JP2001002638A - 高純度ピロリドン類の製造方法 - Google Patents

高純度ピロリドン類の製造方法

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JP2001002638A
JP2001002638A JP17307499A JP17307499A JP2001002638A JP 2001002638 A JP2001002638 A JP 2001002638A JP 17307499 A JP17307499 A JP 17307499A JP 17307499 A JP17307499 A JP 17307499A JP 2001002638 A JP2001002638 A JP 2001002638A
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butyrolactone
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Mitsuhiro Nishida
光宏 西田
Tatsumi Ichiki
達美 市来
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Tonen Chemical Corp
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Tonen Sekiyu Kagaku KK
Tonen Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極めて高純度であり、かつ経時着色の殆どな
いピロリドン類を得ることができる方法を提供する。 【解決手段】 γ‐ブチロラクトンとアミン類とを水の
存在下に反応させてピロリドン類を製造する方法におい
て、γ‐ブチロラクトンとアミン類とを水の存在下に加
熱して得た反応混合物を蒸留塔に供給し、塔底における
塔底液の平均滞留時間を10分間〜8時間とし、かつ塔底
液の温度を90〜200℃として、塔頂から水及び未反
応のアミン類を含む低沸点成分を留出させ、かつ蒸留塔
への供給物中に含まれていたピロリドン類の2〜15重
量%に相当する量のピロリドン類を塔底から抜き出し、
一方、残部のピロリドン類を側流として抜き出すことを
特徴とする方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピロリドン類を製
造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】N‐メチル‐2‐ピロリドンに代表され
るピロリドン類は、優れた物質溶解性を示すことから、
各種溶媒/溶剤として使用され、近年は電子・電気用
途、例えば電気基盤洗浄、レジスト剥離剤又はLi電池
製造等にも利用されている。
【0003】N‐メチル‐2‐ピロリドンは、工業的に
は、γ‐ブチロラクトンと過剰量のモノメチルアミンと
を反応させて製造するのが一般的である。この反応にお
いて、反応系に水を添加すると反応速度が上昇するた
め、N‐メチル‐2‐ピロリドンを高収率かつ短時間で
製造し得ることが知られている(特公昭47-21420号公
報)。該方法では、過剰量のモノメチルアミンを使用す
るためγ‐ブチロラクトンの反応を完結することがで
き、かつ、反応系に水が存在することから反応速度が増
加されている。しかし、得られたN‐メチル‐2‐ピロ
リドン中に出発物質であったγ‐ブチロラクトンが再び
現れて製品ピロリドンの純度低下をもたらし、かつ経時
着色を生ずるという欠点を有していた。吸着等の手段に
よりこれを除去する方法も考えられるがコスト高を招く
ため好ましくない。
【0004】特開平6−228088号公報には、反応
帯域から抜出した反応生成物を第一蒸留塔に供給して、
塔頂から未反応のアンモニア又はアミンと水の一部とを
留出させて反応帯域に循環し、塔底から水を含有するピ
ロリドン類を回収して第二蒸留塔に供給すること、第二
蒸留塔の塔頂から水と共にピロリドン類を留出させて第
三蒸留塔に供給し、塔底から高沸点成分を抜出すこと、
第三蒸留塔の塔頂から水を含む軽沸成分を留出させ、塔
底から高沸成分を抜出し、製品のピロリドン類を側流と
して回収するピロリドン類の製造法が開示されている。
