JP7659310B2 - 5-Sulfoisophthalic acid tetrahydrate and its manufacturing method - Google Patents
5-Sulfoisophthalic acid tetrahydrate and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7659310B2 JP7659310B2 JP2021151428A JP2021151428A JP7659310B2 JP 7659310 B2 JP7659310 B2 JP 7659310B2 JP 2021151428 A JP2021151428 A JP 2021151428A JP 2021151428 A JP2021151428 A JP 2021151428A JP 7659310 B2 JP7659310 B2 JP 7659310B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sulfoisophthalic acid
- crystals
- tetrahydrate
- water
- crude product
- 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.)
- Active
Links
- -1 5-Sulfoisophthalic acid tetrahydrate Chemical compound 0.000 title claims description 86
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 40
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 170
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 74
- CARJPEPCULYFFP-UHFFFAOYSA-N 5-Sulfo-1,3-benzenedicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(S(O)(=O)=O)=C1 CARJPEPCULYFFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 73
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 67
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims description 45
- ATBYBMLVINVDKZ-UHFFFAOYSA-N 5-sulfobenzene-1,3-dicarboxylic acid;hydrate Chemical compound O.OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(S(O)(=O)=O)=C1 ATBYBMLVINVDKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 22
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 17
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 13
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 9
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 9
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 16
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 14
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000012982 x-ray structure analysis Methods 0.000 description 9
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O.OS(O)(=O)=O HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 3
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 3
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- RXKJFZQQPQGTFL-UHFFFAOYSA-N dihydroxyacetone Chemical compound OCC(=O)CO RXKJFZQQPQGTFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229940006487 lithium cation Drugs 0.000 description 1
- GGKPBCOOXDBLLG-UHFFFAOYSA-M lithium;3-carboxy-5-sulfobenzoate Chemical compound [Li+].OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(S([O-])(=O)=O)=C1 GGKPBCOOXDBLLG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004685 tetrahydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
本発明は5-スルホイソフタル酸・4水和物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate and its production method.
5-スルホイソフタル酸は、一般に、例えば、イソフタル酸に発煙硫酸等を反応させて、イソフタル酸をスルホン化することにより得られる(例えば、特許文献1~3)。このため、5-スルホイソフタル酸には、硫酸が不純物として含まれる(例えば、非特許文献1、特許文献2、3)。
5-Sulfoisophthalic acid is generally obtained by, for example, reacting isophthalic acid with fuming sulfuric acid or the like to sulfonate the isophthalic acid (for example,
例えば、非特許文献1には、5-スルホイソフタル酸に対して3重量%の硫酸が含まれることが記載されている。特許文献2には、30%~40%の硫酸溶液を利用した生成物の沈殿工程を有する5-スルホイソフタル酸の製造方法の結果、当該5-スルホイソフタル酸から得られる5-スルホイソフタル酸・モノリチウム塩における硫酸塩のレベルが、1000ppm~3000ppmであることが記載されている。そして、硫酸塩のレベルを低減するために、酢酸、水、リチウムカチオン生成化合物及び5-スルホイソフタル酸を混合し、加熱することが記載されている。また、特許文献3には、従来5-スルホイソフタル酸から不純物である硫酸を除去することが困難であったこと、及び、粗5-スルホイソフタル酸を、脂肪族ケトン及び/又は脂環式ケトンを含む有機溶剤と混合して撹拌し、その後有機溶剤から固液分離により5-スルホイソフタル酸を分離することにより、硫酸含有量を低減することができたことが記載されている。
For example, Non-Patent
しかしながら、前述のような従来技術は、硫酸含有量を低減するために、酢酸とリチウム塩、又は有機溶剤を使用することから、これらが不純物として残留するという問題がある。 However, the above-mentioned conventional techniques use acetic acid and lithium salts or organic solvents to reduce the sulfuric acid content, which causes the problem that these remain as impurities.
本発明の一態様は、不純物としての硫酸含有量が低減されているとともに、硫酸含有量を低減するために使用される物質が不純物として残留するという問題がない、5-スルホイソフタル酸及びその製造方法を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention aims to provide 5-sulfoisophthalic acid and a method for producing the same, which has a reduced sulfuric acid content as an impurity and does not have the problem of substances used to reduce the sulfuric acid content remaining as impurities.
本発明者は前記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、粗5-スルホイソフタル酸を、水を使用する特定の方法で精製したところ、驚くべきことに、酢酸又は有機溶剤を使用せずとも硫酸含有量を低減することができることを見出した。さらに、X線結晶構造解析により、得られた5-スルホイソフタル酸がこれまで知られていなかった新規な5-スルホイソフタル酸・4水和物であることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の態様を含む。 As a result of intensive research conducted by the present inventors to solve the above problems, they discovered that when crude 5-sulfoisophthalic acid was purified by a specific method using water, it was surprisingly possible to reduce the sulfuric acid content without using acetic acid or an organic solvent. Furthermore, they discovered through X-ray crystal structure analysis that the resulting 5-sulfoisophthalic acid was a previously unknown novel 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate, which led to the completion of the present invention. That is, the present invention includes the following aspects.
〔1〕5-スルホイソフタル酸・4水和物。 [1] 5-Sulfoisophthalic acid tetrahydrate.
〔2〕〔1〕に記載の5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶。 [2] A crystal of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to [1].
〔3〕結晶の空間群がP-1(ここで、「-」は1のオーバーラインを示す)であり、単位格子の格子定数がa=7.139(2)Å、b=9.490(3)Å、c=10.535(3)Åであり、α=70.999(7)°、β=77.158(7)°、γ=85.530(8)°である、〔2〕に記載の5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶。 [3] A crystal of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to [2], in which the crystal space group is P-1 (where "-" indicates an overline of 1), the unit cell has lattice constants a = 7.139(2) Å, b = 9.490(3) Å, c = 10.535(3) Å, α = 70.999(7)°, β = 77.158(7)°, and γ = 85.530(8)°.
〔4〕硫酸含有量が2.0質量%以下である、〔2〕又は〔3〕に記載の5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶。 [4] A crystal of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to [2] or [3], having a sulfuric acid content of 2.0% by mass or less.
〔5〕5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物を、水で懸濁又は晶析する工程を含む、5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法。 [5] A method for producing crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate, comprising a step of suspending or crystallizing a crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate in water.
〔6〕5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物を、水で懸濁した懸濁液を、34℃以下で5分以上保温する工程を含む、〔5〕に記載の5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法。 [6] A method for producing crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to [5], comprising a step of suspending a crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate in water and incubating the resulting suspension at 34°C or lower for 5 minutes or more.
〔7〕5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物を、水に34℃~104℃の温度で溶解させる工程と、前記工程で得られた水溶液を冷却する工程と、前記水溶液が38℃以下で、且つ、過飽和又は結晶が析出した状態であるときに、5-スルホイソフタル酸・4水和物の種晶を加えて晶析させることにより、5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶を得る工程と、を含む、〔5〕に記載の5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法。 [7] A method for producing crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to [5], comprising the steps of dissolving a crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate in water at a temperature of 34°C to 104°C, cooling the aqueous solution obtained in the above step, and, when the aqueous solution is at 38°C or lower and in a supersaturated state or in a state in which crystals have precipitated, adding seed crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate to cause crystallization, thereby obtaining crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate.
本発明の一態様によれば、不純物としての硫酸含有量が低減されているとともに、硫酸含有量を低減するために使用される物質が不純物として残留するという問題がない、5-スルホイソフタル酸、5-スルホイソフタル酸の結晶及びその製造方法を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide 5-sulfoisophthalic acid, crystals of 5-sulfoisophthalic acid, and a method for producing the same, in which the content of sulfuric acid as an impurity is reduced and there is no problem that substances used to reduce the content of sulfuric acid remain as impurities.
〔1〕5-スルホイソフタル酸・4水和物
本発明者は、粗5-スルホイソフタル酸を、水で懸濁又は晶析する特定の方法で精製したところ、硫酸含有量が低減した結晶が得られることを見出した。さらに、当該結晶のX線結晶構造解析により、得られた5-スルホイソフタル酸がこれまで知られていなかった新規な5-スルホイソフタル酸・4水和物であることを見出した。すなわち、本発明の一態様は、5-スルホイソフタル酸・4水和物である。また、本発明の他の実施形態は、5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶である。
[1] 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate The present inventors have found that when crude 5-sulfoisophthalic acid is purified by a specific method of suspending or crystallizing it in water, crystals with a reduced sulfuric acid content are obtained. Furthermore, by X-ray crystal structure analysis of the crystals, it has been found that the obtained 5-sulfoisophthalic acid is a novel 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate that has not been known before. That is, one aspect of the present invention is 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate. Another embodiment of the present invention is a crystal of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate.
