JPH0119438B2 - - Google Patents
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- JPH0119438B2 JPH0119438B2 JP56130410A JP13041081A JPH0119438B2 JP H0119438 B2 JPH0119438 B2 JP H0119438B2 JP 56130410 A JP56130410 A JP 56130410A JP 13041081 A JP13041081 A JP 13041081A JP H0119438 B2 JPH0119438 B2 JP H0119438B2
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Description
本発明は、新規な金属イオン封鎖剤を目的とす
る。 本発明において、「金属イオン封鎖剤」とは、
陽イオンと結合して錯体を形成できる作用剤を意
味する。 また、本発明は、新規な金属イオン封鎖剤の製
造法並びにそれらの有機合成及び金属抽出への使
用に関する。 従来技術では(Angew.Chem.Int.Eng.Ed.18、
421〜429(1979))、次の一般式 (ここで、R1、R2及びR3は本質上アルキル基で
ある) の第四アンモニウム基を持つポリスチレン樹脂が
知られている。 しかし、それらの工業的規模での使用を著しく
制限する主な不都合は、それらが約100℃以上の
温度での不安定性にある。 また、上記の文献には、「クラウンエーテル」
又は「クリプタン」の適当なアミン誘導体とクロ
ルメチル化ポリスチレンとの反応によつて得られ
た、ポリスチレンにグラフト化されたクラウンエ
ーテル及びクリプタンが記載されている。 これらの物質、例えば、 は、それらの大きな活性及びより良い熱安定性を
考慮して前記の化学結合されたアンモニウム塩よ
りも多く用いられる。しかし、それでもなおそれ
らは工業的規模での実施を支持しないいくつかの
不都合を示すのである。事実、クラウンエーテル
及びクリプタンは、それら自身非常に複雑な構造
を有する化合物である。したがつて、それらの製
造法及びその実施はデリケートであるという点が
出てくる。さらに、それらの原価も極めて高い。
しかして、これらの同様の不都合がポリスチレン
へのグラフト化後に得られた生成物のレベルで倍
加されることになる。 上に列挙した3種の物質は、従来技術におい
て、液−液相転移触媒による求核置換反応、例え
ば、ブロムオクタンの1−ヨードオクタンへのハ
ロゲン交換反応に及び固−液相転移触媒による求
核置換反応、例えば塩化ベンジルと酢酸アルカリ
を反応させて酢酸ベンジルとする反応で試験され
ている(Pure and Appl.Chem.Vol.51、P.2313
−2330、1979)。 しかして、本発明は、従来技術の不都合を除く
ものである。 したがつて、本発明は、架橋有機重合体担体と
この担体上に化学結合された複数個の次式 〔ここで、R1、R2、R3、R4、R6及びR7は、同一
又は異なつていて、それぞれ水素原子又は1〜4
個の炭素原子を有するアルキル基であり、 R5及びR8は、同一又は異なつていて、水素原
子、1〜12個の炭素原子を有するアルキル若しく
はシクロアルキル基、フエニル基又は式−CqH2q
−φ若しくはCqH2q+1−φ−(ここでqは1以上
であつて12以下である)を表わし、 n、m及びpは、同一又は異なつていて、1以
上であつて10以下である〕 の官能基とから構成される物質よりなる金属イオ
ン封鎖剤を目的とする。 本発明の好ましい実施態様によれば、R1、R2、
R3、R4、R6及びR7は同一又は異なつていて、水
素原子又はメチル基を表わし、R5及びR8は同一
又は異なつていて、水素原子又は1〜4個の炭素
原子を有するアルキル基を表わす。また、本発明
の好ましい他の実施態様によれば、n、m及びp
は同一又は異なつていて、1以上であつて6以下
である。 官能基の例としては、次の式の基をあげること
ができる。 担体は、式の官能基で置換できる基を含む架
橋有機重合体の全てから誘導することができる。 本発明に適した有機重合体の例としては、スチ
レン、メチルスチレンのようなビニル芳香族化合
物から導かれる重合体、そしてスチレンとブタジ
エンの共重合体及びスチレンとイソプレンの共重
合体のようなビニル芳香族化合物とC4−C6共役
ジエンとの共重合体をあげることができる。 特に、有機重合体としてポリスチレンを用いる
ことが好ましく、その場合には架橋剤は好ましい
実施方法によればジビニルベンゼンである。架橋
率は、重要な因子である。実際には、ポリスチレ
ンにグラフト化された式の官能基が活性である
ことが必要である。このためには、前述した用途
において、金属イオン封鎖剤を使用する際の溶媒
の分子が重合体の内部に浸透することが要求され
る。この目的の場合には、架橋率が溶媒及び反応
体の浸透を防害するほどに大きすぎないことが必
要である。好ましくは、ジビニルベンゼンによる
架橋率が約10%以下であるポリスチレンが用いら
