特許 7079874 製品１，３－ブチレングリコール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-25

(45)【発行日】2022-06-02

(54)【発明の名称】製品１，３－ブチレングリコール

(51)【国際特許分類】

   C07C 31/20 20060101AFI20220526BHJP

   C07C 29/74 20060101ALI20220526BHJP

【ＦＩ】

C07C31/20 B

C07C29/74

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021084070

(22)【出願日】2021-05-18

【審査請求日】2021-06-07

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】312004880

【氏名又は名称】ＫＨネオケム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】村主 昭博

(72)【発明者】

【氏名】岩佐 智弘

(72)【発明者】

【氏名】白村 隆

(72)【発明者】

【氏名】金田 純

【審査官】武貞 亜弓

(56)【参考文献】

【文献】特許第６８０４６０１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００３－０９６００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第００／００７９６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０２０－５１２３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１９－００２３４６６（ＫＲ，Ａ）

【文献】米国特許第０８４４５７３３（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０７Ｃ ２９／００－ ３１／４４

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記試料調製実施後の下記条件下におけるＨＰＬＣ分析において、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンの２，４－ジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピークの吸光度の和により算出される重量率が９０ｐｐｍ以下である、製品１，３－ブチレングリコール。

［試料調製］
２，４－ジニトロフェニルヒドラジンカートリッジにアセトニトリル５ｍＬを加えて２，４－ジニトロフェニルヒドラジンを抽出した溶液１０００μＬと、０．２ｍｏｌ/Ｌ塩酸１００μＬを、製品１，３－ブチレングリコール０．０５ｇに加えて４５℃で２時間反応を行う。

［ＨＰＬＣ分析の条件］
測定試料：前記試料調製によって得られる反応液を、ＨＰＬＣにて使用する移動相で２ｍＬに希釈した溶液を測定試料とする。
検出器：ＵＶ－Ｖｉｓ検出器
検出波長：３６９ｎｍ
分析カラム：パルミットアミドプロピル基修飾のシリカゲル（粒子径５μｍ、内径×長さ＝４．６ｍｍ×２５ｃｍ、ポアサイズ１００Å、表面被覆率２．７μｍｏｌ／ｍ ² 、表面積４５０ｍ ² ／ｇ、金属不純物５ｐｐｍ未満、カーボン含量１９．５％）を固定相としたカラム
分析条件：カラム温度 ４０℃
移動相：アセトニトリル/蒸留水＝５０/５０（ｖｏｌ比）
移動相流量：０．４ｍＬ/ｍｉｎ
試料注入量：２０μＬ
検量線：別途合成した２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体を用いて作成

【請求項2】

前記２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンの２，４－ジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピークの吸光度の和により算出される重量率が７５ｐｐｍ以下である、請求項１記載の製品１，３－ブチレングリコール。

【請求項3】

前記２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンの２，４－ジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピークの吸光度の和により算出される重量率が６０ｐｍ以下である、請求項１又は２記載の製品１，３－ブチレングリコール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、合成樹脂の原料、界面活性剤の原料、溶媒、不凍液、化粧品原料等として有用な製品１，３－ブチレングリコールに関する。

【背景技術】

【0002】

１，３－ブチレングリコールは、沸点２０８℃の粘調な無色透明、無臭の液体で、化学的安定性に優れる。このため、１，３－ブチレングリコールは、各種の合成樹脂、界面活性剤の原料として用いられる。また、１，３－ブチレングリコールは、その優れた吸湿特性、低揮発性、低毒性を活かして化粧品、吸湿剤、高沸点溶剤、不凍液の材料としても利用されている。特に近年、化粧品業界では無毒、無刺激の１，３－ブチレングリコールが保湿剤として優れた性質を有するため、その需要を大きく伸ばしている。

【0003】

特許文献１には、臭気の少ない１，３－ブチレングリコールが開示されており、臭気の少ない１，３－ブチレングリコールを得る方法として、粗１，３－ブチレングリコールを、水及び有機溶媒と混合し、水層と有機層に相分離させた後、１，３－ブチレングリコールを含む水層を得る工程を含む１，３－ブチレングリコールの製造方法が開示されている。同文献の製造方法では、抽剤として使用される有機溶媒として、ケトン類が良いとされ、メチルイソブチルケトンがより好ましいとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００３－９６００６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された方法では完全に臭気を無くすことは難しく、そのうえ長期保存していると経時変化により微臭が発生してくるという問題がある。
また、化粧品分野において１，３－ブチレングリコールを使用する際には、塩基性条件下で加熱して配合することがあるが、特許文献１に記載された方法で得られる１，３－ブチレングリコールは、塩基性条件下での混合調製において着色するという問題もある。

