(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ金属と第三級アルコールとの反応を触媒としての遷移金属塩の存在下にて行うことを特徴とするアルカリ金属アルコキシドの製造方法。
【請求項２】
塩化鉄（ＩＩＩ）を使用する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
遷移金属塩は、用いられるアルカリ金属の量に対して金属換算で１〜１０００ｐｐｍの量で使用される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
アルコールを過剰に使用し、分散媒及び溶剤として同時に機能させる請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
ｔｅｒｔ−ブタノール又はｔｅｒｔ−アミルアルコールを使用する請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
反応を、各アルコールの沸点で、又は沸点付近で行う請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
ナトリウムをアルカリ金属として使用する請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
反応を、アルコキシドの対応アルコール懸濁液が得られるように行う請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
アルカリ金属アルコキシドが、前記反応後に、過剰のアルコールを必要により蒸発させ、そして乾燥することにより、晶出でアルコールが除去されて固体状で得られる請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
反応、蒸発及び乾燥を、単一装置にて行う請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記装置は、隙間が狭い撹拌素子を有する反応器である請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
使用される反応器は、パドル乾燥器、ディスコセルム反応器（リスト乾燥器）、アンカー撹拌子付撹拌容器、螺旋撹拌子付撹拌容器、鍬ベラ混合器（ロエディゲ混合器）、及びアイリッヒ混合器から選択される反応器型又は混合器型を備える請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
使用される反応器は、パドル乾燥器又はアンカー撹拌子付撹拌容器である請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記撹拌器の他に、前記装置は他の撹拌又は微粉砕素子を備える請求項１１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
他の撹拌又は微粉砕素子は、ブレードミル、チョッパー、ディソルバーディスク、ディスク撹拌器、インラインブレード撹拌器、ツラックス撹拌器又はウルトラツラックスから選択される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
他の撹拌又は微粉砕素子は、湿式微粉砕用外部微粉砕装置である請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
アルカリ金属及び第三級アルコールからのアルカリ金属アルコキシドの製造における触媒としての遷移金属塩の使用法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、アルカリ金属アルコキシド、特に第三級アルコキシド、例えばナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシドの製造方法に関する。
【０００２】
アルカリ金属とアルコールとの反応によるアルカリ金属アルコキシド（アルカリ金属アルコレートとも言われる）の製造方法は、一般に知られている。この反応において、アルコールの鎖長及び構造は、反応速度に対して大きな影響を与える。鎖長が長くなり、かつアルコールの枝分かれの度合いが大きくなると、反応速度は遅くなる。第一級アルコールは極めて迅速に反応するが、第三級アルコールは極端に反応性が低い。第三級アルコールの反応は、一般的に、数時間から数日かかる。
【０００３】
他の要因として、反応の間に、アルコール中の各アルコキシドの飽和濃度を屡々超過するということがある。生成物が沈殿し、そしてアルカリ金属に付着するので、これがさらなる反応を遅らせる。このことは、温度が、アルカリ金属を溶解させ、それを撹拌により微分散させるために不十分である場合に特に問題となる。
【０００４】
反応速度が低いと、反応をさせる際に不都合を引き起こす。得られる空時収量が低いので、結局コストが高くなる。
【０００５】
アルコキシドを製造する場合、製造条件に応じて、３モルまでのアルコールを、アルコキシド１モルに対して、晶出によるアルコールとして結合させる。反応が不活性溶剤中で行われる場合、これらアルコール−アルコキシド錯体だけを晶化させることもある。晶出によるアルコールを添加する製造に結び付けられた結果、アルコキシドは多くの溶剤に対して不溶性となる。晶出によるアルコールはアルコキシドからの除去が困難であり、そしてこれにより、次の反応工程において望ましくない副反応がもたらされるであろう。従って、極めて短時間の反応時間内で晶出によりアルコール除去されたアルコキシドを得ることが目的となる。
【０００６】
アルカリ金属アルコキシド、特に、十分な反応速度で晶出によりアルコール除去された第三級アルカリ金属アルコキシドを得るための種々の方法が提案されてきた。
【０００７】
ＤＥ−Ａ２３３３６３４では、アルコール（例えば、イソアルコール、カルビノール、第二級、第三級及び第一級アルコール）を等モル量又は過剰でアルカリ金属又はアルカリ土類金属と反応させることによる、晶出によりアルコール除去され、かつ不活性溶剤に溶解するアルカリ金属及びアルカリ土類金属の製造方法を開示している。この反応は、過圧下及び、大気圧下において晶出によるアルコールが除去される温度の条件下で不活性溶剤中にて行われる。このような温度／圧力範囲内おいて、アルカリ金属は溶融状態なので、分散が容易であり、これにより反応速度の増大が得られ、そしてこれを相当大きな断片で添加することができる。それでも反応時間は比較的長くなる。過圧では、コストがさらにかかる圧力装置（pressure apparatus）を使用する必要がある。２つ以上の反応後、過剰の金属を使用することにより、不純物の凝集がもたらされる。この不純物は反応を分裂さることもあり、かつ洗浄操作が必要になる。
【０００８】
ＤＥ−Ｃ２６１２６４２では、第三級アルコール（例えば、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール及びｔｅｒｔ−アミルアルコール）を化学量論量のアルカリ金属と反応させることによる、晶出によりアルコール除去され、かつ不活性溶剤に溶解するアルカリ金属アルコキシドの製造方法を開示している。この反応は、アルカリ金属の融点以上で、かつ晶出によるアルコール除去温度で不活性溶剤中にて行われる。反応速度を増大させるために、分散状態のアルカリ金属（粒径＜１００μｍ）を使用する。ここで再度、例えばｔｅｒｔ−ブタノールの反応を、過圧下にて行わなければならない。
【０００９】
ＤＤ２９８５０２では、第三級アルコールである、好ましくは僅かに過剰のアルコールをアルカリ金属と不活性溶剤中にて反応させることによる、晶出によりアルコール除去されたアルカリ金属アルコキシドの製造方法を開示している。この反応は、アルカリ金属が溶融状態で、アルコールが蒸気の状態である温度で行われる。アルコールを連続的に再縮合し、そして反応混合物に再利用する。
【００１０】
ＪＰ−Ａ０５／１７０６８０（＝ＤＷ９３／２５２６７９）では、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールをナトリウムと、１３０〜１３５℃の温度で５〜１５質量％の不活性溶剤を添加して反応させることによる、晶出によりアルコール除去されたナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシドの製造方法を開示している。この方法において、溶融ナトリウムを反応混合物に噴霧する。過剰のアルコール及び溶剤を、蒸留により取り除く。この方法は、非常に複雑である。さらに、必要とされるノズルは容易に閉塞されるので、処理が失敗しやすくなる。
【００１１】
ＥＰ−Ａ０７４９９４７では、Ｃ4〜Ｃ8ナトリウムアルコキシドを製造するための連続法を開示している。この方法において、不活性溶剤中の分散ナトリウムを、高温下（１００〜１４０℃）で０．４〜０．６倍のモル量のアルコールと反応させる。得られた二層反応混合物から、不活性溶剤とアルコキシドを含んでいる上側の層をデカントし、そして過剰のナトリウムを含む下側の層を新鮮なナトリウムと混合し、そして再度反応させる。この方法の不都合は、扱いにくい反応生成物をデカントしなければならないことである。
【００１２】
上述の全ての方法では、高沸点溶剤がさらに必要となる。溶剤の除去は一般的に困難であり、さらにたいてい不完全となる。アルコキシドを例えば薬剤の合成に使用する場合には、このさらなる不純物は分裂状態になるであろう。さらに、溶剤をさらに使用することにより、この溶剤を精製するための、貯蔵タンク及び供給管路等にコストがさらにかかる。得られたアルコールは、通常、対応する溶剤の溶液としてさらに直接使用される。固体のアルコキシドを得るために、この溶液を例えば乾燥器に移送し、そしてこれを溶剤から取り除く必要がある。
