JP2009107964A - Method for producing 2-ethyl-2-propenal - Google Patents

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正大 山根
Masashi Watanabe
将史 渡邉
Ikutaro Kuzuhara
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently and commercially favorably producing 2-ethyl-2-propenal. <P>SOLUTION: This method for producing 2-ethyl-2-propenal comprises dropwisely adding 0.05 to 0.5 mole of an alkali metal or alkaline earth metal carbonate and/or bicarbonate to a 5 to 35°C mixture of 1.0 mole of n-butyl aldehyde and 0.9 to 1.5 mole of formaldehyde, or dropwisely adding 0.9 to 1.5 mole of formaldehyde and 0.05 to 0.5 mole of an alkali metal or alkaline earth metal carbonate and/or bicarbonate to 1.0 mole of 5 to 35°C n-butyl aldehyde, then heating the mixture to react in a whole refluxing state, and finally distilling the reaction solution, to produce a fraction containing 2-ethyl-2-propenal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、α−アルキルアクロレインの一つである2−エチル−2−プロペナールを効率よく製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for efficiently producing 2-ethyl-2-propenal, which is one of α-alkylacroleins.

2−エチル−2−プロペナール(2−エチルアクロレイン、以下、ECRと称す)は、種々の化学原料として有用な化合物であり、ピリジンもしくはキノリン誘導体製造の出発原料等として有用である他、ジトリメチロールプロパン(以下di−TMPと称す)等の原料として有効に用いられる。特に、トリメチロールプロパン(以下TMPと称す)とECRを反応させることにより、di−TMPを効率よく合成する方法が知られている(特許文献1参照)。di−TMPは通常、塩基性触媒下、ノルマルブチルアルデヒド(以下、NBDと称す)とホルムアルデヒド(以下、HCHOと称す)とのアルドール縮合及び交叉カニッツアロ反応によってTMPを工業的に製造する際の副生物として生成し、これを回収することにより得られるが、この方法におけるdi−TMPの収率は一般にTMP収率を基準とした場合、5%以下である(特許文献2参照)。di−TMPを得る場合は、ECRとTMPの反応の方がはるかに効率よく得ることが可能である。
α−アルキルアクロレインを得る方法として、触媒として、もしくは反応試剤として有機アミン類の存在下、マンニッヒ反応やアルドール反応によりNBDとHCHOを反応させる方法も種々知られている(特許文献3〜6参照)。
有機アミン類を使用せずに、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩および/または炭酸水素塩を使用したTMPの製造法において、ECRを循環使用する方法も知られている(特許文献7参照)。
特表平9−268150号公報 特開2005−23067号公報 特開昭55−87735号公報 特開平9−295956号公報 特開平11−209323号公報 特表2001−506658号公報 特開平11−49708号公報
2-Ethyl-2-propenal (2-ethylacrolein, hereinafter referred to as ECR) is a compound useful as various chemical raw materials, and is useful as a starting material for the production of pyridine or quinoline derivatives, as well as ditrimethylolpropane. (Hereinafter referred to as di-TMP) and the like. In particular, a method for efficiently synthesizing di-TMP by reacting trimethylolpropane (hereinafter referred to as TMP) and ECR is known (see Patent Document 1). di-TMP is a by-product of industrial production of TMP by aldol condensation and cross-kanitz allo reaction of normal butyraldehyde (hereinafter referred to as NBD) and formaldehyde (hereinafter referred to as HCHO) under a basic catalyst. The yield of di-TMP in this method is generally 5% or less based on the TMP yield (see Patent Document 2). When obtaining di-TMP, the reaction of ECR and TMP can be obtained much more efficiently.
As a method for obtaining α-alkylacrolein, various methods are known in which NBD and HCHO are reacted by Mannich reaction or aldol reaction in the presence of an organic amine as a catalyst or a reaction reagent (see Patent Documents 3 to 6). .
There is also known a method in which ECR is circulated in a method for producing TMP using an alkali metal or alkaline earth metal carbonate and / or bicarbonate without using an organic amine (see Patent Document 7). ).
JP-T 9-268150 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-23067 JP 55-87735 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-295956 Japanese Patent Laid-Open No. 11-209323 Special table 2001-506658 gazette JP-A-11-49708

