JP2001072643A - メタクリル酸の精製法 - Google Patents
メタクリル酸の精製法Info
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Abstract
含有化合物を用いて液相反応で製造された着色要因物質
および/または重合阻害要因物質を含有するメタクリル
酸から、着色が少なく、重合性能の優れた高品質なメタ
クリル酸を高収率で得ることのできる運転上容易な精製
法を提供する。 【解決手段】 メタクロレインとメタノールからパラジ
ウム含有化合物を用いて液相反応で製造されたメタクリ
ル酸に、第1級および/または第2級のアミノ基含有化
合物およびメルカプト基含有化合物、もしくは、第1級
および/または第2級のアミノ基含有化合物、メルカプ
ト基含有化合物およびスルホン酸基含有化合物を接触さ
せる。
Description
ノールからパラジウム含有化合物を用いて液相反応で製
造されたメタクリル酸の精製法に関する。
ルアルコール、メチル第3級ブチルエーテル、メタクロ
レイン、イソブチルアルデヒド、イソ酪酸等を気相接触
酸化して得られたメタクリル酸を第1級および/または
第2級のアミノ基含有化合物、強酸性イオン交換樹脂、
ならびに、ホルムアルデヒド含有物および強酸性イオン
交換樹脂を用いて精製する方法は、特開平11−605
36号公報に記載されており公知である。
ラジウム含有化合物を用いて液相反応でメタクリル酸メ
チルおよびメタクリル酸を製造する方法(以下、液相直
メタ法という。)は、たとえば、特公昭61−1909
0号公報、特公昭62−7902号公報、特開平5−1
48184号公報、特開平9−216850号公報、特
開平9−221453号公報および特開平10−158
214号公報等に記載されている。
メタ法で製造されたメタクリル酸は、不純物の影響で着
色したり、重合性が著しく劣る等の問題がある。このよ
うな不純物には沸点がメタクリル酸に近いものがあり、
通常の抽出や蒸留等運転上容易な手段でこのような不純
物を含むメタクリル酸を精製することは極めて困難であ
った。
ールからパラジウム含有化合物を用いて液相反応で製造
された、着色要因物質および/または重合阻害要因物質
を含有するメタクリル酸から、着色が少なく、重合性能
に優れた高品質なメタクリル酸を高収率で得ることので
きる運転上容易な精製法を提供することにある。
ンとメタノールからパラジウム含有化合物を用いて液相
反応で製造されたメタクリル酸に、第1級および/また
は第2級のアミノ基含有化合物、および、メルカプト基
含有化合物を接触させることを特徴とするメタクリル酸
の精製法である。
ールからパラジウム含有化合物を用いて液相反応で製造
されたメタクリル酸に、第1級および/または第2級の
アミノ基含有化合物、メルカプト基含有化合、および、
スルホン酸基含有化合物を接触させることを特徴とする
メタクリル酸の精製法である。
ル酸は、液相直メタ法で得られるものである。液相直メ
タ法の原料であるメタクロレインの製造方法は特に限定
されないが、炭素数4の化合物を気相接触酸化して得ら
れるものが適している。ここに炭素数4の化合物として
は、たとえば、イソブタン、イソブチレン、第3級ブチ
ルアルコール、メチル第3級ブチルエーテル等が挙げら
れる。メチル第3級ブチルエーテルの炭素数は5である
が、気相接触酸化の際に直ちに分解して、炭素数4のイ
ソブチレンが得られることから、ここでは炭素数4の化
合物として取り扱う。
ジウムを含有していることが必須であり、パラジウム以
外の構成元素については特に限定されない。この化合物
は液相直メタ法の触媒として作用するもので、好ましく
はパラジウムおよびX(ただし、Xはテルル、水銀、タ