【００１３】
ＥＰ−Ａ０１９２６０８では、アルカリ金属を第三級アルコールと不活性溶剤を添加せずに反応させることによる、第三級アルコールのアルカリ金属アルコキシドの製造方法を開示している。この場合には、高温のアルコールを撹拌しながら溶融状態のアルカリ金属に添加する。このアルコールは、３〜６倍、好ましくは５倍のモル過剰で使用される。この方法には、使用されるアルカリ金属の融点未満の沸点を有するアルコールを、十分な反応速度で反応させることができないという不都合がある。なぜなら、この固体のアルカリ金属を、溶剤に十分に分散させることができないからである。得られたアルカリ金属アルコキシドは、アルコール溶液においてさらに直接使用される。
【００１４】
従って、本発明の目的は、高沸点溶剤をさらに必要としない、アルカリ金属アルコキシドの製造方法を提供することにあり、この方法において、アルコール、特に使用されるアルカリ金属の融点未満の沸点を有する反応が遅いアルコール（例えば、ｔｅｒｔ−ブタノール）を、アルカリ金属と完全に反応させる。反応は非常に速く、大気圧下で行われ、そしてアルカリ金属アルコキシドを、晶出によりアルコール除去されて得る。さらに、本発明の方法により、アルカリ金属アルコキシドを固体の状態で、非常に経費のかかる装置を用いずに得ることができる。
【００１５】
上記目的は、アルカリ金属をアルコールと触媒の存在下にて反応させることによるアルカリ金属アルコキシドの製造方法により達成されることを本発明者等は見出した。
【００１６】
本発明の方法により、大気圧下で各アルカリ金属の融点未満にて反応が遅いアルコール（例えば、第三級アルコール）でさえ迅速、かつ完全に反応させることができる。高沸点溶剤及び高価な圧力装置を使用する必要がない。結果として、本発明の方法は、コスト面で有効に、経済的に、そして簡易に行われる。
【００１７】
用いられる触媒は、一般的に固体の触媒であり、そのアルコール溶液が好ましい。遷移金属塩を使用するのが好ましい。
【００１８】
特に好適な遷移金属塩は、元素周期表第４〜８副族の金属塩である。Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｖ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ又はＭｎの塩及びＲｈ又はＲｕの塩を使用するのが好ましい。鉄塩を使用するのが特に好ましい。
【００１９】
Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｇ又はＡｕの塩を使用しても良い。
【００２０】
好適な塩の例としては、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩、酢酸塩、ギ酸塩、シュウ酸塩及び他のカルボン酸塩、β−ジケトンとβ−ケトカルボン酸誘導体との錯体、並びにアルコキシドである。塩化物を使用するのが好ましい。
【００２１】
例えば、オクタン酸鉄（ＩＩＩ）、チタンテトラブチレート又は塩化鉄（ＩＩＩ）を触媒として使用しても良い。
【００２２】
塩化鉄（ＩＩＩ）を触媒として使用するのが特に好ましい。
【００２３】
遷移金属塩を、ｐｐｍ範囲内の極めて少量で使用するのが好ましい。使用される量は、使用されるアルカリ金属に対して金属換算で１〜１０００ｐｐｍの範囲内であり、１０〜１０００ｐｐｍの範囲内が好ましい。塩化鉄（ＩＩＩ）を触媒として使用する場合には、ナトリウム１ｋｇあたり、例えば３０〜３００ｍｇの塩化鉄（ＩＩＩ）を使用する。
【００２４】
アルカリ金属とアルコールとの本発明による反応は、さらに溶剤を用いることなく行われるのが好ましい。当該アルコールは過剰に使用されるのが好ましく、かつ分散媒及び溶剤として同時に機能する。当該アルコールに対するアルコキシドの溶解性に応じて、アルコールの過剰レベルを変える。通常、アルコールのアルカリ金属に対するモル比は、アルコール中におけるアルコキシドの撹拌可能な懸濁液が得られるように選択される。アルコールは、一般的に、２倍以上のモル過剰で使用される。使用されるアルカリ金属より５倍以上のモル過剰のアルコールが好ましく、５〜１０倍のモル過剰が特に好ましい。
【００２５】
本発明の方法は、全ての種類のアルコールに適当である。第一級、第二級及び第三級アルコールを使用することができる。この方法は、反応が遅いアルコールを反応させるために、特に有効に使用することができる。このようなアルコールは、特に第三級アルコールであり、炭素原子数が４〜１０個であるのが好ましく、そしてｔｅｒｔ−ブタノール及びｔｅｒｔ−アミルアルコールが特に好ましい。用いられるアルカリ金属の融点未満の沸点を有する反応が遅いアルコールで本発明の方法を利用するのが特に有効である。従って、ｔｅｒｔ−ブタノールを使用するのが特に好ましい。ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシドをナトリウム（融点：９８℃）及びｔｅｒｔ−ブタノール（沸点：８２℃）から得るのを例示として挙げられる。