【0006】

上記事情に鑑み、本発明は、無臭かつ経時による臭気が発生しないことに加えて、塩基性条件下での着色も生じにくい、製品１，３－ブチレングリコールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは鋭意検討した結果、１，３－ブチレングリコール中に含まれる特定の不純物の濃度を一定以下に抑えることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。

【0008】

すなわち、本発明は以下のとおりである。
［１］
下記試料調製実施後の下記条件下におけるＨＰＬＣ分析において、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンの２，４－ジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピークの吸光度の和により算出される重量率が９０ｐｐｍ以下である、製品１，３－ブチレングリコール。
［試料調製］
２，４－ジニトロフェニルヒドラジンカートリッジ（ＩｎｅｒｔＳｅｐ ｍｉｎｉ ＡＥＲＯ ＤＮＰＨ、ＧＬ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃ.）にアセトニトリル５ｍＬを加えて２，４－ジニトロフェニルヒドラジンを抽出した溶液１０００μＬと、０．２ｍｏｌ/Ｌ塩酸１００μＬを、製品１，３－ブチレングリコール０．０５ｇに加えて４５℃で２時間反応を行う。
［ＨＰＬＣ分析の条件］
測定試料：前記試料調製によって得られる反応液を、ＨＰＬＣにて使用する移動相で２ｍＬに希釈した溶液を測定試料とする。
検出器：ＵＶ－Ｖｉｓ検出器
検出波長：３６９ｎｍ
分析カラム：Ｍｅｒｃｋ社製ＳＵＰＥＬＣＯ（登録商標） Ａｓｃｅｎｔｉｓ（登録商標）ＲＰ －Ａｍｉｄｅ（粒子径５μｍ、内径×長さ＝４．６ｍｍ×２５ｃｍ）
分析条件：カラム温度 ４０℃
移動相：アセトニトリル/蒸留水＝５０/５０（ｖｏｌ比）
移動相流量：０．４ｍＬ/ｍｉｎ
試料注入量：２０μＬ
検量線：別途合成した２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体を用いて作成
［２］
前記２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンの２，４－ジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピークの吸光度の和により算出される重量率が７５ｐｐｍ以下である、上記［１］記載の製品１，３－ブチレングリコール。
［３］
前記２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンの２，４－ジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピークの吸光度の和により算出される重量率が６０ｐｍ以下である、上記［１］又は［２］記載の製品１，３－ブチレングリコール。

【発明の効果】

【0009】

本発明により、無臭かつ経時による臭気が発生しないことに加えて、塩基性条件下での着色も生じにくい、製品１，３－ブチレングリコールを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１における１，３－ブチレングリコールの予め２，４－ジニトロフェニルヒドラジン試薬で反応させた後のＨＰＬＣ分析のチャートである。

【図2】比較例１における１，３－ブチレングリコールの予め２，４－ジニトロフェニルヒドラジン試薬で反応させた後のＨＰＬＣ分析のチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明する。本発明は、以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
なお、本実施形態においては、最終製品である１，３－ブチレングリコールを「製品１，３－ブチレングリコール」、原料としての１，３－ブチレングリコールを「粗１，３－ブチレングリコール」とも言う。

【0012】

本実施形態に係る製品１，３－ブチレングリコールは、予め２，４－ジニトロフェニルヒドラジン試薬で反応させた後における特定条件下のＨＰＬＣ分析において、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンの２，４－ジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピークの吸光度の和により算出される重量率（以下、単に「ピーク和重量率」とも言う。）が９０ｐｐｍ以下である。なお、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンの２，４－ジニトロフェニルヒドラジン誘導体は、１，３－ブチレングリコールに含まれる不純物を２，４－ジニトロフェニルヒドラジン（以下、「ＤＮＰＨ」とも言う。）により誘導化した化合物であり、後述する特定条件でのＨＰＬＣ分析において、当該誘導体のピークはＤＮＰＨのピークの相対保持時間を１．０としたとき、相対保持時間が１．１～１．６の範囲に現れるピークＡ、Ｂ（図１及び図２参照）である。

