羟基新戊醛的制造方法技术

本发明专利技术能够提供一种羟基新戊醛(HPA)的制造方法，该制造方法能够大量生产HPA，选择性地除去HPA所含的水以外的杂质、特别是IBAL等，并且提高了HPA的回收率。该制造方法依次包括下述的工序(i)～工序(iii)，工序(iii)的蒸馏工序是使提取液和水共存的条件下进行蒸馏的工序，其中，相对于供给给蒸馏的提取液中的来自原料的(异丁醛)IBAL和式(1)所示的醛溶剂的合计量100质量份，供给给蒸馏的水的量为100质量份以上2,000质量份以下。另外，上述HPA的制造方法能够减少由HPA作为二次副产物而生成的特定的杂质即新戊二醇‑异丁酸酯体、异丁醛‑羟基新戊醛‑缩醛体和异丁醛‑羟基新戊醛‑醇醛体的含量。工序(i)：使IBAL和FA反应而得到含有HPA的反应液的反应工序，工序(ii)：在碱性条件下利用式(1)所示的醛溶剂提取上述反应液而得到含有HPA的提取液的提取工序，工序(iii)：对上述提取液进行蒸馏并由釜底残留物回收HPA的蒸馏和回收工序(式(1)中，R表示碳原子数为3以上7以下的饱和烷基。)。

Process for the production of hydroxyvaleraldehyde

The invention can provide a manufacturing method of hydroxyl neovaleraldehyde (HPA), which can mass produce HPA, selectively remove impurities other than water contained in HPA, especially IBAL, and improve the recovery of HPA. The method consists of the following sequence of processes (i) to (i I i), in which the distillation process (i I i) is carried out under the condition that the extract coexists with water, in which 100 parts of the combined weight of the aldehyde solvent from the raw material (isobutyraldehyde) IBAL and formula (1) are supplied to the distillation solution. The amount of distilled water is 100 or more than 2000. In addition, the above-mentioned HPA manufacturing method can reduce the specific impurities generated by HPA as secondary by-products, i.e. neopentylene glycol isobutyrate, isobutyraldehyde hydroxy neovaleraldehyde acetal and isobutyraldehyde hydroxy neovaleraldehyde alcohols. Procedure (i): Reaction of IBAL with FA to obtain a reaction solution containing HPA, Procedure (i i): Under alkaline conditions using the aldehyde solvent shown in Formula (1) to extract the reaction solution containing HPA, Procedure (i I i): distillation of the above-mentioned extract and recovery of HPA from the bottom residue of the kettle. In the process (type 1), R represents a saturated alkyl with a carbon number of more than 3 or less than 7. ).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】羟基新戊醛的制造方法