また、特開平6−228089号公報には、上記と同じ
く第一蒸留塔の塔底から水を含有するピロリドン類を回
収して第二蒸留塔に供給すること、第二蒸留塔の塔頂か
ら水を含む軽沸点成分を留出させ、塔底からピロリドン
類を回収して第三蒸留塔に供給すること、第三蒸留塔の
塔頂留出液は第二蒸留塔に供給し、塔底から高沸点成分
を抜出し、製品のピロリドン類を側流として回収するピ
ロリドン類の製造方法が開示されている。しかし、上記
いずれの方法においても、回収したピロリドン類の純度
を極めて高くできず、かつ経時着色を完全には防止でき
なかった。また、前者の方法では、第二蒸留塔において
ピロリドン類を蒸発させて塔頂から留出させるため熱経
済的に著しく不利益であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、極めて高純
度であり、かつ経時着色の殆どないピロリドン又はN‐
アルキルピロリドンを得ることができる方法を提供す
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、 (1)γ‐ブチロラクトンとアンモニア又は第一級アル
キルアミンとを水の存在下に反応させてピロリドン又は
N‐アルキルピロリドンを製造する方法において、γ‐
ブチロラクトンとアンモニア又は第一級アルキルアミン
とを水の存在下に加熱して得た反応混合物を蒸留塔に供
給し、塔底における塔底液の平均滞留時間を10分間〜8
時間とし、かつ塔底液の温度を90〜200℃として、
塔頂から水及び未反応のアンモニア又は第一級アルキル
アミンを含む低沸点成分を留出させ、かつ蒸留塔への供
給物中に含まれていたピロリドン又はN‐アルキルピロ
リドンの2〜15重量%に相当する量のピロリドン又は
N‐アルキルピロリドンを塔底から抜き出し、一方、残
部のピロリドン又はN‐アルキルピロリドンを側流とし
て抜き出すことを特徴とする方法である。
【0007】本発明者らは、上記の特開平6−2280
88号公報及び特開平6−228089号公報に記載の
方法では、何故、製品ピロリドン類の純度を極めて高く
し得ないか、また経時着色を完全には防止し得ないかを
検討した。その結果、これは、前者では第二蒸留塔、そ
して後者では第三蒸留塔の塔底での塔底液の平均滞留時
間が長いことにより、加熱中に塔底液中に含まれるγ‐
ヒドロキシブチルアルキルアミド類が分解して、γ‐ブ
チロラクトン及びその他の分解成分を生じ、これはピロ
リドン類と沸点が近似しているので蒸留によって分離さ
れず、製品ピロリドン類中に存在することを避け得ない
ためであることを見出した。該知見に基き、γ‐ヒドロ
キシブチルアルキルアミド類の分解挙動を詳細に検討し
た結果、本発明者らは、蒸留塔の塔底液の平均滞留時
間、塔底液の温度及びピロリドン又はN‐アルキルピロ
リドンの塔底からの抜出量を工夫すれば、即ち、上記の
ように蒸留塔の塔底における平均滞留時間を短くし、か
つ蒸留塔の塔底液の温度を低くし、更にピロリドン又は
N‐アルキルピロリドンの所定量を高沸点成分と一緒に
蒸留塔底から抜出せば、γ‐ヒドロキシブチルアルキル
アミド類の分解を殆ど回避することができて、極めて高
純度であり、かつ経時着色の殆どないピロリドン又はN
‐アルキルピロリドンを得ることができることを見出し
た。
【0008】本出願人は、本出願と同時に、γ‐ブチロ
ラクトンとアンモニア又は第一級アルキルアミンとを水
の存在下に反応させてピロリドン又はN‐アルキルピロ
リドンを製造する方法において、γ‐ブチロラクトンと
アンモニア又は第一級アルキルアミンとを水の存在下に
加熱して得た反応混合物を第一蒸留塔に供給して、塔頂
から未反応のアンモニア又は第一級アルキルアミン及び
水を留出させ、次いで、ピロリドン又はN‐アルキルピ
ロリドンを含む塔底液を第二蒸留塔に供給し、塔底にお
ける塔底液の平均滞留時間を10分間〜8時間とし、かつ
塔底液の温度を90〜200℃として、塔頂から水及び
/又は低沸点成分を留出させ、かつ第二蒸留塔への供給
液中に含まれていたピロリドン又はN‐アルキルピロリ
ドンの2〜15重量%に相当する量のピロリドン又はN
‐アルキルピロリドンを塔底から抜き出し、一方、残部
のピロリドン又はN‐アルキルピロリドンを側流として
抜き出すことを特徴とする方法を出願した。上記出願に