本発明の一実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物における、5-スルホイソフタル酸純度は、好ましくは62質量%~78質量%、より好ましくは67質量%~78質量%、さらに好ましくは73質量%~77質量%である。なお、ここで「5-スルホイソフタル酸純度」とは、結晶中に含まれる5-スルホイソフタル酸(結晶水を除く)の純度を意味し、実施例に記載の方法により測定される値である。 The 5-sulfoisophthalic acid purity in the 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to one embodiment of the present invention is preferably 62% by mass to 78% by mass, more preferably 67% by mass to 78% by mass, and even more preferably 73% by mass to 77% by mass. Note that the "5-sulfoisophthalic acid purity" here refers to the purity of 5-sulfoisophthalic acid (excluding water of crystallization) contained in the crystals, and is a value measured by the method described in the Examples.
本発明の一実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物における、硫酸含有量は、好ましくは2.0質量%以下、より好ましくは1.0質量%以下、さらに好ましくは0.5質量%以下である。従来、5-スルホイソフタル酸を原料として製造される5-スルホイソフタル酸の金属塩及び5-スルホイソフタル酸エステル等のポリマー添加剤としての用途等において、不純物として含まれる硫酸が問題となっていた。5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶における硫酸含有量が低減されていることにより、5-スルホイソフタル酸金属塩及び5-スルホイソフタル酸エステル等に含まれる硫酸の問題を解決することができる。なお、ここで「硫酸含有量」とは、実施例に記載の方法により測定される値である。 The sulfuric acid content in the 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to one embodiment of the present invention is preferably 2.0% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or less, and even more preferably 0.5% by mass or less. In the past, sulfuric acid contained as an impurity has been a problem in applications such as polymer additives of metal salts of 5-sulfoisophthalic acid and 5-sulfoisophthalic acid esters produced from 5-sulfoisophthalic acid as a raw material. By reducing the sulfuric acid content in the crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate, the problem of sulfuric acid contained in metal salts of 5-sulfoisophthalic acid and 5-sulfoisophthalic acid esters can be solved. Note that the "sulfuric acid content" here is a value measured by the method described in the examples.
本発明の一実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物を水に溶かして得た、5-スルホイソフタル酸の濃度が50質量%の水溶液のハーゼン単位色数は、好ましくは、200以下、より好ましくは180以下、さらに好ましくは160以下である。前記ハーゼン単位色数の下限は10である。前記ハーゼン単位色数が、200以下であることにより、結晶の着色を低減することができる。それゆえ、5-スルホイソフタル酸及びこれを原料とする工業製品の着色の原因となる不純物を低減することができるという効果を奏する。なお、ここで「ハーゼン単位色数」とは、実施例に記載の方法により測定される値である。 The Hazen color unit number of an aqueous solution of 50% by mass of 5-sulfoisophthalic acid obtained by dissolving 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to one embodiment of the present invention in water is preferably 200 or less, more preferably 180 or less, and even more preferably 160 or less. The lower limit of the Hazen color unit number is 10. By having the Hazen color unit number of 200 or less, it is possible to reduce the coloring of the crystals. Therefore, it is possible to reduce impurities that cause coloring of 5-sulfoisophthalic acid and industrial products made from it. Note that the "Hazen color unit number" here is a value measured by the method described in the examples.
本発明の一実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の平均粒径は、好ましくは50μm~2500μm、より好ましくは100μm~2000μm、さらに好ましくは150μm~1600μmである。平均粒径が上記範囲内であることにより、ろ過性が向上する。また、結晶への母液の付着が低減することにより5-スルホイソフタル酸の品質が向上するという効果を奏する。なお、ここで、結晶の「平均粒径」とは、実施例に記載の方法により測定される値である。 The average particle size of the crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to one embodiment of the present invention is preferably 50 μm to 2500 μm, more preferably 100 μm to 2000 μm, and even more preferably 150 μm to 1600 μm. By having the average particle size within the above range, filterability is improved. In addition, the effect of improving the quality of 5-sulfoisophthalic acid is achieved by reducing adhesion of the mother liquor to the crystals. Note that the "average particle size" of the crystals here is a value measured by the method described in the Examples.
本発明の一実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶は、空間群がP-1(ここで、「-」は1のオーバーラインを示す)であり、単位格子の格子定数がa=7.139(2)Å、b=9.490(3)Å、c=10.535(3)Åであり、α=70.999(7)°、β=77.158(7)°、γ=85.530(8)°であり得る。ここで、上記括弧内に記載する数値は標準偏差を示す。 The crystal of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to one embodiment of the present invention may have a space group of P-1 (where "-" indicates an overline of 1), and the lattice constants of the unit cell may be a = 7.139(2) Å, b = 9.490(3) Å, c = 10.535(3) Å, and α = 70.999(7)°, β = 77.158(7)°, and γ = 85.530(8)°. Here, the values in parentheses indicate standard deviations.
本発明の一実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶は、粉末X線回折スペクトルにおいて、下記の2θ角:18.2±0.2°、20.3±0.2°、24.7±0.2°、27.4±0.2°、30.5±0.2°、32.0±0.2°に特徴的ピークを有する。 The crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to one embodiment of the present invention have characteristic peaks in the powder X-ray diffraction spectrum at the following 2θ angles: 18.2±0.2°, 20.3±0.2°, 24.7±0.2°, 27.4±0.2°, 30.5±0.2°, and 32.0±0.2°.
本発明の一実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の形状は、柱状晶であり得る。 The crystal shape of the 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to one embodiment of the present invention may be columnar.
本発明の一実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶は、熱重量測定(TG)の結果では、27℃付近及び49℃付近から吸熱開始するピークで、5-スルホイソフタル酸に対して水分子3当量分の質量減少を示し、142℃付近から吸熱開始するピークで、5-スルホイソフタル酸に対して水分子1当量分の質量減少を示す。なお、本明細書において、「付近」とは±5℃を意味する。 In the crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to one embodiment of the present invention, the results of thermogravimetry (TG) show that the peaks that begin to absorb heat at around 27°C and around 49°C show a mass loss of three equivalents of water molecules relative to 5-sulfoisophthalic acid, and the peaks that begin to absorb heat at around 142°C show a mass loss of one equivalent of water molecules relative to 5-sulfoisophthalic acid. In this specification, "around" means ±5°C.
〔2〕5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法
本発明の一実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物又はその結晶は、5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物を、水で懸濁又は晶析することにより製造することができる。よって、本発明には、5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物を、水で懸濁又は晶析する工程を含む、5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法も含まれる。
[2] Method for Producing Crystals of 5-sulfoisophthalic Acid Tetrahydrate 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate or a crystal thereof according to one embodiment of the present invention can be produced by suspending or crystallizing a crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate in water. Thus, the present invention also includes a method for producing crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate, which includes a step of suspending or crystallizing a crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate in water.
水で懸濁又は晶析する工程を含む前記製造方法によれば、酢酸とリチウム塩、又は有機溶剤等を使用することなく、硫酸含有量が低減された5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶を得ることができる。それゆえ、酢酸とリチウム塩、又は有機溶剤等が不純物として残留するという問題がない。さらに、有機溶剤を使用しないことから、環境への負荷を低減することができ、これにより、例えば、目標12「持続可能な消費生産形態を確保する」等の持続可能な開発目標(SDGs)の達成に貢献できる。
According to the above-mentioned production method, which includes a step of suspending or crystallizing in water, it is possible to obtain crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate with a reduced sulfuric acid content without using acetic acid, lithium salts, organic solvents, etc. Therefore, there is no problem with acetic acid, lithium salts, organic solvents, etc. remaining as impurities. Furthermore, since no organic solvents are used, the burden on the environment can be reduced, which can contribute to the achievement of Sustainable Development Goals (SDGs) such as
〔2.1〕水で懸濁する工程を含む製造方法
本発明の一実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法は、5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物を、水で懸濁した懸濁液を、34℃以下で5分以上保温する工程を含んでいればよい。
[2.1] Production method including a step of suspending in water A production method for crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to one embodiment of the present invention may include a step of suspending a crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate in water and maintaining the suspension at 34° C. or lower for 5 minutes or more.