ECRを主生成物として工業的に効率良く得る方法には、以下のような問題点がある。2−プロペナール類は、例えば無置換の2−プロペナール(アクロレイン)、あるいは2−メチル−2−プロペナール(メタクロレイン)であれば、それぞれプロピレン、イソブチレンの気相酸化反応により工業的に大量に製造されている。これと同様にECRも、対応する2−メチル−1−ブテンの気相酸化で得られると考えられるが、実際には二重結合に直接結合しているメチル基だけでなく、二重結合のα位にあるエチル基のメチレン部も酸化されるため、ECRを効率よく主生成物として得ることは出来ない。また、2−メチル−1−ブテン自体、プロピレンやイソブチレンほど工業的に容易かつ大量に得られる原料ではない。   The method of efficiently obtaining ECR as a main product has the following problems. 2-Propenal, for example, if it is unsubstituted 2-propenal (acrolein) or 2-methyl-2-propenal (methacrolein), is produced industrially in large quantities by the gas phase oxidation reaction of propylene and isobutylene, respectively. ing. Similarly, ECR is thought to be obtained by gas phase oxidation of the corresponding 2-methyl-1-butene, but in practice, not only the methyl group directly bonded to the double bond but also the double bond Since the methylene part of the ethyl group at the α-position is also oxidized, ECR cannot be efficiently obtained as the main product. Further, 2-methyl-1-butene itself is not as easy as industrial materials and can be obtained in large quantities as much as propylene and isobutylene.

α−アルキルアクロレインを得る方法として、触媒として、もしくは反応試剤として有機アミン類の存在下、マンニッヒ反応やアルドール反応によりNBDとHCHOを反応させる方法は、高価な有機アミン類を反応試剤として、もしくは触媒として使用する場合、反応後に蒸留回収して再使用する工程が必要となり、工業的には煩雑であり不利である。また、ECRを次の反応の原料として使う場合、その反応に有機アミン類を使用しない場合、副資材を使用することになるため工業的に不利となる。また、アミン由来の窒素分があるためECRを得た後の廃液処理の無害化には神経を要する。更に、これまで行われてきたアルドール反応の場合、ECR収率は一般にHCHO基準とした収率で20%程度であり、ECRの合成法として工業的に実施できるものではない。   As a method of obtaining α-alkylacrolein, a method of reacting NBD and HCHO by Mannich reaction or aldol reaction in the presence of an organic amine as a catalyst or as a reaction reagent is an expensive organic amine as a reaction reagent or a catalyst. When used as, it is necessary to have a step of distillation recovery after the reaction and reuse it, which is industrially complicated and disadvantageous. In addition, when ECR is used as a raw material for the next reaction, when organic amines are not used for the reaction, secondary materials are used, which is industrially disadvantageous. Moreover, since there is an amine-derived nitrogen content, nerves are required for detoxifying the waste liquid treatment after obtaining the ECR. Furthermore, in the case of the aldol reaction carried out so far, the ECR yield is generally about 20% based on the HCHO standard and cannot be industrially implemented as an ECR synthesis method.

有機アミン類を使用せずに、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩および/または炭酸水素塩を使用したTMPの製造法において、ECRを循環使用する方法で得られるECRは少ないので、ECRを主生成物として得る方法として工業的に実施できるものではない。本発明の目的は、ECRを効率良く、工業的に有利に製造する方法を提供することにある。   In the production method of TMP using an alkali metal or alkaline earth metal carbonate and / or bicarbonate without using organic amines, the ECR obtained by the method of reusing ECR is small. It cannot be industrially implemented as a method to obtain as a main product. An object of the present invention is to provide a method for producing ECR efficiently and industrially advantageously.