【００２６】
この方法は、さらに高沸点溶剤を使用しないか、又は加圧することなく、低沸点の反応が遅いアルコールの場合に良好である。
【００２７】
このアルコールを、アルカリ金属の融点未満の温度にてアルカリ金属と反応させることができる。反応は、各アルコールの沸点か、又は沸点付近で行われるのが好ましい。例えば、ｔｅｒｔ−ブタノールとナトリウムとの反応が、約８２℃の温度にて煮沸ｔｅｒｔ−ブタノール中で行われる。
【００２８】
全てのアルカリ金属は、主にアルカリ金属として適当である。Ｌｉ、Ｋ又はＮａを使用するのが好ましく、Ｋ又はＮａが特に好ましく、Ｎａが極めて好ましい。
【００２９】
本発明の方法の特に有効な点は、これにおいて明白である。低沸点の反応が遅いアルコールの反応において、より高価なカリウムと比較して融点が高いにもかかわらず安価なナトリウムを使用することができる。結果として、本発明の方法は、コスト面で非常に有効である。
【００３０】
好ましい態様の１つにおいて、アルカリ金属をまず第１に液体でアルコールと触媒の混合物に計量、導入する。ナトリウムを使用する場合には、約１２０〜１３０℃に加熱して、溶融体を形成する。この溶融体を、撹拌しながら反応混合物に滴下するか、或いは溶融状態のナトリウムを薄噴流（thin jet）として流すことができる。本発明の方法において、アルカリ金属を特に微分散させる必要がない。好適な粒子は、一般的に、平均粒径が１〜１０ｍｍの範囲内のものである。反応温度は、各アルコールの沸点の範囲内であるのが好ましい。
【００３１】
本発明の方法は、融点以上の温度を選択することによる、アルコール、特に第三級アルコール（アルカリ金属の融点以上の沸点である）の反応に好適である。ここで再度、触媒を使用することにより、反応時間が短縮されるので、バッチ時間（batch time）の短縮も得られる。
【００３２】
ｔｅｒｔ−アミルアルコールをナトリウムと反応させる場合には、例えばアルコールの沸点（約１０２℃）にて操作させることができる。この温度では、ナトリウムは液体であり、撹拌器を用いて分散される。この条件下で、反応時間は、撹拌速度並びに触媒の性質及び濃度に応じて変化させる。この系においては、速度を上げることにより、良好に分散し、反応が迅速なり、さらに本発明触媒を添加することにより促進することができる。
【００３３】
反応時間は、特にバッチの大きさ、使用されるアルコール及び用いられるアルカリ金属に応じて変化させる。この反応は、遊離される水素によりモニターされる。水素の発生の終了は、アルコールとアルカリ金属との反応が終了したことを示す。
【００３４】
反応は、溶液又は懸濁液中で行われ得る。これに関して、アルコキシドの対応アルコール懸濁液が得られるように行われるのが好ましい。この系において、アルコキシドの大部分を、溶解させた状態で存在させる。
【００３５】
ナトリウムｔｅｒｔ−ペントキシドの製造における好ましい態様の１つにおいて、アルコキシドを対応するアルコールに溶解させた溶液がまず最初に得られる。ナトリウムｔｅｒｔ−ペントキシドのアミルアルコールに対する溶解性は非常に高いため、１００℃、約３０〜３５質量％を、懸濁液における反応では必要としない。
【００３６】
対応するアルコール中におけるアルコキシドの生成物濃度は、使用されるアルコール及び対応する、アルコール中のアルコキシドの溶解性に応じて変化させるのが好ましい。用いられるアルコールに応じて、アルコキシドの対応するアルコール中における生成物濃度は６０質量％まで可能である。ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシドを製造する場合、ｔｅｒｔ−ブトキシドのｔｅｒｔ−ブタノール中における生成物濃度は２０〜３０質量％が好ましく、１５質量％前後が特に好ましい。
【００３７】
製造されたアルコキシドは、一般的に、晶出によりアルコール除去されたアルコキシドとして固体で得られる。このアルコキシドは、その構造及び鎖長に応じて、種々の溶剤に溶解し、そして主反応に使用することができる。
【００３８】
好ましい態様の１つにおいて、アルカリ金属アルコキシドが、前記反応後に、過剰のアルコールを必要により蒸発させ、そして乾燥することにより、晶出でアルコールが除去されて固体状で得られる。
【００３９】
過剰のアルコールの蒸発及び得られる固体の乾燥は、前記反応に次いで、一般に、使用されるアルコールの沸点以上の温度にて行われる。
【００４０】
