JP3905242B2 - グリセリンカーボネートの製造法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はグリセリンカーボネートの安価な製造法に関する。
グリセリンカーボネートはポリエステルやポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド等のポリマー合成原料や、活性剤・潤滑油等応用分野が広く、また米国特許第2856413 号に記載されているように容易にグリシドールへと変換することもできる。
【0002】
【従来の技術】
従来、グリセリンよりグリセリンカーボネートを製造する方法として、ホスゲンを反応させる方法やジアルキルカーボネートとの交換反応等が知られている。また特開平6−157509号公報に開示されているように、触媒を用いて、グリセリンを一酸化炭素及び酸素と高圧下で反応させる方法が知られている。しかし、安全性の高い原料を用いた、より安価で簡便な方法が望まれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、簡便且つ安価にグリセリンカーボネートを製造する方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、グリセリンと尿素を反応させることにより、簡便且つ安価にグリセリンカーボネートが合成できることを見いだした。
即ち、本発明は、グリセリンと尿素を反応させるグリセリンカーボネートの製造法を提供する。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明の方法は、比較的安価なグリセリンと尿素を原料とし、これらを反応させるだけで容易にグリセリンカーボネートを製造できる。本発明におけるグリセリンと尿素の仕込み比は、グリセリンに対し尿素を0.2 〜2.0mol倍、特に 0.5〜1.0 mol 倍用いるのが好ましい。
【0006】
本発明の反応は、触媒は特に必要とはしないが、酸化亜鉛や、酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属酸化物等の金属酸化物を触媒として用いると反応は良好に進行する。使用する触媒量はグリセリンに対し 0.001〜10 mol%が好ましい。
【0007】
本発明において、グリセリンは十分に脱水したものを用いるのが好ましく、硫酸マグネシウム等の脱水剤を反応時に用いることも好ましい。また発生するアンモニアを効率良く除去するため窒素を流通させる等の方法や減圧下で反応させるのも好ましい。流通させる窒素の量はアンモニアや余分な水分が除去できるのであれば特に限定されず、窒素はグリセリン液相中に導入させるのが好ましい。また減圧下で反応を行う場合は、13.3〜101 kPa の範囲で行うのが好ましい。
本発明における反応温度は80〜160 ℃が好ましく、特に 100〜140 ℃が好ましい。
【0008】
【実施例】
実施例1
フラスコにグリセリン92gを仕込み、窒素流通下 120℃に昇温し、2時間攪拌した後、80℃まで冷却した。尿素60gを溶解させ、更に無水硫酸マグネシウム10gを加えた後、 140℃に昇温し、そのまま6時間反応させた。ガスクロマトグラフィー分析の結果、グリセリンの変換率は72%、またグリセリンカーボネートの選択率は92%であった。
【0009】
実施例2
フラスコにグリセリン92gを仕込み、窒素流通下 120℃に昇温し、2時間攪拌した後、80℃まで冷却した。尿素60gを溶解させ、更に酸化亜鉛 7.0gを加えた後、 120℃に昇温し、そのまま6時間反応させた。ガスクロマトグラフィー分析の結果、グリセリンの変換率は62%、またグリセリンカーボネートの選択率は93%であった。
【0010】
実施例3
フラスコにグリセリン92g、無水硫酸マグネシウム7.0 gを仕込み、窒素流通下 120℃に昇温し、2時間攪拌した後、80℃まで冷却した。尿素60gを加え、更に酸化亜鉛 7.0gを加えた後、 120℃にゆっくり昇温し、そのまま6時間反応させた。ガスクロマトグラフィー分析の結果、グリセリンの変換率は64%、またグリセリンカーボネートの選択率は92%であった。
【0011】
参考例
実施例1で得られたグリセリンカーボネート100 gをフラスコに入れ、硫酸ナトリウム10gを加え攪拌しながら、3.33kPa の減圧下、200 〜210 ℃に加熱して、炭酸ガスとともに生成するグリシドールを53.5gの留分として集めた(粗収率85%)。ガスクロマトグラフィー分析より純度は90%であり、10%の原料グリセリンカーボネートを含んでいた。グリシドールの選択率は99%以上であった。
【0012】
【発明の効果】
本発明の方法によると、比較的安価な原料を用い、しかも高圧等の装置を必要とせず、簡便にグリセリンカーボネートを製造することができる。更に、本発明の方法によって得られたグリセリンカーボネートは公知の手段で容易にグリシドールへ変換できる。
Claims (4)
- グリセリンと尿素を反応させるグリセリンカーボネートの製造法。
- 触媒の存在下で反応させる請求項1記載の製造法。
- 脱水剤の存在下で反応させる請求項1又は2記載の製造法。
- 80〜160℃の温度で反応させる請求項1〜3いずれかに記載の製造法。
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