JP2005298404A - カルボン酸エステルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 イオン性液体中、触媒である1〜4、12、14または15族元素を含有する化合物、あるいは、ブレンステッド酸の存在下で、カルボン酸とアルコールとをエステル化反応させて目的とするカルボン酸エステルを製造する。または、イオン性液体中、触媒の存在下で、原料カルボン酸エステルとアルコールとをエステル交換反応させて目的とするカルボン酸エステルを製造する。
【選択図】 なし
Description
次の反応において、回収したイオン性液体と触媒とを再使用する前記(1)〜(5)のいずれかのカルボン酸エステルの製造方法。
イオン性液体は、1種を用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
重合防止剤の添加量は適宜決めることができる。例えば、N−オキシル化合物の添加量は、通常、重合性化合物に対して0.01〜10000ppmである。N−オキシル化合物の添加量は、原料あるいは製品のカルボン酸またはカルボン酸エステル類の重合をより十分に防止する点から、重合性化合物に対して0.1ppm以上がより好ましく、1ppm以上が特に好ましい。また、N−オキシル化合物の添加量は、コスト等の点から、重合性化合物に対して5000ppm以下がより好ましく、3000ppm以下が特に好ましい。
〔実施例1〕
冷却管と温度計とを備えた20mlフラスコに、メタクリル酸0.86g(0.01mol)、n−ブタノール0.74g(0.01mol)、触媒である96質量%硫酸0.0636g(H2SO4:0.00062mol)、重合防止剤であるHQ0.0009gおよび広栄化学製、イオン性液体IL−P2(トリフルオロメチルスルホニウム N−ブチル−ピリジン)5gを仕込み、内温100℃で3時間加熱攪拌してエステル化反応を行った。反応終了後、反応液の一部をヘキサンで抽出し、GCで分析した結果、反応転化率は88%であった。
実施例1において得られた反応液にヘキサン5mlを添加し、生成したメタクリル酸ブチル、原料のメタクリル酸およびn−ブタノールを反応液から抽出除去した。
実施例2と同様にして、実施例2において得られた反応液から生成したメタクリル酸ブチル、原料のメタクリル酸およびn−ブタノールを抽出除去し、得られたイオン性液体と硫酸との混合物を用いてエステル化反応を行った。反応終了後、反応液の一部をヘキサンで抽出し、GCで分析した結果、反応転化率は87%であった。
冷却管と温度計とを備えた20mlフラスコに、メタクリル酸0.86g(0.01mol)、n−ブタノール0.74g(0.01mol)、触媒である96質量%硫酸0.0568g(H2SO4:0.00056mol)、重合防止剤であるHQ0.0009g、広栄化学製、イオン性液体IL−P2(トリフルオロメチルスルホニウム N−ブチル−ピリジン)5gおよびH2O1.8g(0.1mol=原料の10倍mol)を仕込み、内温100℃で3時間加熱攪拌してエステル化反応を行った。反応終了後、反応液の一部をヘキサンで抽出し、GCで分析した結果、反応転化率は38%であった。この反応転化率の低さは、原料の10倍molという大量の水の存在下で反応を行ったため、平衡によって転化率が低下したものである。
触媒として塩化アルミニウム・6水和物0.1207g(0.0005mol)を用い、反応時間を2回とも4時間とした以外は実施例4と同様にしてエステル化反応を行った。反応終了後、反応液の一部をヘキサンで抽出し、GCで分析した結果、原料の10倍molという大量の水の存在下で行った1回目の反応の反応転化率は10%であり、減圧蒸留により反応液から水を留去した後に行った2回目の反応の反応転化率は28%であった。
冷却管と温度計とを備えた20mlフラスコに、メタクリル酸8.61g(0.1mol)、n−ブタノール7.41g(0.1mol)、触媒である96質量%硫酸0.294g(H2SO4:0.003mol)、重合防止剤であるHQ0.0086gを仕込み、内温100℃で4時間加熱攪拌してエステル化反応を行った。反応終了後、反応液をGCで分析した結果、反応転化率は73%であった。
冷却管と温度計とを備えた100mlフラスコに、メタクリル酸8.61g(0.1mol)、n−ブタノール7.41g(0.1mol)、触媒である96質量%硫酸0.294g(H2SO4:0.003mol)、重合防止剤であるHQ0.0086g、トルエン50gを仕込み、内温109〜111℃で4時間加熱攪拌してエステル化反応を行った。反応終了後、反応液をGCで分析した結果、反応転化率は76%であった。
冷却管と温度計とを備えた20mlフラスコに、メタクリル酸メチル0.5g(0.005mol)、n−ブタノール0.37g(0.005mol)、触媒であるテトラブトキシチタン0.17g(0.0005mol)、重合防止剤であるHQ0.0005gおよび広栄化学製、イオン性液体IL−P2(トリフルオロメチルスルホニウム N−ブチル−ピリジン)5gを仕込み、内温100℃で8時間加熱攪拌してエステル交換反応を行った。反応終了後、反応液の一部をヘキサンで抽出し、GCで分析した結果、反応転化率は66%であった。
冷却管と温度計とを備えた500mlフラスコに、メタクリル酸メチル173.40g(1.732mol)、n−ブタノール74.12g(1.000mol)、触媒であるテトラブトキシチタン0.15g(0.000441mol)、重合防止剤であるHQ0.17gを仕込み、内温96〜100℃で6時間加熱攪拌してエステル交換反応を行った。反応終了後、反応液をGCで分析した結果、反応転化率は35%であった。
Claims (8)
- イオン性液体中、触媒である1〜4、12、14または15族元素を含有する化合物、あるいは、ブレンステッド酸の存在下で、カルボン酸とアルコールとをエステル化反応させてカルボン酸エステルを製造する方法。
- 前記イオン性液体が、対アニオンに塩素および/または臭素を含まないピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、アミン塩およびホスホニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載のカルボン酸エステルの製造方法。
- イオン性液体中、触媒の存在下で、カルボン酸エステル(以下、カルボン酸エステル(A)という。)とアルコールとをエステル交換反応させてカルボン酸エステル(以下、カルボン酸エステル(B)という。)を製造する方法。
- 前記触媒が、1〜4、12、14または15族元素を含有する化合物1種以上である請求項3に記載のカルボン酸エステルの製造方法。
- 前記イオン性液体が、対アニオンに塩素および/または臭素を含まないピリジニウム塩、イミダゾリウム塩、アミン塩およびホスホニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項3または4に記載のカルボン酸エステルの製造方法。
- 反応後に、反応液から前記イオン性液体と前記触媒とを回収し、
次の反応において、回収したイオン性液体と触媒とを再使用する請求項1〜5のいずれかに記載のカルボン酸エステルの製造方法。 - イオン性液体と触媒とを回収する時に、エステル化反応により副生した水、または、エステル交換反応により副生したアルコールを減圧加熱により反応液から除去する請求項6に記載のカルボン酸エステルの製造方法。
- エステル化反応時またはエステル交換反応時に、エステル化反応により副生した水、または、エステル交換反応により副生したアルコールを減圧加熱により反応液から除去する請求項1〜6のいずれかに記載のカルボン酸エステルの製造方法。
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