使用されるアルコールに応じて、アルコキシドを一般的に９０〜２３０℃の範囲内、好ましくは１００〜２００℃の範囲内、特に好ましくは１１０〜１８０℃の範囲内にて、大気圧下で乾燥する。
【００４１】
一般的に２００ミリバール以下、好ましくは１０〜１００ミリバールの範囲内、特に好ましくは１０〜３０ミリバールの範囲内の大気圧以下の圧力を用いることにより、乾燥を促進することができ、かつ乾燥効果を改善する。さらに、大気圧以下の圧力を用いる場合には、上記温度範囲以下にすることができる。温度及び大気圧以下の圧力は、アルコキシドの昇華損失を最小限にするように選択される。
【００４２】
反応、蒸発及び乾燥を、単一装置にて行うのが特に好ましい。
【００４３】
従来技術の、晶出によりアルコール除去されたアルカリ金属アルコキシドの製造方法は、溶液中におけるアルカリ金属アルコキシドの製造方法に関する。この方法における溶剤は、一般的に不活性の、高沸点溶剤である。固体のアルカリ金属アルコキシドを得るために、この溶液を、蒸発及び乾燥に好適な分離装置に移送しなければならない。しかしながら、複数の装置を使用することにより、投資資金コストが高くなり、かつ生成物をより高価なものにする作業工程（workstep）がさらに必要となる。
【００４４】
単一装置において、本発明の方法によるアルコール晶出により取り除かれる、固体のアルカリ金属アルコキシドの製造に好適な反応器は、反応器の壁面に固体のアルカリ金属アルコキシドを極めて大規模に析出させないものであり、そして反応混合物の効果的な混合に好適なものである。従って、隙間が狭い撹拌素子を有する反応器を使用するのが好ましい。撹拌子と壁の距離は、一般的に０．１〜５ｃｍの範囲、好ましくは０．１〜１ｃｍの範囲、特に好ましくは０．１〜０．８ｃｍの範囲である。
【００４５】
０．１、好ましくは０．５、特に好ましくは１．０を超えるフロード数を得ることができる、撹拌素子を有する反応器を使用するのが特に好ましい。
【００４６】
このフロード数は、混合の強度の度合いであり、
【００４７】
【数１】
0004518671.tif 000002
［但し、
ｇが重力（９．８１ｍ／ｓ2）による加速度を表わし、
ｒが半径（ｍ）を表わし、
ｆが振動数（１／ｓ）を表す］
と定義される。
【００４８】
この振動数は、混合器具の速度から決定される。半径は、混合器具と軸の間の最も長い距離を表す。
【００４９】
反応器又は混合器として好適な種類は、例えばリスト乾燥器（例えば、ディスコセルム反応器（Dikotherm reactor））、アンカー撹拌子付撹拌器、パドル乾燥器、螺旋撹拌子付撹拌容器、鍬ベラ混合器（ロエディゲ混合器（Loedige mixer））、及びアイリッヒ混合器（Eirich mixer）から選択される。
【００５０】
本発明の目的のために、パドル乾燥器は、一般的に水平に配置された円柱状の反応器である。この反応器内において、パドル（撹拌素子）は水平軸上で回転する。パドルと壁の距離は、−少なくとも底部領域において−狭いので、比較的厚い壁面析出物は形成されない。
【００５１】
リスト乾燥器は、一軸（例えば、ディスコセルム反応器）及び二軸の装置である。この装置の際立った特徴は、主軸上に撹拌素子ばかりでなく、壁面にカウンターフック（一軸装置）及び／又は「クリーニングフック」を備える二軸を有することである。これらフック又はクリーニング軸は、生成物を混合及び混練し、生成物接触面を清浄するための集中内部係合（intensive interengagement）を示している。生成物接触面の清浄は、特に、ペースト状であるか、又は生成物を散りばめて熱通路を制限しないようにする場合に必要である。
【００５２】
アンカー撹拌子付撹拌器は、例えば軸角アンカー撹拌子（angle-axis anchor stirrer）、即ち壁面からの距離が短い撹拌素子である。このアンカー撹拌子は、バッチの効果的な混合を保障する。壁面空間が狭いなので、壁面に比較的厚いクラストの生長を妨げる。従って、このような装置は、蒸発及び乾燥にも適当である。
【００５３】
鍬ベラ混合器（ロエディゲ混合器）は、水平な円柱状反応器である。水平軸の周囲には、農業で使用される鍬の形状に類似する形状の回転混合器具を備えている。混合器具の壁面からの距離は短い。
【００５４】
アイリッヒ混合器は、斜めに配置されているトロフミキサーが回転している混合器である。壁部にケーキは、容器が回転しているので、この場合固定されているウォールスクレーパ（wall scraper）により形成されない。
【００５５】
対応する撹拌素子は、一般的に、５〜５００ｒｐｍ、好ましくは５〜２００ｒｐｍ、特に好ましくは１０〜１００ｒｐｍの速度にて操作される。
【００５６】