本発明者らは上記の如き問題点を有するECRの製造方法について鋭意検討を行った結果、1.0モルのNBD、0.9〜1.5モルのHCHOの混合物に、0.01〜0.5モルのアルカリ金属またはアルカリ土類金属の炭酸塩および/または炭酸水素塩を添加、或いは、5〜35℃の1.0モルのNBDに、0.9〜1.5モルのHCHOと0.05〜0.5モルのアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の炭酸塩および/または炭酸水素塩を滴下にて添加した後、加熱して全還流して反応を行い、引き続き蒸留することにより、有機アミン類等の高価な副試剤を使用することなくECRを効率よく製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies on the production method of ECR having the above-mentioned problems, the present inventors have found that a mixture of 1.0 mol NBD and 0.9 to 1.5 mol HCHO has a content of 0.01 to 0. .5 moles of alkali metal or alkaline earth metal carbonate and / or bicarbonate added, or 0.9 mole of NCHO at 5 to 35 ° C. with 0.9 to 1.5 moles of HCHO and 0 0.05 to 0.5 moles of alkali metal or alkaline earth metal carbonate and / or hydrogen carbonate was added dropwise, and then heated to complete reflux for reaction, followed by distillation, The inventors have found that ECR can be efficiently produced without using expensive side reagents such as amines, and have completed the present invention.

即ち本発明は、下記(A)〜(F)記載の2−エチル−2−プロペナールの製造法に関するものである。
(A)ノルマルブチルアルデヒドとホルムアルデヒドの混合物を5〜35℃に保持して、塩基触媒を添加した後、あるいは、5〜35℃に保持したノルマルブチルアルデヒドに、ホルムアルデヒドと塩基触媒を並行して添加した後、加熱して全還流させ反応を完結させ、引き続き蒸留により2−エチル−2−プロペナール含有の留分を得る2−エチル−2−プロペナール製造方法。
(B)塩基触媒がアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の炭酸塩および/または炭酸水素塩である(A)に記載の2−エチル−2−プロペナールの製造方法。
(C)塩基触媒を水溶液として滴下にて添加する(A)〜(B)に記載の2−エチル−2−プロペナールの製造方法。
(D)1.0モルのノルマルブチルアルデヒドに対しホルムアルデヒドが0.9〜1.5モル、塩基触媒が0.05〜0.5モルである(A)〜(C)に記載の2−エチル−2−プロペナールの製造方法。
(E)加熱して全還流させ反応を完結させる時間が0.5〜3時間である(A)〜(D)に記載の2−エチル−2−プロペナールの製造方法。
(F)蒸留の際に、2−エチル−2−プロペナールと共に水を留出させる(A)〜(E)に記載の2−エチル−2−プロペナールの製造方法。
That is, the present invention relates to a method for producing 2-ethyl-2-propenal described in the following (A) to (F).
(A) Maintaining a mixture of normal butyraldehyde and formaldehyde at 5 to 35 ° C. and adding a base catalyst, or adding formaldehyde and a base catalyst in parallel to normal butyraldehyde held at 5 to 35 ° C. Then, the whole is refluxed by heating to complete the reaction, and then a 2-ethyl-2-propenal-containing fraction is obtained by distillation to obtain a fraction containing 2-ethyl-2-propenal.
(B) The method for producing 2-ethyl-2-propenal according to (A), wherein the base catalyst is an alkali metal or alkaline earth metal carbonate and / or bicarbonate.
(C) The method for producing 2-ethyl-2-propenal according to (A) to (B), wherein the base catalyst is added dropwise as an aqueous solution.
(D) 2-ethyl according to (A) to (C), wherein formaldehyde is 0.9 to 1.5 mol and the base catalyst is 0.05 to 0.5 mol with respect to 1.0 mol of normal butyraldehyde. -2-Propenal production method.
(E) The method for producing 2-ethyl-2-propenal according to (A) to (D), wherein the time for heating to complete the reaction is 0.5 to 3 hours.
(F) The method for producing 2-ethyl-2-propenal according to (A) to (E), wherein water is distilled together with 2-ethyl-2-propenal during distillation.

本発明によれば、NBDとHCHOから、ECRを効率よく製造できる。本発明の方法では反応生成物より低沸点の未反応原料であるNBDを蒸留により回収して循環使用することもできるので、本発明は工業的に極めて優れた方法である。   According to the present invention, ECR can be efficiently produced from NBD and HCHO. In the method of the present invention, NBD, which is an unreacted raw material having a lower boiling point than the reaction product, can be recovered by distillation and recycled, so that the present invention is an industrially excellent method.

以下、本発明を更に詳細に説明する。本発明の方法の反応式は式(1)に示される。

Figure 2009107964
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The reaction formula of the method of the present invention is shown in Formula (1).
Figure 2009107964

本発明で使用されるNBDは一般的に市販されているものをそのまま使用するか、この市販品を蒸留等にて更に精製したものを使用する。   As the NBD used in the present invention, a commercially available product is used as it is, or a product obtained by further purifying the commercially available product by distillation or the like.

本発明で使用されるHCHOは、通常の工業規格のものであればその形態に制限はない。即ち、各規格濃度のホルマリン水溶液でも、固体のパラホルムアルデヒドでも、当該製造方法に最も適した形態のものを選択することができる。HCHOの使用量(理論モル比=1.0)は、1モルのNBDに対するモル比で0.9〜1.5 、好ましくは0.95〜1.1である。NBDに対するHCHOの使用量が範囲より小さいと、反応が遅くなり、原料回収及び副生物の生成量が多くなり好ましくない。HCHOの使用量が範囲より大きいと、TMPその他の副生物の生成量が多くなり好ましくない。   The form of HCHO used in the present invention is not limited as long as it is a normal industrial standard. That is, a formalin aqueous solution of each standard concentration or solid paraformaldehyde can be selected in a form most suitable for the production method. The amount of HCHO used (theoretical molar ratio = 1.0) is 0.9 to 1.5, preferably 0.95 to 1.1 in terms of molar ratio to 1 mol of NBD. When the amount of HCHO used for NBD is smaller than the range, the reaction is slow, and the amount of raw material recovery and by-products is increased, which is not preferable. If the amount of HCHO used is larger than the range, the amount of TMP and other by-products produced increases, which is not preferable.

本発明における塩基触媒は、アルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物、及び炭酸化物、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸リチウム、炭酸水素ナトリウム等が挙げられるが、好ましくはアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の炭酸塩および/または炭酸水素塩、特に好ましくはアルカリ金属の炭酸塩を主成分とするものが用いられる。工業的に実施するにはナトリウム塩が一般的である。この塩基触媒は、一般的に工業薬品として出廻っている炭酸塩、あるいは炭酸水素塩との混合物でも良い。また、TMP製造の副生物であるギ酸塩を酸化または加水分解して生成する炭酸水素塩、あるいは炭酸塩との混合物でも良い。塩基触媒の添加方法は、粉体のまま添加しても良いが、水溶液として添加することが簡便である。塩基触媒の使用量は、1.0モルのNBDに対するモル比で0.05〜0.5 、好ましくは0.08〜0.2である。塩基触媒の使用量が範囲より小さいと反応が遅くなり、原料回収及び副生物の生成量が多くなる。塩基触媒の使用量が範囲より大きいと、TMPその他の副生物の生成量が多くなる。 The base catalyst in the present invention is an alkali metal, alkaline earth metal hydroxide, or carbonate such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, Examples thereof include lithium carbonate and sodium hydrogen carbonate. Preferably, alkali metal and / or alkaline earth metal carbonates and / or hydrogen carbonates, particularly preferably those containing alkali metal carbonate as a main component are used. . Sodium salts are common for industrial practice. The base catalyst may be a carbonate or a mixture with bicarbonate generally used as an industrial chemical. Further, it may be a bicarbonate produced by oxidizing or hydrolyzing a formate which is a by-product of TMP production, or a mixture with a carbonate. The addition method of the base catalyst may be added as powder, but it is easy to add as an aqueous solution. The usage-amount of a base catalyst is 0.05-0.5 by the molar ratio with respect to 1.0 mol NBD, Preferably it is 0.08-0.2. When the amount of the base catalyst used is smaller than the range, the reaction is slowed down, and the amount of raw material recovery and by-products is increased. When the amount of the base catalyst used is larger than the range, the amount of TMP and other by-products generated increases.