5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物とは、5-スルホイソフタル酸の合成により得られる粗製物であり、通常5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む。前記粗製物は、一旦結晶(粗結晶)として取り出したものを使用することが好ましい。 A crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate is a crude product obtained by synthesizing 5-sulfoisophthalic acid, and usually contains 5-sulfoisophthalic acid monohydrate. It is preferable to use the crude product that has been extracted as crystals (crude crystals).
図6に、本実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法の一例を示す。前記粗製物を水に懸濁する。前記粗製物を懸濁する水の量は、前記粗製物が完全に溶解せずに懸濁する量であれば特に限定されないが、粗製物中の5-スルホイソフタル酸(結晶水を除く)に対して、好ましくは0.19質量倍~0.60質量倍であり、より好ましくは0.28質量倍~0.55質量倍であり、さらに好ましくは0.35質量倍~0.50質量倍である。 Figure 6 shows an example of a method for producing crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to this embodiment. The crude product is suspended in water. The amount of water in which the crude product is suspended is not particularly limited as long as the crude product is suspended without being completely dissolved, but is preferably 0.19 to 0.60 times by mass, more preferably 0.28 to 0.55 times by mass, and even more preferably 0.35 to 0.50 times by mass relative to the amount of 5-sulfoisophthalic acid (excluding water of crystallization) in the crude product.
前記粗製物を懸濁する水の温度も前記粗製物が完全に溶解せずに懸濁する温度であれば特に限定されないが、好ましくは-20℃~34℃であり、より好ましくは0℃~30℃であり、さらに好ましくは7℃~25℃である。前記粗製物を懸濁する水の温度が-20℃以上であれば前記粗製物を懸濁する溶液が凍らないため好ましい。また、前記粗製物を懸濁する水の温度が34℃以下であれば5-スルホイソフタル酸・4水和物が生じる時間が短いため好ましい。 The temperature of the water in which the crude product is suspended is not particularly limited as long as the crude product is suspended without being completely dissolved, but is preferably -20°C to 34°C, more preferably 0°C to 30°C, and even more preferably 7°C to 25°C. If the temperature of the water in which the crude product is suspended is -20°C or higher, the solution in which the crude product is suspended will not freeze, which is preferable. In addition, if the temperature of the water in which the crude product is suspended is 34°C or lower, the time required for 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate to form is short, which is preferable.
前記粗製物を水に懸濁する方法も特に限定されるものではなく、例えば前記粗製物を水に投入してもよいし、前記粗製物に水を添加してもよいが、前記粗製物を水に投入することがより好ましい。また、前記粗製物を、水に撹拌しながら投入することがさらに好ましい。 The method of suspending the crude product in water is not particularly limited. For example, the crude product may be poured into water, or water may be added to the crude product. However, it is more preferable to pour the crude product into water. It is even more preferable to pour the crude product into water while stirring it.
その後、前記粗製物を水で懸濁した懸濁液を、34℃以下で5分以上保温する。前記懸濁液を保温する温度が34℃以下であることにより、ろ過性のよい5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶を得ることができる。前記懸濁液を保温する温度は34℃以下であれば特に限定されないが、より好ましくは30℃以下であり、さらに好ましくは25℃以下である。前記懸濁液を保温する温度の下限も-20℃以上であれば特に限定されるものではないが、より好ましくは0℃以上、さらに好ましくは7℃以上である。 The crude product is then suspended in water and the resulting suspension is kept at 34°C or lower for 5 minutes or more. By keeping the suspension at 34°C or lower, it is possible to obtain crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate with good filterability. The temperature at which the suspension is kept is not particularly limited as long as it is 34°C or lower, but is more preferably 30°C or lower, and even more preferably 25°C or lower. The lower limit of the temperature at which the suspension is kept is also not particularly limited as long as it is -20°C or higher, but is more preferably 0°C or higher, and even more preferably 7°C or higher.
前記懸濁液を34℃以下で保温する時間は5分以上であることにより、ろ過性のよい5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶を得ることができる。前記懸濁液を34℃以下で保温する時間は、より好ましくは15分以上であり、さらに好ましくは30分以上である。保温する時間の上限もこれに限定されるものではないが、製造効率の観点から好ましくは12時間以下である。ろ過性のよい5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶を得ることができるという観点から、保温する時間全体にわたって、保温温度は一定であることがより好ましいが、前述の温度範囲内であれば温度は変動してもよい。 By keeping the suspension at 34°C or less for 5 minutes or more, it is possible to obtain crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate with good filterability. The time for keeping the suspension at 34°C or less is more preferably 15 minutes or more, and even more preferably 30 minutes or more. The upper limit of the keeping time is not limited to this, but is preferably 12 hours or less from the viewpoint of production efficiency. From the viewpoint of obtaining crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate with good filterability, it is more preferable that the keeping temperature is constant throughout the entire keeping time, but the temperature may vary as long as it is within the above-mentioned temperature range.
本実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法は、さらに、前記工程により得られた5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶をろ過する工程を含んでいてもよい。5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶をろ過する方法は特に限定されるものではないが、通常のろ材を用いたろ過、遠心ろ過等のろ過、加圧ろ過、及び減圧ろ過等を挙げることができる。 The method for producing crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to this embodiment may further include a step of filtering the crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate obtained by the above step. The method for filtering the crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate is not particularly limited, but examples include filtration using a normal filter medium, filtration such as centrifugal filtration, pressure filtration, and reduced pressure filtration.
また、本実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法は、さらに、5-スルホイソフタル酸を合成して5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物を得る合成工程を含んでいてもよい。前記合成工程も、特に限定されるものではないが、例えば、下記式に示すように、イソフタル酸に発煙硫酸等を反応させて、イソフタル酸をスルホン化する方法を挙げることができる。 The method for producing crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to this embodiment may further include a synthesis step of synthesizing 5-sulfoisophthalic acid to obtain a crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate. The synthesis step is also not particularly limited, but an example of the synthesis step is a method of reacting isophthalic acid with fuming sulfuric acid or the like to sulfonate isophthalic acid, as shown in the following formula:
例えば、前述のスルホン化後、水に反応物を滴下して、析出した結晶をろ過することにより、5-スルホイソフタル酸・1水和物の含水結晶を得ることができる。当該含水結晶を、5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物として使用することができる。 For example, after the sulfonation, the reaction product is dropped into water and the precipitated crystals are filtered to obtain hydrated crystals of 5-sulfoisophthalic acid monohydrate. The hydrated crystals can be used as a crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate.
〔2.2〕水で晶析する工程を含む製造方法
本発明の一実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法は、5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物を、水に34℃~104℃の温度で溶解させる工程(a)と、前記工程(a)で得られた水溶液を冷却する工程(b)と、前記水溶液が38℃以下で、且つ、過飽和又は結晶が析出した状態であるときに、5-スルホイソフタル酸・4水和物の種晶を加えて晶析させることにより、5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶を得る工程(c)を含んでいればよい。種晶を加えなくても析出する場合があるが、工業的には加えた方が好ましい。図7に、本実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法の一例を示す。
[2.2] Production method including a step of crystallization with water The production method of crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to one embodiment of the present invention may include the steps of: (a) dissolving a crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate in water at a temperature of 34°C to 104°C; (b) cooling the aqueous solution obtained in the step (a); and (c) adding seed crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate to crystallize the solution when the aqueous solution is at 38°C or lower and in a state of being supersaturated or crystals being precipitated, thereby obtaining crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate. Although precipitation may occur without adding seed crystals, it is preferable to add them from an industrial perspective. FIG. 7 shows an example of the production method of crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to this embodiment.
<工程(a)>
5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物とは、前述の水で懸濁する工程を含む製造方法にて説明したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
<Step (a)>
The crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate is as explained in the production method including the step of suspending in water described above, and therefore, explanation thereof will be omitted here.