係る発明は、γ‐ブチロラクトンとアンモニア又は第一
級アルキルアミンとを水の存在下に加熱して反応混合物
を得るに際して、アンモニア又は第一級アルキルアミン
をγ‐ブチロラクトンに対して化学量論的に比較的大過
剰量で使用する際により有効である。アンモニア又は第
一級アルキルアミンをγ‐ブチロラクトンに対して化学
量論的に比較的大過剰量で使用した際の反応混合物中に
は多量の未反応のアンモニア又は第一級アルキルアミン
が含まれる。従って、第一蒸留塔を設けて、未反応のア
ンモニア又は第一級アルキルアミンを予め回収し、ピロ
リドン又はN‐アルキルピロリドンの反応工程にリサイ
クルすることがより経済的であり好ましい。
【0009】一方、γ‐ブチロラクトンとアンモニア又
は第一級アルキルアミンとを水の存在下に加熱して反応
混合物を得るに際して、アンモニア又は第一級アルキル
アミンをγ‐ブチロラクトンに対して化学量論的に微過
剰量で使用する際には、反応混合物中に存在する未反応
のアンモニア又は第一級アルキルアミンは少量であり、
これを分離して反応工程にリサイクルことはかえって不
経済である。そこで、本願発明では、上記出願に係る発
明のように第一蒸留塔を設けずに、ピロリドン又はN‐
アルキルピロリドンを蒸留分離することにより、より経
済性を高めているのである。
【0010】好ましい態様として、 (2)蒸留塔における塔底液の平均滞留時間が10分間〜
5時間である上記(1)記載の方法、
【0011】(3)蒸留塔における塔底液の平均滞留時
間が10分間〜4時間である上記(1)記載の方法、
【0012】(4)蒸留塔における塔底液の温度が10
0〜150℃である上記(1)〜(3)のいずれか一つ
に記載の方法、
【0013】(5)蒸留塔の塔底から抜き出されるピロ
リドン又はN‐アルキルピロリドン量が、蒸留塔への供
給物中に含まれていたピロリドン又はN‐アルキルピロ
リドンの3〜10重量%に相当する量である上記(1)
〜(4)のいずれか一つに記載の方法、
【0014】(6)蒸留塔の塔底から抜き出されるピロ
リドン又はN‐アルキルピロリドン量が、蒸留塔への供
給物中に含まれていたピロリドン又はN‐アルキルピロ
リドンの4〜8重量%に相当する量である上記(1)〜
(4)のいずれか一つに記載の方法、
【0015】(7)γ‐ブチロラクトンと、γ‐ブチロ
ラクトンに対して化学量論的に微過剰量のアンモニア又
は第一級アルキルアミンとを水の存在下に加熱して得た
反応混合物を蒸留塔に供給する上記(1)〜(6)のい
ずれか一つに記載の方法、
【0016】(8)γ‐ブチロラクトン1モルに対して
1.01〜1.05モルのアンモニア又は第一級アルキ
ルアミンを使用する上記(7)記載の方法、
【0017】(9)蒸留塔の塔底抜出液をピロリドン又
はN‐アルキルピロリドンの反応工程にリサイクルする
ところの上記(1)〜(8)のいずれか一つに記載の方
法、
【0018】(10)蒸留塔の塔底抜出液から高沸点成分
の一部を除去する上記(9)記載の方法
【0019】(11)側流から抜出されるピロリドン又は
N‐アルキルピロリドンに含まれるγ‐ブチロラクトン
量が、ピロリドン又はN‐アルキルピロリドンとγ‐ブ
チロラクトンとの合計量に対して0.01重量%以下で
ある上記(1)〜(10)のいずれか一つに記載の方法、
【0020】(12)側流から抜出されるピロリドン又は
N‐アルキルピロリドンに含まれるγ‐ブチロラクトン
量が、ピロリドン又はN‐アルキルピロリドンとγ‐ブ
チロラクトンとの合計量に対して0.006重量%以下
である上記(1)〜(10)のいずれか一つに記載の方法
を挙げることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明において、γ‐ブチロラク
トンとアンモニア又は第一級アルキルアミンとを水の存
在下に加熱して反応混合物を得る方法に特に制限はな
い。例えば、特公昭47‐21420号公報記載の方法を使用
することができる。好ましくは特開平10‐158238号公報
記載の方法、即ち、γ‐ブチロラクトンと、反応過剰量
のモノメチルアミンを反応させ、N‐メチル‐2‐ピロ
リドンを製造する方法において、γ‐ブチロラクトンに
対するモノメチルアミンのモル比が1.03〜1.50
であり、反応系に、γ‐ブチロラクトンの1.0〜2.
9倍モル量の水を存在せしめ、かつ250〜300℃の
温度で反応を行うことを特徴とする方法を使用すること
ができる。
【0022】上記の製造に際して、アンモニア又は第一
級アルキルアミンは、γ‐ブチロラクトンに対して化学
量論的に微過剰量で使用することが好ましく、γ‐ブチ
ロラクトン1モルに対して好ましくは1.01〜1.0
5モルで使用される。上記上限を超えては、未反応のア
ンモニア又は第一級アルキルアミンが増大するため好ま
しくない。
【0023】該反応混合物は、通常、水、γ‐ヒドロキ
シブチルアミド又はγ‐ヒドロキシブチルアルキルアミ
ド、ピロリドン又はN‐アルキルピロリドン、未反応の
アンモニア又は第一級アルキルアミン例えばモノメチル
アミン、低沸点の副生成物、及び高沸点の副生成物を含
んでおり、また、任意的に極少量の未反応のγ‐ブチロ
ラクトンを含んでいてもよい。本明細書において、低沸
点成分とは、その沸点がピロリドン又はN‐アルキルピ
ロリドンの沸点より低い物質を言い、例えば、ジメチル
アミン、トリメチルアミン等の低沸点の副生成物、未反
応のアンモニア又は第一級アルキルアミン例えばモノメ
チルアミン等が挙げられ、高沸点成分とは、その沸点が
ピロリドン又はN‐アルキルピロリドンの沸点より高い
物質を言い、例えば、γ‐ヒドロキシブチルアミド又は
γ‐ヒドロキシブチルアルキルアミド等が挙げられる。
【0024】該反応混合物は蒸留塔に供給される。該蒸
留塔では、塔底における塔底液の平均滞留時間の上限が
8時間、好ましくは5時間、特に好ましくは4時間であ
り、かつ下限は10分間、好ましくは30分間である。該平
均滞留時間が上記上限を超えては、供給物中に含まれる
γ‐ヒドロキシブチルアミド又はγ‐ヒドロキシブチル
アルキルアミドの分解を抑制できず、回収されたピロリ
ドン又はN‐アルキルピロリドンの純度及び経時着色の
防止が不十分となる。上記下限未満では、蒸留塔の塔底
液位の制御が困難となり好ましくない。
【0025】蒸留塔における塔底液の温度は、上限が2
00℃、好ましくは150℃、特に好ましくは140℃
であり、下限が90℃、好ましくは100℃である。上
記上限を超えては、回収されたピロリドン又はN‐アル
キルピロリドンの純度及び経時着色の防止が不十分とな
る。上記下限未満では、蒸留塔内を減圧にするためのユ
ーティリティーコストが著しく増大し好ましくない。蒸
留塔の圧力は、上記の塔底液温度及び塔頂温度等に依存
するが、好ましくは5〜300mmHg、更に好ましく
は10〜200mmHg、特に好ましくは15〜150
mmHgである。蒸留塔の塔頂温度は、上記の塔底液温
度、圧力及び供給物の組成等に依存して決定されるが、
好ましくは30〜75℃である。上記下限未満では、特
別の冷却装置が必要となり装置コストが高くなる。
【0026】蒸留塔では、塔底から高沸点成分と一緒に
蒸留塔への供給物中に含まれていたピロリドン又はN‐
アルキルピロリドンの一部を抜出す。該抜出し量の上限
は、蒸留塔への供給物中に含まれていたピロリドン又は
N‐アルキルピロリドン量の、好ましくは15重量%、
より好ましくは10重量%、特に好ましくは8重量%に
相当する量であり、下限は、好ましくは2重量%、より
好ましくは3重量%、特に好ましくは4重量%に相当す
る量である。これにより、極めて高純度かつ経時着色の
殆どないピロリドン又はN‐アルキルピロリドンを得る
ことができる。ピロリドン又はN‐アルキルピロリドン
の抜出量が、上記下限未満では、極めて高純度かつ経時
着色の殆どないピロリドン又はN‐アルキルピロリドン
を得ることができず、上記上限を超えては、反応工程へ
のリサイクル量が増大し生産効率が低下する。ピロリド
ン又はN‐アルキルピロリドンを反応工程へリサイクル
する場合には、該塔底抜出液から、高沸点成分の一部を
除去することが好ましい。該高沸点成分の除去は、蒸留
塔抜出液に含まれるピロリドン又はN‐アルキルピロリ
ドンの好ましくは1〜20重量%、特に好ましくは5〜
10重量%を高沸点生成物と共に除去するように行う。
これにより、高沸点留分がピロリドン又はN‐アルキル
ピロリドンの反応工程又は精製工程に濃縮することを防
止し得る。
【0027】蒸留塔の塔頂からは、水及び/又は低沸点
成分例えば未反応のアンモニア若しくは第一級アルキル
アミン、低沸点の副生成物としてのジメチルアミン、ト
リメチルアミン等を留出させる。そして、蒸留塔の側流
として、極めて高純度のピロリドン又はN‐アルキルピ
ロリドンが得られる。該ピロリドン又はN‐アルキルピ
ロリドンに含まれるγ‐ブチロラクトン量は極めて少な
く、ピロリドン又はN‐アルキルピロリドンとγ‐ブチ
ロラクトンとの合計量に対して、好ましくは0.01重
量%以下、特に好ましくは0.006重量%以下であ
る。該ピロリドン又はN‐アルキルピロリドンの経時着
色(APHA経時変化)は、製造後7日間で全くない。
【0028】蒸留塔としては、上記の各条件を達成し得
るものであれば公知のいずれの蒸留塔をも使用すること
ができる。好ましくは、塔底液の平均滞留時間を短くし
得る形状等を有するもの、例えば、塔底部分の直径が他
の部分より小さい形状を有する蒸留塔、塔底部分にイナ
ートボール等の充填物を備える蒸留塔等が使用される。
更に、リボイラーとして、フォーリングフィルムタイプ
のリボイラー、スパイラルタイプのリボイラー等を使用
することにより、塔底液の平均滞留時間を短くすること
ができる。
【0029】以下、本発明を実施例により更に詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例により限定されるもの
ではない。
【0030】
【実施例】実施例及び比較例において、ガスクロマトグ
ラフィー分析は下記の条件により実施した。 型式:GC−14B 株式会社 島津製作所製 カラム:DB−1キャピラリー(J&W社製) GC感度:10 検出器:FID クロマトパック:CR−7A 株式会社 島津製作所製At
tenuation 2
【0031】
【実施例1】γ‐ブチロラクトン及び40重量%モノメ
チルアミン水溶液を夫々31.00kg/時間(γ‐ブ
チロラクトン:モノメチルアミン:水=1.0:1.0
5:2.9のモル比である)の流量で反応器に供給し
た。反応器において、液相下に280℃で5時間反応を
行った。反応混合物中にはγ‐ブチロラクトンは検出さ
れず、γ‐ブチロラクトンの全てがN‐メチル‐2‐ピ
ロリドン又は反応中間体であるγ‐ヒドロキシブチルメ
チルアミドに転換されていた。反応混合物の組成は、N
‐メチル‐2‐ピロリドン58.95重量%、γ‐ヒド
ロキシブチルメチルアミド0.01重量%、モノメチル
アミン0.92重量%、水39.89重量%、モノメチ
ルアミン以外の低沸点成分0.09重量%及びγ‐ヒド
ロキシブチルメチルアミド以外の高沸点成分0.14重
量%であった。
【0032】該反応混合物を蒸留塔に供給した。蒸留塔
における蒸留条件は、70mmHgの減圧下、塔頂温度
約36℃、塔底温度約131℃、還流比2とした。蒸留
塔の塔頂から水及び低沸点成分の全量を留出させた。塔
底からは、蒸留塔に供給したN‐メチル‐2‐ピロリド
ンの約5重量%をγ‐ヒドロキシブチルメチルアミド及
び他の高沸点成分の全量と共に抜出した。蒸留塔の塔底
における塔底液の平均滞留時間は約30分間とした。蒸
留塔に供給した反応混合物中に含まれていたγ‐ヒドロ
キシブチルメチルアミドのほぼ全量が分解せずに回収さ
れた。製品であるN‐メチル‐2‐ピロリドンは、蒸留
塔への供給位置より低い位置から側流として回収され
た。
【0033】回収したN‐メチル‐2‐ピロリドンをガ
スクロマトグラフィーにより分析した結果、純度は9
9.992%と非常に高いものであった。γ‐ブチロラ
クトン及びモノメチルアミンは検出されなかった。ま
た、このN‐メチル‐2‐ピロリドンの着色度は10A
PHAであった。同試料の7日後の着色度も10APH
Aであり変化はなかった。
【0034】
【実施例2】蒸留塔の塔底における塔底液の平均滞留時
間を1時間とした以外は、実施例1と同様にして実施し
た。回収したN‐メチル‐2‐ピロリドンをガスクロマ
トグラフィーにより分析した結果、純度は99.990
%と非常に高いものであった。γ‐ブチロラクトン及び
モノメチルアミンは検出されなかった。また、このN‐
メチル‐2‐ピロリドンの着色度は10APHAであっ
た。同試料の7日後の着色度も10APHAであり変化
はなかった。
【0035】
【実施例3】第二蒸留塔の塔底における塔底液の平均滞
留時間を2時間とした以外は、実施例1と同様にして実
施した。回収したN‐メチル‐2‐ピロリドンをガスク
ロマトグラフィーにより分析した結果、純度は99.9
90%と非常に高いものであった。γ‐ブチロラクトン
及びモノメチルアミンは検出されなかった。また、この
N‐メチル‐2‐ピロリドンの着色度は10APHAで
あった。同試料の7日後の着色度も10APHAであり
変化はなかった。
【0036】
【実施例4】実施例1の蒸留塔の側流から回収された純
度99.992%のN‐メチル‐2‐ピロリドンを、更
に第二蒸留塔に供給して精留した。第二蒸留塔の条件
は、20mmHgの減圧下、塔頂温度95℃、塔底温度
105℃、還流比5とした。側流からN‐メチル‐2‐
ピロリドンが回収された。回収したN‐メチル‐2‐ピ
ロリドンをガスクロマトグラフィーにより分析した結
果、純度は99.998%と非常に高いものであった。
γ‐ブチロラクトン及びモノメチルアミンは検出されな
かった。また、このN‐メチル‐2‐ピロリドンの着色
度は10APHAであった。同試料の7日後の着色度も
10APHAであり変化はなかった。
【0037】
【比較例1】実施例1で得られたものと同一組成を持つ
反応混合物を下記の方法で処理した。まず、反応混合物
を第一蒸留塔に供給し、常圧下、塔頂温度約50℃、塔
底温度約108℃で蒸留し、塔頂からモノメチルアミン
の全量と水の一部を留出させ、一方、塔底からはN‐メ
チル‐2‐ピロリドンを含む塔底液を回収して、これを
第二蒸留塔に供給した。第二蒸留塔では、塔頂から水を
含む低沸点成分を除去し、塔底からは1重量%の水を含
むN‐メチル‐2‐ピロリドンを回収した。次に、これ
を第三蒸留塔に供給した。第三蒸留塔における蒸留条件
は、70mmHgの減圧下、塔頂温度約120℃、塔底
温度約131℃、還流比2とした。塔頂流出液は第二蒸
留塔に循環した。塔底からは、第三蒸留塔の側流から抜
出す製品のN‐メチル‐2‐ピロリドンに対して約5重
量%のN‐メチル‐2‐ピロリドンを、γ‐ヒドロキシ
ブチルメチルアミド及び高沸点成分の全量と共に抜出し
た。第三蒸留塔の塔底における塔底液の平均滞留時間は
約10時間とした。製品であるN‐メチル‐2‐ピロリド
ンは、第三蒸留塔への供給位置より高い位置から側流と
して回収された。回収したN‐メチル‐2‐ピロリドン
をガスクロマトグラフィーにより分析した結果、純度は
99.982%と実施例1に比べて低いものであった。
また、γ‐ブチロラクトン及びモノメチルアミンが検出
された。このN‐メチル‐2‐ピロリドンの着色度は1
0APHAであった。同試料の7日後の着色度は20A
PHAであり多少の変化が見られた。
【0038】
【比較例2】蒸留塔の塔底における塔底液の平均滞留時
間を約10時間とした以外は、実施例1と同一に実施し
た。回収したN‐メチル‐2‐ピロリドンをガスクロマ
トグラフィーにより分析した結果、純度は99.975
%と実施例1に比べて低いものであった。また、γ‐ブ
チロラクトン及びモノメチルアミンが検出された。この
N‐メチル‐2‐ピロリドンの着色度は10APHAで
あった。同試料の7日後の着色度は20APHAであり
多少の変化が見られた。
【0039】
【比較例3】蒸留塔の塔底からのN‐メチル‐2‐ピロ
リドンの抜出量を蒸留塔に供給したN‐メチル‐2‐ピ
ロリドンの約1重量%とした以外は、実施例1と同一に
実施した。回収したN‐メチル‐2‐ピロリドンをガス
クロマトグラフィーにより分析した結果、純度は99.