本発明のNBDとHCHOの反応温度は5〜35℃、好ましくは15〜30℃である。添加継続時間中の反応温度を5℃よりも下げることは工業的に不利であるし、NBDとHCHOの反応速度も十分でない。逆に反応温度が35℃より高すぎると副生物が増加し好ましくない。本反応では反応試剤であるNBDの添加順序が重要であり、HCHOが存在しないか、もしくは不足した状態で、NBDと塩基触媒を接触させないことが重要である。NBDと塩基触媒の接触状態で加熱するとNBD同士の反応がおこるため、過剰のHCHOが存在する中にNBDと塩基触媒を滴下するか、HCHOとNBDと塩基触媒を同時に接触させなければならない。例えば、HCHO水溶液と炭酸塩を主成分とする塩基触媒を並行してNBDに添加する方法や、NBDとHCHOの混合水溶液中に塩基触媒を添加する方法が用いられる。反応溶媒としては反応試剤と混和するものであれば、単一もしくは複数の有機溶媒、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグライム、テトラグライム等の脂肪族エーテルを使用することも可能であるが、通常は溶媒には水が使用される。溶媒の使用量に特に制限はなく、HCHO水溶液及び塩基触媒溶液の持ち込み分だけでも良いし、溶媒を追加して希釈しても良いが、特に高希釈とすることは容積効率の点で工業的に不利である。   The reaction temperature of NBD and HCHO of this invention is 5-35 degreeC, Preferably it is 15-30 degreeC. It is industrially disadvantageous to lower the reaction temperature during the addition duration below 5 ° C, and the reaction rate of NBD and HCHO is not sufficient. On the other hand, when the reaction temperature is higher than 35 ° C., by-products increase, which is not preferable. In this reaction, the order of addition of NBD, which is a reaction reagent, is important, and it is important that NBD is not brought into contact with the base catalyst in the state where HCHO is absent or insufficient. When heating is performed in a contact state between NBD and a base catalyst, NBDs react with each other. Therefore, NBD and a base catalyst must be dropped in the presence of excess HCHO, or HCHO, NBD, and a base catalyst must be contacted at the same time. For example, a method of adding an aqueous HCHO solution and a base catalyst mainly composed of carbonate to NBD in parallel, or a method of adding a base catalyst to a mixed aqueous solution of NBD and HCHO is used. As the reaction solvent, one or a plurality of organic solvents such as aliphatic ethers such as dioxane, tetrahydrofuran, diglyme and tetraglyme can be used as long as they are miscible with the reaction reagent. Water is used for. There is no particular limitation on the amount of solvent used, and only the amount of HCHO aqueous solution and base catalyst solution brought in may be used, or the solvent may be added to dilute, but high dilution is particularly industrial in terms of volumetric efficiency. Disadvantageous.

塩基触媒溶液の添加が終わったら、反応温度を上げて全還流の状態で熟成(反応釜の温度が80〜90℃になるまで加熱)を行う。所定の反応温度を維持するため、またECR等の逸散を防ぐため、反応系内を常圧以上、通常は0.1〜0.5Mpaの加圧下に保持する。必要であれば窒素、アルゴン等の不活性ガスで加圧してもよい。この熟成工程に必要な時間は0.5〜3時間、好ましくは1〜2時間である。熟成時間がこの範囲より短いとECRの生成量が十分でない。また、この範囲より熟成時間が長いと、ECRの変質が起こりかえってECRの取得量が低下する。   When the addition of the base catalyst solution is completed, the reaction temperature is raised and aging is performed at a total reflux (heating until the temperature in the reaction kettle reaches 80 to 90 ° C). In order to maintain a predetermined reaction temperature and to prevent the escape of ECR and the like, the reaction system is maintained at a normal pressure or higher, usually under a pressure of 0.1 to 0.5 MPa. If necessary, pressurization may be performed with an inert gas such as nitrogen or argon. The time required for this aging step is 0.5 to 3 hours, preferably 1 to 2 hours. If the aging time is shorter than this range, the amount of ECR produced is not sufficient. Also, if the aging time is longer than this range, the ECR alteration may occur and the amount of ECR acquisition decreases.

ECRは、1.0モルのNBDに1モルのHCHOが付加したアルカナールからの脱水反応により生成するため、蒸留により一部のアルカナールが脱水反応によりECRになるので、蒸留回収がECRの回収法としてより有利な方法である。ECRの蒸留回収は、回収率を高めるためにECRと共に水を留出させながら、塔頂温度がその操作圧力における水の沸点、即ち常圧であれば100℃になるまで行う。ECRを蒸留回収する際の蒸留塔底温度は80℃〜110℃、好ましくは95〜105℃である。本発明において、NBDとHCHOの反応とECRの蒸留回収は、区分した反応器で行なっても、また区別することなく同一反応器内で逐次的に行なってもよい。微量のNBDなど、ECRより沸点の低いものを分離する目的で、蒸留回収に使用する蒸留塔の段数を積み、分離効率を高めることも行われる。   Since ECR is generated by dehydration reaction from alkanal in which 1 mol of HCHO is added to 1.0 mol of NBD, some alkanals are converted to ECR by dehydration reaction, so distillation recovery is recovery of ECR. This is a more advantageous method. The ECR distillation recovery is carried out while distilling water together with the ECR in order to increase the recovery rate until the top temperature is the boiling point of water at the operating pressure, that is, 100 ° C. if it is normal pressure. The bottom temperature of the distillation column when ECR is recovered by distillation is 80 ° C to 110 ° C, preferably 95 to 105 ° C. In the present invention, the reaction of NBD and HCHO and the distillation recovery of ECR may be performed in separate reactors or sequentially in the same reactor without distinction. In order to separate a small amount of NBD or the like having a boiling point lower than that of ECR, the number of distillation columns used for distillation recovery is increased to increase the separation efficiency.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、もちろん本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
[ガスクロマトグラフィー分析条件]
装置:HP-5890(ヒューレット パッカード社製)
使用カラム:DB−1(アジレント・テクノロジー株式会社製)
分析条件:injection temp.250℃、
detection temp.250℃
カラム温度:60℃定温で6分間継続→60℃から250℃まで7℃/分で昇温→250℃定温で20分間継続
検出器:水素炎イオン化検出器(FID)
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, of course, this invention is not limited by these Examples.
[Gas chromatography analysis conditions]
Apparatus: HP-5890 (manufactured by Hewlett-Packard Company)
Column used: DB-1 (manufactured by Agilent Technologies)
Analysis conditions: injection temp. 250 ℃,
detection temp. 250 ℃
Column temperature: 60 ° C constant temperature for 6 minutes → Increased from 60 ° C to 250 ° C at 7 ° C / minute → 250 ° C constant temperature for 20 minutes Detector: Hydrogen flame ionization detector (FID)

実施例1
還流冷却器、温度計、撹拌機を備えた500mLパイレックス(登録商標)製フラスコに、40%ホルムアルデヒド水溶液122g(HCHOとして1.62モル相当)とNBD117g(1.62モル)を入れ混合し、30℃に混合液を保持しながら、炭酸ナトリウム8.5g(0.08モル)に相当する20重量%水溶液を10分間でポンプにて滴下した。その後加熱して混合液を、温度調節器を120℃設定とし、マントルヒーターにて、反応釜の温度が80〜90℃となるまで加熱し、120分間、全還流させた。その後、常圧下で蒸留し、蒸留塔頂温度100℃までの留分として、有機相78g、水相27gに分離する留分を得た。GC分析の結果、有機相でECRが56g(0.67モル)生成していた。これは原料のNBDを基準とした収率で42モル%に相当する。
Example 1
In a 500 mL Pyrex (registered trademark) flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, and a stirrer, 122 g of a 40% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 1.62 mol as HCHO) and 117 g (1.62 mol) of NBD were mixed and mixed. While maintaining the mixed solution at 0 ° C., a 20 wt% aqueous solution corresponding to 8.5 g (0.08 mol) of sodium carbonate was added dropwise over 10 minutes with a pump. Thereafter, the mixture was heated, the temperature controller was set to 120 ° C., and the mixture was heated with a mantle heater until the temperature of the reaction kettle reached 80 to 90 ° C., and was fully refluxed for 120 minutes. Then, it distilled under normal pressure and obtained the fraction isolate | separated into the organic phase 78g and the water phase 27g as a fraction to distillation tower top temperature 100 degreeC. As a result of GC analysis, 56 g (0.67 mol) of ECR was produced in the organic phase. This corresponds to a yield of 42 mol% based on the raw material NBD.

実施例2
還流冷却器、温度計、滴下ロート、撹拌機を備えた500mLパイレックス(登録商標)製フラスコに、NBD117g(1.62モル)を入れ、30℃に保持しながら、40%ホルムアルデヒド水溶液122g(HCHOとして1.62モル相当)を20分で滴下した。HCHO滴下開始5分後、炭酸ナトリウム8.5g(0.08モル)に相当する20重量%水溶液を20分間でポンプにて滴下した。その後加熱して混合液を、120分間、全還流させた。その後、常圧下で蒸留し、蒸留塔頂温度100℃までの留分として、有機相76g、水相23gに分離する留分を得た。GC分析の結果、有機相でECRが58g(0.69モル)生成していた。これは原料NBDを基準とした収率で42モル%に相当する。
Example 2
In a 500 mL Pyrex (registered trademark) flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a dropping funnel, and a stirrer, NBD 117 g (1.62 mol) was placed and maintained at 30 ° C. while maintaining a temperature of 30 ° C., 122 g (as HCHO) 1.62 mol) was added dropwise in 20 minutes. 5 minutes after the start of HCHO dropping, a 20 wt% aqueous solution corresponding to 8.5 g (0.08 mol) of sodium carbonate was added dropwise over 20 minutes using a pump. Thereafter, the mixture was heated to reflux the mixture for 120 minutes. Then, it distilled under normal pressure and obtained the fraction isolate | separated into the organic phase 76g and the water phase 23g as a fraction to distillation tower top temperature 100 degreeC. As a result of GC analysis, 58 g (0.69 mol) of ECR was produced in the organic phase. This corresponds to a yield of 42 mol% based on the raw material NBD.

比較例1(HCHOに、NBDと炭酸ナトリウムを添加)
還流冷却器、温度計、滴下ロート、撹拌機を備えた500mLパイレックス(登録商標)製フラスコに、40%ホルムアルデヒド水溶液122g(HCHOとして1.62モル相当)を入れ、30℃に保持しながら、NBD117g(1.62モル)を20分間で滴下した。また、同時に炭酸ナトリウム8.5g(0.08モル)に相当する20重量%水溶液を2分間でポンプにて滴下した。その後加熱し、120分間、全還流させた後、常圧下で蒸留し、蒸留塔頂温度100℃までの留分として、有機相66g、水相23gに分離する留分を得た。GC分析の結果、有機相でECRが39g(0.46モル)生成していた。これは原料NBDを基準とした収率で28モル%に相当する。
Comparative Example 1 (added NBD and sodium carbonate to HCHO)
A 500 mL Pyrex (registered trademark) flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, a dropping funnel, and a stirrer was charged with 122 g of a 40% formaldehyde aqueous solution (equivalent to 1.62 mol as HCHO) and maintained at 30 ° C. while maintaining 117 g of NBD. (1.62 mol) was added dropwise over 20 minutes. At the same time, a 20 wt% aqueous solution corresponding to 8.5 g (0.08 mol) of sodium carbonate was added dropwise by a pump over 2 minutes. Thereafter, the mixture was heated and fully refluxed for 120 minutes, and then distilled under normal pressure to obtain a fraction that was separated into 66 g of an organic phase and 23 g of an aqueous phase as a fraction having a distillation column top temperature of 100 ° C. As a result of GC analysis, 39 g (0.46 mol) of ECR was produced in the organic phase. This corresponds to a yield of 28 mol% based on the raw material NBD.

比較例2(水に、HCHOとNBDと炭酸ナトリウムを添加)
還流冷却器、温度計、滴下ロート2個、撹拌機を備えた500mLパイレックス(登録商標)製フラスコに、水31gを入れ、30℃に保持しながら、40%ホルムアルデヒド水溶液122g(HCHOとして1.62モル相当)、NBD117g(1.62モル)、及び炭酸ナトリウム8.5g(0.08モル)に相当する20重量%水溶液を20分間で並行してポンプにて注入した。その後加熱し、120分間、全還流させた後、常圧下で蒸留し、蒸留塔頂温度100℃までの留分として、有機相109g、水相39gに分離する留分を得た。GC分析の結果、有機相でECRが48g(0.57モル)生成していた。これは原料NBDを基準とした収率で35モル%に相当する。
Comparative Example 2 (Adding HCHO, NBD, and sodium carbonate to water)
A 500 mL Pyrex (registered trademark) flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, two dropping funnels, and a stirrer was charged with 31 g of water and maintained at 30 ° C. while maintaining 122 ° C. of 40% formaldehyde aqueous solution (1.62 as HCHO). 20 wt% aqueous solution corresponding to 117 g (1.62 mol) of NBD, 8.5 g (0.08 mol) of sodium carbonate, and 20 minutes in parallel with a pump. Thereafter, the mixture was heated and refluxed for 120 minutes, followed by distillation under normal pressure to obtain a fraction that was separated into 109 g of the organic phase and 39 g of the aqueous phase as a fraction having a distillation column top temperature of 100 ° C. As a result of GC analysis, 48 g (0.57 mol) of ECR was produced in the organic phase. This corresponds to a yield of 35 mol% based on the raw material NBD.

比較例3
240分間、全還流させる以外は実施例2と同様に操作を行った後、常圧下で蒸留し蒸留塔頂温度100℃までの留分として、有機相64g、水相22gに分離する留分を得た。GC分析の結果、有機相でECRが50g(0.59モル)生成していた。これは原料NBDを基準とした収率で35モル%に相当する。
Comparative Example 3
After performing the same operation as in Example 2 except for total refluxing for 240 minutes, a fraction that was distilled under normal pressure and separated into a distillation column top temperature of 100 ° C. was separated into 64 g of organic phase and 22 g of aqueous phase. Obtained. As a result of GC analysis, 50 g (0.59 mol) of ECR was produced in the organic phase. This corresponds to a yield of 35 mol% based on the raw material NBD.

ECRは種々の化学原料として有用な化合物であり、ピリジンもしくはキノリン誘導体製造の出発原料等として有用である他、di−TMP等の原料として有効に用いられる。   ECR is a compound useful as various chemical raw materials, and is useful as a starting material for the production of pyridine or quinoline derivatives, and is also effectively used as a raw material for di-TMP and the like.

Claims (6)

ノルマルブチルアルデヒドとホルムアルデヒドの混合物を5〜35℃に保持して、塩基触媒を添加した後、あるいは、5〜35℃に保持したノルマルブチルアルデヒドに、ホルムアルデヒドと塩基触媒を並行して添加した後、加熱して全還流させ反応を完結させ、引き続き蒸留により2−エチル−2−プロペナール含有の留分を得る2−エチル−2−プロペナール製造方法。   After maintaining a mixture of normal butyraldehyde and formaldehyde at 5 to 35 ° C. and adding a base catalyst, or after adding formaldehyde and a base catalyst in parallel to normal butyraldehyde maintained at 5 to 35 ° C., A method for producing 2-ethyl-2-propenal, which is heated to complete reflux to complete the reaction, followed by distillation to obtain a fraction containing 2-ethyl-2-propenal. 塩基触媒がアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の炭酸塩および/または炭酸水素塩である請求項1に記載の2−エチル−2−プロペナールの製造方法。   The method for producing 2-ethyl-2-propenal according to claim 1, wherein the base catalyst is an alkali metal or alkaline earth metal carbonate and / or bicarbonate. 塩基触媒を水溶液として滴下にて添加する請求項1〜2に記載の2−エチル−2−プロペナールの製造方法。   The method for producing 2-ethyl-2-propenal according to claim 1, wherein the base catalyst is added dropwise as an aqueous solution. 1.0モルのノルマルブチルアルデヒドに対しホルムアルデヒドが0.9〜1.5モル、塩基触媒が0.05〜0.5モルである請求項1〜3に記載の2−エチル−2−プロペナールの製造方法。   The formaldehyde is 0.9 to 1.5 mol and the base catalyst is 0.05 to 0.5 mol with respect to 1.0 mol of normal butyraldehyde. Production method. 加熱して全還流させ反応を完結させる時間が0.5〜3時間である請求項1〜4に記載の2−エチル−2−プロペナールの製造方法。   The method for producing 2-ethyl-2-propenal according to claim 1, wherein the time for heating to complete the reaction is 0.5 to 3 hours. 蒸留の際に、2−エチル−2−プロペナールと共に水を留出させる請求項1〜5に記載の2−エチル−2−プロペナールの製造方法。   The method for producing 2-ethyl-2-propenal according to claims 1 to 5, wherein water is distilled together with 2-ethyl-2-propenal during distillation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5434595B2 (en) * 2007-10-30 2014-03-05 三菱瓦斯化学株式会社 Method for producing ditrimethylolpropane

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