リウム、鉛およびビスマスからなる群より選ばれた少な
くとも一種の元素を示す。)、または、パラジウムおよ
びXおよびY(ただし、Yはマグネシウム、アルミニウ
ム、カルシウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、コバ
ルト、ニッケル、銅、亜鉛、ゲルマニウム、銀、錫、ア
ンチモン、バリウムおよびセリウムからなる群より選ば
れた少なくとも一種の元素を示す。)である。パラジウ
ム化合物は、通常、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミ
ナ、シリカ−マグネシア、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、
炭酸バリウム、活性炭、ケイソウ土、ゼオライト等の各
種の担体に担持したものが触媒として用いられるが、こ
れに限定されることはなく、構成される成分のみからな
る触媒であってよい。
は、前記した液相直メタ法で製造されるメタクリル酸お
よびメタクリル酸メチルの混合物から抽出および蒸留等
の分離精製工程を経て得られるものである。本発明は、
該工程を経てメタクリル酸の含有率が約90重量%以上
に濃縮されたものが精製対象として適切であるが、この
分離精製工程の有無、メタクリル酸の濃度に制限される
ことはない。すなわち、上記製造工程中で得られるメタ
クリル酸メチルとメタクリル酸の混合物の状態で、しか
も、メタクリル酸の濃度がメタクリル酸メチルより著し
く低い場合でも精製処理の対象とすることができる。こ
のような観点から、以下、本発明の精製法の対象となる
メタクリル酸をメタクリル酸含有物と表記する。これら
メタクリル酸含有物は、着色要因物質および/または重
合阻害要因物質を含有しており、これらは液相直メタ法
で生じたものだけでなく、原料メタクロレインに由来す
るものもある。
量はメタクロレイン1モルに対して0.1〜100モル
であり、好ましくは0.5〜5モル、より好ましくは1
〜3モルである。また、反応形式は特に限定されず、回
分式、半回分式、連続式の何れでもよい。触媒として使
用するパラジウム含有化合物の量は、所望の転化率等を
考慮して決定される。反応に必要な分子状酸素の量につ
いては特に限定はないが、メタクロレイン1モルに対し
て通常0.05〜2モルであり、好ましくは0.1〜
0.5モルである。分子上酸素源としては空気、酸素冨
化した空気、酸素、反応に不活性なガスで希釈した酸素
や空気が用いられる。反応温度は0〜200℃であり、
好ましくは50〜150℃である。反応圧力は、常圧、
加圧および減圧の何れでもよいが、好ましくは常圧〜
0.4MPaである。
因物質および/または重合阻害要因物質を含むメタクリ
ル酸含有物に第1級および/または第2級のアミノ基含
有化合物およびメルカプト基含有化合物を接触させて精
製する第1の発明、および、第1の発明に加えてスルホ
ン酸基含有化合物を接触させて精製する第2の発明から
なる。
ノ基含有化合物としては、脂肪族、芳香族アミンの何れ
でもよく、1分子中に複数個のアミノ基を有するアミン
類、アンモニア、ヒドラジンおよびその誘導体、さらに
は、ヒドロキシルアミンおよびその無機酸塩等の化合物
が含まれる。具体的には、たとえば、プロピルアミン、
ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ジエ
チルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピル
アミン、メチルエチルアミン、エチレンジアミン、トリ
メチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメ
チレンジアミン、N, N’−ジフェニルエチレンジアミ
ン、エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、アニリ
ン、トルイジン、N−エチルアニリン、N−プロピルア
ミン、ジフェニルアミン、フェニレンジアミン、N−メ
チルフェニレンジアミン、ベンジルアミン、フェネチル
アミン、アニシジン等が挙げられる。
ミノ基含有化合物を接触させる際の添加量は、メタクリ
ル酸含有物100重量部に対して0.001〜1重量
部、特に0.005〜0.5重量部の範囲が好ましい。
脂肪族、芳香族何れでもよく、分子中に1個以上のメル
カプト基を有する化合物であればよい。具体的な例とし
ては、メチルメルカプタン、エチルメルカプタン、2−
メルカプトエタノール、n−プロピルメルカプタン、1
−メルカプト−2−プロパノール、n−ブチルメルカプ
タン、n−オクチルメルカプタン、1,2−エタンジチ
オール、1,4−ブタンジチオール、2−アミノエタン
チオール、ジメルカプトジエチルスルフィド、ジ(2−
メルカプトエチル)エーテル、トリグリコールジメルカ
プタン、フェニルメルカプタン、ベンジルメルカプタ
ン、ナフチルメルカプタン等が挙げられる。これらのメ
ルカプト基含有化合物の添加量は、メタクリル酸含有物
100重量部に対して、0.001〜1重量部、特に
0.01〜0.5重量部の範囲が好ましい。
有化合物は、スルホン酸基を分子内に有する無機または
有機化合物を意味し、たとえば、硫酸、ベンゼンスルホ
ン酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、ス
ルホン酸基を交換基として有する強酸性イオン交換樹脂
等が挙げられる。スルホン酸基含有化合物は回分式、連
続式何れの方法で用いてもよい。使用量は、回分式では
メタクリル酸含有物100重量部に対して、0.1〜5
0重量部、特に1〜30重量部の範囲が好ましい。連続
式ではメタクリル酸含有物の流通量はスルホン酸基含有
化合物に対して空間速度で0.01〜10hr-1、特に
0.05〜5hr-1の範囲が好ましい。
第1級および/または第2級のアミノ基含有化合物とメ
ルカプト基含有化合物をメタクリル酸含有物に同時に接
触させてもよいが、第1級および/または第2級のアミ
ノ基含有化合物を接触させた後にメルカプト基含有化合
物を接触させる処理、もしくは、メルカプト基含有化合
物を先に接触させた後に第1級および/または第2級の
アミノ基含有化合物を接触させる処理を行う方が好まし
い。
る処理をさらに加える第2の発明の場合は、第1級およ
び/または第2級のアミノ基含有化合物、メルカプト基
含有化合物およびスルホン酸基含有化合物をメタクリル
酸含有物に同時に接触させてもよいが、第1級および/
または第2級のアミノ基含有化合物を接触させた後に、
メルカプト基含有化合物およびスルホン酸基含有化合物
を接触させるか、もしくは、メルカプト基含有化合物お
よびスルホン酸基含有化合物を接触させた後に、第1級
および/または第2級のアミノ基含有化合物を接触させ
た方が好ましい。
第2級のアミノ基含有化合物を接触させる方法として
は、たとえば、メタクリル酸含有物にアミノ基含有化合
物を添加して、所定の温度に加熱した後、好ましくは混
合物を撹拌しながら一定時間保持する方法が用いられ
る。このときの混合物の温度は50〜150℃、特に8
0〜130℃の範囲が好ましい。接触させる時間は5分
〜5時間、特に15分〜3時間の範囲が好ましい。
としては、たとえば、メタクリル酸含有物にメルカプト
基含有化合物を添加して、所定の温度に加熱した後、好
ましくは混合物を撹拌しながら一定時間保持する方法が
用いられる。このときの混合物の温度は50〜150
℃、特に80〜130℃の範囲が好ましい。接触させる
時間は5分〜5時間、特に15分〜3時間の範囲が好ま
しい。
合物およびスルホン酸基含有化合物を接触させる方法
は、回分式、連続式何れの方法でも行えるが、好適な処
理方式としてはスルホン化陽イオン交換樹脂等の固体触
媒を用い、固定床でメタクリル酸含有物を流通させる方
法が例示できる。このときの温度は20〜150℃、特
に40〜130℃の範囲が好ましい。回分式の場合、接
触させる時間は5分〜5時間、特に15分〜3時間の範
囲が好ましい。
有化合物を接触させた後にメルカプト基含有化合物およ
び/またはスルホン酸基含有化合物を接触させる処理を
行う場合は、第1級および/または第2級のアミノ基含
有化合物を接触させた後の液をそのまま次のメルカプト
基含有化合物および/またはスルホン酸基含有化合物と
接触させてもよいが、蒸留した後にメルカプト基含有化
合物および/またはスルホン酸基含有化合物と接触させ
てもよい。
たはスルホン酸基含有化合物を接触させた後に第1級お
よび/または第2級のアミノ基含有化合物を接触させる
処理を行う場合は、メルカプト基含有化合物および/ま
たはスルホン酸基含有化合物を接触させた後の液をその
まま次の第1級および/または第2級のアミノ基含有化
合物を接触させる処理を行ってもよいが、蒸留した後に
第1級および/または第2級のアミノ基含有化合物と接
触させてもよい。接触させた液は最終的に蒸留等によっ
て未反応の第1級および/または第2級のアミノ基含有
化合物、メルカプト基含有化合物、および、スルホン酸
基含有化合物(以下、処理剤という。)や、着色要因物
質や重合阻害要因物質と処理剤との反応物と、メタクリ
ル酸とを分離するが、このとき、フェノチアジン、ベン
ゾフェノチアジン等の重合禁止剤を添加しておくことが
好ましい。
明する。本発明はこれらに限定されるものではない。実
施例および比較例中のメタクリル酸の純度は、重量百分
率を意味する。また、メタクリル酸の回収率は、次式に
より定義される。 回収率(%)= B/A×100 式中のAおよびBは、 A:精製前のメタクリル酸含有物中のメタクリル酸の重
量 B:精製後のメタクリル酸含有物中のメタクリル酸の重
量 を意味する。
で得られたメタクロレインから、メタノールと5重量%
パラジウム−3重量%ビスマスをシリカに担持させた触
媒を用いて液相反応でメタクリル酸およびメタクリル酸
メチルの混合液を得た。得られた混合液から抽出および
蒸留によって、純度99.0重量%のメタクリル酸含有
物を得た。このものの色数はAPHA78であった。
止剤としてフェノチアジン0.05gを添加し、次に、
エチレンジアミン0.05gを添加して100℃で2時
間接触させた。次いで、1.3kPa減圧下で単蒸留し
て得たメタクリル酸に、重合禁止剤としてハイドロキノ
ン0.02gを添加し、これにエタンジチオール0.3
0gを添加し、100℃で2時間接触させた。次いで
1.3kPa減圧下で単蒸留を行い、精製メタクリル酸
を97%の回収率で回収した。
の色数は、APHA5に改善された。さらに、得られた
精製メタクリル酸について、次の方法で重合性能の指標
である誘導期間を測定した。試験管にメタクリル酸10
0mlとハイドロキノンモノメチルエーテル5mgおよ
び重合促進剤として過酸化ベンゾイル0.1gを加えて
溶解する。これに水10mlを加え、温度65℃の恒温
槽に浸漬し、熱電対を用いて温度を測定し、65℃より
液温が上昇した時点、すなわち、重合熱の発生し始めた
時点の時間を測定し、それまでに要した時間を誘導期間
(以下同じ)とする。本実施例によって得たメタクリル
酸の誘導期間は8.5分であった。
の代わりに、N,N’−ジフェニルエチレンジアミン
0.10gを使用したほかは実施例1と同じ条件で精製
を行った。得られた精製メタクリル酸の回収率は96.