本专利技术涉及一种羟基新戊醛的制造方法。
技术介绍
羟基新戊醛(以下，HPA)是新戊二醇(以下，NPG)的原料，HPA还用作螺二醇(以下，SPG)等缩醛化合物类的反应原料。例如，使HPA发生氢化反应(以下，氢化)可以得到NPG。另外，由HPA和多元醇可以得到SPG等缩醛化合物。NPG可以用作醇酸树脂涂料、聚酯树脂、粉体涂料的原料。SPG除了用作抗氧化剂以外，还可以用作高耐热性树脂原料。一般而言，在碱性条件下，利用异丁醛(以下，IBAL)和甲醛(以下，FA)的醇醛反应可以得到HPA。在专利文献1等中公开了，在这种情况下，HPA包含作为杂质的NPG、FA、反应中所使用的催化剂、作为副产物生成的甲酸盐等羧酸盐。如专利文献1等所示，可知这些杂质会阻碍在制造NPG时的氢化。另外，在专利文献2中公开了，在SPG的制造中，HPA所含的IBAL、FA等杂质醛对SPG的品质产生影响。因此，为了得到高纯度的HPA，需要进行精制。作为除去HPA所含的杂质的方法，已报告有析晶(crystallization)、提取或蒸馏。例如，在专利文献1中记载了利用析晶精制HPA的工艺。在该方法中，得到了纯度超过98质量％的HPA。在专利文献3中，合成HPA后，为了除去反应液中所含的羧酸盐，进行了与提取相同的操作。添加水，使之冷却并分离成两层，使HPA分配于油层侧，使羧酸盐分配于水层侧，从而除去了羧酸盐。另外，在专利文献4中记载了利用蒸馏除去低沸点杂质的工艺。另外，在专利文献5中记载了，作为将提取和蒸馏组合的方法，用辛醇进行提取而除去有机酸盐后，利用蒸馏除去低沸点杂质的工艺。[现有技术文献]专利文献专利文献1：日本特开2007－70339号公报专利文献2：日本特开2001－302673号公报专利文献3：日本特开平07－082192号公报专利文献4：日本特表2010－520250号公报专利文献5：日本专利第3224547号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的课题]如专利文献2和专利文献3中所述，用作NPG和SPG的原料的HPA会与水一起供应给反应体系。另一方面，水以外的HPA中所含的杂质会阻碍反应或对目标物的品质产生影响。因此，必须减少水以外的HPA中所含的杂质。另外，在无水的状态下，由于二次反应，HPA的一部分会转变为新戊二醇-羟基新戊酸酯。另外，作为NPG和SPG的原料而供应给反应时，会进行溶解HPA之后再添加的操作，但是，如果加热的话，则更容易向新戊二醇-羟基新戊酸酯转变。因此，为了降低溶解时的温度，可以使水共存。特别是，由于SPG的合成等在水溶剂中进行，因此，即使存在水也没有影响。这样，作为杂质的水的存在不会成为问题。在专利文献1所记载的析晶中，收率最大也只有84％，存在有待提高高纯度的HPA的生产率的技术问题。另外，用于析晶精制的装置的建设成本和运转成本高，不适合大量生产。另外，在使用水作为溶剂的析晶中，产生大量的废水。因此，也需要对上述废水进行处理，从环境以及经济性的观点考虑是不优选的。在专利文献3所记载的提取中，虽然能够除去甲酸盐等羧酸盐，但是不能充分地除去FA、NPG和其他杂质。关于FA，相对于HPA依然残留0.32质量％。在专利文献4所记载的蒸馏中，能够除去未反应的IBAL和作为催化剂使用的三乙胺。然而，无法除去如甲酸盐那样的形成盐的杂质和FA那样的容易热变性的化合物等。另外，由于是利用蒸馏而只除去低沸点杂质的工艺，因此，无法除去沸点高于HPA的杂质。专利文献5所记载的将提取和蒸馏(通过蒸馏除去低沸点杂质)组合的方法中，虽然能够有效地除去甲酸盐和低沸点杂质，但是在蒸馏工序后，相对于HPA也残留1.74质量％的IBAL。另外，存在如下问题：即，相对于提取溶剂和作为原料的IBAL的合计，水的量为35质量％以下，蒸馏后新戊二醇酯的含量也多，另外，蒸馏后的IBAL的残留也多等。根据以上说明可知，目前已知的方法都无法实现在选择性地除去HPA所含的水以外的杂质、特别是IBAL等的同时以高收率获得HPA。尤其是，在现有技术中，充分减少HPA中的IBAL是困难的。因此，本专利技术的目的在于，提供一种利用IBAL和FA而得到HPA的制造方法，该制造方法能够大量生产，且能够选择性地除去HPA所含的水以外的杂质、特别是IBAL等，并且提高了HPA的回收率。