5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物を、水に34℃~104℃の温度で溶解させる工程は、5-スルホイソフタル酸・1水和物が完全に溶解するのが好ましいが、一部が溶解していなくてもよい。 In the process of dissolving the crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate in water at a temperature of 34°C to 104°C, it is preferable that the 5-sulfoisophthalic acid monohydrate is completely dissolved, but it is not necessary that some of it is not dissolved.
なお、「水に34℃~104℃の温度で溶解させる」とは、34℃~104℃で溶解状態にするという意味であり、水に前記粗製物を34℃未満で溶解させた水溶液を昇温して、34℃~104℃で溶解状態にする場合も含まれる。 Note that "dissolving in water at a temperature of 34°C to 104°C" means bringing the crude product into a dissolved state at 34°C to 104°C, and also includes the case where the aqueous solution in which the crude product is dissolved in water at a temperature below 34°C is heated to bring the aqueous solution into a dissolved state at 34°C to 104°C.
例えば、図7に示すように、前記粗製物を水に懸濁し、得られた懸濁液を34℃~104℃で昇温して5-スルホイソフタル酸・1水和物を溶解させる方法を好適に用いることができる。或いは、前記粗製物を、34℃~104℃に昇温した水に投入して溶解させてもよい。 For example, as shown in FIG. 7, a suitable method is to suspend the crude product in water and heat the resulting suspension to 34°C to 104°C to dissolve 5-sulfoisophthalic acid monohydrate. Alternatively, the crude product may be added to water heated to 34°C to 104°C to dissolve it.
前記粗製物を溶解させる水の量は、特に限定されないが、粗製物中の5-スルホイソフタル酸(結晶水を除く)に対して、好ましくは0.19質量倍~0.60質量倍であり、より好ましくは0.28質量倍~0.55質量倍であり、さらに好ましくは0.35質量倍~0.50質量倍である。 The amount of water in which the crude product is dissolved is not particularly limited, but is preferably 0.19 to 0.60 times by mass, more preferably 0.28 to 0.55 times by mass, and even more preferably 0.35 to 0.50 times by mass, relative to the amount of 5-sulfoisophthalic acid (excluding water of crystallization) in the crude product.
また、5-スルホイソフタル酸・1水和物を水に溶解させる温度は、34℃~104℃であればよいが、より好ましくは45℃~95℃であり、さらに好ましくは60℃~80℃である。5-スルホイソフタル酸・1水和物を水に溶解させる温度が34℃以上であれば得られる5-スルホイソフタル酸・4水和物の粒径が大きくなるため好ましい。また、5-スルホイソフタル酸・1水和物を水に溶解させる温度が104℃以下であれば常圧下で昇温可能なため好ましい。 The temperature at which 5-sulfoisophthalic acid monohydrate is dissolved in water may be 34°C to 104°C, more preferably 45°C to 95°C, and even more preferably 60°C to 80°C. If the temperature at which 5-sulfoisophthalic acid monohydrate is dissolved in water is 34°C or higher, the particle size of the resulting 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate will be large, which is preferable. If the temperature at which 5-sulfoisophthalic acid monohydrate is dissolved in water is 104°C or lower, the temperature can be raised under normal pressure, which is preferable.
5-スルホイソフタル酸・1水和物を水に34℃~104℃の温度で溶解させるために、前記粗製物を水に懸濁して得られた懸濁液を34℃~104℃にした後、或いは前記粗製物を、34℃~104℃の水に投入後、得られた溶液を当該温度で保温してもよい。 In order to dissolve 5-sulfoisophthalic acid monohydrate in water at a temperature of 34°C to 104°C, the crude product may be suspended in water and the resulting suspension may be heated to 34°C to 104°C, or the crude product may be poured into water at 34°C to 104°C, and the resulting solution may be kept at that temperature.
<工程(b)>
工程(a)で得られた34℃~104℃の水溶液を冷却する工程(b)における冷却方法も特に限定されるものではなく、自然冷却、水浴を用いた冷却、ブラインを用いた冷却等を挙げることができる。
<Step (b)>
The cooling method in step (b) for cooling the aqueous solution at 34° C. to 104° C. obtained in step (a) is also not particularly limited, and examples of the cooling method include natural cooling, cooling using a water bath, and cooling using brine.
冷却の速度も特に限定されるものではないが、好ましくは20℃/時間以下であり、より好ましくは10℃/時間以下であり、さらに好ましくは5℃/時間以下である。冷却の速度が前述の範囲内であれば、粒径が大きい5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶を得ることができるため好ましい。 The cooling rate is not particularly limited, but is preferably 20°C/hour or less, more preferably 10°C/hour or less, and even more preferably 5°C/hour or less. If the cooling rate is within the above range, it is preferable because it is possible to obtain crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate with a large particle size.
<工程(c)>
工程(b)にて冷却した前記水溶液が38℃以下で、且つ、過飽和又は結晶が析出した状態であるときに、5-スルホイソフタル酸・4水和物の種晶を加えて晶析させることにより、5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶を得ることができる。
<Step (c)>
When the aqueous solution cooled in step (b) is at 38° C. or lower and is in a supersaturated state or crystals are precipitated, seed crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate are added to the aqueous solution to cause crystallization, thereby obtaining crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate.
5-スルホイソフタル酸・4水和物の種晶としては、前述の水で懸濁する工程を含む製造方法により得られた、5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶を使用することができる。 As seed crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate, crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate obtained by the manufacturing method including the above-mentioned step of suspending in water can be used.
前記種晶を加える時点は、前記水溶液が過飽和又は結晶が析出した状態で、且つ、38℃以下であればよいが、より好ましくは37℃以下であり、さらに好ましくは35℃以下である。前記時点で種晶を加えることにより、工程(b)にて一部析出する板状晶の形態を柱状晶に変化させることができ、5-スルホイソフタル酸・4水和物が生じる。種晶を加えなければスラリー粘度が高くなり、撹拌やろ過が困難となる。 The seed crystals are added when the aqueous solution is supersaturated or crystals have precipitated, and the temperature is 38°C or lower, more preferably 37°C or lower, and even more preferably 35°C or lower. By adding the seed crystals at this point, the morphology of the plate crystals that are partially precipitated in step (b) can be changed to columnar crystals, and 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate is produced. If seed crystals are not added, the slurry viscosity will increase, making stirring and filtration difficult.
加える前記種晶の量は、特に限定されるものではないが、粗製物中の5-スルホイソフタル酸(結晶水を除く)に対して、好ましくは0.1ppm~10質量%であり、より好ましくは1.0ppm~1.0質量%であり、さらに好ましくは10ppm~0.1質量%である。種晶の量が0.1ppm以上であれば、5-スルホイソフタル酸・4水和物が短時間で析出するため好ましい。また、種晶の量が10質量%以下であれば、5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶が大きく成長し、ろ過性がよくなるため好ましい。 The amount of the seed crystals to be added is not particularly limited, but is preferably 0.1 ppm to 10 mass% relative to the amount of 5-sulfoisophthalic acid (excluding water of crystallization) in the crude product, more preferably 1.0 ppm to 1.0 mass%, and even more preferably 10 ppm to 0.1 mass%. If the amount of seed crystals is 0.1 ppm or more, 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate precipitates in a short time, which is preferable. Also, if the amount of seed crystals is 10 mass% or less, the crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate grow large, which improves filterability, which is preferable.
前記種晶を加えた後、水溶液の冷却をそのまま継続することが好ましい。冷却を継続することにより、短い時間で5-スルホイソフタル酸・4水和物が生じる。冷却は、水溶液が、好ましくは-20℃~34℃、より好ましくは0℃~30℃、さらに好ましくは7℃~25℃になるまで継続することが好ましい。 After the seed crystals are added, it is preferable to continue cooling the aqueous solution. By continuing the cooling, 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate is produced in a short time. It is preferable to continue cooling until the aqueous solution reaches a temperature of preferably -20°C to 34°C, more preferably 0°C to 30°C, and even more preferably 7°C to 25°C.
本実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法は、さらに、前記工程により得られた5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶をろ過する工程を含んでいてもよい。ろ過の方法については、前述の水で懸濁する工程を含む製造方法と同様であるので説明を省略する。 The method for producing crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to this embodiment may further include a step of filtering the crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate obtained by the above step. The filtration method is the same as the above-mentioned production method including the step of suspending in water, so a description thereof will be omitted.