【0013】

本実施形態におけるＨＰＬＣ分析の測定条件は以下のとおりである。
［試料調製］
２，４－ジニトロフェニルヒドラジンカートリッジ（ＩｎｅｒｔＳｅｐ ｍｉｎｉ ＡＥＲＯ ＤＮＰＨ、ＧＬ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃ.）にアセトニトリル５ｍＬを加えて２，４－ジニトロフェニルヒドラジンを抽出した溶液１０００μＬと、０．２ｍｏｌ/Ｌ塩酸１００μＬを、製品１，３－ブチレングリコール０．０５ｇに加えて４５℃で２時間反応を行う。
［ＨＰＬＣ分析の条件］
測定試料：前記試料調製によって得られる反応液を、ＨＰＬＣにて使用する移動相で２ｍＬに希釈した溶液を測定試料とする。
検出器：ＵＶ－Ｖｉｓ検出器
検出波長：３６９ｎｍ
分析カラム：Ｍｅｒｃｋ社製ＳＵＰＥＬＣＯ（登録商標） Ａｓｃｅｎｔｉｓ（登録商標） ＲＰ－Ａｍｉｄｅ（粒子径５μｍ、内径×長さ＝４．６ｍｍ×２５ｃｍ）
分析条件：カラム温度 ４０℃
移動相：アセトニトリル/蒸留水＝５０/５０（ｖｏｌ比）
移動相流量：０．４ｍＬ/ｍｉｎ
試料注入量：２０μＬ
検量線：別途合成した２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体を用いて作成
上記方法で調製した試料の測定においては、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピークの紫外分光光度計による３６９ｎｍでの吸光度を測定する。得られた吸光度の和を、上記検量線によって導出された式である「ピーク和重量率（ｐｐｍ）＝０．２０６×吸光度の和」を用いて１，３―ブチレングリコール中の２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体の重量率に換算する。

【0014】

上記ピーク和重量率が９０ｐｐｍ以下であることにより、製品１，３－ブチレングリコールの臭気の発生や塩基性条件下での着色が低減される。
ピーク和重量率は、本発明の効果がより顕著となる観点から、７５ｐｐｍ以下が好ましく、より好ましくは６０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４４ｐｐｍ以下、特に好ましくは３０ｐｐｍ以下である。重量率の下限としては特に限定されないが、製造コストの観点から、例えば、１ｐｐｍ以上であってもよい。

【0015】

上記条件でのＨＰＬＣ分析において、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体の相対保持時間は、例えば、別途合成した２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンの重量濃度が３００ｐｐｍになるようＫＨネオケム（株）製１，３－ブチレングリコールで希釈した溶液０．０５ｇに、０．２ｍｏｌ/Ｌ塩酸１００μＬと、ＤＮＰＨカートリッジ（ＩｎｅｒｔＳｅｐ ｍｉｎｉ ＡＥＲＯ ＤＮＰＨ、ＧＬ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃ.）にアセトニトリル５ｍＬを加えて抽出した溶液１０００μＬを加えて、４５℃で２時間反応を行い、得られた反応液をＨＰＬＣ分析にて使用する移動相で２ｍＬに希釈し、上記条件のＨＰＬＣ分析にて２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピークを測定することによって確認することができる。

【0016】

本実施形態の製品１，３－ブチレングリコールにおいて、下記条件でのガスクロマトグラフィー分析における１，３－ブチレングリコールのピークの面積率は特に限定されないが、要求される製品品質に応じて、例えば、９９．５％以上であることが好ましく、より好ましくは９９．７％以上、さらに好ましくは９９．８％以上、特に好ましくは９９．９％以上である。

【0017】

本実施形態におけるガスクロマトグラフィー分析の測定条件は以下のとおりであることが好ましい。
［ガスクロマトグラフィー分析の条件］
分析カラム：固定相がジメチルポリシロキサンであるカラム（長さ３０ｍ×内径０．２５ｍｍ×膜厚０．２５μｍ）
昇温条件：５℃／分で８０℃から２３０℃まで昇温した後、２３０℃で１０分間保持
試料導入温度：２５０℃
キャリアガス：窒素
カラムのガス流量：０．５ｍＬ／分
検出器及び検出温度：水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）、２５０℃

【0018】

［塩基性条件下での着色］
本実施形態における製品１，３－ブチレングリコールは、塩基性条件下での着色が生じにくいという利点を有するものである。本実施形態の製品１，３－ブチレングリコールを塩基性条件下、９０℃で６時間加熱した後のビースター表色系（ＪＩＳＺ８７２９）の色彩度（ｂ＊）は特に限定されないが、例えば、３回の測定における平均値で４．４以下が好ましく、より好ましくは４．１以下、特に好ましくは３．８以下である。

【0019】

[製品１，３－ブチレングリコールの製造方法]
（原料）
本実施形態における製品１，３－ブチレングリコールを製造する際に原料として使用される粗１，３－ブチレングリコールとしては、特に限定されることはないが、例えば、臭気を感じる１，３－ブチレングリコール又は経時的に臭気が増加する１，３－ブチレングリコール等が挙げられる。あるいは、塩基性条件下での調製において着色する１，３－ブチレングリコール等も挙げられる。

