JP2001302586A - 水酸基含有ビニル化合物の製法 - Google Patents

水酸基含有ビニル化合物の製法

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JP2001302586A
JP2001302586A JP2000128871A JP2000128871A JP2001302586A JP 2001302586 A JP2001302586 A JP 2001302586A JP 2000128871 A JP2000128871 A JP 2000128871A JP 2000128871 A JP2000128871 A JP 2000128871A JP 2001302586 A JP2001302586 A JP 2001302586A
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Hideaki Nagano
英明 長野
Kanae Yamamoto
佳苗 山本
Koichi Nakagawa
浩一 中川
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 3級アミン化合物および水の存在下に、アク
リレート化合物とアルデヒド系化合物とを反応させて、
相当する水酸基含有ビニル化合物を選択率良くかつ安定
的に製造する方法を提供する。 【解決手段】 窒素含有非プロトン性極性溶媒を、反応
開始時において反応液が2相系を形成しないような量で
反応液に添加して反応させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクリレート化合
物とアルデヒド系化合物とを反応させて水酸基含有ビニ
ル化合物を製造する方法に関するものである。
【0002】水酸基含有ビニル化合物は、高屈折率およ
び耐熱性を備えた重合体の製造に供される単量体;塗
料、接着剤、洗剤ビルダー等の各種化学製品の製造原
料;抗癌剤、抗ウイルス剤等の医薬品の中間体等として
広範囲に用いられる。
【0003】
【従来の技術】従来より水酸基ビニル含有化合物を製造
する方法は種々提案されている。例えば、米国特許第3,
743,669号には、ビニル化合物とアルデヒド系化合物と
を触媒である環状3級アミン化合物の存在下、液相均一
系において0℃〜200℃で反応させる方法が開示され
ている。この反応は一般に、Baylis-Hillman Reactions
として知られており、ビニル化合物とアルデヒド系化合
物とから水酸基含有ビニル化合物を一段反応で合成する
ことができる。そこで、この反応について多くの研究が
なされている。ところが上記の方法は、通常反応速度が
遅く、しかも水酸基含有ビニル化合物の選択率が低いた
め、該水酸基含有ビニル化合物の反応収率が低いという
欠点を有している。
【0004】そこで、上記欠点を解消する方法として、
欧州特許第196,708号には、ビニル化合物であるアクリ
レート化合物とカルボニル化合物とを、触媒である3級
アミン化合物の存在下、液相均一系で500bar以上の加圧
下で反応させることにより、反応速度を速めることがで
き、水酸基含有ビニル化合物の選択率を高くすることが
できる方法が開示されている。ところが上記方法は、高
圧条件下で反応させなければならないため、耐圧構造の
反応装置が必要となるため、工業的手法としては生産性
およびコスト等において種々の問題を有している。また
上記の欧州特許においては、該反応を大気圧下で実施す
る場合においては、ジアザビシクロオクタン(DABC
O)以外の3級アミン化合物が触媒活性を殆ど示さない
ことが記載されている。
【0005】そこで、反応速度を向上させる目的で、特
開平8−301817公報には、アクリレート化合物と
アルデヒド系化合物を反応させて水酸基含有ビニル化合
物を製造するに際して、触媒として3級アミンであるD
ABCOを使用して、5重量%以上の水を溶解すること
ができ、かつ反応開始時に反応液が2相に分離すること
なく含有することのできる最高量の水の0.5〜2.0
倍の水を添加した有機溶剤中で反応することが開示され
ている。この水の添加により従来法より反応速度は向上
するものの十分でなく、また目的物である水酸基ビニル
化合物の2分子より脱水されて生成するエーテルダイマ
ー、および目的物と沸点の近い不純物の生成が多く、精
製時の負荷が大きいという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記問題のうちの反応
速度を向上させる目的で、特開平7−285906公報
には、同出願人らによりアクリレート化合物とアルデヒ
ド系化合物とを反応させて水酸基含有ビニル化合物を製
造するに際して、反応終了時において水相を形成するに
足りる水の存在下、かつ特定のN−メチル基を有する3
級アミン化合物を触媒として用いる製法を提案してい
る。この製法は従来法に比較して著しく反応速度を向上
させることができ、更に目的とする水酸基含有ビニル化
合物を高い収率で得ることができる製法である。しかし
ながら、この製法は、原料のアクリレート化合物が、触
媒として用いられる3級アミン化合物の強い塩基性のた
めにアクリレート化合物の一部が加水分解してしまい、