また、本実施形態に係る5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の製造方法は、さらに、5-スルホイソフタル酸を合成して5-スルホイソフタル酸・1水和物を含む粗製物を得る合成工程を含んでいてもよい。当該工程についても、前述の水で懸濁する工程を含む製造方法と同様であるので説明を省略する。 The method for producing crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate according to this embodiment may further include a synthesis step of synthesizing 5-sulfoisophthalic acid to obtain a crude product containing 5-sulfoisophthalic acid monohydrate. This step is similar to the production method including the step of suspending in water described above, so a description of this step is omitted.
本実施形態に係る製造方法によれば、特に平均粒径が大きい5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶を得ることができる。本実施形態に係る製造方法により得られる5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の平均粒径は、好ましくは200μm~2500μm、より好ましくは400μm~2000μm、さらに好ましくは500μm~1600μmである。 The manufacturing method according to this embodiment makes it possible to obtain crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate having a particularly large average particle size. The average particle size of the crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate obtained by the manufacturing method according to this embodiment is preferably 200 μm to 2500 μm, more preferably 400 μm to 2000 μm, and even more preferably 500 μm to 1600 μm.
また、本実施形態に係る製造方法によれば、着色がより低減された5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶を得ることができる。本実施形態に係る製造方法により得られる5-スルホイソフタル酸・4水和物を水に溶かして得た、5-スルホイソフタル酸の濃度が50質量%の水溶液のハーゼン単位色数は、好ましくは、200以下、より好ましくは180以下、さらに好ましくは50以下である。 In addition, according to the manufacturing method of this embodiment, it is possible to obtain crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate with reduced coloration. The Hazen color unit number of an aqueous solution of 5-sulfoisophthalic acid having a concentration of 50% by mass obtained by dissolving 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate obtained by the manufacturing method of this embodiment in water is preferably 200 or less, more preferably 180 or less, and even more preferably 50 or less.
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
〔測定方法〕
<5-スルホイソフタル酸純度及び硫酸含有量>
5-スルホイソフタル酸のウェットケーキ(遠心ろ過により得られた含水結晶)中の5-スルホイソフタル酸純度及び硫酸含有量は以下の方法により測定した。まず、ウェットケーキ1.5gを精秤し、80mLのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解した。得られた溶液を、自動滴定装置(株式会社HIRANUMA製、型式:COM-1750)を使用して、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で滴定(メソッド:変曲点検出、検出感度:1000)し、変曲点を検出することにより、5-スルホイソフタル酸純度及び硫酸含有量を測定した。
[Measurement method]
<5-Sulfoisophthalic Acid Purity and Sulfuric Acid Content>
The purity of 5-sulfoisophthalic acid and the content of sulfuric acid in a wet cake of 5-sulfoisophthalic acid (hydrated crystals obtained by centrifugal filtration) were measured by the following method. First, 1.5 g of the wet cake was precisely weighed and dissolved in 80 mL of N,N-dimethylformamide. The obtained solution was titrated with 1 mol/L aqueous sodium hydroxide solution using an automatic titrator (manufactured by HIRANUMA Corporation, model: COM-1750) (method: inflection point detection, detection sensitivity: 1000), and the purity of 5-sulfoisophthalic acid and the content of sulfuric acid were measured by detecting the inflection point.
硫酸含量が1質量%以下の5-スルホイソフタル酸のウェットケーキの硫酸含量は、イオンクロマトグラフィー[電導度検出器(株式会社日立ハイテクサイエンス製、L-2470)、ポンプ(株式会社日立ハイテクサイエンス製、L-2130)、分析カラム(株式会社日立ハイテクフィールディング製、品名#2740(4.6mmI.D.×150mm))、カラムオーブン(株式会社日立ハイテクサイエンス製、L-2350)]を用いて、カラム温度:40℃、移動相:2.5mol/Lトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、2.3mol/Lフタル酸を含む蒸留水、流量:1.5mL/分の条件で測定した。 The sulfuric acid content of the wet cake of 5-sulfoisophthalic acid with a sulfuric acid content of 1% by mass or less was measured using ion chromatography [conductivity detector (Hitachi High-Tech Science Corporation, L-2470), pump (Hitachi High-Tech Science Corporation, L-2130), analytical column (Hitachi High-Tech Fielding Corporation, product name #2740 (4.6 mm I.D. x 150 mm)), column oven (Hitachi High-Tech Science Corporation, L-2350)] under the following conditions: column temperature: 40°C, mobile phase: distilled water containing 2.5 mol/L tris(hydroxymethyl)aminomethane and 2.3 mol/L phthalic acid, flow rate: 1.5 mL/min.
<ハーゼン単位色数>
5-スルホイソフタル酸のウェットケーキのハーゼン単位色数は、50質量%の5-スルホイソフタル酸水溶液を50mLネスラー管に50mL加え、ブランクを水として、ハーゼン測定器(Tintometer製、型式:Nessleriser2150)を用いて測定した。
<Hazen unit color number>
The Hazen color unit number of the wet cake of 5-sulfoisophthalic acid was measured using a Hazen measuring instrument (manufactured by Tintometer, model: Nessleriser 2150) by adding 50 mL of a 50% by mass aqueous solution of 5-sulfoisophthalic acid to a 50 mL Nessler tube and using water as a blank.
<平均粒径>
5-スルホイソフタル酸のウェットケーキの平均粒径は、分散溶媒として5-スルホイソフタル酸・1水和物ではウェットケーキをろ過した際のろ液、5-スルホイソフタル酸・4水和物では5-スルホイソフタル酸・4水和物の飽和水溶液を用い、超音波洗浄機(株式会社エスエヌディ製、型式:US-705)を用いて超音波を30秒間当てて分散させ、顕微鏡(株式会社キーエンス製、型式:VHX-500F)を使用し、1000個以上の結晶のフェレー径を測定した平均測定値である。
<Average particle size>
The average particle size of the wet cake of 5-sulfoisophthalic acid is an average measured value obtained by dispersing the filtrate obtained by filtering the wet cake in the case of 5-sulfoisophthalic acid monohydrate, or a saturated aqueous solution of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate in the case of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate by applying ultrasonic waves for 30 seconds using an ultrasonic cleaner (manufactured by SND Corporation, model: US-705), and measuring the Feret diameter of 1,000 or more crystals using a microscope (manufactured by Keyence Corporation, model: VHX-500F).
<粉末X線回折>
5-スルホイソフタル酸のウェットケーキの結晶相は、全自動多目的X線回折装置(株式会社リガク製、型式:SmartLab)を用いた粉末X線回折分析により確認した。
<Powder X-ray diffraction>
The crystalline phase of the wet cake of 5-sulfoisophthalic acid was confirmed by powder X-ray diffraction analysis using a fully automated multipurpose X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku Corporation, model: SmartLab).
<単結晶X線構造解析>
5-スルホイソフタル酸のウェットケーキの結晶構造は、湾曲イメージングプレート単結晶自動X線構造解析装置(株式会社リガク製、型式:R-AXIS RAPID IIα)を用いた単結晶構造解析により決定した。
<Single crystal X-ray structure analysis>
The crystal structure of the wet cake of 5-sulfoisophthalic acid was determined by single crystal structure analysis using a curved imaging plate single crystal automatic X-ray structure analyzer (manufactured by Rigaku Corporation, model: R-AXIS RAPID IIα).
<熱重量測定(TG)>
5-スルホイソフタル酸のウェットケーキの熱重量測定(TG)は、以下の方法により行った。まず、ウェットケーキ10~12mgをアルミナオープン型試料容器に精秤し、示差熱熱重量同時測定装置(株式会社日立ハイテクサイエンス製、型式:TG/DTA6200)を用いて、流量200mL/分で窒素を送りながら、20℃から180℃まで2℃/分で昇温測定した。
<Thermogravimetry (TG)>
Thermogravimetry (TG) of the wet cake of 5-sulfoisophthalic acid was carried out by the following method: First, 10 to 12 mg of the wet cake was precisely weighed into an alumina open-type sample container, and the temperature was raised from 20° C. to 180° C. at a rate of 2° C./min while feeding nitrogen at a flow rate of 200 mL/min using a simultaneous differential thermal and thermogravimetry analyzer (manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation, model: TG/DTA6200).