5%で、色数はAPHA4であり誘導期間は8.3分で
あった。
の代わりに、ヒドラジン0.03gおよびN,N’−ジ
フェニルエチレンジアミン0.05gを使用したほかは
実施例1と同じ条件で精製を行った。得られた精製メタ
クリル酸の回収率は95.2%で、色数はAPHA4で
あり、誘導期間は8.0分であった。
0.13gとし、強酸性イオン交換樹脂「アンバーリス
ト15E」(商品名、ロームアンドハース社製。以下同
じ)2.5gを併用したほかは実施例1と同じ条件で精
製を行った。得られた精製メタクリル酸の回収率は9
6.5%で、色数はAPHA5であり誘導期間は7.9
分であった。
で得られたメタクロレインからメタノールと5重量%パ
ラジウム−3重量%ビスマスをシリカに担持させた触媒
を用いて液相反応でメタクリル酸およびメタクリル酸メ
チルの混合液を得た。得られた混合液から抽出および蒸
留によって純度99.0重量%のメタクリル酸含有物を
得た。このものの色数はAPHA72であった。
止剤としてフェノチアジン0.05gを添加し、次にエ
チレンジアミン0.05gを添加して100℃で2時間
接触させた。次いで、1.3kPa減圧下で単蒸留して
得たメタクリル酸に重合禁止剤としてハイドロキノン
0.02gを添加し、それにエタンジチオール0.13
gおよび強酸性イオン交換樹脂「アンバーリスト15
E」2.5gを添加し、100℃で1時間接触させた。
次いで1.3kPa減圧下で単蒸留して得たメタクリル
酸に重合禁止剤としてハイドロキノン0.02gを添加
し、それにエチレンジアミン0.05gを添加して10
0℃で2時間接触させた。次いで1.3kPa減圧下で
単蒸留を行い、精製メタクリル酸を97%の回収率で回
収した。得られた精製メタクリル酸の色数はAPHA3
であり、誘導期間は8.0分であった。
チオールを接触させる処理を行わずに、エチレンジアミ
ンの使用量を0.8gに増量して処理を行った。得られ
た精製メタクリル酸の色数はAPHA10、誘導期間は
10.0分であり、色数および誘導期間は若干改善され
たが、蒸留による精製メタクリル酸の回収率は85%と
低い値となった。
ジアミンを接触させる処理を行わずに、エタンジチオー
ルの使用量は0.30gのままで処理を行った。得られ
た精製メタクリル酸の色数はAPHA12、誘導期間2
0.0分であり、色数は若干改善されているが誘導期間
の改善は不十分であった。また、蒸留による精製メタク
リル酸の回収率は92%と低い値となり、しかも重合物
の生成が見られた。
ノールからパラジウム含有化合物を用いて液相反応で製
造された着色要因物質および/または重合阻害要因物質
を含有するメタクリル酸から、着色が少なく、重合性能
に優れた高品質なメタクリル酸を運転上容易に高収率で
得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 メタクロレインとメタノールからパラジ
ウム含有化合物を用いて液相反応で製造されたメタクリ
ル酸に、第1級および/または第2級のアミノ基含有化
合物、および、メルカプト基含有化合物を接触させるこ
とを特徴とするメタクリル酸の精製法。 - 【請求項2】 メタクロレインとメタノールからパラジ
ウム含有化合物を用いて液相反応で製造されたメタクリ
ル酸に、第1級および/または第2級のアミノ基含有化
合物、メルカプト基含有化合物、および、スルホン酸基
含有化合物を接触させることを特徴とするメタクリル酸
の精製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24794599A JP3792448B2 (ja) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | メタクリル酸の精製法 |
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---|---|---|---|
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JP3792448B2 JP3792448B2 (ja) | 2006-07-05 |
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ID=17170894
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003059862A1 (fr) * | 2002-01-15 | 2003-07-24 | Mitsubishi Chemical Corporation | Procede de production d'acide meth(acrylique) tres pur |
US6948132B2 (en) | 2001-12-12 | 2005-09-20 | International Business Machines Corporation | Method for mapping screen display objects with spatial coordinates into an HTML table |
JP2006306731A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Asahi Kasei Chemicals Corp | アルカンを原料とする不飽和カルボン酸エステルの連続製造方法 |
JP2012529454A (ja) * | 2009-06-08 | 2012-11-22 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | (メタ)アクリルモノマーの転換安定化方法 |
US8907121B2 (en) | 2008-12-18 | 2014-12-09 | Lucite International Uk Limited | Methyl methacrylate purification process |
-
1999
- 1999-09-01 JP JP24794599A patent/JP3792448B2/ja not_active Expired - Fee Related
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