【0020】

原料としての粗１，３－ブチレングリコールとしては、上述した特定条件下のガスクロマトグラフィー分析における１，３－ブチレングリコールのピークの面積率が、製品１，３－ブチレングリコールに含まれる不純物量の低減の観点から、９９．５％以上であることが好ましく、より好ましくは９９．６％以上、さらに好ましくは９９．７％以上である。

【0021】

原料としての粗１，３－ブチレングリコールの製造方法は、特には限定されないが、例えば、公知の方法（特公平３－８０１３９公報、特開平７－２５８１２９号公報等参照）により、粗１，３－ブチレングリコールを製造することができる。また、アセトアルドールの液相水素還元法により製造されたもの、１，３－ブチレンオキサイドの加水分解法により製造されたもの、又は微生物や菌類を用いた発酵法により製造されたもの、これらの混合物など、いずれのものを用いてもよい。中でも、本発明の効果がより顕著となる傾向にあるため、アセトアルドールの液相水素還元法によって得られた反応生成物を用いることが好ましい。アセトアルドールの液相水素還元法においては、臭気原因物質と考えられるアセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、クロトンアルデヒド、メチルビニルケトン、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサン等の低沸点化合物やこれらの縮合物、あるいはこれらと１，３－ブチレングリコールとのアセタール、これらとエタノールとのアセタールなどが副生し、これらは蒸留によっても完全に取り除くことが難しい。上記臭気原因物質とは、そのもの自体が臭気源であるものや、経時変化、加熱処理、化学処理等により臭気物質となるもの等が含まれる。

【0022】

また、アセトアルドールの水素還元法によって得られる反応生成物から副生成物であるエタノールなどのアルコール類、塩、水分等を除去した後のものを用いてもよい。これらの成分を除去する方法としては限定されず、蒸留、吸着等の方法を用いることができる。

【0023】

また、アセトアルドールの水素還元法によって得られる反応生成物から副生成物であるエタノールなどを蒸留により除いたものや、エタノールを除去した後の留分にさらに１つ以上の公知精製工程、例えば、アルカリ金属化合物（例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）を添加して加熱処理する工程（特許４５５９６２５号公報等参照）等を施したものを粗１，３－ブチレングリコールとして用いてもよい。また、粗１，３－ブチレングリコールは、市販品として入手することも可能である。

【0024】

本実施形態における製品１，３－ブチレングリコールの製造方法としては、特に限定されず、例えば、粗１，３－ブチレングリコールを水及び有機溶媒と混合し、水層と有機層に相分離させた後、１，３－ブチレングリコールを含む水層を得る工程（抽出工程）と、前記１，３－ブチレングリコールを含む水層を加熱処理する工程（加水分解工程）と、前記加熱処理後の１，３－ブチレングリコールを含む水層から水を留去する工程（脱水蒸留工程）と、前記水を留去した後の１，３－ブチレングリコールから低沸点成分を留去する工程（脱低沸蒸留工程）と、を含む方法を用いることができる。以下、各工程について説明する。

【0025】

［抽出工程］
本実施形態の製品１，３－ブチレングリコールの製造方法における抽出工程は、粗１，３－ブチレングリコールを水及び有機溶媒と混合し、水層と有機層に相分離させた後、１，３－ブチレングリコールを含む水層を得る工程である。ここで、有機溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の環状脂肪族炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル等のエーテル類、塩化メチレン、クロロホルム等の有機塩素化物類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メチルイソブチルケトン等のケトン類等が挙げられ、中でも不純物除去の観点から、環状脂肪族炭化水素類が好ましく、メチルシクロヘキサンがより好ましい。これらの有機溶媒は単独で用いてもよいし、２種以上を選択して任意の比で混合して用いてもよい。有機溶媒の使用量は、粗１，３－ブチレングリコール１００質量部に対して、抽出効率の観点から、１０～３００質量部であることが好ましく、２０～２００質量部であることがより好ましい。

【0026】

水の使用量は、粗１，３－ブチレングリコール１００質量部に対して、抽出効率の観点から、２０～４００質量部であることが好ましく、４０～２００質量部であることがより好ましい。粗１，３－ブチレングリコールに水及び有機溶媒を添加する順番については、特に限定されない。粗１，３－ブチレングリコールに水及び有機溶媒を混合する温度は、特に限定されないが、抽出効率の観点から、５～８０℃の間の温度であることが好ましく、１０～５０℃の間の温度であることがより好ましい。

【0027】

粗１，３－ブチレングリコールと、水及び有機溶媒との混合は、例えば、回分式又は連続式等で実施することができる。
回分式で実施する場合、例えば、混合槽に粗１，３－ブチレングリコール、水及び有機溶媒を入れ、好ましくは１０秒～２時間撹拌した後、好ましくは１分～２時間静置して相分離し、１，３－ブチレングリコールを含む水層を得る形態等が挙げられる。得られた１，３－ブチレングリコールを含む水層に対して、さらに有機溶媒を加え、相分離した後、１，３－ブチレングリコールを含む水層を得る操作を繰り返してもよく、繰り返す回数としては、１～３回が好ましい。この場合、添加する有機溶媒の使用量は、１回当たり、粗１，３－ブチレングリコール１００質量部に対して、１０～３００質量部であることが好ましい。
連続式で実施する場合の装置としては、一般に連続抽出等に用いられる装置、例えば、ミキサーとセトラの組み合わせ、スプレー塔、充填塔、棚段塔等が使用できるが、特に、理論段数が３段以上の充填塔又は棚段塔を用いることが好ましい。

【0028】

［加水分解工程］
本実施形態の製品１，３－ブチレングリコールの製造方法における加水分解工程は、抽出工程で得た１，３－ブチレングリコールを含む水層を加熱処理する工程である。１，３－ブチレングリコールを含む水層を加熱処理することにより、そこに含まれるアセタール化合物などが加水分解して低沸点物となるため、その後の蒸留工程において臭気原因であり、かつ塩基性条件下での着色原因となる低沸点物が効率的に除去されると推測される。但し、本発明のメカニズムは上記に限定されることはない。

【0029】

加水分解工程における加熱時間としては、特に限定されないが、好ましくは２０分～９時間、より好ましくは１～６時間、さらに好ましくは１～３時間である。加熱時間が２０分以上であると、アセタール化合物の加水分解が十分に進む傾向にあり、９時間以下であると、加熱処理にかかるコストを抑制することができる傾向にある。

【0030】

また、加水分解工程における加熱温度としては、特に限定されないが、好ましくは６０～１３０℃、より好ましくは７５～１１５℃、さらに好ましくは９０～１００℃である。加熱温度が６０℃以上であると、アセタール化合物の加水分解が十分に進む傾向にあり、１３０℃以下であると、１，３－ブチレングリコールを含む水層からの水の気化が抑えられ、アセタール化合物の加水分解速度を維持できる傾向にある。

【0031】

加水分解工程における加熱処理装置としては特に限定されず、例えば、連続式管型、回分式槽型、連続式槽型等の加熱処理装置が挙げられ、回分式を用いる場合は、撹拌効率の観点から、特に回分式槽型が好ましい。

【0032】

［脱水蒸留工程］
本実施形態の製品１，３－ブチレングリコールの製造方法における脱水蒸留工程は、加水分解工程で得た１，３－ブチレングリコールを含む水層から水を留去する工程である。脱水蒸留工程において用いる蒸留装置としては、例えば、多孔板塔、泡鐘塔、充填塔等が挙げられるが、中でも、理論段数が７～４０段の充填塔が好ましい。蒸留塔は、１塔でもよいし、２塔以上のものを用いてもよい。蒸留の条件としては、蒸留塔の塔頂部の圧力が５～２０ｋＰａであることが好ましく、蒸留塔の塔底部の温度が１２０～１６０℃であることが好ましく、１３５～１５５℃であることがより好ましい。脱水蒸留工程の具体的な態様としては、例えば、１，３－ブチレングリコールを含む水層を蒸留塔の塔頂より連続的に供給し、塔頂より水を多く含む留分を連続的に抜き出すと同時に、塔底より１，３－ブチレングリコールを連続的に抜き出す方法等が挙げられる。

【0033】

［脱低沸蒸留工程]
本実施形態の１，３－ブチレングリコールの製造方法における脱低沸蒸留工程は、脱水蒸留工程で得た１，３－ブチレングリコールから低沸点成分を留去する工程である。脱低沸蒸留工程において用いる蒸留装置としては、例えば、多孔板塔、泡鐘塔、充填塔等が挙げられるが、中でも、理論段数が７～４０段の充填塔が好ましい。蒸留塔は、１塔でもよいし、２塔以上のものを用いてもよい。蒸留の条件としては、蒸留塔の塔頂部の圧力が１～２０ｋＰａであることが好ましく、蒸留塔の塔底部の温度が１００～１６０℃であることが好ましく、１１０～１４０℃であることがより好ましい。脱低沸蒸留工程の具体的な態様としては、例えば、１，３－ブチレングリコールを蒸留塔の塔頂より連続的に供給し、塔頂より低沸点分を多く含む留分を連続的に抜き出すと同時に、塔底より１，３－ブチレングリコールを連続的に抜き出す方法等があげられる。

【実施例】

【0034】

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。原料となる粗１，３－ブチレングリコールとしては、ＫＨネオケム（株）製１，３－ブチレングリコール（製品名：１，３－ブチレングリコール）を用いた。また、各種分析及び評価は、以下に従って行った。

【0035】

［ＨＰＬＣ分析］
以下の条件で、製品１，３－ブチレングリコールのＨＰＬＣ分析を行った。
（ＨＰＬＣ分析の条件）
試料調製：２，４－ジニトロフェニルヒドラジンカートリッジ（ＩｎｅｒｔＳｅｐ ｍｉｎｉ ＡＥＲＯ ＤＮＰＨ、ＧＬ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃ.）にアセトニトリル５ｍＬを加えて２，４－ジニトロフェニルヒドラジンを抽出した溶液１０００μＬと、０．２ｍｏｌ/Ｌ塩酸１００μＬを、１，３－ブチレングリコール０．０５ｇに加えて４５℃で２時間反応を行った。当該反応液をＨＰＬＣにて使用する移動相で２ｍＬに希釈した溶液を測定試料とした。
分析装置：Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製 Ａｇｉｌｅｎｔ １２００Ｓｅｒｉｅｓ
検出器：Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製 Ａｇｉｌｅｎｔ １２００Ｓｅｒｉｅｓ ＵＶ－Ｖｉｓ検出器 Ｇ１３１４Ｂ
検出波長：３６９ｎｍ
分析カラム：Ｍｅｒｃｋ社製ＳＵＰＥＬＣＯ（登録商標） Ａｓｃｅｎｔｉｓ（登録商標）ＲＰ－Ａｍｉｄｅ（粒子径５μｍ、内径×長さ＝４．６ｍｍ×２５ｃｍ）
分析条件：カラム温度４０℃
移動相：アセトニトリル／蒸留水＝５０／５０（ｖｏｌ比）
移動相流量：０．４ｍＬ/ｍｉｎ
試料注入条件：２０μＬ
検量線：別途合成した２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体を用いて作成
なお、Ｍｅｒｃｋ社製ＳＵＰＥＬＣＯ（登録商標） Ａｓｃｅｎｔｉｓ（登録商標）ＲＰ－Ａｍｉｄｅは、パルミットアミドプロピル基修飾のシリカゲル（粒子径５μｍ、内径×長さ＝４．６ｍｍ×２５ｃｍ、ポアサイズ１００Å、表面被覆率２．７μｍｏｌ／ｍ ² 、表面積４５０ｍ ² ／ｇ、金属不純物５ｐｐｍ未満、カーボン含量１９．５％）を固定相としたカラムである。

【0036】

上述の方法で調製した試料の測定では、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピークの紫外分光光度計による３６９ｎｍでの吸光度を測定した。得られた吸光度の和を、上記検量線によって導出された式である「ピーク和重量率（ｐｐｍ）＝０．２０６×吸光度の和」を用いて１，３－ブチレングリコール中の２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体の重量率に換算した。ＤＮＰＨのピークの相対保持時間を１．０としたとき、相対保持時間が１．１～１．６の範囲に現れるピーク（図１のピークＡ及びＢ）を２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピークとした。

【0037】

［ガスクロマトグラフィー分析］
以下の条件で、対象となる製品１，３－ブチレングリコールのガスクロマトグラフィー分析を行った。
［ガスクロマトグラフィー分析の条件］
分析装置：Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製 ７８９０Ｂ ガスクロマトグラフィーＳｙｓｔｅｍ
分析カラム：Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製 ＤＢ－ＷＡＸ （長さ３０ｍ×内径０．２５ｍｍ×膜厚０．２５μｍ）
昇温条件：５℃／分で８０℃から２３０℃まで昇温した後、２３０℃で１０分間保持
試料導入温度：２５０℃
キャリアガス：窒素
カラムのガス流量：０．５ｍＬ／分
検出器及び検出温度：水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）、２５０℃
コントロールモード：コンスタントフロー
スプリット比：５０：１
試料注入条件：１μＬ

【0038】

［臭気試験］
実施例及び比較例で得られた１，３－ブチレングリコールについて、以下の２通りの方法に従って臭気の評価を行った。
（臭気試験の条件）
１，３－ブチレングリコールの１０重量％水溶液１０ｇを２０ｍＬの広口ガラス瓶に入れてふたを閉め、室温で１分間激しく撹拌した。ふたを開けて臭気を嗅ぎ、標準臭気サンプルと比較して、試料の臭気レベルを決定した。評価人数は７名とし、各人の評価結果の平均点を算出し評点とした。
（におい戻り試験の条件）
１，３－ブチレングリコールの１０重量％水溶液１０ｇを２０ｍＬの広口ガラス瓶に入れてふたを閉め、５０℃で３日間、加熱した。その後、室温まで冷却し、１分間激しく撹拌した。ふたを開けて臭気を嗅ぎ、標準臭気サンプルと比較して、試料の臭気レベルを決定した。評価人数は７名とし、各人の評価結果の平均点を算出し評点とした。なお、上記試験のことをにおい戻り試験と呼称する。
（評価）
ＫＨネオケム（株）製１，３－ブチレングリコールの１０重量％水溶液を臭気の標準臭気サンプルとし、サンプルの評点を５とした。臭気を感じない場合を評点１とし、その間を以下に従って評点２～４とした。
１：臭気を感じない
２：微かに臭気を感じる
３：弱い臭気を感じる
４：臭気を感じる
５：明瞭に臭気を感じる

【0039】

［塩基性着色試験］
実施例及び比較例で得られた１，３－ブチレングリコールについて、以下の方法に従って塩基性条件下での着色の評価を行った。
（塩基性着色試験の条件）
１００ｍＬ耐熱メジューム瓶に水１３ｇと水酸化カリウム２ｇを加え混合し、さらに対象となる１，３－ブチレングリコール６ｇを加えた。次いで、耐熱メジューム瓶をウォータバスに浸け、９０℃で６時間加熱処理を行った。室温まで冷却後、日本電色社製の色差計ＳＥ２０００で塩基処理後の溶液の色彩度（ｂ＊）を測定した。同様の操作を３回行い、３回の測定結果の平均点を算出し、色彩度（ｂ＊）の評点とした。

【0040】

［実施例１］
（抽出工程）
ＫＨネオケム（株）製１，３－ブチレングリコール１００ｇ、水１００ｇ、メチルシクロヘキサン１００ｇを５００ｍＬセパラブルフラスコに仕込み、温度を１０℃とし回転数５００回転／分で１０分間撹拌後、５分間静置し、水層と有機層に相分離した。分離した水層にさらにメチルシクロヘキサン１００ｇを加え、同様の操作を２回繰り返した。

【0041】

（加水分解工程）
次に抽出工程で得られた水層を冷却器付き三口フラスコに仕込み、オイルバス温度１００℃で１時間、加熱処理を施した。

【0042】

（脱水蒸留工程）
次に加熱処理後の水層をナスフラスコに仕込み、オイルバス温度１５０℃、８ｋＰａで３０分間、脱水濃縮し、１，３－ブチレングリコールを８７ｇ得た。

【0043】

（脱低沸蒸留工程）
上述の脱水濃縮後の１，３－ブチレングリコールを２０ｃｍのビグリュー分留装置を取り付けた蒸留装置で、オイルバス温度１２０℃、１．２ｋＰａで脱低沸蒸留を行い、蒸留装置塔頂から仕込み液量に対し、重量率３％分の留出液を留去した。その結果、製品１，３－ブチレングリコール７７ｇを得た。

【0044】

上述の製品１，３－ブチレングリコールについて、予め試料調製後で測定するＨＰＬＣ分析を行った結果、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピーク和重量率は４４ｐｐｍであった。また、上述の条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った結果、１，３－ブチレングリコールのピークの面積率が９９．７％であった。
製品１，３－ブチレングリコールについて臭気試験を行ったところ、臭気の評点は１、におい戻りの評点は１であった。また、塩基性着色試験を行ったところ、塩基性条件下、９０℃で６時間加熱保持した後の色彩度（ｂ＊）は４．１であった。
製品１，３－ブチレングリコールに関するこれらの結果を表１に示す。また、実施例１における製品１，３－ブチレングリコールのＨＰＬＣ分析のチャートを図１に示す。

【0045】

［実施例２］
抽出工程の温度を５０℃としたこと以外は実施例１と同様に行った。得られた製品１，３－ブチレングリコールについて、予め試料調製後で測定するＨＰＬＣ分析を行った結果、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピーク和重量率は３５ｐｐｍであった。また、上述の条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った結果、１，３－ブチレングリコールのピークの面積率が９９．７％であった。
製品１，３－ブチレングリコールについて臭気試験を行ったところ、臭気の評点は１、におい戻りの評点は１であった。また、塩基性着色試験を行ったところ、塩基性条件下、９０℃で６時間加熱保持した後の色彩度（ｂ＊）は４．０であった。
製品１，３－ブチレングリコールに関するこれらの結果を表１に示す。

【0046】

［実施例３］
加水分解工程の加熱処理時間を３時間としたこと以外は実施例１と同様に行った。得られた製品１，３－ブチレングリコールについて、予め試料調製後で測定する後述の条件にてＨＰＬＣ分析を行った結果、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピーク和重量率は２３ｐｐｍであった。また、上述の条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った結果、１，３－ブチレングリコールのピークの面積率が９９．７％であった。
製品１，３－ブチレングリコールについて臭気試験を行ったところ、臭気の評点は１、におい戻りの評点は１であった。また、塩基性着色試験を行ったところ、塩基性条件下、９０℃で６時間加熱保持した後の色彩度（ｂ＊）は３．９であった。
製品１，３－ブチレングリコールに関するこれらの結果を表１に示す。

【0047】

［実施例４］
脱低沸蒸留工程のオイルバス温度を１４０℃としたこと以外は実施例１と同様に行った。得られた製品１，３－ブチレングリコールについて、予め試料調製後で測定する後述の条件にてＨＰＬＣ分析を行った結果、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピーク和重量率は３０ｐｐｍであった。また、上述の条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った結果、１，３－ブチレングリコールのピークの面積率が９９．５％であった。
製品１，３－ブチレングリコールについて臭気試験を行ったところ、臭気の評点は１、におい戻りの評点は１であった。また、塩基性着色試験を行ったところ、塩基性条件下、９０℃で６時間加熱保持した後の色彩度（ｂ＊）は３．４であった。
製品１，３－ブチレングリコールに関するこれらの結果を表１に示す。

【0048】

［実施例５］
加水分解工程の加熱時間を３０分としたこと、かつ脱低沸蒸留工程において蒸留装置の塔頂から仕込み液量に対し、重量率０．０６％分の留出液を留去したこと以外は実施例１と同様に行った。得られた製品１，３－ブチレングリコールについて、予め試料調製後で測定する後述の条件にてＨＰＬＣ分析を行った結果、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピーク和重量率は７５ｐｐｍであった。また、上述の条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った結果、１，３－ブチレングリコールのピークの面積率が９９．７％であった。
製品１，３－ブチレングリコールについて臭気試験を行ったところ、臭気の評点は１、におい戻りの評点は２であった。また、塩基性着色試験を行ったところ、塩基性条件下、９０℃で６時間加熱保持した後の色彩度（ｂ＊）は４．３であった。
製品１，３－ブチレングリコールに関するこれらの結果を表１に示す。

【0049】

［比較例１］
加水分解工程と脱低沸蒸留工程を実施せず、抽出工程の抽剤をメチルイソブチルケトンとしたこと以外は実施例１と同様に行った。以下、詳細を示す。

【0050】

（抽出工程）
ＫＨネオケム（株）製１，３－ブチレングリコール１００ｇ、水１００ｇ、メチルイソブチルケトン１００ｇを５００ｍＬセパラブルフラスコに仕込み、温度１０℃とし回転数５００回転／分で１０分間撹拌後、５分間静置し、水層と有機層に相分離した。分離した水層にさらにメチルイソブチルケトン１００ｇを加え、同様の操作を２回繰り返した。

【0051】

（脱水蒸留工程）
次に抽出工程で得られた水層をナスフラスコに仕込み、オイルバス温度１５０℃、８ｋＰａで３０分間、脱水濃縮し、１，３－ブチレングリコール７９ｇを得た。

【0052】

脱水蒸留工程で得られた１，３－ブチレングリコールについて、予め試料調製後で測定するＨＰＬＣ分析を行った結果、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンのジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピーク和重量率は９８ｐｐｍであった。
得られた１，３－ブチレングリコールについて臭気試験を行ったところ、臭気の評点は３、におい戻りの評点は４であった。また、塩基性着色試験を行ったところ、塩基性条件下、９０℃で６時間加熱保持した後の色彩度（ｂ＊）は４．６であった。
１，３－ブチレングリコールに関するこれらの結果を表１に示す。
また、比較例１において得られた１，３－ブチレングリコールのＨＰＬＣ分析のチャートを図２に示す。

【0053】

【表1】

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明の１，３－ブチレングリコールは、合成樹脂の原料、界面活性剤の原料、溶媒、不凍液、化粧品原料等としての産業上利用可能性を有する。

【要約】

【課題】 無臭かつ経時による臭気が発生しないことに加えて、塩基性条件下での着色も生じにくい、製品１，３－ブチレングリコールを提供すること。
【解決手段】 下記試料調製実施後の下記条件下におけるＨＰＬＣ分析において、２－（ヒドロキシエチル）－２，６－ジメチル－１，３－ジオキサンの２，４－ジニトロフェニルヒドラジン誘導体のピークの吸光度の和により算出される重量率が９０ｐｐｍ以下である、製品１，３－ブチレングリコール。
【選択図】なし

【図1】

【図2】