〔実施例1〕
イソフタル酸(300g)を、当該イソフタル酸に対して2.74質量倍の28質量%発煙硫酸(822g)に撹拌しながら投入し、このイソフタル酸と発煙硫酸の混合物を190℃で2時間保温した後、100℃まで冷却した。次に、反応混合物をイソフタル酸に対して1.86質量倍の水(558g)に、撹拌しながら滴下して、30℃まで冷却した後、析出物を回転数5000rpmで15分間、遠心ろ過した。得られた柱状晶は5-スルホイソフタル酸の含水結晶(489g)であり、自動滴定装置で評価した結果、含水結晶中の5-スルホイソフタル酸含有量は89質量%、硫酸含有量は3質量%であった。イソフタル酸からの収率は98%であった。
Example 1
Isophthalic acid (300 g) was added to 28% by mass fuming sulfuric acid (822 g) that was 2.74 times by mass relative to the isophthalic acid while stirring, and the mixture of isophthalic acid and fuming sulfuric acid was kept at 190 ° C. for 2 hours, and then cooled to 100 ° C. Next, the reaction mixture was dropped into water (558 g) that was 1.86 times by mass relative to the isophthalic acid while stirring, and after cooling to 30 ° C., the precipitate was centrifuged at a rotation speed of 5000 rpm for 15 minutes. The obtained columnar crystals were hydrated crystals of 5-sulfoisophthalic acid (489 g), and as a result of evaluation with an automatic titrator, the 5-sulfoisophthalic acid content in the hydrated crystals was 89% by mass and the sulfuric acid content was 3% by mass. The yield from isophthalic acid was 98%.
次に、上記の操作により得られた5-スルホイソフタル酸の含水結晶(163g)を、含水結晶中の5-スルホイソフタル酸に対して0.42質量倍の20℃の水(61g)に撹拌しながら投入し、懸濁状態のまま20℃で3時間保温した。このとき、5-スルホイソフタル酸の結晶が保温開始から18分後に柱状晶へと変化した。20℃で3時間保温した後にこの懸濁液を回転数5000rpmで15分間、遠心ろ過した。得られた柱状晶は5-スルホイソフタル酸の含水結晶(73g)であり、平均粒径は314μmであった。自動滴定装置で評価した結果、含水結晶中の5-スルホイソフタル酸の含有量が77質量%であり、イオンクロマトグラフィーで評価した結果、含水結晶中の硫酸の含有量が0.1質量%であった。イソフタル酸からの収率は38%であった。この含水結晶を水に溶かして得た、5-スルホイソフタル酸の濃度が50質量%の水溶液のハーゼン単位色数は140であった。 Next, the hydrated crystals of 5-sulfoisophthalic acid (163 g) obtained by the above operation were added to 20°C water (61 g) with 0.42 times the mass of the 5-sulfoisophthalic acid in the hydrated crystals while stirring, and the suspension was kept at 20°C for 3 hours. At this time, the crystals of 5-sulfoisophthalic acid changed into columnar crystals 18 minutes after the start of the incubation. After keeping at 20°C for 3 hours, the suspension was centrifuged at a rotation speed of 5000 rpm for 15 minutes. The obtained columnar crystals were hydrated crystals of 5-sulfoisophthalic acid (73 g), and had an average particle size of 314 μm. As a result of evaluation with an automatic titration device, the content of 5-sulfoisophthalic acid in the hydrated crystals was 77% by mass, and as a result of evaluation with ion chromatography, the content of sulfuric acid in the hydrated crystals was 0.1% by mass. The yield from isophthalic acid was 38%. The Hazen color unit number of the aqueous solution of 5-sulfoisophthalic acid with a concentration of 50% by mass obtained by dissolving these hydrated crystals in water was 140.
また、この含水結晶の粉末X線回折スペクトルを図1に示した。この含水結晶は粉末X線回折スペクトルにおいて、下記の2θ角:18.1±0.2°、20.2±0.2°、24.6±0.2°、27.3±0.2°、30.5±0.2°、31.9±0.2°に特徴的ピークを有していた。 The powder X-ray diffraction spectrum of this hydrated crystal is shown in Figure 1. In the powder X-ray diffraction spectrum, this hydrated crystal had characteristic peaks at the following 2θ angles: 18.1±0.2°, 20.2±0.2°, 24.6±0.2°, 27.3±0.2°, 30.5±0.2°, and 31.9±0.2°.
〔比較例1〕
実施例1の製造工程において、反応混合物を30℃まで冷却した後、析出物を遠心ろ過して得られた、3質量%の硫酸が含まれる5-スルホイソフタル酸の含水結晶の平均粒径を測定したところ30μmであった。この含水結晶を水に溶かして得た、5-スルホイソフタル酸の濃度が50質量%の水溶液のハーゼン単位色数は240であった。
Comparative Example 1
In the production process of Example 1, the reaction mixture was cooled to 30° C., and the precipitate was centrifuged to obtain hydrated crystals of 5-sulfoisophthalic acid containing 3% by mass of sulfuric acid. The average particle size of the hydrated crystals was measured and found to be 30 μm. The hydrated crystals were dissolved in water to obtain an aqueous solution of 5-sulfoisophthalic acid with a concentration of 50% by mass, and the Hazen color unit number was 240.
また、この含水結晶の単結晶X線構造解析を行った結果、173Kで測定した場合、単位格子寸法:a=14.1445(14)Å;b=10.9611(10)Å;c=13.5039(13)Å;β=98.727(7)°;単位格子体積:V=2069.4(3)Å;格子内非対称単位数:Z=8;を有し、かつ空間群がC2/c;であった。単結晶X線構造解析で得られたこの含水結晶の分子構造をORTEP図で図9に、分子パッキング図を図10に示した。この含水結晶は、5-スルホイソフタル酸・1水和物であった。 Furthermore, single crystal X-ray structure analysis of this hydrated crystal showed that, when measured at 173K, it had unit cell dimensions: a = 14.1445 (14) Å; b = 10.9611 (10) Å; c = 13.5039 (13) Å; β = 98.727 (7)°; unit cell volume: V = 2069.4 (3) Å; number of asymmetric units in the lattice: Z = 8; and space group: C2/c. The molecular structure of this hydrated crystal obtained by single crystal X-ray structure analysis is shown in the ORTEP diagram in Figure 9, and the molecular packing diagram in Figure 10. This hydrated crystal was 5-sulfoisophthalic acid monohydrate.
また、この含水結晶の粉末X線回折スペクトルを図8に示した。この含水結晶は粉末X線回折スペクトルにおいて、下記の2θ角:10.4±0.2°、11.8±0.2°、21.1±0.2°、25.3±0.2°、32.7±0.2°、42.1±0.2°に特徴的ピークを有していた。 The powder X-ray diffraction spectrum of this hydrated crystal is shown in Figure 8. In the powder X-ray diffraction spectrum, this hydrated crystal had characteristic peaks at the following 2θ angles: 10.4±0.2°, 11.8±0.2°, 21.1±0.2°, 25.3±0.2°, 32.7±0.2°, and 42.1±0.2°.
また、熱重量測定(TG)の結果を図11に示した。 The results of thermogravimetry (TG) are shown in Figure 11.