使用される撹拌素子の他に、反応器は、他の撹拌又は微粉砕素子を備えているのが好ましい。この素子は、一般的に、反応器の大きさ並びに使用される撹拌及び微粉砕素子に応じて、５００〜２００００ｒｐｍ、好ましくは１０００〜１００００ｒｐｍ、特に好ましくは１０００〜５０００ｒｐｍの速度で操作される。この撹拌素子を用いて得られるフロード数は、通常１を超える。他の撹拌又は微粉砕素子を使用して、高い剪断場を得る。これにより、アルカリ金属を伴うケーキング、及び形成され、そして溶液から部分沈殿されても良い（即ち、懸濁液中に存在させる）アルカリ金属アルコキシドを伴うケーキング又は反応器壁へのケーキングは、アルカリ金属の融点未満の温度でも妨げられる。さらに、アルカリ金属のアルカリ金属アルコキシドクラストは取り除かれる。
【００５７】
結果として、反応材料の特に高い反応速度が得られるので、極めて少量の触媒だけで十分である。
【００５８】
一般に、撹拌又は微粉砕素子の効率は、回転速度が増大するように上昇する。しかしながら、ある時点において、さらなる増大がもはやどんな利点をももたらさず、そしてもはや経済的ではない領域に達する。さらに、回転速度範囲は、キャビテーションが起こらないように選択される（極めて高い速度の場合）。最適な速度が、日常試験において、用いられる反応器の特定の種類及び撹拌素子の選択される組み合わせに対して見出されるべきである。
【００５９】
好適な別の撹拌又は微粉砕素子は、使用される撹拌器又は混合器型の機能として、特に、ブレードミル、チョッパー、ディソルバーディスク（dissolver disk）、ディスク撹拌器（disk stirrer）、インラインブレード撹拌器（inclined-blade stirrer）、ツラックス（登録商標）（TurraxR）又はウルトラツラックス（登録商標）（UltraturraxR）、又はスワイラー（Swirler）である。
【００６０】
本発明により、ブレードミルは、固体の微粉砕を確実にする回転速度が大きいブレードである。
【００６１】
ディソルバーディスクは、ギザギザのエッジを備える高速回転ディスクである。ディスク撹拌器は、エッジに２個以上の撹拌ブレードを備える回転ディスクであり、そしてインラインブレード撹拌器は、エッジ及び／又は軸の傾斜に複数の撹拌ブレードを有する。これらの撹拌又は微粉砕素子は、一般的に、高剪断場を得るのを可能にする高速回転撹拌器である。
【００６２】
スワイラーは、幾何形状が異なっていても良く、かつ効果的な混合及び高い混合エネルギーの導入を確実にする旋回様又は撹拌様撹拌器具である。
【００６３】
反応器又は混合器の種類と撹拌又は微粉砕素子の特に好ましい組み合わせが以下のものから選択される：パドル乾燥器の底部領域に別のブレードミルを有するパドル乾燥器；一軸（ディスコセルム反応器）及び二軸の両方であっても良いリスト乾燥器；アンカー撹拌子又は螺旋撹拌子を備え、かつ少なくとも１個、好ましくは２〜４個、特に好ましくは３〜４個のディソルバーディスク又はディスク撹拌器、インラインブレード撹拌器、ツラックス（登録商標）撹拌器若しくはウルトラツラックス（登録商標）撹拌器又はブレード撹拌器を備える撹拌反応器；ビルトインチョッパー（built-in chopper）を備える鍬ベラ混合器（ロエディゲ混合器）；壁面ケーキングがウォールスクレーパにより妨げられ、剪断場がスワイラーにより利用されるアイリッヒ混合器。
【００６４】
アイリッヒ混合器は、回転混合容器及び任意に共−若しくは逆回転混合器具（スワイラー）により特徴付けられる強力な混合器（強力ミキサー）である。混合器具は、２００００ｒｐｍを超える極めて高回転速度を達成することができる。この混合器具は、幾何形状が異なっていても良く、かつ効果的な混合及び高い混合エネルギーの導入を確実にする旋回様又は撹拌様器具を備えている。ウォールスクレーパは、壁での材料ケーキングを妨げる。アイリッヒ型強力ミキサーは、マシーネンファブリックグスタヴァアイリッヒ社、ハルドハイム、ドイツ（Maschinenfabrik Gustav Eirich, Hardheim, Germany）により市販されている。
【００６５】
本発明の方法は、好ましくは加熱可能な真空混合器にて行われても良い。真空混合器は、例えばアイリッヒ社より市販されている。この撹拌器は、いわゆるエバクテルム（登録商標）法（EVACTHERMR）（アイリッヒ社）により操作される。
【００６６】
本発明の別の態様において、反応器に配置される別の撹拌又は微粉砕素子の代わりに、湿式微粉砕用外部微粉砕素子を使用することができる。この態様において、反応器の内容物は、この装置により流通させてポンプで導入される。好ましい外部微粉砕素子は、湿式回転微粉砕器又は歯車分散機及び撹拌器（stirred mill）である。
【００６７】
晶出によりアルコール除去された固体のアルカリ金属アルコキシドを単一装置で製造する際、アルカリ金属とアルコールとの反応は、使用されるアルカリ金属の融点未満の温度にて行われるのが好ましい。そのため、本発明の方法の態様は、晶出によりアルコール除去された固体のアルカリ金属アルコキシドの製造に特に好適であり、その対応するアルコール成分は、使用されるアルカリ金属の融点未満の沸点を有している。従って、ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシドをｔｅｒｔ−ブタノール（沸点：８２℃）及びナトリウム（融点：９８℃）から得るのが極めて好ましい。この方法は、通常、大気圧下にて行われる。
【００６８】
本発明の方法による態様を行うために、対応するアルコール、好ましくはｔｅｒｔ−ブタノールを、本発明により使用される触媒（好ましくは、塩化鉄（ＩＩＩ））と共に適当な反応器に導入し、そして溶融されたアルカリ金属、好ましくはナトリウムを、ノズル又は吹込管により最初の反応混合充填物に大気圧下にて計量、導入する。計量、導入は、アルコールの温度がアルカリ金属の融点未満となるように行われる。この低温度により、計量、導入されたアルカリ金属は、凝固してビースを形成し、そしてアルコールと反応して対応するアルカリ金属アルコキシドを形成する。撹拌器の撹拌素子は、反応混合物の強力な混合を保障する。別の撹拌又は微粉砕素子を使用し、これによって反応速度のさらなる増大を得ることにより、混合がさらに改善されるのが好ましい。反応の間に起こる水素の発生が終了した後、反応器を９０〜２３０℃、好ましくは１００〜２００℃、特に好ましくは１１０〜１８０℃に大気圧下にて加熱する。一般的に最大２００ミリバールまで、好ましくは１０〜１００ミリバールの範囲、特に好ましくは１０〜３０ミリバールの低減された圧力を用いる場合、温度範囲は、上述の温度未満にしても良い。この温度及び低減された圧力は、アルコキシドの昇華により可能な限り殆んど損失が起こらないように選択される。過剰のアルコールをこのように取り除いて、晶出によりアルコール除去された、純度が一般的に９８％を超え、好ましくは９９％を超える固体のアルコキシドを得る。このアルコキシドを、別の反応に直接使用することができる。
【００６９】
晶出によりアルコール除去された固体のアルカリ金属アルコキシドの製造が単一装置にて行われる場合、以下のものを備える装置を使用するのが好ましい：即ち、
ａ）隙間が狭い撹拌素子を有する加熱可能な反応器（Ａ）、
ｂ）液体のアルカリ金属を反応器に添加する手段（Ｂ）、
ｃ）反応の間に蒸発させたアルコールを、反応器に再循環させるための凝縮器（Ｃ）｛但し、これにより、反応に次いで行われる蒸発及び乾燥の間に蒸留除去された過剰のアルコールを濃縮することができる｝、
ｄ）他の撹拌又は微粉砕素子（Ｄ）。
【００７０】
対応する好適な反応器Ａは上記に既述のものであり、これは減圧を用いる手段を有し、そして好適な別の撹拌及び微粉砕素子を有していても良い。
【００７１】
液体のアルカリ金属を反応器に添加する手段Ｂは、パイプ、タップ又はタップを有するパイプ、例えば加熱可能な滴下漏斗により反応器に計量、導入する、加熱可能な容器を備えている。計量、導入は、例えば重力、過圧の不活性ガス、又はポンプを使用して行われる。
【００７２】
容器Ｃとして、実質的にはどんな種類の容器でも使用することができる。
【００７３】
図１は、好適な装置の好ましい態様を図式的に描写している。この図において：
Ａは隙間が狭い撹拌素子を有する、加熱可能な反応器であり、例示としてアンカー撹拌子を備える撹拌器；
Ｂは液体のアルカリ金属を添加する手段；
Ｃは凝縮器；
Ｄは別の撹拌又は微粉砕素子であり、例示として３つのディソルバーディスク。
【００７４】
本発明は、さらに触媒、好ましくは遷移金属塩、特に好ましくは塩化鉄（ＩＩＩ）の、アルカリ金属及びアルコールからのアルカリ金属アルコキシドの製造における使用法を提供する。
【００７５】
この方法により、特に、低沸点の反応が遅いアルコールを大気圧下で、高沸点溶剤をさらに使用することなく、反応時間を短くして反応させることができる。圧力下にて操作するための複雑な装置が、必要とならない。
【００７６】
以下の実施例で、本発明を説明する。
【００７７】
［実施例１］
４４００ｇのｔｅｒｔ−ブタノールを、５Ｌ（リットル）の、ビルトイン型流動粉砕器（built-in flow disrupter）、還流冷却器及びブレード撹拌器（回転速度：２００ｒｐｍ）を備える撹拌反応器に充填し、この最初の充填物を沸点に加熱し、そして約２質量％濃度の、ＦｅＣｌ3＊６Ｈ2Ｏをｔｅｒｔ−ブタノールに溶解させた溶液２ｍｌを滴下した。ナトリウム（１６０ｇ）を、窒素キャビネットに溶解し、加熱されたジャケット付滴下漏斗に導入し、そして１２０〜１３０℃に加熱して、溶融体を形成した。１０〜１５分に亘り、液体のナトリウムを撹拌混合物に滴下した（滴径：約１〜５ｍｍ）。次いで、激しく還流した。反応混合物を、発生した水素によりモニターした。約４時間後、もはやガスの発生は観察されず、懸濁液が得られた。反応が終了した。次いで、サンプルを滴定用に採取し（約４ｍｌの懸濁液）、水に配分した。塩酸を用いて滴定することにより、濃度が１４．５質量％のナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシドが得られた（ナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシドのｔｅｒｔ−ブタノールでの溶解性は１０％未満である）。得られた懸濁液を、熱い間に、５Ｌのパドル乾燥器に移送し、そして１５０℃のジャケット温度で、大気圧下に蒸発及び乾燥することより濃縮した。これにより、６５０ｇの、純度が９９％を超える固体のナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシドを得た。
【００７８】
［実施例２］（比較）
上述の実施例のように、ナトリウム及びｔｅｒｔ−ブタノールを相互に反応させたが、触媒を添加しなかった。ナトリウムの添加に次いで、大きな固まりのナトリウムを形成した。約６〜８時間後、多量のナトリウムペレットを含んだままである濃い懸濁液が得られた。これらのペレットは、部分的に分裂され、非常の遅く反応するだけである。１０時間後、反応を終了させた。この時点で、ナトリウムはまだ完全に反応していなかった。
【００７９】
［実施例３］
ナトリウムｔｅｒｔ−ペントキシドの製造
４４００ｇのｔｅｒｔ−アミルアルコールを、５Ｌの、ビルトイン型流動粉砕器及びディスク撹拌器を備える撹拌容器に充填し、この最初の充填物を撹拌しながら１０２℃で加熱して煮沸し、そして約２質量％濃度の、ＦｅＣｌ3＊６Ｈ2Ｏをｔｅｒｔ−ブタノールに溶解させた溶液２ｍｌを添加した。
【００８０】
ナトリウム（３００ｇ）を、加熱されたジャケット付滴下漏斗に導入し、そして１２０〜１３０℃に加熱して溶融体を形成した。４５分に亘り、液体のナトリウムを撹拌混合物に添加した（撹拌速度：８００ｒｐｍ）。この温度にて、ナトリウムを液体のまま残し、そして撹拌器により分散させた。その後、激しく還流した。この反応は、発生した水素によりモニターされた。反応後１時間して、ガスの発生はもはや観察されなかった。反応が終了した。得られた透明の溶液を、熱い間に、底部バルブによりロータリーエバポレーターに排出し、そして浴温が１３０℃で約３０ミリバールの過圧下に蒸発及び乾燥することにより濃縮した。
【００８１】
これにより、１．４ｋｇの、純度が９９％を超える固体のナトリウムｔｅｒｔ−ペントキシドを得た。ＮａＯＨ濃度は、１％未満であった。
【００８２】
［実施例４］（比較）
実施例３の反応を繰り返したが、触媒を添加しなかった。この場合、同様の撹拌速度にて、反応は６時間後にまだ終了しなかった。
【００８３】
［実施例５］
５Ｌの、隙間が狭い軸角アンカー撹拌子、３つのディソルバーディスク（軸上に）、ジャケット、ジャケット付滴下漏斗及び内部温度計を備える撹拌反応器に、５Ｌの、撹拌しながら沸点に加熱されたｔｅｒｔ−ブタノール（沸点：８２．５℃）を充填した。アンカー撹拌子を９０ｒｐｍで回転させ、ディソルバーディスクを２０００ｒｐｍで回転させた。２８ｍｇのＦｅＣｌ3をｔ−ブタノールに添加し、ナトリウム（２１５ｇ）を、窒素キャビネットに溶解し、ジャケット付滴下漏斗に導入し、そして窒素下に１３０℃で加熱することにより溶融させた（融点：９７．８℃）。１０〜６０分に亘り、液体のナトリウムを滴下した（滴径：約１〜１０ｍｍ）。反応器の内容物を、沸点で６〜８時間撹拌した（水素の発生が終了するまで）。次いで、加熱移送媒体の温度を上昇させ、ｔ−ブタノールを蒸留除去した。次いで、壁面温度を１８０℃に昇温させることにより、生成物を乾燥した。必要により、減圧を用いることにより、乾燥を助長した。８６０ｇのナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシドをディスクハージ（diskharge）した。
【００８４】
アルコキシドの純度：９８％を超える
ＮａＯＨ含有量：１．５％未満
未反応ナトリウムの残留量：１０ｐｐｍ未満。
【００８５】
［実施例６］
５Ｌの実験室用パドル乾燥器に、２４１４ｇのｔ−ブタノール及び０．０１７６ｇのＦｅＣｌ3を充填し、約７５〜８０℃に加熱した。１３０ｇのナトリウムをジャケット付滴下漏斗で溶融し、次いで液体でパドル乾燥器に計量、導入した。反応後（約１１時間）、乾燥器のジャケット温度を１８０℃にゆっくりと上昇させ、過剰のｔ−ブタノールを蒸留除去し、そしてアルコキシドを乾燥させた。約５００ｇのナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（純度：９９％を超える）をパドル乾燥器からディスクハージした。
【図１】
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