触媒活性の低下する場合がある点で、さらに改良の余地
があることが判明した。
【0007】そこで本発明の目的は、アクリレート化合
物とアルデヒド系化合物を、触媒として三級アミン化合
物と水の存在下に反応させて水酸基含有ビニル化合物を
製造するに際して、高い反応速度と高い反応収率で得る
と共に、アクリレート化合物の加水分解を抑制し、触媒
活性の低下を抑制した水酸基含有ビニル化合物を製造す
る方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、この反応
系での3級アミンの触媒活性について鋭意検討した結
果、反応時において、2相系を形成している水相部にお
いて加水分解が増大し触媒活性を急激に低下させている
ことを突き止めた。更に、この反応終了時において均一
系となるような特定の非プロトン性極性溶媒を存在させ
ておくことにより、驚くべきことに加水分解が著しく抑
制されることを見出し、本発明を完成させた。
【0009】すなわち、本発明は、アクリレート化合物
とアルデヒド系化合物とを、3級アミン化合物と水の存
在下に反応させて水酸基含有ビニル化合物を製造するに
際し、窒素含有非プロトン性極性溶媒を、反応開始時に
おいて反応液が2相系を形成しないような量で反応液に
添加して反応させること、好ましくは反応終了時におい
ても2相系を形成しないような量を反応液に添加して反
応させることで反応液に添加して反応させることを特徴
とする水酸基含有ビニル化合物の製法に関する。
【0010】前記アクリレート化合物とアルデヒド系化
合物とのモル比(アクリレート化合物/アルデヒド系化
合物)は2〜10の範囲であることが好ましい。
【0011】また前記水とアルデヒド系化合物とのモル
比(水/アルデヒド系化合物)は2〜6の範囲であるこ
とが好ましい。
【0012】また前記アルデヒド系化合物が、パラホル
ムアルデヒドであることが好ましい。
【0013】本発明の製造される水酸基含有化合物とし
ては、特に限定されないが、例えば、下記一般式
(1):
【0014】
【化1】 (式中、R1は有機残基を表し、R2は水素原子または有
機残基を示す。)で示される化合物が挙げられる。
【0015】具体的には、メチル 2−(ヒドロキシメ
チル)アクリレート、エチル 2−(ヒドロキシメチ
ル)アクリレート、n−ブチル 2−(ヒドロキシメチ
ル)アクリレート、tert−ブチル 2−(ヒドロキシメ
チル)アクリレート、2−エチルヘキシル 2−(ヒド
ロキシメチル)アクリレート、シクロヘキシル 2−
(ヒドロキシメチル)アクリレート等のアルキル 2−
(ヒドロキシメチル)アクリレート類;メチル 2−
(1−ヒドロキシエチル)アクリレート、エチル 2−
(1−ヒドロキシエチル)アクリレート、n−ブチル
2−(1−ヒドロキシエチル)アクリレート、メチル
2−(1−ヒドロキシブチル)アクリレート、エチル2
−(1−ヒドロキシブチル)アクリレート、n−ブチル
2−(1−ヒドロキシブチル)アクリレート、メチル
2−(1−ヒドロキシベンジル)アクリレート、エチル
2−(1−ヒドロキシベンジル)アクリレート、n−
ブチル 2−(1−ヒドロキシベンジル)アクリレート
等のアルキル 2−(1−ヒドロキシ−1−アルキルメ
チル)アクリレート類等が挙げられ、特に本発明は、メ
チル 2−(ヒドロキシメチル)アクリレート、エチル
2−(ヒドロキシメチル)アクリレート、n−ブチル
2−(ヒドロキシメチル)アクリレート、tert−ブチル
2−(ヒドロキシメチル)アクリレート、2−エチルヘ
キシル 2−(ヒドロキシメチル)アクリレート、シク
ロヘキシル 2−(ヒドロキシメチル)アクリレートの
製造に好適である。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳しく説明する。
【0017】本発明において原料として使用される前記
のアクリレート化合物は、下記一般式(2):
【0018】
【化2】 (式中、R1は、有機残基、好ましくは炭素数1〜18
のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、ア
リール基、炭素数1〜8のヒドロキシアルキル基、−
(CH2mNR34基、−(CH2n+567・M
-基、−(C24O)o8基を示す。(なおR3,R4
5,R6,R7,R8で示される置換基は、それぞれ独立
して炭素数1〜8の直鎖状または枝分かれ鎖状のアルキ
ル基を表し、m,nは2〜5のの整数であり、M-で示
される陰イオンはCl-,Br-,CH3COO-,HCO
-,SO4 2-、またはPO4 3-を表す。また、oは1〜
80の整数である。))で表される化合物である。
【0019】前記アクリレート化合物として具体的に例
示すると、 (a)置換基が炭素数1〜18のアルキル基であるアク
リレートとしては、例えば、メチルアクリレート、エチ
ルアクリレート、n-プロピルアクリレート、イソプロピ
ルアクリレート、n-ブチルアクリレート、イソブチルア
クリレート、tert-ブチルアクリレート、n-オクチルア
クリレート、イソオクチルアクリレート、2-エチルヘキ
シルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリル
アクリレート等; (b)置換基が炭素数3〜10のシクロアルキル基であ
るシクロアルキルアクリレートとしては、例えば、シク
ロペンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレー
ト、シクロヘキシルメチルアクリレート等; (c)置換基がアリールであるアリールアクリレートと
しては、例えば、フェニルアクリレート、o-メトキシフ
ェニルアクリレート、p-メトキシフェニルアクリレー
ト、ベンジルアクリレート等; (d)置換基が炭素数1〜8のヒドロキシアルキル基の
ヒドロキシアルキルアクリレートとしては、例えば、2-
ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピル
アクリレート、3-ヒドロキシプロピルアクリレート、4-
ヒドロキシブチルアクリレート等; (e)置換基が−(CH2mNR34基であるアルキル
アミノアクリレートとしては、例えば、N,N-ジメチルア
ミノエチルアクリレート、N,N-ジエチルアミノエチルア
クリレート、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリレー
ト、N,N-ジメチルアミノブチルアクリレート、N,N-ジエ
チルアミノブチルアクリレート、N,N-ジメチルアミノペ
ンチルアクリレート等; (f)置換基が−(CH2n+567・M-基であ
るアルキルアミノアクリレートの第4アンモニウム化合
物としては、例えば、N,N-ジアルキルアミノアクリレー
トの第4アンモニウム化合物等; (g)置換基が−(C24O)oR8基であるアクリレ
ート類としては、例えば、メトキシエチルアクリレー
ト、エトキシエチルアクリレート、ラウリルオキシトリ
オキシエチルアクリレート、oが1〜80、好ましくは
1〜30のメトキシポリオキシエチレンアクリレート
等;が挙げられる。これらのアクリレートの内、メチル
アクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリ
レート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロ
キシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアク
リレートが特に好適である。本発明において用いられる
アルデヒド系化合物としては、アルデヒド基を含有する
化合物;トリオキサン、パラホルムアルデヒド、パラア
セトアルデヒド;及び下記一般式(3):
【0020】
【化3】 (式中、Yは水素原子、炭素数1〜8の直鎖状または枝
分かれ鎖状のアルキル基を表す)で示されるアルデヒド
化合物;及び下記一般式(4):
【0021】
【化4】 (式中、Zは水素原子、炭素数1〜8の直鎖状または枝
分かれ鎖状のアルキル基、または炭素数3〜10のシク
ロアルキル基を表し、pは1〜100の整数を表す)で
示されるオキシメチレン化合物等が挙げられる。
【0022】上記アルデヒド基を含有する化合物として
は、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プ
ロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、バレルアルデ
ヒド、イソブチルアルデヒド、ピバリンアルデヒド、シ
クロヘキシルアルデヒド、シクロヘキセンアルデヒド、
ベンズアルデヒド、フルフラール等が挙げられる。上記
オキシメチレン化合物としては、具体的には、例えば、
パラホルムアルデヒド、ホルムアルデヒドの20〜50
重量%水溶液(水和ホルムアルデヒド)、ホルムアルデ
ヒドの濃度が20〜50重量%であるメタノール水溶液
等が挙げられる。これらアルデヒド系化合物のうち、パ
ラホルムアルデヒドが特に好適である。ここでいうパラ
ホルムアルデヒドとはホルムアルデヒドの重合体(8〜
100量体)であり、常温において粒状または粉体など
の性状を有する固体である。工業的に入手可能なパラホ
ルムアルデヒドは通常水分を含有しており、水分が20
重量%以下含有していても差し支えない。前記アルデヒ
ド系化合物は、1種類のみを用いても良く、また、本発
明を工業的に実施する際は該アルデヒド系化合物の取扱
いの容易さ等を考慮に入れて、2種類以上を適宜混合し
て用いてもよい。
【0023】前記アルデヒド系化合物に対するアクリレ
ート系化合物の使用量は、アクリレート化合物とアルデ
ヒド化合物とのモル比(アクリレート化合物/アルデヒ
ド系化合物)が2〜10(モル比)の範囲、好ましく
は、2〜4の範囲内とすれば良い。該モル比が2未満で
ある場合には、アルデヒド系化合物に由来する不純物の
生成が多くなり高い選択率が得られず好ましくない。該
モル比が10を越える場合には、過剰のアクリレートの
回収に多大の労力が必要となり、工業的実施においては
好ましくない。
【0024】本発明において触媒として使用される3級
アミン化合物としては、少なくとも1つ以上のメチル基
を有する3級アミンが好ましく、具体的には、例えばト
リメチルアミン、N,N-ジメチルエチルアミン、N,N-ジメ
チル-n-プロピルアミン、N,N-ジメチルイソプロピルア
ミン、N,N-ジメチル-n-ブチルアミン、N,N-ジメチルイ
ソブチルアミン、N,N-ジメチル-tert-ブチルアミン、N,
N-ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N-ジメチル(トリ
メチルシリル)アミン、N,N-ジメチルアミンのエチレン
オキサイド付加物、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,
N-ジメチルアミンのポリエチレンオキサイドの付加物、
N,N'-ジメチルピペラジン等のジメチルアミン類;N-メ
チルジエチルアミン、N-メチルジ-n-プロピルアミン、N
-メチルジ-イソプロピルアミン、N-メチルジ-n-ブチル
アミン、N-メチルジ-イソブチルアミン、N-メチルジ-te
rt-ブチルアミン、N-メチルジシクロヘキシルアミン、N
-メチルジエタノールアミン、N-ジメチルピペラジン等
のメチルジアルキルアミン類が挙げられる。これら3級
アミン化合物は、1種類のみを用いても良く、また2種
類以上を適宜混合して用いても良い。これら3級アミン
化合物のうち、トリメチルアミン、ジメチルエチルアミ
ンが好ましく、トリメチルアミンが特に好ましい。前記
3級アミン化合物は、液体状、ガス状等の種々の状態で
の使用が可能であるが、5〜80重量%水溶液として使
用することが好ましい。水溶液の状態として使用するこ
とにより、反応開始時および反応時における取扱いが容
易になると共に、反応終了後に該3級アミン化合物を回
収して再使用する場合における取扱い等も容易となる。
3級アミン化合物の使用量については、特に制限される
ものでないが、通常3級アミン化合物/アルデヒド系化
合物(モル比)は、0.05〜2の範囲内、より好まし
くは0.05〜0.5の範囲とすればよい。0.05〜
2の範囲内のモル比で3級アミン化合物を使用すること
により、反応速度を高く維持することができると共に、
高い選択率で目的物とする水酸基含有ビニル化合物を得
ることができる。
【0025】本発明においては、前記3級アミン化合物
と水の共存下に特定の非プロトン性極性溶媒を添加して
反応を実施するが、使用する水の量は、添加する該非プ
ロトン性極性溶媒との組み合せの中で反応初期(好まし
くは反応終了時においても)において均一系となるよう
範囲が決定されるため、該非プロトン性極性溶媒との組
み合せ、或いは使用するアクリレート化合物の種類等に
より詳細な範囲を限定することは困難であるが、好まし
くは、水とアルデヒド系化合物とのモル比(水/アルデ
ヒド系化合物)が2〜6であり、更に好ましくは、2〜
5の範囲とすればよい。該モル比が2未満の場合には、
反応速度の向上の効果が十分に得られない場合があり、
該モル比が6を越える場合には、反応終了時に均一系と
するための非プロトン性極性溶媒が多量に添加する必要
となり、該非プロトン性極性溶媒の分離、回収工程のた
めの労力が多大となる場合がある。ここで使用する水の
量とは、反応系中に存在する水の総量のことであり、添
加方法としては、単独で水を必要量添加しても良いし、
予め3級アミン化合物あるいはアルデヒド化合物に必要
量添加したものを用いて調整しても良い。
【0026】本発明の反応に使用する窒素含有非プロト
ン性極性溶媒としては、活性水素を持たない3級アミン
化合物やアミド化合物等の水とアクリレートを相溶化さ
せる化合物であれば特に限定されるものでないが、具体
的には、例えば、ピリジン、メチルピリジン、α−ピコ
リン、β−ピコリン、γ−ピコリン、N,N−ジメチル
アニリン、N,N−ジエチルアニリン、N−メチルピペ
リジン、N−エチルピペリジン、N−メチルピペラジ
ン、N−エチルピペラジン、N−メチルモルホリン、N
−エチルモルホリン、N,N,N‘,N’−テトラメチ
ルジアミノエタン、N,N,N‘,N’−テトラメチル
ジアミノプロパン等の3級アミン化合物;N,N−ジメ
チルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、
N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセ
トアミド、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリド
ン等のアミド化合物が挙げられ、好ましくは、蒸留して
容易に回収が可能な常圧において沸点が30℃〜250
℃のものが好ましく、さらに好ましくはN−メチルモル
ホリン、N−エチルモルホリン、N,N−ジメチルホル
ムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル
ピロリドンが好適である。
【0027】添加する窒素含有極性溶媒の量は、上記の
使用する水の量、アクリレート化合物の量、添加する非
プロトン性極性溶媒の種類との組合わせの中で、反応開
始時において反応液が均一系となるよう適宜決定される
が、好ましくは反応開始から反応終了時においても反応
系が均一系になるように、さらに好ましくは、非プロト
ン性極性溶媒と(水+アクリレート化合物)とのモル比
(非プロトン性極性溶媒/(水+アクリレート化合
物))が0.2〜1.0であり、より好ましくは、0.
2〜0.6の範囲とすればよい。
【0028】反応に使用するアクリレート化合物、目的
物である水酸基含有ビニル化合物は重合し易い性質を有
している。従って、反応時の重合を抑制するために、反
応系に重合防止剤(または重合禁止剤)や分子状酸素を
添加することが好ましい。
【0029】前記重合防止剤としては、例えば、ヒドロ
キノン、メチルヒドロキノン、tert-ブチルヒドロキノ
ン、2,4-ジ-tert-ブチルヒドロキノン、2,4-ジメチルヒ
ドロキノン等のキノン類;フェノチアジン等のアミン化
合物;2,4-ジメチル-6-tert-ブチルフェノール、2,4-ジ
-tert-ブチルフェノール、p-メトキシフェノール等のフ
ェノール類;p-tert-ブチルカテコール等の置換カテコ
ール類;置換レゾルシン類等が挙げられるが特に限定さ
れるものでない。これら重合防止剤は、1種類のみを用
いても良く、また、2種類以上を適宜混合して用いても
良い。
【0030】また、前記重合防止剤の添加量は、特に限
定されるものでないが、例えば、アクリレート化合物に
対する割合が、0.01〜1重量%の範囲内となるよう
にすれば良い。分子状酸素としては、例えば、空気、或
いは分子状酸素と窒素との混合ガスを用いることができ
る。この場合、反応溶液に分子状酸素を含有するガスを
吹き込むようにすれば良い。そして、上記重合を充分に
抑制するために、重合防止剤と分子状酸素とを併用する
ことが好ましい。
【0031】本発明にかかる反応の反応温度は、特に限
定されるものでないが、前記した重合を抑制するため
に、30〜150℃の範囲内が好ましく、60〜80℃
の範囲内がより好ましい。反応温度が30℃よりも低い
場合には、反応速度が小さく反応時間が長くなり過ぎ、
該水酸基含有ビニル化合物を工業的に製造するに際して
は好ましくない。また、反応温度が150℃を越える場
合には、前記した重合を抑制することが困難となるので
好ましくない。
【0032】本発明にかかる反応の反応時間は、上記反
応が完結するように適宜設定すればよく、特に限定され
るものでないが、一般的には、1〜15時間程度で充分
で、従来の方法に比べ短縮される。また、反応圧力は、
特に限定されるものでなく、常圧(大気圧)、減圧、加
圧の何れであっても良い。
【0033】反応終了後は、反応液をそのまま分別蒸留
するか、または、反応液に酸性化合物を添加して3級ア
ミン化合物を中和した後分別蒸留することにより、目的
とする水酸基含有ビニル化合物を回収することができ
る。更に分別回収した3級アミン化合物、アクリレート
化合物、非プロトン性極性溶媒は再度反応に使用するこ
とができる。
【0034】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。
【0035】なお、化合物の同定は、1H−NMR,13
C−NMRおよびIRで行った。また、化合物の定量
は、ガスクロマトグラフィを用いて行なった。
【0036】実施例1 温度計、ガス吹込み管、冷却管、攪拌装置および水浴を
備えた1000mlの四つ口フラスコに、エチルアクリ
レート 300g(3モル)、92重量%パラホルムア
ルデヒド 32.6g(1モル)、N−メチル基を有す
る3級アミン化合物としての30重量%トリメチルアミ
ン水溶液 19.7g(0.1モル)に、添加水 55.