〔実施例2〕
実施例1の製造工程において、反応混合物を30℃まで冷却した後、析出物を遠心ろ過して得られた、5-スルホイソフタル酸・1水和物の含水結晶(163g)を、含水結晶中の5-スルホイソフタル酸に対して0.40質量倍の水(58g)に撹拌しながら投入し、70℃まで昇温後、1時間保温し、5-スルホイソフタル酸・1水和物の結晶を完全に溶解した。得られた溶液を47℃まで冷却すると板状晶が析出した。さらに冷却し、当該溶液が35℃になった時点で、実施例1で得られた硫酸の含有量が0.1質量%である5-スルホイソフタル酸の含水結晶(18mg)を投入し、冷却を継続したところ、34℃で結晶の形態が柱状晶へと変化した。さらに15℃まで冷却を継続し、回転数5000rpmで15分間、遠心ろ過して得られた柱状晶は5-スルホイソフタル酸の含水結晶(94g)であり、平均粒径は1222μmであった。自動滴定装置で評価した結果、当該含水結晶中の5-スルホイソフタル酸の含有量は76質量%であり、イオンクロマトグラフィーで評価した結果、該含水結晶中の硫酸の含有量は0.1質量%であった。イソフタル酸からの収率は49%であった。
Example 2
In the production process of Example 1, the reaction mixture was cooled to 30°C, and the precipitate was centrifuged to obtain hydrated crystals of 5-sulfoisophthalic acid monohydrate (163 g). The hydrated crystals were added to water (58 g) with a mass of 0.40 times the mass of the 5-sulfoisophthalic acid in the hydrated crystals while stirring. The temperature was raised to 70°C, and the solution was kept at the same temperature for 1 hour to completely dissolve the crystals of 5-sulfoisophthalic acid monohydrate. When the resulting solution was cooled to 47°C, plate crystals were precipitated. The solution was further cooled, and when the solution reached 35°C, the hydrated crystals of 5-sulfoisophthalic acid (18 mg) obtained in Example 1 with a sulfuric acid content of 0.1% by mass were added. The cooling was continued, and the crystals changed to columnar crystals at 34°C. Cooling was continued further to 15°C, and centrifugal filtration was performed for 15 minutes at a rotation speed of 5000 rpm to obtain columnar crystals, which were hydrated crystals of 5-sulfoisophthalic acid (94 g) with an average particle size of 1222 µm. Evaluation with an automatic titrator revealed that the content of 5-sulfoisophthalic acid in the hydrated crystals was 76% by mass, and evaluation by ion chromatography revealed that the content of sulfuric acid in the hydrated crystals was 0.1% by mass. The yield from isophthalic acid was 49%.
この含水結晶を水に溶かして得た、5-スルホイソフタル酸の濃度が50質量%の水溶液のハーゼン単位色数は15であった。 The Hazen color unit number of the aqueous solution of 5-sulfoisophthalic acid with a concentration of 50% by mass obtained by dissolving these hydrated crystals in water was 15.
また、この含水結晶の単結晶X線構造解析を行った結果、173Kで測定した場合、単位格子寸法:a=7.139(2)Å;b=9.490(3)Å;c=10.535(3)Å;α=70.999(7)°;β=77.158(7)°;γ=85.530(8)°;単位格子体積:V=658.0(3)Å;格子内非対称単位数:Z=2;を有し、かつ空間群がP-1;であった。単結晶X線構造解析で得られたこの含水結晶の分子構造をORTEP図で図3に、分子パッキング図を図4に示した。この含水結晶は、5-スルホイソフタル酸・4水和物であることが確認された。 Furthermore, single crystal X-ray structure analysis of this hydrated crystal showed that, when measured at 173K, it had unit cell dimensions: a = 7.139 (2) Å; b = 9.490 (3) Å; c = 10.535 (3) Å; α = 70.999 (7) °; β = 77.158 (7) °; γ = 85.530 (8) °; unit cell volume: V = 658.0 (3) Å; number of asymmetric units in the lattice: Z = 2; and space group: P-1. The molecular structure of this hydrated crystal obtained by single crystal X-ray structure analysis is shown in the ORTEP diagram in Figure 3, and the molecular packing diagram in Figure 4. This hydrated crystal was confirmed to be 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate.
また、この含水結晶の粉末X線回折スペクトルを図2に示した。この含水結晶は粉末X線回折スペクトルにおいて、下記の2θ角:18.2±0.2°、20.3±0.2°、24.7±0.2°、27.4±0.2°、30.5±0.2°、32.0±0.2°に特徴的ピークを有していた。 The powder X-ray diffraction spectrum of this hydrated crystal is shown in Figure 2. In the powder X-ray diffraction spectrum, this hydrated crystal had characteristic peaks at the following 2θ angles: 18.2±0.2°, 20.3±0.2°, 24.7±0.2°, 27.4±0.2°, 30.5±0.2°, and 32.0±0.2°.
実施例1と2のX線解析結果から、両含水結晶は5-スルホイソフタル酸・4水和物であった。 The X-ray analysis results for Examples 1 and 2 showed that both hydrated crystals were 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate.
また、熱重量測定(TG)の結果を図5に示した。 The results of thermogravimetry (TG) are shown in Figure 5.
〔比較例2〕
イソフタル酸(300g)、当該イソフタル酸に対して2.74質量倍の28質量%発煙硫酸(822g)、及び1.74質量倍の水(521g)を用いて、比較例1と同様の方法で、5-スルホイソフタル酸・1水和物(497g)を含水結晶として得た。自動滴定装置で評価した結果、含水結晶中の含有量は、5-スルホイソフタル酸が88質量%、硫酸が4質量%であり、イソフタル酸からの収率は98%であった。また、平均粒径を測定したところ35μmであった。この含水結晶を水に溶かして得た、5-スルホイソフタル酸の濃度が50質量%の水溶液のハーゼン単位色数は250であった。
Comparative Example 2
Using isophthalic acid (300 g), 28% by mass fuming sulfuric acid (822 g) that is 2.74 times by mass relative to the isophthalic acid, and water (521 g) that is 1.74 times by mass, 5-sulfoisophthalic acid monohydrate (497 g) was obtained as a hydrated crystal in the same manner as in Comparative Example 1. As a result of evaluation with an automatic titrator, the content in the hydrated crystal was 88% by mass of 5-sulfoisophthalic acid and 4% by mass of sulfuric acid, and the yield from isophthalic acid was 98%. In addition, the average particle size was measured and found to be 35 μm. The Hazen color unit number of an aqueous solution of 5-sulfoisophthalic acid having a concentration of 50% by mass obtained by dissolving the hydrated crystal in water was 250.
〔まとめ〕
実施例及び比較例で得られた5-スルホイソフタル酸水和物の5-スルホイソフタル酸純度及び硫酸含有量、並びに、ハーゼン単位色数及び平均粒径を表1に示す。
〔summary〕
The 5-sulfoisophthalic acid purity and sulfuric acid content, as well as the Hazen color number and average particle size of the 5-sulfoisophthalic acid hydrates obtained in the Examples and Comparative Examples, are shown in Table 1.
表1に示すように、実施例1及び2で得られた5-スルホイソフタル酸水和物は4水和物であり、比較例1及び2で得られた5-スルホイソフタル酸水和物は1水和物であることが確認された。比較例1及び2で得られた5-スルホイソフタル酸・1水和物の結晶における5-スルホイソフタル酸純度と硫酸含有量を除く量は8質量%であり、実施例1及び2で得られた5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶における5-スルホイソフタル酸純度と硫酸含有量を除く量は約23質量%~24質量%である。この8質量%と約23質量%~24質量%の差は、結晶水の含有量の差によるものであることが分かる。 As shown in Table 1, it was confirmed that the 5-sulfoisophthalic acid hydrate obtained in Examples 1 and 2 was a tetrahydrate, and the 5-sulfoisophthalic acid hydrate obtained in Comparative Examples 1 and 2 was a monohydrate. The amount excluding the 5-sulfoisophthalic acid purity and sulfuric acid content in the crystals of 5-sulfoisophthalic acid monohydrate obtained in Comparative Examples 1 and 2 was 8% by mass, and the amount excluding the 5-sulfoisophthalic acid purity and sulfuric acid content in the crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate obtained in Examples 1 and 2 was approximately 23% to 24% by mass. It can be seen that the difference between 8% by mass and approximately 23% to 24% by mass is due to the difference in the content of water of crystallization.
実施例1及び2で得られた5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶の平均粒径は、比較例1及び2で得られた5-スルホイソフタル酸・1水和物の結晶と比較して大きい。実施例1及び2では、5-スルホイソフタル酸・4水和物は5-スルホイソフタル酸・1水和物よりろ過性が向上した。これは、粒径が大きいことによりろ過性が向上したものであると考えられる。また、5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶は、5-スルホイソフタル酸・1水和物の結晶と比較して、硫酸含有量が顕著に低減されており、また着色が低減されたことが示された。 The average particle size of the crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate obtained in Examples 1 and 2 was larger than that of the crystals of 5-sulfoisophthalic acid monohydrate obtained in Comparative Examples 1 and 2. In Examples 1 and 2, 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate had improved filterability compared to 5-sulfoisophthalic acid monohydrate. This is believed to be due to the improved filterability resulting from the larger particle size. In addition, the crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate had a significantly reduced sulfuric acid content and reduced coloration compared to the crystals of 5-sulfoisophthalic acid monohydrate.