れる。さらに好ましくは架橋率は約5%以下であ
る。 置換できる基は、好ましくは、ポリスチレンの
ベンゼン核上に化学結合されたクロルメチル−
CH2Cl又はブロムメチル−CH2Br基の塩素又は
臭素である。 本発明の特別の実施態様によれば、官能基を持
つポリスチレンのベンゼン核の割合は5%以上で
ある。さらに好ましくは、その割合は10%以上で
ある。 好ましい金属イオン封鎖剤は、次式 〔ここで、
る。 本発明において、「金属イオン封鎖剤」とは、
陽イオンと結合して錯体を形成できる作用剤を意
味する。 また、本発明は、新規な金属イオン封鎖剤の製
造法並びにそれらの有機合成及び金属抽出への使
用に関する。 従来技術では(Angew.Chem.Int.Eng.Ed.18、
421〜429(1979))、次の一般式 (ここで、R1、R2及びR3は本質上アルキル基で
ある) の第四アンモニウム基を持つポリスチレン樹脂が
知られている。 しかし、それらの工業的規模での使用を著しく
制限する主な不都合は、それらが約100℃以上の
温度での不安定性にある。 また、上記の文献には、「クラウンエーテル」
又は「クリプタン」の適当なアミン誘導体とクロ
ルメチル化ポリスチレンとの反応によつて得られ
た、ポリスチレンにグラフト化されたクラウンエ
ーテル及びクリプタンが記載されている。 これらの物質、例えば、 は、それらの大きな活性及びより良い熱安定性を
考慮して前記の化学結合されたアンモニウム塩よ
りも多く用いられる。しかし、それでもなおそれ
らは工業的規模での実施を支持しないいくつかの
不都合を示すのである。事実、クラウンエーテル
及びクリプタンは、それら自身非常に複雑な構造
を有する化合物である。したがつて、それらの製
造法及びその実施はデリケートであるという点が
出てくる。さらに、それらの原価も極めて高い。
しかして、これらの同様の不都合がポリスチレン
へのグラフト化後に得られた生成物のレベルで倍
加されることになる。 上に列挙した3種の物質は、従来技術におい
て、液−液相転移触媒による求核置換反応、例え
ば、ブロムオクタンの1−ヨードオクタンへのハ
ロゲン交換反応に及び固−液相転移触媒による求
核置換反応、例えば塩化ベンジルと酢酸アルカリ
を反応させて酢酸ベンジルとする反応で試験され
ている(Pure and Appl.Chem.Vol.51、P.2313
−2330、1979)。 しかして、本発明は、従来技術の不都合を除く
ものである。 したがつて、本発明は、架橋有機重合体担体と
この担体上に化学結合された複数個の次式 〔ここで、R1、R2、R3、R4、R6及びR7は、同一
又は異なつていて、それぞれ水素原子又は1〜4
個の炭素原子を有するアルキル基であり、 R5及びR8は、同一又は異なつていて、水素原
子、1〜12個の炭素原子を有するアルキル若しく
はシクロアルキル基、フエニル基又は式−CqH2q
−φ若しくはCqH2q+1−φ−(ここでqは1以上
であつて12以下である)を表わし、 n、m及びpは、同一又は異なつていて、1以
上であつて10以下である〕 の官能基とから構成される物質よりなる金属イオ
ン封鎖剤を目的とする。 本発明の好ましい実施態様によれば、R1、R2、
R3、R4、R6及びR7は同一又は異なつていて、水
素原子又はメチル基を表わし、R5及びR8は同一
又は異なつていて、水素原子又は1〜4個の炭素
原子を有するアルキル基を表わす。また、本発明
の好ましい他の実施態様によれば、n、m及びp
は同一又は異なつていて、1以上であつて6以下
である。 官能基の例としては、次の式の基をあげること
ができる。 担体は、式の官能基で置換できる基を含む架
橋有機重合体の全てから誘導することができる。 本発明に適した有機重合体の例としては、スチ
レン、メチルスチレンのようなビニル芳香族化合
物から導かれる重合体、そしてスチレンとブタジ
エンの共重合体及びスチレンとイソプレンの共重
合体のようなビニル芳香族化合物とC4−C6共役
ジエンとの共重合体をあげることができる。 特に、有機重合体としてポリスチレンを用いる
ことが好ましく、その場合には架橋剤は好ましい
実施方法によればジビニルベンゼンである。架橋
率は、重要な因子である。実際には、ポリスチレ
ンにグラフト化された式の官能基が活性である
ことが必要である。このためには、前述した用途
において、金属イオン封鎖剤を使用する際の溶媒
の分子が重合体の内部に浸透することが要求され
る。この目的の場合には、架橋率が溶媒及び反応
体の浸透を防害するほどに大きすぎないことが必
要である。好ましくは、ジビニルベンゼンによる
架橋率が約10%以下であるポリスチレンが用いら
れる。さらに好ましくは架橋率は約5%以下であ
る。 置換できる基は、好ましくは、ポリスチレンの
ベンゼン核上に化学結合されたクロルメチル−
CH2Cl又はブロムメチル−CH2Br基の塩素又は
臭素である。 本発明の特別の実施態様によれば、官能基を持
つポリスチレンのベンゼン核の割合は5%以上で
ある。さらに好ましくは、その割合は10%以上で
ある。 好ましい金属イオン封鎖剤は、次式 〔ここで、
【式】
は、次式
【式】
(ここでXはCl又はBrを表わす)
の、ジビニルベンゼンで架橋されたクロル又はブ
ロムメチル化ポリスチレンから導かれる〕 で表わすことができる。 また、本発明は、前記の金属イオン封鎖剤の製
造法に関する。本発明のこの製造法は、次式 (ここで、Aはアルカリ金属を表わし、R1、R2、
R3、R4、R5、R6、R7、R8、n、m、及びpは前
記の意味を有する) の化合物と前記したような置換できる基を含む架
橋有機重合体とを中性溶媒中で約20〜150℃の間
の温度で反応させることを特徴とする。 本発明の特別の実施態様によれば、Aはナトリ
ウム又はカリウムを表わす。 また、本発明の特別の実施態様によれば、溶媒
は、好ましくは、ベンゼン、トルエン、N−メチ
ルピロリドン、ヘキサメチルホスホロトリアミ
ド、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメトキ
シエタン、スルホランよりなる群から選ばれる。 本発明の他の実施態様によれば、式の化合物
に、ジビニルベンゼンによる架橋率が10%以下で
あり且つ塩素又は臭素率が1g当り約0.5〜約7
ミリ当量の塩素又は臭素であるクロル又はブロム
メチル化ポリスチレンが反応せしめられる。 本発明に従う金属イオン封鎖剤は、アンモニウ
ム陽イオンNH4 +及びその誘導体並びびに第A、
A、A、A、A、A、A、、B、B、
B、B及びB(フランス化学会の周期律表に
よる)の金属の組合せから得られる陽イオンと錯
体を形成する。 特に、本発明に従う金属イオン封鎖剤は、 ●NH4 +及びその誘導体RNH3 +(ここでRはアル
キル又はアリール基である)、 ●次の金属 Li、Na、K、Rb、Co Mg、Ca、Sr、Ba Sc、Y、La及びランタニド、Ac及びアクチニ
ド Ti、Zr、Hj V、Nb、Ta Cr、Mo、W Mn、Tc、Re Fe、Co、Ni Ru、Rh、Pd Os、Ir、Pt Cu、Ag、Au Zn、Cd、Hg Al、Ga、In、Tl Ge、Sn、Pb Sb、Bi から導かれる陽イオン と錯体を形成する。 また、本発明は、これらの金属イオン封鎖剤を
有機合成に使用することに関する。事実、本発明
に従う金属イオン封鎖剤は、溶媒に通常不溶性で
ある有機又は無機イオン性反応体とその溶媒に可
溶性の基質とのその溶媒中での反応を可能にし、
反応媒体中に添加された金属イオン封鎖剤が媒体
中で反応体と基質とを接触せしめる。 先に述べたように、担体は溶媒に不溶性である
けれども、この溶媒はイオン性反応体を架橋重合
体の中に浸透させ、そして式の官能基が担体に
グラフト化されるまで選ぶことができる。そのと
き官能基はイオン性反応体の陽イオンと錯化し、
そして錯化したものは基質が可溶性である溶媒中
の溶液の状態にあるものと考えることができる。 これが反応を行なわしめるのである。 有機又は無機の陰イオン性反応体は、一般式
M+Y-(ここでM+は前記の陽イオンの一つを表わ
し、Y-は有機又は無機陰イオンを表わす)を有
する。限定するわけではないが、無機陰イオンの
例としてはCN-、SCN-、F-、Br-、I-をあげる
ことができ、また有機陰イオンの例としては、限
定するわけではないがフエナート、アルコラー
ト、チオアルコラート、チオフエナート、シラノ
ラート及びカルボキシレート陰イオンをあげるこ
とができる。 本発明に従う金属イオン封鎖剤により実施でき
る合成例としては求該置換反応、例えば、脂肪族
又は芳香族基質上のハロゲンを前記したような
Y-基で置換する反応を生じさせる合成をあげる
ことができる。 本発明に従う金属イオン封鎖剤の使用により得
られる利点は、第一に、反応終了時において反応
媒体からのその容易な分離にある。この分離は簡
単なデカンテーシヨン又は過によつて行なうこ
とができる。第二に、金属イオン封鎖剤の最大可
能な循環率が強調されるべきである。これがプロ
セスの経済性を改善せしめるからである。 また、本発明は、有機合成の場合に説明したの
と同じ機構で金属イオン封鎖剤を金属の抽出に使
用することに関する。事実、有機又は無機塩の水
溶液を場合により溶媒(この溶媒は、前述したよ
うに、必要に応じて式の官能基を活性化させる
から)により含浸されていてよい本発明の金属イ
オン封鎖剤の少なくとも1種と単に接触させるだ
けでその溶液から抽出することが可能である。 例えば、水溶液からのピクリン酸ナトリウムの
抽出をあげることができる。 金属の抽出に本発明の金属イオン封鎖剤を使用
することにより生ずる利点は、主に、金属塩を抽
出する水性相が金属イオン封鎖剤により汚染され
ないという事実にある。他方、金属イオン封鎖剤
の再生後に可能な循環率の増大は、プロセスの経
済性を改善せしめる。 次式 の化合物は、金属状のアルカリ金属を有機溶媒
(例えばトルエン、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン)中で約20〜90℃の間の温度で4〜6時間に
わたり 次式 のアミノアルコールと反応させることにより得る
ことができる。上記のアミノアルコールは、次式 HO−(CHR1−CHR2O)oH (ここでR1、R2及びnは前記の意味を有する)
のポリアルキレングリコールと次式 (ここで、R3〜R8は前記の意味を有する) のビス(ポリオキサアルキルアミン)とを、ポリ
アルキレングリコール対ビス(ポリオキサアルキ
ルアミン)の比を少なくとも1.5にして、水素化
−脱水素触媒の存在下に120℃〜220℃、好ましく
は150℃〜200℃の温度で反応させることにより得
られる。 触媒の例としては、ラネー又はハルシヨウニツ
ケル型のニツケル触媒をあげることができ、そし
て触媒量は1〜15重量%、好ましくは2〜6重量
%である。 ポリアルキレングリコール対ビス(ポリオキサ
アルキルアミン)のモル比は、好ましくは化学量
論的比率の1.5倍〜10倍、さらに好ましくは化学
量論的比率の2〜6倍である。好ましくは、水素
(使用するポリアルキレングリコールに対して1
〜10重量%の水素が用いられる)の存在下に自然
発生圧力下に実施される。 本発明を下記の例によりさらに詳述するが、そ
れらの例は本発明を何ら制限するものではない。 例 1 磁気撹拌機、上昇式冷却器及び窒素流入管を備
えた250mlの三口の反応器に続けて100c.c.の無水ト
ルエン、13gのN−(8′−ヒドロキシ−3′,6′−ジ
オキサオクチル)−2,5,8,14,17,20−ヘ
キサオキサ−11−アザヘンエイコサン(上述のよ
うに製造)及び0.69gのナトリウム金属を導入す
る。かきまぜながら60℃で6時間後に、ナトリウ
ムは完全に消失した。次いで、2%のジビニルベ
ンゼン架橋され且つ重合体1gにつき1.35×10-3
個のクロルメチル基(これは1g当り1.35ミリ当
量の塩素に相当)を含有する14.8gのポリスチレ
ンを導入する。この混合物を窒素雰囲気下に60℃
に48時間加熱する。冷却後、重合体を過し、水
洗し(含まれた塩を除去し)、次いでメタノール
で洗う。 次いで生成物を50℃で真空乾燥する。 これにより一般式が下記の通りの、20gのポリ
スチレンにグラフト化されたアミノエーテルを得
る。 グラフト化率は77%である。 N−(8′−ヒドロキシ−3′,6′−ジオキサオクチ
ル)−11−アザ−2,5,8,14,17,20−ヘ
キサオキサヘンエイコサンの製造 撹拌器、水素流入管、カラム及び水回収用凝縮
器を備えた2の四口のフラスコに 11−アザ−2,5,8,14,17,20−ヘキサオキ
サヘンエイコサン 250g(0.80モル) トリエチレングリコール 550g(3.66モル) 脱水ラネーニツケル 50g を装入する。 水素気流(1/分)下に180℃で5時間反応
させた後、ラネーニツケルを過し、液から
0.1mmHg(13.3pa)の圧力下に300℃までのものを
集める。 325gの所期のアミノアルコールを得る。 収率92.2%。 例 2 例1に記載の操作条件下に100c.c.のトルエン、
14.3gのN−(8′−ヒドロキシ−3′,6′−ジオキサ
オクチル)−3,6,12,15−テトラオキサ−9
−アザヘプタデカン(前記の方法と類似の方法で
製造)及び0.69gのナトリウムを導入する。60℃
で6時間後に、8%のジビニルベンゼンで架橋さ
れ且つ4ミリ当量/gの塩素を含有する5gのポ
リスチレンを加える。20時間加熱し続け、次いで
混合物を冷却し、過する。 沈殿を水洗し、次いでメタノールで洗う。 50℃で真空乾燥した後、一般式が下記の通りで
ある9.2gのグラフト化重合体を得る。 グラフト化率は65%である。 例 3 例1に記載の操作条件下に300c.c.のトルエン、
36.05gのN−(5′−ヒドロキシ−3′−オキサペン
チル)−8−アザ−2,5,11,14−テトラオキ
サペンタデカン及び2.41gのナトリウムを導入す
る。60℃で20時間、90℃に4時間加熱した後、ナ
トリウムは完全に反応した。それから60℃に冷却
し、次いで2%のジビニルベンゼンで架橋され且
つ1.3ミリ当量/gの塩素を含有する52gの架橋
ポリスチレンを得る。 窒素下で60℃に40時間置いた後、混合物を冷却
し、過し、重合体を水洗し、次いでメタノール
で洗う。50℃で真空乾燥した後、一般式が下記の
通りである66gのグラフト化重合体を得る。 グラフト化率は75%である。 例 4 例1に記載の操作条件下に、100c.c.のトルエン、
10.9gのN−(2′−ヒドロキシエチル)−3,6,
12,15−テトラオキサ−9−アザヘプタデカン及
び0.69gのナトリウムを導入する。60℃で6時間
後に、4%のジビニルベンゼンで架橋され且つ
4.3ミリ当量/gの塩素を含有する4.65gの架橋
ポリスチレンを加える。80℃で30時間後に混合物
を冷却し、過する。液を水洗し、メタノール
で洗い、次いで50℃で真空乾燥する。これにより
一般式が次式の通りである5gの重合体を得る。 例 5 例1に記載の操作条件下に100mlのトルエン、
60gのトリス(8−ヒドロキシ−3,6−ジオキ
サオクチル)アミン及び0.69gのナトリウムを導
入する。50℃に24時間加熱した後、2%のジビニ
ルベンゼンで架橋され且つ4ミリ当量/gの塩素
を含有する5gのポリスチレンを導入する。 60℃で56時間後に混合物を冷却し、過し、重
合体を水洗し、次いでメタノールで洗う。50℃で
真空乾燥した後、一般式が次の通りである9.5g
のグラフト化重合体を得る。 グラフト化率は63%である。 例 6 例1で製造した化合物を用いて次の反応を行な
う。 上昇式冷却器と磁気撹拌機を備えた100mlの反
応器へ37gのトルエン、3.77gのフエノール、
6.6gのn−ブロムヘキサン及び2.8gのK2CO3、
そして例1に従つて得た0.96gの生成物を導入す
る。この混合物をかきまぜながら20時間加熱還流
し、次いで冷却する。1−フエノキシヘキサンの
収率は80%である。混合物を過し、得られた沈
殿を水洗し、次いでメタノールで洗う。50℃で真
空乾燥した後、導入したものと同じ0.94gの重合
体を得る。 後続の反応に再循環すると同じ結果が得られ
た。 触媒を用いない場合には、転化率は20時間後で
10%である。 例 7 例1で製造した化合物を次の反応に用いる。 上昇式冷却器と磁気撹拌機を備えた100mlの反
応器へ17gの1−クロルオクタン、1.16gの無水
ナトリウムフエノラート及び0.31gの例1に従つ
て製造した生成物を導入する。この混合物を140
℃に3時間30分加熱する。これにより1−フエノ
キシオクタンを96%の収率で得る。冷却後に混合
物を過し、沈殿を水洗し、メタノールで洗う。 50℃で真空乾燥した後、0.30gの重合体を回収
する。この物質をその後の試験に再循環すると同
等の結果が得られた。
ロムメチル化ポリスチレンから導かれる〕 で表わすことができる。 また、本発明は、前記の金属イオン封鎖剤の製
造法に関する。本発明のこの製造法は、次式 (ここで、Aはアルカリ金属を表わし、R1、R2、
R3、R4、R5、R6、R7、R8、n、m、及びpは前
記の意味を有する) の化合物と前記したような置換できる基を含む架
橋有機重合体とを中性溶媒中で約20〜150℃の間
の温度で反応させることを特徴とする。 本発明の特別の実施態様によれば、Aはナトリ
ウム又はカリウムを表わす。 また、本発明の特別の実施態様によれば、溶媒
は、好ましくは、ベンゼン、トルエン、N−メチ
ルピロリドン、ヘキサメチルホスホロトリアミ
ド、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメトキ
シエタン、スルホランよりなる群から選ばれる。 本発明の他の実施態様によれば、式の化合物
に、ジビニルベンゼンによる架橋率が10%以下で
あり且つ塩素又は臭素率が1g当り約0.5〜約7
ミリ当量の塩素又は臭素であるクロル又はブロム
メチル化ポリスチレンが反応せしめられる。 本発明に従う金属イオン封鎖剤は、アンモニウ
ム陽イオンNH4 +及びその誘導体並びびに第A、
A、A、A、A、A、A、、B、B、
B、B及びB(フランス化学会の周期律表に
よる)の金属の組合せから得られる陽イオンと錯
体を形成する。 特に、本発明に従う金属イオン封鎖剤は、 ●NH4 +及びその誘導体RNH3 +(ここでRはアル
キル又はアリール基である)、 ●次の金属 Li、Na、K、Rb、Co Mg、Ca、Sr、Ba Sc、Y、La及びランタニド、Ac及びアクチニ
ド Ti、Zr、Hj V、Nb、Ta Cr、Mo、W Mn、Tc、Re Fe、Co、Ni Ru、Rh、Pd Os、Ir、Pt Cu、Ag、Au Zn、Cd、Hg Al、Ga、In、Tl Ge、Sn、Pb Sb、Bi から導かれる陽イオン と錯体を形成する。 また、本発明は、これらの金属イオン封鎖剤を
有機合成に使用することに関する。事実、本発明
に従う金属イオン封鎖剤は、溶媒に通常不溶性で
ある有機又は無機イオン性反応体とその溶媒に可
溶性の基質とのその溶媒中での反応を可能にし、
反応媒体中に添加された金属イオン封鎖剤が媒体
中で反応体と基質とを接触せしめる。 先に述べたように、担体は溶媒に不溶性である
けれども、この溶媒はイオン性反応体を架橋重合
体の中に浸透させ、そして式の官能基が担体に
グラフト化されるまで選ぶことができる。そのと
き官能基はイオン性反応体の陽イオンと錯化し、
そして錯化したものは基質が可溶性である溶媒中
の溶液の状態にあるものと考えることができる。 これが反応を行なわしめるのである。 有機又は無機の陰イオン性反応体は、一般式
M+Y-(ここでM+は前記の陽イオンの一つを表わ
し、Y-は有機又は無機陰イオンを表わす)を有
する。限定するわけではないが、無機陰イオンの
例としてはCN-、SCN-、F-、Br-、I-をあげる
ことができ、また有機陰イオンの例としては、限
定するわけではないがフエナート、アルコラー
ト、チオアルコラート、チオフエナート、シラノ
ラート及びカルボキシレート陰イオンをあげるこ
とができる。 本発明に従う金属イオン封鎖剤により実施でき
る合成例としては求該置換反応、例えば、脂肪族
又は芳香族基質上のハロゲンを前記したような
Y-基で置換する反応を生じさせる合成をあげる
ことができる。 本発明に従う金属イオン封鎖剤の使用により得
られる利点は、第一に、反応終了時において反応
媒体からのその容易な分離にある。この分離は簡
単なデカンテーシヨン又は過によつて行なうこ
とができる。第二に、金属イオン封鎖剤の最大可
能な循環率が強調されるべきである。これがプロ
セスの経済性を改善せしめるからである。 また、本発明は、有機合成の場合に説明したの
と同じ機構で金属イオン封鎖剤を金属の抽出に使
用することに関する。事実、有機又は無機塩の水
溶液を場合により溶媒(この溶媒は、前述したよ
うに、必要に応じて式の官能基を活性化させる
から)により含浸されていてよい本発明の金属イ
オン封鎖剤の少なくとも1種と単に接触させるだ
けでその溶液から抽出することが可能である。 例えば、水溶液からのピクリン酸ナトリウムの
抽出をあげることができる。 金属の抽出に本発明の金属イオン封鎖剤を使用
することにより生ずる利点は、主に、金属塩を抽
出する水性相が金属イオン封鎖剤により汚染され
ないという事実にある。他方、金属イオン封鎖剤
の再生後に可能な循環率の増大は、プロセスの経
済性を改善せしめる。 次式 の化合物は、金属状のアルカリ金属を有機溶媒
(例えばトルエン、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン)中で約20〜90℃の間の温度で4〜6時間に
わたり 次式 のアミノアルコールと反応させることにより得る
ことができる。上記のアミノアルコールは、次式 HO−(CHR1−CHR2O)oH (ここでR1、R2及びnは前記の意味を有する)
のポリアルキレングリコールと次式 (ここで、R3〜R8は前記の意味を有する) のビス(ポリオキサアルキルアミン)とを、ポリ
アルキレングリコール対ビス(ポリオキサアルキ
ルアミン)の比を少なくとも1.5にして、水素化
−脱水素触媒の存在下に120℃〜220℃、好ましく
は150℃〜200℃の温度で反応させることにより得
られる。 触媒の例としては、ラネー又はハルシヨウニツ
ケル型のニツケル触媒をあげることができ、そし
て触媒量は1〜15重量%、好ましくは2〜6重量
%である。 ポリアルキレングリコール対ビス(ポリオキサ
アルキルアミン)のモル比は、好ましくは化学量
論的比率の1.5倍〜10倍、さらに好ましくは化学
量論的比率の2〜6倍である。好ましくは、水素
(使用するポリアルキレングリコールに対して1
〜10重量%の水素が用いられる)の存在下に自然
発生圧力下に実施される。 本発明を下記の例によりさらに詳述するが、そ
れらの例は本発明を何ら制限するものではない。 例 1 磁気撹拌機、上昇式冷却器及び窒素流入管を備
えた250mlの三口の反応器に続けて100c.c.の無水ト
ルエン、13gのN−(8′−ヒドロキシ−3′,6′−ジ
オキサオクチル)−2,5,8,14,17,20−ヘ
キサオキサ−11−アザヘンエイコサン(上述のよ
うに製造)及び0.69gのナトリウム金属を導入す
る。かきまぜながら60℃で6時間後に、ナトリウ
ムは完全に消失した。次いで、2%のジビニルベ
ンゼン架橋され且つ重合体1gにつき1.35×10-3
個のクロルメチル基(これは1g当り1.35ミリ当
量の塩素に相当)を含有する14.8gのポリスチレ
ンを導入する。この混合物を窒素雰囲気下に60℃
に48時間加熱する。冷却後、重合体を過し、水
洗し(含まれた塩を除去し)、次いでメタノール
で洗う。 次いで生成物を50℃で真空乾燥する。 これにより一般式が下記の通りの、20gのポリ
スチレンにグラフト化されたアミノエーテルを得
る。 グラフト化率は77%である。 N−(8′−ヒドロキシ−3′,6′−ジオキサオクチ
ル)−11−アザ−2,5,8,14,17,20−ヘ
キサオキサヘンエイコサンの製造 撹拌器、水素流入管、カラム及び水回収用凝縮
器を備えた2の四口のフラスコに 11−アザ−2,5,8,14,17,20−ヘキサオキ
サヘンエイコサン 250g(0.80モル) トリエチレングリコール 550g(3.66モル) 脱水ラネーニツケル 50g を装入する。 水素気流(1/分)下に180℃で5時間反応
させた後、ラネーニツケルを過し、液から
0.1mmHg(13.3pa)の圧力下に300℃までのものを
集める。 325gの所期のアミノアルコールを得る。 収率92.2%。 例 2 例1に記載の操作条件下に100c.c.のトルエン、
14.3gのN−(8′−ヒドロキシ−3′,6′−ジオキサ
オクチル)−3,6,12,15−テトラオキサ−9
−アザヘプタデカン(前記の方法と類似の方法で
製造)及び0.69gのナトリウムを導入する。60℃
で6時間後に、8%のジビニルベンゼンで架橋さ
れ且つ4ミリ当量/gの塩素を含有する5gのポ
リスチレンを加える。20時間加熱し続け、次いで
混合物を冷却し、過する。 沈殿を水洗し、次いでメタノールで洗う。 50℃で真空乾燥した後、一般式が下記の通りで
ある9.2gのグラフト化重合体を得る。 グラフト化率は65%である。 例 3 例1に記載の操作条件下に300c.c.のトルエン、
36.05gのN−(5′−ヒドロキシ−3′−オキサペン
チル)−8−アザ−2,5,11,14−テトラオキ
サペンタデカン及び2.41gのナトリウムを導入す
る。60℃で20時間、90℃に4時間加熱した後、ナ
トリウムは完全に反応した。それから60℃に冷却
し、次いで2%のジビニルベンゼンで架橋され且
つ1.3ミリ当量/gの塩素を含有する52gの架橋
ポリスチレンを得る。 窒素下で60℃に40時間置いた後、混合物を冷却
し、過し、重合体を水洗し、次いでメタノール
で洗う。50℃で真空乾燥した後、一般式が下記の
通りである66gのグラフト化重合体を得る。 グラフト化率は75%である。 例 4 例1に記載の操作条件下に、100c.c.のトルエン、
10.9gのN−(2′−ヒドロキシエチル)−3,6,
12,15−テトラオキサ−9−アザヘプタデカン及
び0.69gのナトリウムを導入する。60℃で6時間
後に、4%のジビニルベンゼンで架橋され且つ
4.3ミリ当量/gの塩素を含有する4.65gの架橋
ポリスチレンを加える。80℃で30時間後に混合物
を冷却し、過する。液を水洗し、メタノール
で洗い、次いで50℃で真空乾燥する。これにより
一般式が次式の通りである5gの重合体を得る。 例 5 例1に記載の操作条件下に100mlのトルエン、
60gのトリス(8−ヒドロキシ−3,6−ジオキ
サオクチル)アミン及び0.69gのナトリウムを導
入する。50℃に24時間加熱した後、2%のジビニ
ルベンゼンで架橋され且つ4ミリ当量/gの塩素
を含有する5gのポリスチレンを導入する。 60℃で56時間後に混合物を冷却し、過し、重
合体を水洗し、次いでメタノールで洗う。50℃で
真空乾燥した後、一般式が次の通りである9.5g
のグラフト化重合体を得る。 グラフト化率は63%である。 例 6 例1で製造した化合物を用いて次の反応を行な
う。 上昇式冷却器と磁気撹拌機を備えた100mlの反
応器へ37gのトルエン、3.77gのフエノール、
6.6gのn−ブロムヘキサン及び2.8gのK2CO3、
そして例1に従つて得た0.96gの生成物を導入す
る。この混合物をかきまぜながら20時間加熱還流
し、次いで冷却する。1−フエノキシヘキサンの
収率は80%である。混合物を過し、得られた沈
殿を水洗し、次いでメタノールで洗う。50℃で真
空乾燥した後、導入したものと同じ0.94gの重合
体を得る。 後続の反応に再循環すると同じ結果が得られ
た。 触媒を用いない場合には、転化率は20時間後で
10%である。 例 7 例1で製造した化合物を次の反応に用いる。 上昇式冷却器と磁気撹拌機を備えた100mlの反
応器へ17gの1−クロルオクタン、1.16gの無水
ナトリウムフエノラート及び0.31gの例1に従つ
て製造した生成物を導入する。この混合物を140
℃に3時間30分加熱する。これにより1−フエノ
キシオクタンを96%の収率で得る。冷却後に混合
物を過し、沈殿を水洗し、メタノールで洗う。 50℃で真空乾燥した後、0.30gの重合体を回収
する。この物質をその後の試験に再循環すると同
等の結果が得られた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 架橋有機重合体担体とこの担体上に化学結合
された複数個の次式 〔ここで、R1、R2、R3、R4、R6及びR7は、同一
又は異なつていて、それぞれ水素原子又は1〜4
個の炭素原子を有するアルキル基であり、 R5及びR8は、同一又は異なつていて、水素原
子、1〜12個の炭素原子を有するアルキル若しく
はシクロアルキル基、フエニル基又は式−CqH2q
−φ若しくはCqH2q+1−φ−(ここでqは1以上
であつて12以下である)を表わし、 n、m及びpは、同一又は異なつていて、1以
上であつて10以下である〕 の官能基とから構成される物質よりなる金属イオ
ン封鎖剤。 2 式においてR1、R2、R3、R4、R6及びR7が
同一又は異なつていて、水素原子又はメチル基を
表わし、R5及びR8が同一又は異なつていて、水
素原子又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル
基を表わすことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の金属イオン封鎖剤。 3 式において、n、m及びpが同一又は異な
つていて、1以上であつて6以下であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の金属イオン
封鎖剤。 4 架橋有機重合体担体が式の官能基で置換で
きる基を含む架橋有機重合体から導かれることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の金属イオ
ン封鎖剤。 5 有機重合体がビニル芳香族化合物から導かれ
る重合体及びビニル芳香族化合物とC4−C6共役
ジエンとの共重合体よりなる群から選ばれること
を特徴とする特許請求の範囲第4項記載の金属イ
オン封鎖剤。 6 有機重合体がスチレン重合体、メチルスチレ
ン重合体、スチレンとブタジエンの共重合体及び
スチレンとイソブレンの共重合体よりなる群から