进一步而言，本专利技术的目的在于，提供一种HPA的制造方法，其将由HPA作为二次副产物生成的特定的杂质即新戊二醇-异丁酸酯体、异丁醛-羟基新戊醛-缩醛体和异丁醛-羟基新戊醛-醇醛体的含量控制得较低。[用于解决技术问题的方法]本专利技术的专利技术者们为了解决上述技术问题进行了精心研究。其结果发现：通过在碱性条件下用IBAL等醛溶剂提取HPA反应液，HPA所含的甲酸盐能够向水层侧分配。另外，本专利技术的专利技术者们发现，还能够减少FA。进一步，本专利技术的专利技术者们还发现：利用蒸馏除去提取溶剂的同时除去其他的低沸点杂质时，通过使水共存，能够以高收率得到选择性地除去了水以外的杂质的高纯度的HPA，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及以下的<1>～<12>。<1>一种羟基新戊醛的制造方法，其中，依次包括下述的工序(i)～工序(iii)，工序(i)：使异丁醛和甲醛反应而得到含有羟基新戊醛的反应液的反应工序；工序(ii)：在碱性条件下利用式(1)所示的醛溶剂提取上述反应液而得到含有羟基新戊醛的提取液的提取工序；工序(iii)：对上述提取液进行蒸馏并由釜底残留物回收羟基新戊醛的蒸馏和回收工序，(式(1)中，R表示碳原子数为3以上7以下的饱和烷基。)工序(iii)的蒸馏工序是使提取液和水共存的条件下进行蒸馏的工序，其中，相对于供给给蒸馏的提取液中的来自原料的异丁醛和式(1)所示的醛溶剂的合计量100质量份，供给给蒸馏的水的量为100质量份以上2,000质量份以下。<2>如<1>所述的羟基新戊醛的制造方法，其中，相对于供给给蒸馏的提取液中的羟基新戊醛100质量份，供给给蒸馏的水的量为50质量份以上1,000质量份以下。<3>如<1>所述的羟基新戊醛的制造方法，其中，在上述工序(ii)之后、上述工序(iii)之前，包括对提取液进行浓缩的工序。<4>如<1>～<3>中任一项所述的羟基新戊醛的制造方法，其中，上述式(1)所示的醛溶剂为异丁醛。<5>如<1>～<4>中任一项所述的羟基新戊醛的制造方法，其中，上述工序(iii)是一边将提取液与水混合一边连续地供给给蒸馏装置并由釜底残留物回收羟基新戊醛的工序。<6>如<1>～<5>中任一项所述的羟基新戊醛的制造方法，其中，上述工序(iii)是一边将提取液与水混合并加热一边连续地供给给蒸馏装置并由釜底残留物回收羟基新戊醛的工序。&lt本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种羟基新戊醛的制造方法，其特征在于：依次包括下述的工序(i)～工序(iii)，工序(i)：使异丁醛和甲醛反应而得到含有羟基新戊醛的反应液的反应工序，工序(ii)：在碱性条件下利用式(1)所示的醛溶剂提取所述反应液而得到含有羟基新戊醛的提取液的提取工序，工序(iii)：对所述提取液进行蒸馏并由釜底残留物回收羟基新戊醛的蒸馏和回收工序，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.07 JP 2016-0016981.一种羟基新戊醛的制造方法，其特征在于：依次包括下述的工序(i)～工序(iii)，工序(i)：使异丁醛和甲醛反应而得到含有羟基新戊醛的反应液的反应工序，工序(ii)：在碱性条件下利用式(1)所示的醛溶剂提取所述反应液而得到含有羟基新戊醛的提取液的提取工序，工序(iii)：对所述提取液进行蒸馏并由釜底残留物回收羟基新戊醛的蒸馏和回收工序，式(1)中，R表示碳原子数为3以上7以下的饱和烷基，并且，工序(iii)的蒸馏工序是使提取液和水共存的条件下进行蒸馏的工序，其中，相对于供给给蒸馏的提取液中的来自原料的异丁醛和式(1)所示的醛溶剂的合计量100质量份，供给给蒸馏的水的量为100质量份以上2,000质量份以下。2.如权利要求1所述的羟基新戊醛的制造方法，其特征在于：相对于供给给蒸馏的提取液中的羟基新戊醛100质量份，供给给蒸馏的水的量为50质量份以上1,000质量份以下。3.如权利要求1所述的羟基新戊醛的制造方法，其特征在于：在所述工序(ii)之后、所述工序(iii)之前，包括对提取液进行浓缩的工序。4.如权利要求1～3中任一项所述的羟基新戊醛的制造方法，其特征在于：所述式(1)所示的醛溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤由实，山根正大，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP