similarities to the present invention, but the effects of the present invention cannot be obtained in this publication system. That is, although this publication has similarities to the present invention, it is for obtaining the effects of the publication and not for obtaining the effects of the present invention. In order to obtain the effects of the present invention, the requirements described in detail later are required. It is necessary to satisfy.

本発明により、アルコール類へエポキシドを開環せしめて付加、重合する方法において、触媒を予め活性化させる工程を踏まえる必要が無く、高触媒活性で、生成物の分子量分布を狭くすることができる。According to the present invention, in the method of adding an epoxide by ring-opening to an alcohol and adding and polymerizing it, it is not necessary to consider the step of activating the catalyst in advance, and the molecular weight distribution of the product can be narrowed with high catalytic activity.

本発明はアルコール類へエポキシドを反応させ、ポリエーテル化合物を得るための触媒として、メタロセン型錯体とルイス塩基を用いることを特徴とする、アルコール類とエポキシドを反応させる方法を提供するものである。即ち、メタロセン型錯体とルイス塩基により触媒される、アルコール類へのエポキシドの開環重合方法である。更に詳しく述べるならば、メタロセン型触媒が4価金属を有することを特徴とするアルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法であり、メタロセン型触媒がチタン(IV)および/またはジルコニウム(IV)イオンを有することを特徴とするアルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法、ルイス塩基が活性水素を有しない脂肪族アミン類、芳香族アミン類、脂環式アミン類の1種または2種以上から選ばれることを特徴とするアルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法、反応温度が40℃〜250℃で行うことを特徴とするアルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法、常圧もしくは加圧下に反応を行うことを特徴とするアルコール類のエポキシドの請求項1記載の開環重合方法、エポキシドが炭素数2〜4のアルキレンオキシドおよび/またはグリシドールであるアルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法、メタロセン型触媒がチタン(IV)および/またはジルコニウム(IV)イオンを有しルイス塩基が活性水素を有しない脂肪族アミン類および/または芳香族アミン類および/または脂環式アミン類でありエポキシドが炭素数2〜4のアルキレンオキシドおよび/またはグリシドールであることを特徴とするアルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法、メタロセン型触媒が二塩化チタノセンおよび/または二塩化ジルコノセンでありルイス塩基が活性水素を有しない脂肪族アミン類および/または芳香族アミン類および/または脂環式アミン類でありエポキシドが炭素数2〜4のアルキレンオキシドおよび/またはグリシドールであることを特徴とするアルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法である。The present invention provides a method of reacting an alcohol with an epoxide, characterized by using a metallocene complex and a Lewis base as a catalyst for reacting an epoxide with an alcohol to obtain a polyether compound. That is, a method for ring-opening polymerization of epoxides to alcohols catalyzed by a metallocene complex and a Lewis base. More particularly, the ring-opening polymerization method according to claim 1, wherein the metallocene-type catalyst has a tetravalent metal, and the metallocene-type catalyst is titanium (IV) and / or zirconium. (IV) The ring-opening polymerization method according to claim 1 for epoxides to alcohols having ions, aliphatic amines, aromatic amines and alicyclic amines whose Lewis base does not have active hydrogen The ring-opening polymerization method according to claim 1, wherein the epoxide to an alcohol is selected from one or more of the above, wherein the reaction temperature is 40 ° C to 250 ° C. The ring-opening polymerization method according to claim 1, wherein the reaction is carried out under normal pressure or under pressure. The ring-opening polymerization method according to claim 1, wherein the epoxide is an epoxide to an alcohol whose epoxide is an alkylene oxide and / or glycidol having 2 to 4 carbon atoms, and the metallocene-type catalyst is titanium (IV) and / or zirconium (IV) ion And the Lewis base has no active hydrogen and is an aliphatic amine and / or aromatic amine and / or alicyclic amine, and the epoxide is an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms and / or glycidol. The ring-opening polymerization method according to claim 1, wherein the metallocene catalyst is titanocene dichloride and / or zirconocene dichloride, and the Lewis base has no active hydrogen, and / or aromatics. Aromatic amines and / or alicyclic amines whose epoxide has carbon number A ring-opening polymerization process of claim 1 wherein the epoxide to alcohol, which is a to 4 alkylene oxide and / or glycidol.

本発明に用いられるアルコール類は1価でも多価でもかまわない。アルコール類としては、炭素数2〜24直鎖または分岐または環状の飽和または不飽和アルコールが好ましく、炭素数8〜24のアルコールがより好ましい。具体的には、1−ブタノール、2−ブタノール、1−ヘキサノール、1−オクタノール、1−デカノール、1−ドデカノール、1−テトラデカノール、1−ヘキサデカノール、1−オクタデカノール、2−エチルヘキサノール、2−オクチルヘキサノール、イソトリデカノール、2−オクチルドデカノール、オレイルアルコール、ヤシアルコール、イソステアリルアルコール、イソセチルアルコール、オキソアルコールなどの1価アルコールや、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ヘキサントリオール、ソルビット、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジグリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチルペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールなどの多価アルコールなどが挙げられる。これらの1種または2種以上が用いられる。The alcohols used in the present invention may be monovalent or polyvalent. As the alcohols, linear or branched or cyclic saturated or unsaturated alcohols having 2 to 24 carbon atoms are preferable, and alcohols having 8 to 24 carbon atoms are more preferable. Specifically, 1-butanol, 2-butanol, 1-hexanol, 1-octanol, 1-decanol, 1-dodecanol, 1-tetradecanol, 1-hexadecanol, 1-octadecanol, 2-ethyl Monohydric alcohols such as hexanol, 2-octylhexanol, isotridecanol, 2-octyldodecanol, oleyl alcohol, palm alcohol, isostearyl alcohol, isocetyl alcohol, oxo alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, tri Methylolpropane, sorbitol, hexanetriol, sorbit, diethylene glycol, triethylene glycol, diglycerin, polyglycerin, pentaerythritol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene Polyhydric alcohols such as recall, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 1,5-pentanediol, 2,4-diethylpentanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol It is done. These 1 type (s) or 2 or more types are used.

本発明に用いられるエポキシドとしては、開環重合可能なエポキシド化合物であれば限定されないが、反応活性な炭素数2〜4のアルキレンオキシド、グリシドールが好ましい。他に、α−オレフィンオキシド、エピクロルヒドリン、グリシジルエーテル類、グリシジルエステル類、スチレンオキシドなどが挙げられるが、反応性が低いエポキシドの場合には長い反応時間を要する。これらの単一、または2種以上の混合物が用いられる。The epoxide used in the present invention is not limited as long as it is an epoxide compound capable of ring-opening polymerization, but reactive active alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms and glycidol are preferable. In addition, α-olefin oxide, epichlorohydrin, glycidyl ethers, glycidyl esters, styrene oxide and the like can be mentioned. In the case of epoxides having low reactivity, a long reaction time is required. These single or 2 or more types of mixtures are used.

本発明に用いられる触媒として、メタロセン型錯体とルイス塩基の混合系が用いられる。メタロセン型錯体としてはチタノセン、ジルコノセンなど4価金属錯体が好ましい。これらの錯体は金属イオンとシクロペンタジエニルアニオン、他の配位子から構成されるが、化学式1記載のビスシクロペンタジエニル型、化学式2で表されるモノシクロペンタジエニル型の錯体が例示される。これら錯体中のシクロペンタジエニル環やXで表される他の配位子は置換基があっても無くとも良い。化学式1、2中のXで表される他の置換基がキレート配位子のこともあり得る。具体的には二塩化チタノセン(二塩化ビスシクロペンタジエニルチタン)、二塩化ジルコノセン(二塩化ビスシクロペンタジエニルジルコニウム)、三塩化シクロペンタジエニルチタン、三塩化シクロペンタジエニルジルコニウム、塩化水酸化ビスシクロペンタジエニルチタン、塩化水酸化ビスシクロペンタジエニルジルコニウム、塩化アルコキシビスシクロペンタジエニルチタン、塩化アルコキシビスシクロペンタジエニルジルコニウム、ジアルコキシビスシクロペンタジエニルチタン、ジアルコキシビスシクロペンタジエニルジルコニウム、塩化ジメチルアミノビスシクロペンタジエニルチタン、塩化ジメチルアミノビスシクロペンタジエニルジルコニウム、シクロペンタジエニルレニウムトリカルボニル、二塩化ビスシクロペンタジエニルハフニウムなどが例示される。好ましくは二塩化チタノセン、二塩化ジルコノセン、三塩化シクロペンタジエニルチタン、三塩化シクロペンタジエニルジルコニウム、塩化アルコキシビスシクロペンタジエニルチタン、塩化アルコキシビスシクロペンタジエニルジルコニウム、ジアルコキシビスシクロペンタジエニルチタン、ジアルコキシビスシクロペンタジエニルジルコニウムであり、特に好ましくは二塩化チタノセン、二塩化ジルコノセン、塩化アルコキシビスシクロペンタジエニルチタン、塩化アルコキシビスシクロペンタジエニルジルコニウムである。これらの他に、μ−オキソビス{クロロビス(シクロペンタジエニル)ジルコニウム}の如きメタロセン型錯体の二量体でもかまわず、メタロセン型触媒であればその構造は特に限定されない。二量体に関しては、故意に用いずともメタロセン型触媒の不純物、分解物として触媒中に認められることがある。

Figure 2005298463
Figure 2005298463
As the catalyst used in the present invention, a mixed system of a metallocene complex and a Lewis base is used. As the metallocene type complex, tetravalent metal complexes such as titanocene and zirconocene are preferable. These complexes are composed of a metal ion, a cyclopentadienyl anion, and other ligands, but the biscyclopentadienyl type represented by Chemical Formula 1 and the monocyclopentadienyl type complex represented by Chemical Formula 2 are Illustrated. The cyclopentadienyl ring and other ligands represented by X in these complexes may or may not have a substituent. Other substituents represented by X in the chemical formulas 1 and 2 may be chelate ligands. Specifically, titanocene dichloride (biscyclopentadienyl titanium dichloride), zirconocene dichloride (biscyclopentadienyl zirconium dichloride), cyclopentadienyl titanium trichloride, cyclopentadienyl zirconium trichloride, chloride water Biscyclopentadienyl titanium oxide, biscyclopentadienyl chlorinated chloride, alkoxy biscyclopentadienyl titanium chloride, alkoxy biscyclopentadienyl zirconium chloride, dialkoxy biscyclopentadienyl titanium, dialkoxy biscyclopenta Dienyl zirconium, dimethylaminobiscyclopentadienyl titanium chloride, dimethylaminobiscyclopentadienyl zirconium chloride, cyclopentadienyl rhenium tricarbonyl, biscyclopentadichloride dichloride Etc. Le hafnium are exemplified. Preferably titanocene dichloride, zirconocene dichloride, cyclopentadienyl titanium trichloride, cyclopentadienyl zirconium trichloride, alkoxy biscyclopentadienyl titanium chloride, alkoxy biscyclopentadienyl zirconium chloride, dialkoxy biscyclopentadi Among them, there are enil titanium and dialkoxybiscyclopentadienyl zirconium, and particularly preferred are titanocene dichloride, zirconocene dichloride, alkoxybiscyclopentadienyl titanium chloride, and alkoxybiscyclopentadienyl zirconium chloride. In addition to these, a dimer of a metallocene type complex such as μ-oxobis {chlorobis (cyclopentadienyl) zirconium} may be used, and the structure is not particularly limited as long as it is a metallocene type catalyst. The dimer may be recognized in the catalyst as an impurity or decomposition product of a metallocene catalyst without intentional use.
Figure 2005298463
Figure 2005298463

ルイス塩基としては、活性水素を有しない脂肪族アミン類、芳香族アミン類、脂環式アミン類であれば特に問題は無い。トリ−n−オクチルアミンやトリブチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N−メチルイミダゾール、N−メチルピロール、N−メチルピラゾール、1,3−オキサゾール、イソオキサゾール、1,3−チアゾール、イソチアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、N−エチルピロリジン、N,N−ジメチルピラゾリジン、N,N−ジメチルイミダゾリジン、N−メチルイソオキサゾリジン、N−メチルイソチアゾリジン、N−メチルピペリジン、N−モルホリン、N,N−ジメチルピペラジン、N−メチルチオモルホリン、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、ジアノピラジン、シアノピリジン、コリジン、キノリン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7などが例示される。好ましくは高沸点のアミン類で、例えるならば、トリ−n−オクチルアミン、N−メチルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7などである。As the Lewis base, there is no particular problem as long as it is an aliphatic amine, aromatic amine or alicyclic amine having no active hydrogen. Tri-n-octylamine, tributylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N-methylimidazole, N-methylpyrrole, N-methylpyrazole, 1,3-oxazole, isoxazole, 1, 3-thiazole, isothiazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, N-ethylpyrrolidine, N, N-dimethylpyrazolidine, N, N-dimethylimidazolidine, N-methylisoxazolidine, N-methylisothiazolidine, N -Methylpiperidine, N-morpholine, N, N-dimethylpiperazine, N-methylthiomorpholine, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, dianopyrazine, cyanopyridy , Collidine, quinoline, etc. 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene -7. Preferred are high boiling point amines such as tri-n-octylamine, N-methylimidazole, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene-7.

メタロセン型錯体とルイス塩基の使用比は用いるアルコール類により最適条件が異なり、特に制限されない。通常はメタロセン型錯体に対して1価のルイス塩基の場合は2モル当量以下で用いることが望ましい。2価のルイス塩基の場合はその分子構造により一概には言えないが、特に立体規制がない場合は1モル当量以下で用いることが望ましい。また、触媒の使用量はアルコール類やエポキシドの種類や両者のモル比、反応温度や反応圧力などの反応条件より異なるが、通常はアルコール類の0.1〜30重量%、好ましくは1〜20重量%であり、より好ましくは1〜10重量%である。The use ratio of the metallocene complex to the Lewis base varies depending on the alcohol used and is not particularly limited. Usually, in the case of a monovalent Lewis base with respect to the metallocene type complex, it is desirable to use it at 2 molar equivalents or less. In the case of a divalent Lewis base, it cannot be generally stated due to its molecular structure, but it is preferably used in an amount of 1 molar equivalent or less if there is no steric restriction. The amount of the catalyst used varies depending on the type of alcohol and epoxide, the molar ratio of the two, reaction conditions such as reaction temperature and reaction pressure, but is usually 0.1 to 30% by weight of the alcohol, preferably 1 to 20%. % By weight, more preferably 1 to 10% by weight.

本発明の重合方法は、回分式、半回分式、連続式のいずれでも合成できるが、回分式、半回分式が好ましい。The polymerization method of the present invention can be synthesized by any of batch, semi-batch and continuous methods, but batch and semi-batch methods are preferred.

反応温度は40℃〜250℃、好ましくは100℃〜230℃、より好ましくは120℃〜200℃である。反応温度が低くては反応速度が遅く、高すぎては生成物の分解や副反応を招きやすく、避けるべきである。The reaction temperature is 40 ° C to 250 ° C, preferably 100 ° C to 230 ° C, more preferably 120 ° C to 200 ° C. If the reaction temperature is low, the reaction rate is slow, and if it is too high, decomposition of the product and side reactions are likely to occur and should be avoided.

また、反応圧に関しては常圧、もしくは加圧下に行う。低沸点のエチレンオキシド、プロピレンオキシドなどを用いる場合には加圧する必要がある。逆に高沸点のグリシドールやグリシジルエーテル、長鎖のα−オレフィンオキシドなどを用いる場合には加圧は必ずしも必要とはならない。必ずしも必要ではないが、蒸気圧の関係で少しずつ逸散することもあり、加圧下に行われることが望ましい。具体的にはゲージ圧が0〜3.0MPa、好ましくは0〜1.0MPaで行われることが望ましい。The reaction pressure is normal pressure or under pressure. When low boiling point ethylene oxide, propylene oxide or the like is used, it is necessary to pressurize. Conversely, when high boiling glycidol, glycidyl ether, long chain α-olefin oxide, or the like is used, pressurization is not necessarily required. Although it is not always necessary, it may dissipate little by little due to the vapor pressure, and it is desirable to be performed under pressure. Specifically, it is desirable that the gauge pressure be 0 to 3.0 MPa, preferably 0 to 1.0 MPa.

これらの反応は溶媒を用いずとも適切に進行するが、溶媒を用いてもかまわない。用いるべき溶媒はアルコール類や触媒、エポキシドと反応性を有さないことが重要である。もちろん、溶媒を用いずに反応させても良い。These reactions proceed appropriately without using a solvent, but a solvent may be used. It is important that the solvent to be used is not reactive with alcohols, catalysts or epoxides. Of course, you may make it react without using a solvent.

本発明の方法ではエポキシドの付加モル数が低い場合は反応速度の改善は見られない。しかし、後述の実施例で例示されるが、反応途中から反応速度が急速に上昇し、高触媒活性な状態となる。実施例ではエポキシドがエチレンオキシドである場合が例示されており、本発明と本発明者らがこれまでに報告したメタロセン型錯体とルイス酸とを触媒とした例(特願2003−413954号)とを比較すると触媒量が同量である場合、エチレンオキシドが3モル付加された時点で、前者が後者より反応速度の向上が見られた。実質的に工業的にエチレンオキシド付加物を利用する場合、3モル以上のエポキシド付加物が多くを占め、高モル数のエポキシド付加物を要求されることが多い。即ち、初期反応速度が重要なのではなく、総合的に反応が高触媒活性で行われる必要がある。本発明はそれに見合うものである。In the method of the present invention, when the number of moles of epoxide added is low, the reaction rate is not improved. However, as exemplified in the examples described later, the reaction rate increases rapidly from the middle of the reaction, resulting in a state of high catalytic activity. In the examples, the case where the epoxide is ethylene oxide is exemplified, and the present invention and an example (Japanese Patent Application No. 2003-413954) using a metallocene type complex and a Lewis acid reported by the present inventors as a catalyst are described. In comparison, when the amount of the catalyst was the same, the reaction rate of the former was improved over the latter when 3 mol of ethylene oxide was added. When an ethylene oxide adduct is substantially industrially utilized, an epoxide adduct of 3 moles or more occupies a large amount, and a high mole number of epoxide adduct is often required. That is, the initial reaction rate is not important, and overall, the reaction needs to be performed with high catalytic activity. The present invention is commensurate with it.

本発明の方法では酸化防止剤、着色防止剤などを加えることもできる。反応前、反応途中に加えることもできる。このことにより反応中の酸化防止、着色防止に繋がる。また、反応後に加えるならば重合物の経時安定性に繋がる。In the method of the present invention, an antioxidant, an anti-coloring agent and the like can be added. It can also be added before or during the reaction. This leads to prevention of oxidation and coloring during the reaction. In addition, if added after the reaction, it leads to stability of the polymer over time.

以下に実施例、比較例、参考例を示す。本発明はこれら実施例に制限されるものではない。Examples, comparative examples and reference examples are shown below. The present invention is not limited to these examples.

攪拌、温度調節機構、排気管、窒素導入部、滴下管が付いたステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール150gおよび二塩化チタノセン5g、N−メチルイミダゾール2.5gを仕込み、窒素ガスで十分に置換して酸素を除いた。攪拌下、160℃でエチレンオキシドを滴下し始め、反応温度が170±5℃、反応圧が0.3MPa(ゲージ圧)を保つように調整しながら、エチレンオキシドを141.7g反応させた。滴下終了後、約1時間同温で保持し十分に熟成させて圧力が十分に低下したことを確認した後、冷却して、ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテルを得た。反応時間は約2時間を要した。エチレンオキシドの導入量(滴下量)の時間変化を図1に示す。尚、反応時間とはエチレンオキシドの滴下開始から滴下終了後、熟成終了までの時間とする。得られたポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテルをガスクロマトグラフィーにより各エチレンオキシド付加モル数毎の含有率を求めた。ガスクロマトグラフィーには試料をシリル化剤によりシリル化処理したものを用い、含有率は各ピークの面積比により決定した。測定結果を図2に示す。また、この反応において、ステンレス製オートクレーブを使用しても、ステンレスの腐食はみられなかった。A stainless steel autoclave with stirring, temperature control mechanism, exhaust pipe, nitrogen inlet, and dropping pipe was charged with 150 g of lauryl alcohol, 5 g of titanocene dichloride and 2.5 g of N-methylimidazole, and thoroughly replaced with nitrogen gas. Oxygen was removed. Under stirring, ethylene oxide was added dropwise at 160 ° C., and 141.7 g of ethylene oxide was reacted while adjusting the reaction temperature to be 170 ± 5 ° C. and the reaction pressure to be 0.3 MPa (gauge pressure). After completion of the dropping, the mixture was kept at the same temperature for about 1 hour and sufficiently aged to confirm that the pressure was sufficiently lowered, and then cooled to obtain polyoxyethylene (4) lauryl ether. The reaction time required about 2 hours. FIG. 1 shows the change over time in the amount of ethylene oxide introduced (drop amount). The reaction time is the time from the start of dropping ethylene oxide to the end of aging after the end of dropping. The obtained polyoxyethylene (4) lauryl ether was subjected to gas chromatography to determine the content for each mole number of ethylene oxide added. For gas chromatography, a sample was subjected to silylation treatment with a silylating agent, and the content was determined by the area ratio of each peak. The measurement results are shown in FIG. In this reaction, even when a stainless steel autoclave was used, corrosion of stainless steel was not observed.

使用する触媒を二塩化チタノセン2g、N−メチルイミダゾール1gに変更し、他は実施例1と同条件でポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテルを合成した。反応時間は5.5時間を要した。エチレンオキシドの導入量(滴下量)の時間変化を図1に示す。尚、各エチレンオキシド付加モル数毎の含有率は実施例とほぼ同様であり、図2では簡略の為に省略した。Polyoxyethylene (4) lauryl ether was synthesized under the same conditions as in Example 1 except that the catalyst used was 2 g of titanocene dichloride and 1 g of N-methylimidazole. The reaction time required 5.5 hours. FIG. 1 shows the change over time in the amount of ethylene oxide introduced (drop amount). In addition, the content rate for each number of moles of ethylene oxide added is almost the same as that in the example, and is omitted for simplification in FIG.

比較例1Comparative Example 1

攪拌、温度調節機構、排気管、窒素導入部、滴下管が付いたステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール150gおよび二塩化チタノセン5g、三弗化硼素ジエチルエーテル錯体2.5gを仕込み、窒素ガスで十分に置換して酸素を除いた。攪拌下、160℃でエチレンオキシドを滴下し始め、反応温度が170±5℃、反応圧が0.3MPa(ゲージ圧)を保つように調整しながら、エチレンオキシドを141.7g反応させた。滴下終了後、約1時間同温で保持し十分に熟成させて圧力が十分に低下したことを確認した後、冷却して、ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテルを得た。反応時間は約4時間を要した。エチレンオキシドの導入量(滴下量)の時間変化を図1に示す。得られたポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテルを静置し、少量の沈降物をデカンテーションして分離し、ガスクロマトグラフィーにより各エチレンオキシド付加モル数毎の含有率を求めた。ガスクロマトグラフィーには試料をシリル化剤によりシリル化処理したものを用い、含有率は各ピークの面積比により決定した。測定結果を図2に示す。また、この反応において、ステンレス製オートクレーブを使用しても、ステンレスの腐食は見られなかった。A stainless steel autoclave with stirring, temperature control mechanism, exhaust pipe, nitrogen inlet, and dropping pipe was charged with 150 g of lauryl alcohol, 5 g of titanocene dichloride, and 2.5 g of boron trifluoride diethyl ether complex, and nitrogen gas was sufficient. The oxygen was removed by substitution. Under stirring, ethylene oxide was added dropwise at 160 ° C., and 141.7 g of ethylene oxide was reacted while adjusting the reaction temperature to be 170 ± 5 ° C. and the reaction pressure to be 0.3 MPa (gauge pressure). After completion of the dropping, the mixture was kept at the same temperature for about 1 hour and sufficiently aged to confirm that the pressure was sufficiently lowered, and then cooled to obtain polyoxyethylene (4) lauryl ether. The reaction time required about 4 hours. FIG. 1 shows the change over time in the amount of ethylene oxide introduced (drop amount). The obtained polyoxyethylene (4) lauryl ether was allowed to stand, a small amount of sediment was decanted and separated, and the content for each number of moles of ethylene oxide added was determined by gas chromatography. For gas chromatography, a sample was subjected to silylation treatment with a silylating agent, and the content was determined by the area ratio of each peak. The measurement results are shown in FIG. In this reaction, corrosion of stainless steel was not observed even when a stainless steel autoclave was used.

比較例2Comparative Example 2

使用する触媒を二塩化ジルコノセン5g、三弗化硼素ジエチルエーテル錯体2.5gに変更し、他は比較例1と同条件でポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテルを合成した。反応時間は5.5時間を要した。エチレンオキシドの導入量(滴下量)の時間変化を図1に示す。ガスクロマトグラフィーによる各エチレンオキシド付加モル数毎の含有率の測定結果を図2に示す。The catalyst used was changed to 5 g of zirconocene dichloride and 2.5 g of boron trifluoride diethyl ether complex, and polyoxyethylene (4) lauryl ether was synthesized under the same conditions as in Comparative Example 1. The reaction time required 5.5 hours. FIG. 1 shows the change over time in the amount of ethylene oxide introduced (drop amount). The measurement result of the content rate for each number of moles of ethylene oxide added by gas chromatography is shown in FIG.

比較例3Comparative Example 3

攪拌、温度調節機構、排気管、窒素導入部、滴下管が付いたステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール150gおよび水酸化カリウム0.3gを仕込み、窒素ガスで十分に置換して酸素を除いた。攪拌下、160℃でエチレンオキシドを滴下し始め、反応温度が165±5℃、反応圧が0.3MPa(ゲージ圧)を保つように調整しながら、エチレンオキシドを141.7g反応させた。滴下終了後、0.5時間同温で保持し十分に熟成させた後、冷却して、ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテルを得た。反応に要した時間は1.5時間であった。0.32gの酢酸で中和した後、ガスクロマトグラフィーにより各エチレンオキシド付加モル数毎の含有率を求めた。ガスクロマトグラフィーには試料をシリル化剤によりシリル化処理したものを用い、含有率は各ピークの面積比により決定した。測定結果を図2に示す。150 g of lauryl alcohol and 0.3 g of potassium hydroxide were charged into a stainless steel autoclave equipped with stirring, a temperature control mechanism, an exhaust pipe, a nitrogen introduction part, and a dropping pipe, and oxygen was removed by thorough substitution with nitrogen gas. Under stirring, ethylene oxide was added dropwise at 160 ° C., and 141.7 g of ethylene oxide was reacted while adjusting the reaction temperature to be 165 ± 5 ° C. and the reaction pressure to be 0.3 MPa (gauge pressure). After completion of dropping, the mixture was kept at the same temperature for 0.5 hours and sufficiently aged, and then cooled to obtain polyoxyethylene (4) lauryl ether. The time required for the reaction was 1.5 hours. After neutralizing with 0.32 g of acetic acid, the content of each mole of ethylene oxide added was determined by gas chromatography. For gas chromatography, a sample was subjected to silylation treatment with a silylating agent, and the content was determined by the area ratio of each peak. The measurement results are shown in FIG.

攪拌、温度調節機構、還流管、窒素導入部、滴下管が付いた4つ口フラスコに、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールを100gおよび二塩化チタノセン5g、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン−7の2.5gを仕込み、窒素ガス気流下、攪拌下、140℃でグリシドールを滴下し始め、反応温度が155±5℃を保つように調整しながら、グリシドールを184.9g反応させた。滴下には1.5時間要した。滴下終了後、1時間同温で保持し十分に熟成させた後、冷却し、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールのポリグリセリルエーテル(平均重合度4)を得た。ゲルパーミエーションクロマトグラフにより分子量分布を求めた。測定結果を図3に示す。To a four-necked flask equipped with stirring, temperature control mechanism, reflux tube, nitrogen inlet, and dropping tube, 100 g of 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol and 5 g of titanocene dichloride, 1,8- While charging 2.5 g of diazabicyclo [5,4,0] undecene-7, starting dropwise addition of glycidol at 140 ° C. with stirring under a nitrogen gas stream, adjusting the reaction temperature to maintain 155 ± 5 ° C., 184.9 g of glycidol was reacted. The dripping took 1.5 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was kept at the same temperature for 1 hour and sufficiently aged, and then cooled to obtain polyglyceryl ether of 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol (average polymerization degree 4). The molecular weight distribution was determined by gel permeation chromatography. The measurement results are shown in FIG.

比較例4Comparative Example 4

攪拌、温度調節機構、還流管、窒素導入部、滴下管が付いた4つ口フラスコに、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールを100gおよび水酸化カリウム0.36gを仕込み、窒素ガス気流下、攪拌下、140℃でグリシドールを滴下し始め、反応温度が150±5℃を保つように調整しながら、グリシドールを184.9g反応させた。滴下には1.5時間要した。滴下終了後、1時間同温で保持し十分に熟成させた後、90℃まで冷却、0.39gの酢酸で中和し、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールのポリグリセリルエーテル(平均重合度4)を得た。ゲルパーミエーションクロマトグラフにより分子量分布を求めた。測定結果を図4に示す。In a four-necked flask equipped with stirring, a temperature control mechanism, a reflux tube, a nitrogen inlet, and a dropping tube, 100 g of 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol and 0.36 g of potassium hydroxide were charged. Glycidol was started to drop at 140 ° C. under stirring in a nitrogen gas stream, and 184.9 g of glycidol was reacted while adjusting the reaction temperature to maintain 150 ± 5 ° C. The dripping took 1.5 hours. After completion of dropping, the mixture was kept at the same temperature for 1 hour and sufficiently aged, then cooled to 90 ° C., neutralized with 0.39 g of acetic acid, and polyglyceryl ether of 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol (Average polymerization degree 4) was obtained. The molecular weight distribution was determined by gel permeation chromatography. The measurement results are shown in FIG.

攪拌、温度調節機構、排気管、窒素導入部、滴下管が付いたステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール150gおよび二塩化チタノセン7.4g、N−メチルイミダゾール3.7gを仕込み、窒素ガスで十分に置換して酸素を除いた。攪拌下、160℃でエチレンオキシドを滴下し始め、反応温度が170±5℃、反応圧が0.3MPa(ゲージ圧)を保つように調整しながら、エチレンオキシドを283.4g反応させた。滴下終了後、約1時間同温で保持し十分に熟成させて圧力が十分に低下したことを確認した後、冷却して、ポリオキシエチレン(8)ラウリルエーテルを得た。反応時間は約2時間を要した。A stainless steel autoclave with stirring, temperature control mechanism, exhaust pipe, nitrogen inlet, and dropping pipe was charged with 150 g of lauryl alcohol, 7.4 g of titanocene dichloride, and 3.7 g of N-methylimidazole, and sufficiently replaced with nitrogen gas. Then oxygen was removed. Under stirring, ethylene oxide was added dropwise at 160 ° C., and 283.4 g of ethylene oxide was reacted while adjusting the reaction temperature to be 170 ± 5 ° C. and the reaction pressure to be 0.3 MPa (gauge pressure). After completion of dropping, the mixture was kept at the same temperature for about 1 hour and sufficiently aged to confirm that the pressure was sufficiently lowered, and then cooled to obtain polyoxyethylene (8) lauryl ether. The reaction time required about 2 hours.

攪拌、温度調節機構、排気管、窒素導入部、滴下管が付いたステンレス製オートクレーブに、ラウリルアルコール150gおよび二塩化ジルコノセン7.4g、N−メチルイミダゾール3.7gを仕込み、窒素ガスで十分に置換して酸素を除いた。攪拌下、160℃でエチレンオキシドを滴下し始め、反応温度が170±5℃、反応圧が0.3MPa(ゲージ圧)を保つように調整しながら、エチレンオキシドを283.4g反応させた。滴下終了後、約1時間同温で保持し十分に熟成させて圧力が十分に低下したことを確認した後、冷却して、ポリオキシエチレン(8)ラウリルエーテルを得た。反応時間は約3時間を要した。A stainless steel autoclave equipped with stirring, temperature control mechanism, exhaust pipe, nitrogen inlet, and dropping pipe was charged with 150 g of lauryl alcohol, 7.4 g of zirconocene dichloride and 3.7 g of N-methylimidazole, and sufficiently replaced with nitrogen gas. Then oxygen was removed. Under stirring, ethylene oxide was added dropwise at 160 ° C., and 283.4 g of ethylene oxide was reacted while adjusting the reaction temperature to be 170 ± 5 ° C. and the reaction pressure to be 0.3 MPa (gauge pressure). After completion of dropping, the mixture was kept at the same temperature for about 1 hour and sufficiently aged to confirm that the pressure was sufficiently lowered, and then cooled to obtain polyoxyethylene (8) lauryl ether. The reaction time required about 3 hours.

本発明により得られる化合物は、その他の界面活性剤の原料や洗浄剤原料、化粧品原料、乳化剤、可溶化剤などに使用できる。また、本発明の技術をアルコール類以外の活性水素化合物へのエポキシドの付加重合反応へも応用し得る。The compounds obtained by the present invention can be used as other surfactant raw materials, detergent raw materials, cosmetic raw materials, emulsifiers, solubilizers, and the like. The technique of the present invention can also be applied to addition polymerization reactions of epoxides with active hydrogen compounds other than alcohols.

図1は実施例1、2および比較例1、2の反応時におけるエチレンオキシドの反応系内への導入量(滴下量)の時間変化である。横軸は時間、縦軸はエチレンオキシドの反応系内への導入量(滴下量)の累計を示す。傾きが大きいほど反応が早く、高触媒活性であることを示す。実施例1は反応初期においては高触媒活性であるとは言い難いが反応途中から反応速度が急速に上昇し、高触媒活性な状態となっている。実施例2は実施例1の触媒量を減じたものであるが実施例1と同傾向にあり、そのエチレンオキシド導入量は反応途中で触媒量が多い比較例1、2の場合を追い越す(反応時間が短くなる。高触媒活性な状態となる)。FIG. 1 is a time change of the amount of ethylene oxide introduced into the reaction system (drop amount) during the reactions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the cumulative amount of ethylene oxide introduced into the reaction system (drop amount). The larger the slope, the faster the reaction and the higher the catalytic activity. In Example 1, it is difficult to say that the catalyst has high catalytic activity in the initial stage of the reaction, but the reaction rate rapidly increases from the middle of the reaction, and the catalyst is in a highly catalytically active state. Example 2 is obtained by reducing the amount of catalyst of Example 1, but has the same tendency as Example 1. The amount of ethylene oxide introduced overtakes Comparative Examples 1 and 2 in which the amount of catalyst is large during the reaction (reaction time). Becomes shorter and becomes highly catalytically active). 図2は実施例1、比較例1〜3で得られたポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテルのエチレンオキシドの付加モル数分布である。横軸にはエトキシ化度が、縦軸には各エトキシ化度における成分のガスクロマトグラフによる面積比がとられている。実施例1は比較例1、2同様、比較例3より分子量分布が狭くなっていることがわかる。FIG. 2 is an addition mole number distribution of ethylene oxide of polyoxyethylene (4) lauryl ether obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3. The horizontal axis represents the degree of ethoxylation, and the vertical axis represents the area ratio of components at each degree of ethoxylation by gas chromatography. It can be seen that the molecular weight distribution in Example 1 is narrower than that in Comparative Example 3 as in Comparative Examples 1 and 2. 図3は実施例3で得られた2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールのポリグリセリルエーテル(平均重合度4)のゲルパーミエーションクロマトグラフである。横軸はリテンションタイム、縦軸は検出強度である。図4と比較して、実施例3は比較例4と比して分子量分布が狭くなっていることがわかる。FIG. 3 is a gel permeation chromatograph of polyglyceryl ether (average polymerization degree 4) of 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol obtained in Example 3. The horizontal axis is the retention time, and the vertical axis is the detection intensity. Compared to FIG. 4, it can be seen that Example 3 has a narrower molecular weight distribution than Comparative Example 4. 図4は比較例4で得られた2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールのポリグリセリルエーテル(平均重合度4)のゲルパーミエーションクロマトグラフである。横軸はリテンションタイム、縦軸は検出強度である。図3と比較して、比較例4は実施例3と比して分子量分布が広くなっていることがわかる。4 is a gel permeation chromatograph of polyglyceryl ether (average polymerization degree 4) of 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol obtained in Comparative Example 4. FIG. The horizontal axis is the retention time, and the vertical axis is the detection intensity. Compared to FIG. 3, it can be seen that Comparative Example 4 has a broader molecular weight distribution than Example 3.