967%と実施例1に比べて低いものであった。また、
γ‐ブチロラクトン及びモノメチルアミンが検出され
た。このN‐メチル‐2‐ピロリドンの着色度は10A
PHAであった。同試料の7日後の着色度は25APH
Aであり多少の変化が見られた。
【0040】
【比較例4】蒸留塔の塔底温度を210℃とした以外
は、実施例1と同一に実施した。回収したN‐メチル‐
2‐ピロリドンをガスクロマトグラフィーにより分析し
た結果、純度は99.960%と実施例1に比べて低い
ものであった。また、γ‐ブチロラクトン及びモノメチ
ルアミンが検出された。このN‐メチル‐2‐ピロリド
ンの着色度は10APHAであった。同試料の7日後の
着色度は25APHAであり多少の変化が見られた。
【0041】
【発明の効果】本発明は、蒸留中にγ‐ヒドロキシブチ
ルアミド又はγ‐ヒドロキシブチルアルキルアミドの分
解が殆どなく、従って、極めて高純度であり、かつ経時
着色の殆どないピロリドン又はN‐アルキルピロリドン
を得ることができる方法を提供するものである。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 γ‐ブチロラクトンとアンモニア又は第
    一級アルキルアミンとを水の存在下に反応させてピロリ
    ドン又はN‐アルキルピロリドンを製造する方法におい
    て、γ‐ブチロラクトンとアンモニア又は第一級アルキ
    ルアミンとを水の存在下に加熱して得た反応混合物を蒸
    留塔に供給し、塔底における塔底液の平均滞留時間を10
    分間〜8時間とし、かつ塔底液の温度を90〜200℃
    として、塔頂から水及び未反応のアンモニア又は第一級
    アルキルアミンを含む低沸点成分を留出させ、かつ蒸留
    塔への供給物中に含まれていたピロリドン又はN‐アル
    キルピロリドンの2〜15重量%に相当する量のピロリ
    ドン又はN‐アルキルピロリドンを塔底から抜き出し、
    一方、残部のピロリドン又はN‐アルキルピロリドンを
    側流として抜き出すことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 蒸留塔における塔底液の平均滞留時間が1
    0分間〜5時間である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 蒸留塔における塔底液の温度が100〜
    150℃である請求項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】 蒸留塔の塔底から抜き出されるピロリド
    ン又はN‐アルキルピロリドン量が、蒸留塔への供給物
    中に含まれていたピロリドン又はN‐アルキルピロリド
    ンの量の3〜10重量%に相当する量である請求項1〜
    3のいずれか一つに記載の方法。
  5. 【請求項5】 γ‐ブチロラクトンと、γ‐ブチロラク
    トン1モルに対して1.01〜1.05モルのアンモニ
    ア又は第一級アルキルアミンとを水の存在下に加熱して
    得た反応混合物を蒸留塔に供給する請求項1〜4のいず
    れか一つに記載の方法。
  6. 【請求項6】 蒸留塔の側流から抜出されるピロリドン
    又はN‐アルキルピロリドンに含まれるγ‐ブチロラク
    トンの量が、ピロリドン又はN‐アルキルピロリドンと
    γ‐ブチロラクトンとの合計量に対して0.01重量%
    以下である請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。
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