6g(系中総水量72g(4モル))とN,N−ジメチ
ルホルムアミド 168g(2.3モル)、および重合
防止剤としてのp−メトキシフェノール0.3gを加
え、その後、該反応液を60℃で8時間攪拌して反応さ
せた。この反応は反応開始から反応終了時まで均一系で
あった。
【0037】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィで分析し、補正百分率法によって計算した結果、仕込
みホルムアルデヒドに対する転化率90%、及び選択率
92%で、エチル 2−(ヒドロキシメチル)アクリレ
ートが生成したことが確認された。また、原料アクリレ
ート化合物の加水分解率は、エチルアクリレートの加水
分解により生成するエタノールを分析した結果、仕込み
ホルムアルデヒドに対して3%であった。
【0038】実施例2 実施例1において、反応温度を60℃より80℃に変更
した以外は、同様の条件で実施した。反応開始より反応
終了時まで均一系であった。
【0039】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィで分析し、補正百分率法によって計算した結果、仕込
みホルムアルデヒドに対する転化率92%、及び選択率
94%で、エチル 2−(ヒドロキシメチル)アクリレ
ートが生成したことが確認された。また、原料アクリレ
ート化合物の加水分解率は、エチルアクリレートの加水
分解により生成するエタノールを分析した結果、仕込み
ホルムアルデヒドに対して3%であった。
【0040】実施例3 実施例2において、3級アミン化合物である30重量%
トリメチルアミン水溶液 19.7g(0.1モル)の
量を29.5g(0.15モル)に変更した以外は、同
様の条件で実施した。反応開始時から反応終了時まで均
一系であった。
【0041】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィで分析し、補正百分率法によって計算した結果、仕込
みホルムアルデヒドに対する反応収率は89モル%で、
エチル 2−(ヒドロキシメチル)アクリレートが生成
したことが確認された。また、原料アクリレート化合物
の加水分解率は、エチルアクリレートの加水分解により
生成するエタノールを分析した結果、仕込みホルムアル
デヒドに対して4%であった。
【0042】比較例1 温度計、ガス吹込み管、冷却管、攪拌装置および水浴を
備えた1000mlの四つ口フラスコに、エチルアクリ
レート 400g(4モル)、92重量%パラホルムア
ルデヒド 32.6g(1モル)、N−メチル基を有す
る3級アミン化合物としての30重量%トリメチルアミ
ン水溶液 19.7g(0.1モル)に、水0.6g
(系中総水量16.4g(0.9モル))、および重合
防止剤としてのp−メトキシフェノール0.4gを加
え、その後、該反応液を80℃で3時間攪拌して反応さ
せた。反応開始時、反応終了時いずれも、有機相と水相
からなる2相系であった。
【0043】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィで分析し、補正百分率法によって計算した結果、仕込
みホルムアルデヒドに対する反応収率が62モル%で、
エチル 2−(ヒドロキシメチル)アクリレートが生成
したことが確認された。また、原料アクリレート化合物
の加水分解率は、エチルアクリレートの加水分解により
生成するエタノールを分析した結果、仕込みホルムアル
デヒドに対して10%であった。
【0044】この加水分解で生じたカルボン酸量は、使
用した3級アミン化合物と等しいモル量になり、使用し
た3級アミン化合物の全量を中和したことになる。
【0045】実施例4 温度計、ガス吹込み管、冷却管、攪拌装置および水浴を
備えた1000mlの四つ口フラスコに、エチルアクリ
レート 400g(4モル)、92重量%パラホルムア
ルデヒド 32.6g(1モル)、N−メチル基を有す
る3級アミン化合物としての30重量%トリメチルアミ
ン水溶液 59g(0.3モル)に、添加水 46.1g
(系中総水量90g(5モル))とN,N−ジメチルホ
ルムアミド220g(1.7モル)、および重合防止剤
としてのp−メトキシフェノール0.4gを加え、その
後、該反応液を80℃で5時間攪拌して反応させた。反
応開始時から反応終了時まで均一系であった。
【0046】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィで分析し、補正百分率法によって計算した結果、仕込
みホルムアルデヒドに対する反応収率は82%で、エチ
ル2−(ヒドロキシメチル)アクリレートが生成したこ
とが確認された。また、原料アクリレート化合物の加水
分解率は、該エチルアクリレートの加水分解により生成
するメタノールを分析した結果、仕込みホルムアルデヒ
ドに対して5%であった。
【0047】実施例5 温度計、ガス吹込み管、冷却管、攪拌装置および水浴を
備えた1000mlの四つ口フラスコに、エチルアクリ
レート 250g(2.5モル)、92重量%パラホル
ムアルデヒド 32.6g(1モル)、N−メチル基を
有する3級アミン化合物としての30重量%トリメチル
アミン水溶液 29.5g(0.15モル)に、添加水
57.8g(系中総水量81g(4.5モル))とN−
メチルピロリドン168g(1.7モル)、および重合
防止剤としてのp−メトキシフェノール0.2gを加
え、その後、該反応液を60℃で8時間攪拌して反応さ
せた。反応開始時から反応終了時まで均一系であった。
【0048】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィで分析し、補正百分率法によって計算した結果、仕込
みホルムアルデヒドに対する反応収率は83%で、エチ
ル2−(ヒドロキシメチル)アクリレートが生成したこ
とが確認された。また、原料アクリレート化合物の加水
分解率は、該エチルアクリレートの加水分解により生成
するメタノールを分析した結果、仕込みホルムアルデヒ
ドに対して6%であった。
【0049】実施例6 温度計、ガス吹込み管、冷却管、攪拌装置および水浴を
備えた1000mlの四つ口フラスコに、メチルアクリ
レート 172g(2モル)、92重量%パラホルムア
ルデヒド 32.6g(1モル)、N−メチル基を有す
る3級アミン化合物としての30重量%トリメチルアミ
ン水溶液 29.5g(0.15モル)に、添加水 1
2.8g(系中総水量36g(2モル))とN,N−ジ
メチルホルムアミド 146g(2モル)、および重合
防止剤としてのp−メトキシフェノール0.2gを加
え、その後、該反応液を60℃で8時間攪拌して反応さ
せた。反応開始時から反応終了時まで均一系であった。
【0050】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィで分析し、補正百分率法によって計算した結果、仕込
みホルムアルデヒドに対する反応収率は77%で、メチ
ル2−(ヒドロキシメチル)アクリレートが生成したこ
とが確認された。また、原料アクリレート化合物の加水
分解率は、該メチルアクリレートの加水分解により生成
するメタノールを分析した結果、仕込みホルムアルデヒ
ドに対して7%であった。
【0051】実施例7 実施例6において、非プロトン性極性溶媒であるN,N
−ジメチルホルムアミド 146g(2モル)をN−メ
チルピロリドン168g(1.7モル)に変更した以外
は、同様の条件で実施した。反応開始時から反応終了時
まで均一系であった。
【0052】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィで分析し、補正百分率法によって計算した結果、仕込
みホルムアルデヒドに対する反応収率は78モル%で、
メチル 2−(ヒドロキシメチル)アクリレートが生成
したことが確認された。また、原料アクリレート化合物
の加水分解率は、エチルアクリレートの加水分解により
生成するエタノールを分析した結果、仕込みホルムアル
デヒドに対して7%であった。
【0053】実施例8 温度計、ガス吹込み管、冷却管、攪拌装置および水浴を
備えた1000mlの四つ口フラスコに、メチルアクリ
レート 258g(3モル)、92重量%パラホルムア
ルデヒド 32.6g(1モル)、N−メチル基を有す
る3級アミン化合物としての30重量%トリメチルアミ
ン水溶液 19.7g(0.1モル)に、添加水 28.
6g(系中総水量45g(2.5モル))とN,N−ジ
メチルホルムアミド 146g(2モル)、および重合
防止剤としてのp−メトキシフェノール0.3gを加
え、その後、該反応液を60℃で8時間攪拌して反応さ
せた。反応開始時から反応終了時まで均一系であった。
【0054】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィで分析し、補正百分率法によって計算した結果、仕込
みホルムアルデヒドに対する反応収率は76%で、メチ
ル2−(ヒドロキシメチル)アクリレートが生成したこ
とが確認された。また、原料アクリレート化合物の加水
分解率は、該メチルアクリレートの加水分解により生成
するメタノールを分析した結果、仕込みホルムアルデヒ
ドに対して6%であった。
【0055】比較例2 温度計、ガス吹込み管、冷却管、攪拌装置および水浴を
備えた1000mlの四つ口フラスコに、エチルアクリ
レート 400g(4モル)、92重量%パラホルムア
ルデヒド 32.6g(1モル)、N−メチル基を有す
る3級アミン化合物としての30重量%トリメチルアミ
ン水溶液 98.3g(0.5モル)に、水0.6g
(系中総水量72g(4モル))、および重合防止剤と
してのp−メトキシフェノール0.4gを加え、その
後、該反応液を60℃で3時間攪拌して反応させた。反
応開始時、反応終了時いずれも、有機相と水相からなる
2相系であった。
【0056】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィで分析し、補正百分率法によって計算した結果、仕込
みホルムアルデヒドに対する反応収率が77モル%で、
エチル 2−(ヒドロキシメチル)アクリレートが生成
したことが確認された。また、原料アクリレート化合物
の加水分解率は、エチルアクリレートの加水分解により
生成するエタノールを分析した結果、仕込みホルムアル
デヒドに対して17%であった。
【0057】比較例3 温度計、ガス吹込み管、冷却管、攪拌装置および水浴を
備えた1000mlの四つ口フラスコに、エチルアクリ
レート 400g(4モル)、37重量%ホルマリン水
溶液81.1g(1モル/安定剤としてメタノールが8
重量%含有)、N−メチル基を有する3級アミン化合物
としての30重量%トリメチルアミン水溶液 98.3
g(0.5モル)、および重合防止剤としてのp−メト
キシフェノール0.4gを加え、その後、該反応液を6
0℃で3時間攪拌して反応させた。この際、系中の総水
量は113.4g(6.3モル)となっている。反応開
始時、反応終了時いずれも、有機相と水相からなる2相
系であった。
【0058】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィで分析し、補正百分率法によって計算した結果、仕込
みホルムアルデヒドに対する反応収率が83モル%で、
エチル 2−(ヒドロキシメチル)アクリレートが生成
したことが確認された。また、原料アクリレート化合物
の加水分解率は、エチルアクリレートの加水分解により
生成するエタノールを分析した結果、仕込みホルムアル
デヒドに対して41%であった。
【0059】比較例4 温度計、ガス吹込み管、冷却管、攪拌装置および水浴を
備えた1000mlの四つ口フラスコに、エチルアクリ
レート 150g(1.5モル)、37重量%ホルマリ
ン水溶液81.1g(1モル)、3級アミン化合物とし
てヘキサメチレンテトラミン 21g(0.15モ
ル)、N,N−ジオキサン 246.7g(2.8モ
ル)、および重合防止剤としてのp−メトキシフェノー
ル0.3gを加え、その後、該反応液を50℃で46時
間攪拌して反応させた。反応開始時、反応終了時いずれ
も、有機相と水相からなる2相系であった。
【0060】この際、系中の総水量は45g(2.5モ
ル)となっている。反応終了後、反応液をガスクロマト
グラフィで分析し、補正百分率法によって計算した結
果、仕込みホルムアルデヒドに対する反応収率は49%
で、エチル 2−(ヒドロキシメチル)アクリレートが
生成したことが確認された。また、原料アクリレート化
合物の加水分解率は、該エチルアクリレートの加水分解
により生成するエタノールを分析した結果、仕込みホル
ムアルデヒドに対して7%であった。
【0061】比較例5 温度計、ガス吹込み管、冷却管、攪拌装置および水浴を
備えた1000mlの四つ口フラスコに、エチルアクリ
レート 300g(3モル)、37重量%ホルマリン水
溶液81.1g(1モル)、3級アミン化合物としてD
ABCO 16.8g(0.15モル)に、添加水 4
5.3g(系中総水量90g(5モル))とテトラヒド
ロフラン 216g(3モル)、および重合防止剤とし
てのp−メトキシフェノール0.3gを加え、その後、
該反応液を60℃で8時間攪拌して反応させた。反応開
始時、反応終了時いずれも、有機相と水相からなる2相
系であった。
【0062】反応終了後、反応液をガスクロマトグラフ
ィで分析し、補正百分率法によって計算した結果、仕込
みホルムアルデヒドに対する反応収率は62%で、エチ
ル2−(ヒドロキシメチル)アクリレートが生成したこ
とが確認された。また、原料アクリレート化合物の加水
分解率は、該エチルアクリレートの加水分解により生成
するエタノールを分析した結果、仕込みホルムアルデヒ
ドに対して28%であった。
【0063】
【表1】 表中の記号は、以下の化合物を表す。 AM:メチルアクリレート AE:エチルアクリレート 92%PFA:92重量%ハ゜ラホルムアルテ゛ヒト゛(8%含水) 30%TMA:30重量%トリメチルアミン水溶液 HMTA:ヘキサメチレンテトラミン DMF:N,N-シ゛メチルホルムアミト゛ NMP:N-メチルヒ゜ロリト゛ン EHMA:エチル 2-(ヒト゛ロキシメチル)アクリレート MHMA:メチル 2-(ヒト゛ロキシメチル)アクリレート
【0064】
【発明の効果】本発明によれば、反応速度を向上するこ
とができると共に、目的とする水酸基含有ビニル化合物
の選択率を向上することができる。更に、反応時に副反
応として生じる原料のアクリレート化合物の一部が加水
分解し、触媒の一部と中和塩を形成し、触媒活性が反応
経過と共に徐々に低下する問題を抑制することができ
る。このため工業的に有利に製造できる
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4H006 AA02 AC22 AC41 BA51 BB41 BB42 BC14 BC31 BC33 BE31 BN10 KA31 4H039 CA11 CA60 CF30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクリレート化合物とアルデヒド系化合
    物とを、3級アミン化合物と水の存在下に反応させて水
    酸基含有ビニル化合物を製造するに際し、窒素含有非プ
    ロトン性極性溶媒を、前記反応開始時において反応液が
    2相系を形成しないような量で反応液に添加して反応さ
    せることを特徴とする水酸基含有ビニル化合物の製法。
  2. 【請求項2】 アクリレート化合物とアルデヒド系化合
    物とのモル比(アクリレート化合物/アルデヒド系化合
    物)が2〜10の範囲である製法。
  3. 【請求項3】 前記水とアルデヒド系化合物とのモル比
    (水/アルデヒド系化合物)が2〜6の範囲である請求
    項1または2記載の製法。
  4. 【請求項4】 前記アルデヒド系化合物が、パラホルム
    アルデヒドである請求項1から3のいずれかに記載の製
    法。
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