選ばれる特許請求の範囲第5項記載の金属イオン
封鎖剤。 7 有機重合体がポリスチレンであることを特徴
とする特許請求の範囲第6項記載の金属イオン封
鎖剤。 8 架橋剤がジビニルベンゼンであり、置換でき
る基がポリスチレンのベンゼン核上に固定された
クロルメチル又はブロムメチル基の塩素又は臭素
であることを特徴とする特許請求の範囲第4又は
7項記載の金属イオン封鎖剤。 9 架橋率が10%以下であることを特徴とする特
許請求の範囲第8項記載の金属イオン封鎖剤。 10 官能基を含むポリスチレンのベンゼン核の
割合が5%以上であることを特徴とする特許請求
の範囲第8項記載の金属イオン封鎖剤。 11 次式 〔ここで、Aはアルカリ金属を表わし、 R1、R2、R3、R4、R6及びR7は、同一又は異な
つていて、それぞれ水素原子又は1〜4個の炭素
原子を有するアルキル基であり、 R5及びR8は、同一又は異なつていて、水素原
子、1〜12個の炭素原子を有するアルキル若しく
はシクロアルキル基、フエニル基又は式−CqH2q
−φ若しくはCqH2q+1−φ−(ここでqは1以上
であつて約12以下である)を表わし、 n、m及びpは、同一又は異なつていて、1以
上であつて10以下である〕 の化合物と、置換できる基を含む架橋有機重合体
とを中性溶媒中で20〜150℃の間の温度で反応さ
せることを特徴とする、架橋有機重合体担体とこ
の担体上に化学結合された複数個の次式 〔ここで、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及び
R8並びにn、m及びpは前記の意味を有する〕 の官能基とから構成される物質よりなる金属イオ
ン封鎖剤の製造法。 12 式においてAがナトリウム又はカリウム
であることを特徴とする特許請求の範囲第11項
記載の方法。 13 式において、R1、R2、R3、R4、R6及び
R7が同一又は異なつていて、水素原子又はメチ
ル基を表わし、R5及びR8が同一又は異なつてい
て、水素原子又は1〜4個の炭素原子を有するア
ルキル基を表わすことを特徴とする特許請求の範
囲第11項記載の方法。 14 n、m及びpが同一又は異なつていて、1
以上であつて6以下である特許請求の範囲第11
項記載の方法。 15 有機重合体がビニル芳香族化合物から導か
れる重合体及びビニル芳香族化合物とC4−C6共
役ジエンとの共重合体よりなる群から選ばれるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の方
法。 16 有機重合体がスチレン重合体、メチルスチ
レン重合体、スチレンとブタジエンの共重合体及
びスチレンとイソプレンの共重合体よりなる群か
ら選ばれる特許請求の範囲第15項記載の方法。 17 有機重合体がポリスチレンであることを特
徴とする特許請求の範囲第16項記載の方法。 18 架橋剤がジビニルベンゼンであり、置換で
きる基がポリスチレンのベンゼン核上に固定され
たクロルメチル又はブロムメチル基の塩素又は臭
素であることを特徴とする特許請求の範囲第11
又は17項記載の方法。 19 架橋率が10%以下であることを特徴とする
特許請求の範囲第18項記載の方法。 20 塩素又は臭素の割合が1g当り0.5〜7ミ
リ当量であることを特徴とする特許請求の範囲第
18項記載の方法。 21 溶媒に通常不溶性の有機又は無機イオン性
反応体とその溶媒に可溶性の基質とをその溶媒中
で反応せしめる有機合成方法において、反応媒体
に架橋有機重合体担体とこの担体上に化学結合さ
れた複数個の次式 〔ここで、R1、R2、R3、R4、R6及びR7は、同一
又は異なつていて、それぞれ水素原子又は1〜4
個の炭素原子を有するアルキル基であり、 R5及びR8は、同一又は異なつていて、水素原
子、1〜12個の炭素原子を有するアルキル若しく
はシクロアルキル基、フエニル基又は式−CqH2q
−φ若しくはCqH2q+1−φ−(ここでqは1以上
であつて12以下である)を表わし、 n、m及びpは、同一又は異なつていて、1以
上であつて10以下である〕 の官能基とから構成される物質よりなる金属イオ
ン封鎖剤を添加し、そして反応媒体中で反応体と
基質を接触せしめることを特徴とする有機合成方
法。 22 有機又は無機塩の水溶液から金属を抽出す
るにあたり、水溶液を架橋有機重合体担体とこの
担体上に化学結合された複数個の次式 〔ここで、R1、R2、R3、R4、R6及びR7は、同一
又は異なつていて、それぞれ水素原子又は1〜4
個の炭素原子を有するアルキル基であり、 R5及びR8は、同一又は異なつていて、水素原
子、1〜12個の炭素原子を有するアルキル若しく
はシクロアルキル基、フエニル基又は式−CqH2q
−φ若しくはCqH2q+1−φ−(ここでqは1以上
であつて12以下である)を表わし、 n、m及びpは、同一又は異なつていて、1以
上であつて10以下である〕 の官能基とから構成される物質よりなる金属イオ
ン封鎖剤と接触せしめることを特徴とする金属抽
出方法。
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