Claims (9)

メタロセン型錯体とルイス塩基により触媒される、アルコール類へのエポキシドの開環重合方法。A method of ring-opening polymerization of epoxides to alcohols catalyzed by a metallocene complex and a Lewis base. メタロセン型触媒が4価金属を有することを特徴とする、アルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法。The ring-opening polymerization method according to claim 1, wherein the metallocene-type catalyst has a tetravalent metal. メタロセン型触媒がチタン(IV)および/またはジルコニウム(IV)イオンを有することを特徴とする、アルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法。The ring-opening polymerization method according to claim 1, wherein the metallocene-type catalyst has titanium (IV) and / or zirconium (IV) ions. ルイス塩基が活性水素を有しない脂肪族アミン類、芳香族アミン類、脂環式アミン類の1種または2種以上から選ばれることを特徴とする、アルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法。The epoxide to alcohols according to claim 1, wherein the Lewis base is selected from one or more of aliphatic amines, aromatic amines, and alicyclic amines having no active hydrogen. Ring-opening polymerization method. 反応温度が40℃〜250℃で行うことを特徴とするアルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法。The ring-opening polymerization method according to claim 1, wherein the reaction temperature is 40 ° C to 250 ° C. 常圧もしくは加圧下に反応を行うことを特徴とするアルコール類のエポキシドの請求項1記載の開環重合方法。The ring-opening polymerization method according to claim 1, wherein the reaction is carried out at normal pressure or under pressure. エポキシドが炭素数2〜4のアルキレンオキシドおよび/またはグリシドールであるアルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法。The ring-opening polymerization method according to claim 1, wherein the epoxide is converted to an alcohol whose epoxide is an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms and / or glycidol. メタロセン型触媒がチタン(IV)および/またはジルコニウム(IV)イオンを有し、ルイス塩基が活性水素を有しない脂肪族アミン類および/または芳香族アミン類および/または脂環式アミン類であり、エポキシドが炭素数2〜4のアルキレンオキシドおよび/またはグリシドールであることを特徴とするアルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法。The metallocene-type catalyst is an aliphatic amine and / or an aromatic amine and / or an alicyclic amine having a titanium (IV) and / or zirconium (IV) ion and a Lewis base having no active hydrogen; The ring-opening polymerization method according to claim 1, wherein the epoxide is an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms and / or glycidol. メタロセン型触媒が二塩化チタノセンおよび/または二塩化ジルコノセンであり、ルイス塩基が活性水素を有しない脂肪族アミン類および/または芳香族アミン類および/または脂環式アミン類であり、エポキシドが炭素数2〜4のアルキレンオキシドおよび/またはグリシドールであることを特徴とするアルコール類へのエポキシドの請求項1記載の開環重合方法。The metallocene-type catalyst is titanocene dichloride and / or zirconocene dichloride, the Lewis base is an aliphatic amine and / or aromatic amine and / or alicyclic amine having no active hydrogen, and the epoxide has a carbon number The ring-opening polymerization method according to claim 1, wherein the epoxide to an alcohol is an alkylene oxide and / or glycidol.
JP2004141685A 2004-04-07 2004-04-07 Ring-opening polymerization method Pending JP2005298463A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004141685A JP2005298463A (en) 2004-04-07 2004-04-07 Ring-opening polymerization method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004141685A JP2005298463A (en) 2004-04-07 2004-04-07 Ring-opening polymerization method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005298463A true JP2005298463A (en) 2005-10-27

Family

ID=35330439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004141685A Pending JP2005298463A (en) 2004-04-07 2004-04-07 Ring-opening polymerization method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005298463A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010502667A (en) * 2006-09-07 2010-01-28 エフ.ホフマン−ラ ロシュ アーゲー Method for producing SNAC (Salcaprozate Sodium)
CN111393631A (en) * 2020-05-29 2020-07-10 上海多纶化工有限公司 Synthesis method of secondary alcohol polyoxyethylene ether
CN111440306A (en) * 2020-05-29 2020-07-24 上海多纶化工有限公司 Catalyst for synthesizing secondary alcohol polyoxyethylene ether and application thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010502667A (en) * 2006-09-07 2010-01-28 エフ.ホフマン−ラ ロシュ アーゲー Method for producing SNAC (Salcaprozate Sodium)
CN111393631A (en) * 2020-05-29 2020-07-10 上海多纶化工有限公司 Synthesis method of secondary alcohol polyoxyethylene ether
CN111440306A (en) * 2020-05-29 2020-07-24 上海多纶化工有限公司 Catalyst for synthesizing secondary alcohol polyoxyethylene ether and application thereof
CN111393631B (en) * 2020-05-29 2022-09-09 上海多纶化工有限公司 Synthesis method of secondary alcohol polyoxyethylene ether
CN111440306B (en) * 2020-05-29 2022-10-11 上海多纶化工有限公司 Catalyst for synthesizing secondary alcohol polyoxyethylene ether and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111344331B (en) Process for making surfactants and lubricants
EP3681931B1 (en) Process of manufacturing surfactants and lubricants
JPH0318605B2 (en)
EP2424830B1 (en) Process for the alkoxylation of alcohols
AU2010242873B2 (en) Boron-based catalysts
EP1358142B1 (en) Process for alkoxylation with a boron-containing catalyst
WO2006034997A1 (en) Process for preparing an alkoxylated alcohol or phenol
JP2005298463A (en) Ring-opening polymerization method
JP6925580B2 (en) Hair cosmetics
JP4776873B2 (en) Process for producing alkenyl group-containing polyglycerol derivative
JP2005139415A (en) Ring-opening polymerization method
US8058481B2 (en) Alkyl alkoxylates containing unique end groups
JPH0225438A (en) Narrow range alkanol alkoxylate
US20240392068A1 (en) Polyether polymerization process
JP4098683B2 (en) Catalyst for alkoxylation and process for producing alkylene oxide adducts using the same
JP4541827B2 (en) Method for producing alkylene oxide adduct
JP2013100265A (en) Method of producing epoxy adduct
AU2001247096A1 (en) Novel antimony catalyst compositions
WO2002043861A1 (en) Novel antimony catalyst compositions
US20250115711A1 (en) Polyether polymerization process