5-スルホイソフタル酸は、ポリマー製造時の添加剤として使用される、5-スルホイソフタル酸の金属塩、ポリエステルの改質剤として用いられる5-スルホイソフタル酸アルキルエステル等の原料として工業的に非常に有用である。また、5-スルホイソフタル酸に不純物として含まれる硫酸が、これらの添加剤及び改質剤としての用途において好ましくない影響を及ぼすことから、硫酸含有量を低減した本願の5-スルホイソフタル酸は工業的に非常に有用である。 5-Sulfoisophthalic acid is extremely useful industrially as a raw material for metal salts of 5-sulfoisophthalic acid, which are used as additives in polymer production, and alkyl esters of 5-sulfoisophthalic acid, which are used as modifiers for polyesters. In addition, since sulfuric acid contained as an impurity in 5-sulfoisophthalic acid has an undesirable effect on these applications as additives and modifiers, the 5-sulfoisophthalic acid of the present application, which has a reduced sulfuric acid content, is extremely useful industrially.
Claims (6)
前記5-スルホイソフタル酸・1水和物の結晶は、173Kで測定した場合、単位格子寸法:a=14.1445(14)Å;b=10.9611(10)Å;c=13.5039(13)Å;β=98.727(7)°;単位格子体積:V=2069.4(3)Å;格子内非対称単位数:Z=8;を有し、かつ空間群がC2/c;であり、
前記5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶は、結晶の空間群がP-1(ここで、「-」は1のオーバーラインを示す)であり、単位格子の格子定数がa=7.139(2)Å、b=9.490(3)Å、c=10.535(3)Åであり、α=70.999(7)°、β=77.158(7)°、γ=85.530(8)°である、製造方法。 A method for producing crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate, comprising the step of suspending a crude product containing crystals of 5-sulfoisophthalic acid monohydrate in water to obtain crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate,
The crystals of 5-sulfoisophthalic acid monohydrate have unit cell dimensions: a=14.1445(14) Å; b=10.9611(10) Å; c=13.5039(13) Å; β=98.727(7)°; unit cell volume: V=2069.4(3) Å; number of asymmetric units in the lattice: Z=8; and are in the space group C2/c; when measured at 173K,
The crystal of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate has a crystal space group of P-1 (where "-" indicates an overline of 1), and the lattice constants of the unit cell are a = 7.139(2) Å, b = 9.490(3) Å, c = 10.535(3) Å, α = 70.999(7)°, β = 77.158(7)°, and γ = 85.530(8)°.
5-スルホイソフタル酸・1水和物の結晶を含む粗製物を、水に34℃~104℃の温度で溶解させる工程と、
前記工程で得られた水溶液を冷却する工程と、
前記水溶液が38℃以下で、且つ、過飽和又は結晶が析出した状態であるときに、5-スルホイソフタル酸・4水和物の種晶を加えて晶析させることにより、5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶を得る工程と、を含み、
前記5-スルホイソフタル酸・1水和物の結晶は、173Kで測定した場合、単位格子寸法:a=14.1445(14)Å;b=10.9611(10)Å;c=13.5039(13)Å;β=98.727(7)°;単位格子体積:V=2069.4(3)Å;格子内非対称単位数:Z=8;を有し、かつ空間群がC2/c;であり、
前記5-スルホイソフタル酸・4水和物の結晶及び種晶は、結晶の空間群がP-1(ここで、「-」は1のオーバーラインを示す)であり、単位格子の格子定数がa=7.139(2)Å、b=9.490(3)Å、c=10.535(3)Åであり、α=70.999(7)°、β=77.158(7)°、γ=85.530(8)°である、製造方法。 A method for producing crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate, comprising a step of crystallizing a crude product containing crystals of 5-sulfoisophthalic acid monohydrate with water,
A step of dissolving a crude product containing crystals of 5-sulfoisophthalic acid monohydrate in water at a temperature of 34° C. to 104° C.;
cooling the aqueous solution obtained in the previous step;
and a step of adding seed crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate to the aqueous solution at a temperature of 38° C. or lower and in a state of being supersaturated or in which crystals have precipitated, thereby obtaining crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate,
The crystals of 5-sulfoisophthalic acid monohydrate have unit cell dimensions: a=14.1445(14) Å; b=10.9611(10) Å; c=13.5039(13) Å; β=98.727(7)°; unit cell volume: V=2069.4(3) Å; number of asymmetric units in the lattice: Z=8; and are in the space group C2/c; when measured at 173K,
The crystals and seed crystals of 5-sulfoisophthalic acid tetrahydrate have a crystal space group of P-1 (where "-" indicates an overline of 1), and the lattice constants of the unit cell are a = 7.139(2) Å, b = 9.490(3) Å, c = 10.535(3) Å, α = 70.999(7)°, β = 77.158(7)°, and γ = 85.530(8)°.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021151428A JP7659310B2 (en) | 2021-09-16 | 2021-09-16 | 5-Sulfoisophthalic acid tetrahydrate and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021151428A JP7659310B2 (en) | 2021-09-16 | 2021-09-16 | 5-Sulfoisophthalic acid tetrahydrate and its manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023043678A JP2023043678A (en) | 2023-03-29 |
| JP7659310B2 true JP7659310B2 (en) | 2025-04-09 |
Family
ID=85725139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021151428A Active JP7659310B2 (en) | 2021-09-16 | 2021-09-16 | 5-Sulfoisophthalic acid tetrahydrate and its manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7659310B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005145836A (en) | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Konishi Kagaku Ind Co Ltd | Method for producing alkali salt of alkyl sulfo-substituted aromatic carboxylate |
-
2021
- 2021-09-16 JP JP2021151428A patent/JP7659310B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005145836A (en) | 2003-11-12 | 2005-06-09 | Konishi Kagaku Ind Co Ltd | Method for producing alkali salt of alkyl sulfo-substituted aromatic carboxylate |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CS 133635,1969年03月20日,(チェコスロバキア公報) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023043678A (en) | 2023-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8226923B2 (en) | Method for production of ammonium paratungstate tetrahydrate and highly pure ammonium paratungstate tetrahydrate | |
| CN102503800A (en) | Refining method of C11-C18 long-chain diacid | |
| CN107353198B (en) | Pentamethylenediamine adipate and its crystals | |
| CN102395582A (en) | Method for preparation of iloperidone and crystallization method thereof | |
| JP7659310B2 (en) | 5-Sulfoisophthalic acid tetrahydrate and its manufacturing method | |
| US9399620B2 (en) | Process for preparing 3-methylsulfonylpropionitrile | |
| CN104086592B (en) | A kind of preparation method of fosfomycin tromethamine | |
| CN119019419B (en) | Preparation method of high-purity cloxacillin sodium crystal | |
| TW201217311A (en) | Process for the production of L-carnitine tartrate | |
| CN102070625A (en) | Iloperidone crystallizing method | |
| CN109180494B (en) | Pentamethylene diamine succinate and its crystals | |
| CN109265355B (en) | Pentamethylene diamine suberate and its crystals | |
| CN107129446B (en) | Process for reducing sulfate ions in synthetic process of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid | |
| CN110776519A (en) | Preparation method of clopidogrel hydrogen sulfate crystal form II | |
| JP2025516043A (en) | Crystalline forms of dururobactam | |
| JP7595064B2 (en) | Method for continuously preparing crystalline form II of sotagliflozin | |
| CN116554205A (en) | Synthetic method of 7β-dihaloacetylamino-3-(1-methyl-1H-tetrazol-5-ylthiomethyl)-3-cephem-4-carboxylic acid or its salt | |
| CN109265354A (en) | Pentanediamine oxalate and crystal thereof | |
| CN103030599A (en) | Gefitinib intermediate and preparation method thereof | |
| JP2618429B2 (en) | Method for producing aluminum orthophosphate crystal | |
| JP5412033B2 (en) | Method for purifying 6,6 '-(ethylenedioxy) bis-2-naphthoic acid | |
| CN114229880B (en) | Method for preparing low-barium industrial strontium chloride through primary crystallization and strontium chloride obtained through method | |
| CN121850902A (en) | Crystal form of idexaban intermediate and preparation method thereof | |
| CN120463716A (en) | Upadacitinib cocrystal and preparation method thereof | |
| CN102875568B (en) | The method of the pure crystal formation I of preparation (+)-(S)-SR-25990C |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230703 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240709 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240904 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250107 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250131 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250311 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250321 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7659310 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |