JP2014520781A - (メタ)アクリル酸エステルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
− 無機化合物、例えば塩および鉱物、それらは、例えば以下のイオンを含んでよい:
− カチオン:ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、アルミニウム;
− アニオン:塩化物アニオン、ヨウ化物アニオン、臭化物アニオン、亜硫酸アニオン、硫化物アニオン、硫酸アニオン、炭酸アニオン、フッ化物アニオン、リン酸アニオン、ケイ酸アニオン、硝酸アニオン、亜硝酸アニオン;
− 有機化合物、および
− 微生物
が、水中に未溶解の形態でまたは溶解された形態で存在してよい。
Z1は、酸素、硫黄、非置換もしくは置換されたリンまたは非置換もしくは一置換された窒素(N−R3)を意味し、
R1およびR2は、それぞれ互いに独立して、C2〜C20−アルキレン、C5〜C12−シクロアルキレン、C6〜C12−アリーレンまたは1つ以上の酸素原子および/または窒素原子および/または1つ以上の置換もしくは非置換のイミノ基および/または1つ以上のシクロアルキル、−(CO)−、−O(CO)O−、−(NH)(CO)O−、−O(CO)(NH)−、−O(CO)−もしくは−(CO)O−の基によって中断されたC2〜C20−アルキレンを意味し、その際、前記の基は、それぞれアリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ヘテロ原子および/または複素環によって置換されていてよく、または
R2−OHは、式−[Xi]k−Hの基を表し、
R3、R4およびR5は、それぞれ互いに独立して、水素、C1〜C18−アルキル、任意に1つ以上の酸素原子および/または硫黄原子および/または1つ以上の置換もしくは非置換のイミノ基によって中断されたC2〜C18−アルキル、C2〜C18−アルケニル、C6〜C12−アリール、C5〜C12−シクロアルキルまたは5員ないし6員の、酸素原子、窒素原子および/または硫黄原子を有する複素環を意味し、その際、上述の基は、それぞれアリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ヘテロ原子および/または複素環によって置換されていてよく、その際、R3およびR5は、また一緒になって5員ないし12員の環を形成してよいが、但し、
Z1がOの場合にR5は、非置換のC1〜C18−アルキル、C6〜C12−アリールまたはC5〜C12−シクロアルキルであるにすぎず、
kは、1〜50の数を表し、かつ
Xiは、各iが1〜kの場合、互いに独立して、−CH2−CH2−O−、−CH2−CH2−N(H)−、−CH2−CH2−CH2−N(H)−、−CH2−CH(NH2)−、−CH2−CH(NHCHO)−、−CH2−CH(CH3)−O−、−CH(CH3)−CH2−O−、−CH2−C(CH3)2−O−、−C(CH3)2−CH2−O−、−CH2−CH2−CH2−O−、−CH2−CH2−CH2−CH2−O−、−CH2−CHVin−O−、−CHVin−CH2−O−、−CH2−CHPh−Oおよび−CHPh−CH2−O−の群から選択されていてよく、そこでは、Phはフェニルを表し、かつVinは、ビニルを表す。
任意にアリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ヘテロ原子および/または複素環によって置換されたC5〜C12−シクロアルキレンは、例えばシクロプロピレン、シクロペンチレン、シクロヘキシレン、シクロオクチレン、シクロドデシレンを意味し、
任意にアリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ヘテロ原子および/または複素環によって置換された、1つ以上の酸素原子および/または硫黄原子および/または1つ以上の置換もしくは非置換のイミノ基および/または1つ以上のシクロアルキル−、−(CO)−、−O(CO)O−、−(NH)(CO)O−、−O(CO)(NH)−、−O(CO)−もしくは−(CO)O−の基によって中断されたC2〜C20−アルキレンは、例えば1−オキサ−1,3−プロピレン、1,4−ジオキサ−1,6−ヘキシレン、1,4,7−トリオキサ−1,9−ノニレン、1−オキサ−1,4−ブチレン、1,5−ジオキサ−1,8−オクチレン、1−オキサ−1,5−ペンチレン、1−オキサ−1,7−ヘプチレン、1,6−ジオキサ−1,10−デシレン、1−オキサ−3−メチル−1,3−プロピレン、1−オキサ−3−メチル−1,4−ブチレン、1−オキサ−3,3−ジメチル−1,4−ブチレン、1−オキサ−3,3−ジメチル−1,5−ペンチレン、1,4−ジオキサ−3,6−ジメチル−1,6−ヘキシレン、1−オキサ−2−メチル−1,3−プロピレン、1,4−ジオキサ−2,5−ジメチル−1,6−ヘキシレン、1−オキサ−1,5−ペンタ−3−エニレン、1−オキサ−1,5−ペンタ−3−イニレン、1,1−、1,2−、1,3−もしくは1,4−シクロヘキシレン、1,2−もしくは1,3−シクロペンチレン、1,2−、1,3−もしくは1,4−フェニレン、4,4′−ビフェニレン、1,4−ジアザ−1,4−ブチレン、1−アザ−1,3−プロピレン、1,4,7−トリアザ−1,7−ヘプチレン、1,4−ジアザ−1,6−ヘキシレン、1,4−ジアザ−7−オキサ−1,7−ヘプチレン、4,7−ジアザ−1−オキサ−1,7−ヘプチレン、4−アザ−1−オキサ−1,6−ヘキシレン、1−アザ−4−オキサ−1,4−ブチレン、1−アザ−1,3−プロピレン、4−アザ−1−オキサ−1,4−ブチレン、4−アザ−1,7−ジオキサ−1,7−ヘプチレン、4−アザ−1−オキサ−4−メチル−1,6−ヘキシレン、4−アザ−1,7−ジオキサ−4−メチル−1,7−ヘプチレン、4−アザ−1,7−ジオキサ−4−(2′−ヒドロキシエチル)−1,7−ヘプチレン、4−アザ−1−オキサ−(2′−ヒドロキシエチル)−1,6−ヘキシレンまたは1,4−ピペラジニレンを意味し、
任意にアリール、アルキル、アリールオキシ、アルキルオキシ、ヘテロ原子および/または複素環によって置換されたC6〜C12−アリーレンは、例えば1,2−、1,3−もしくは1,4−フェニレン、4,4′−ビフェニレン、トルイレンまたはキシリレンを意味し、
C1〜C18−アルキルまたは任意に1つ以上の酸素原子および/または硫黄原子および/または1つ以上の置換もしくは非置換のイミノ基によって中断されたC2〜C18−アルキルは、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、2,4,4−トリメチルペンチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、1,1−ジメチルプロピル、1,1−ジメチルブチル、1,1,3,3−テトラメチルブチル、ベンジル、1−フェニルエチル、2−フェニルエチル、α,α−ジメチルベンジル、ベンゾヒドリル、p−トリルメチル、1−(p−ブチルフェニル)エチル、p−クロロベンジル、2,4−ジクロロベンジル、p−メトキシベンジル、m−エトキシベンジル、2−シアノエチル、2−シアノプロピル、2−メトキシカルボニルエチル、2−エトキシカルボニルエチル、2−ブトキシカルボニルプロピル、1,2−ジ(メトキシカルボニル)エチル、2−メトキシエチル、2−エトキシエチル、2−ブトキシエチル、ジエトキシメチル、ジエトキシエチル、1,3−ジオキソラン−2−イル、1,3−ジオキサン−2−イル、2−メチル−1,3−ジオキソラン−2−イル、4−メチル−1,3−ジオキソラン−2−イル、2−イソプロポキシエチル、2−ブトキシプロピル、2−オクチルオキシエチル、クロロメチル、2−クロロエチル、トリクロロメチル、トリフルオロメチル、1,1−ジメチル−2−クロロエチル、2−メトキシイソプロピル、2−エトキシエチル、ブチルチオメチル、2−ドデシルチオエチル、2−フェニルチオエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル、3−ヒドロキシプロピル、4−ヒドロキシブチル、6−ヒドロキシヘキシル、2−アミノエチル、2−アミノプロピル、3−アミノプロピル、4−アミノブチル、6−アミノヘキシル、2−メチルアミノエチル、2−メチルアミノプロピル、3−メチルアミノプロピル、4−メチルアミノブチル、6−メチルアミノヘキシル、2−ジメチルアミノエチル、2−ジメチルアミノプロピル、3−ジメチルアミノプロピル、4−ジメチルアミノブチル、6−ジメチルアミノヘキシル、2−ヒドロキシ−2,2−ジメチルエチル、2−フェノキシエチル、2−フェノキシプロピル、3−フェノキシプロピル、4−フェノキシブチル、6−フェノキシヘキシル、2−メトキシエチル、2−メトキシプロピル、3−メトキシプロピル、4−メトキシブチル、6−メトキシヘキシル、2−エトキシエチル、2−エトキシプロピル、3−エトキシプロピル、4−エトキシブチルまたは6−エトキシヘキシルを意味し、
任意に1つ以上の酸素原子および/または硫黄原子および/または1つ以上の置換もしくは非置換のイミノ基によって中断されたC2〜C18−アルケニルは、例えばビニル、1−プロペニル、アリル、メタリル、1,1−ジメチルアリル、2−ブテニル、2−ヘキセニル、オクテニル、ウンデセニル、ドデセニル、オクタデセニル、2−フェニルビニル、2−メトキシビニル、2−エトキシビニル、2−メトキシアリル、3−メトキシアリル、2−エトキシアリル、3−エトキシアリルまたは1−もしくは2−クロロビニルを意味し、
任意に1つ以上の酸素原子および/または硫黄原子および/または1つ以上の置換もしくは非置換のイミノ基によって中断されたC6〜C12−アリールは、例えばフェニル、トリル、キシリル、α−ナフチル、β−ナフチル、4−ジフェニル、クロロフェニル、ジクロロフェニル、トリクロロフェニル、ジフルオロフェニル、メチルフェニル、ジメチルフェニル、トリメチルフェニル、エチルフェニル、ジエチルフェニル、イソプロピルフェニル、t−ブチルフェニル、ドデシルフェニル、メトキシフェニル、ジメトキシフェニル、エトキシフェニル、ヘキシルオキシフェニル、メチルナフチル、イソプロピルナフチル、クロロナフチル、エトキシナフチル、2,6−ジメチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2,6−ジメトキシフェニル、2,6−ジクロロフェニル、4−ブロモフェニル、2−もしくは4−ニトロフェニル、2,4−もしくは2,6−ジニトロフェニル、4−ジメチルアミノフェニル、4−アセチルフェニル、メトキシエチルフェニルまたはエトキシメチルフェニルを意味し、
任意に1つ以上の酸素原子および/または硫黄原子および/または1つ以上の置換もしくは非置換のイミノ基によって中断されたC5〜C12−シクロアルキルは、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロオクチル、シクロドデシル、メチルシクロペンチル、ジメチルシクロペンチル、メチルシクロヘキシル、ジメチルシクロヘキシル、ジエチルシクロヘキシル、ブチルシクロヘキシル、メトキシシクロヘキシル、ジメトキシシクロヘキシル、ジエトキシシクロヘキシル、ブチルチオシクロヘキシル、クロロシクロヘキシル、ジクロロシクロヘキシル、ジクロロシクロペンチルならびに飽和もしくは不飽和の二環式の系、例えばノルボルニルまたはノルボルネニルなどの系を意味し、かつ
任意に1つ以上の酸素原子および/または硫黄原子および/または1つ以上の置換もしくは非置換のイミノ基によって中断された5員ないし6員の、酸素原子、窒素原子および/または硫黄原子を有する複素環は、例えばフリル、チオフェニル、ピリル、ピリジル、インドリル、ベンゾオキサゾリル、ジオキソリル、ジオキシル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ジメチルピリジル、メチルキノリル、ジメチルピリル、メトキシフリル、ジメトキシピリジル、ジフルオロピリジル、メチルチオフェニル、イソプロピルチオフェニルまたはt−ブチルチオフェニルを意味する。
試験は、不均一系触媒K3PO4の全部で4種類の異なる組成物(K1、K2、K3、K4)について実施した。
エステル交換は、アンカー型撹拌機、分離カラムおよび分液器を備えた750mLのダブルジャケット反応器において行った。還流比は3:1(還流:留出)であり、撹拌速度(アンカー型撹拌機)は200〜250回転/分であり、空気導入量は1.5L/hであった。
比較のために、試験を、触媒K1〜K3について例1に記載のようであるが水を添加せずに実施した。比較試験の結果は、第4表に列記する。
試験は、触媒K1およびK3について、アンカー型撹拌機、分離カラムおよび分液器を備えた加熱可能なダブルジャケット反応器(容量4L)において行った。撹拌速度(アンカー型撹拌機)は160回転/分であり、空気導入量は1.5L/hであった。
比較のために、試験を、触媒K1およびK3について例2に記載のようであるが水を添加せずに実施した。比較試験の結果は、第6表に示す。
触媒K1、K2、K3およびK4について、一連の測定を含水量に依存して実施した。そのために、アンカー型撹拌機、分離カラムおよび分液器を備えた4Lのダブルジャケット反応器を使用した。還流比は3:1(還流:留出)であり、撹拌速度(アンカー型撹拌機)は160回転/分であり、空気導入量は1.5L/hであった。
Claims (14)
- 少なくとも1種の無機塩を含む不均一系触媒の存在下で、(メタ)アクリル酸をエステル化するか、または少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステルと、少なくとも1つのOH基を含む少なくとも1種の化合物とのエステル交換を行うことによって(メタ)アクリル酸エステルを製造する方法であって、前記のエステル化またはエステル交換を、反応混合物の全質量に対して300〜3000ppmの水の存在下で実施することを特徴とする前記方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記のエステル化またはエステル交換を、反応混合物の全質量に対して400〜2000ppmの水の存在下で実施することを特徴とする前記方法。
- 請求項1または2に記載の方法であって、前記のエステル化またはエステル交換を、反応混合物の全質量に対して500〜1200ppmの水の存在下で実施することを特徴とする前記方法。
- 請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法であって、水が主としてH2Oを含むことを特徴とする前記方法。
- 請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法であって、前記の水を、反応混合物の調製の際に、1つの方法工程で全て添加するか、または複数の方法工程で分けて添加することを特徴とする前記方法。
- 請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法であって、前記の水を、反応混合物の調製の際に、不均一系触媒の添加の前にまたはその後に、1つの方法工程で全て供給するか、または複数の方法工程で分けて供給することを特徴とする前記方法。
- 請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法であって、前記の水を、不均一系触媒の添加の前に、好ましくは少なくとも1つのOH基を含む化合物の添加の前に、1つの方法工程で全て供給することを特徴とする前記方法。
- 請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法であって、前記の不均一系触媒が水不含であるかまたは吸湿性であることを特徴とする前記方法。
- 請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法であって、前記の少なくとも1つのOH基を含む化合物が、開鎖のまたは環状のN−ヒドロキシアルキル化されたアミドを含むことを特徴とする前記方法。
- 請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法であって、前記の少なくとも1種の無機塩が、7.0以下でかつ1.0以上のpKB値を有し、かつ25℃での反応媒体中での溶解度が、1g/l以下であることを特徴とする前記方法。
- 請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法であって、前記の少なくとも1種の無機塩が、
− 炭酸アニオン、炭酸水素アニオン、リン酸アニオン、リン酸水素アニオン、リン酸二水素アニオン、硫酸アニオン、亜硫酸アニオンおよび式R6−COO-[式中、R6は、C1〜C18−アルキルまたは任意に1つ以上の酸素原子および/または硫黄原子および/または1つ以上の置換もしくは非置換のイミノ基によって中断されたC2〜C18−アルキルまたはC6〜C12−アリールを意味する]のカルボン酸アニオンから選択される少なくとも1種のアニオンと、
− アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、セリウム、鉄、マンガン、クロム、モリブデン、コバルト、ニッケルまたは亜鉛から選択される少なくとも1種のカチオンと、
を含むことを特徴とする前記方法。 - 請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法であって、前記の無機塩が、Li3PO4、K3PO4、Na3PO4、K2CO3およびNa2CO3ならびにそれらの水和物からなる群から選択されることを特徴とする前記方法。
- 請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法であって、前記反応を、生成物が反応の完了後に、出発物質として使用される(メタ)アクリル酸エステル中の約10〜80質量%の溶液として生ずるように実施することを特徴とする前記方法。
- 請求項1から13までのいずれか1項に記載の方法により製造された化合物の、分散液または放射線硬化剤の製造に際しての(コ)モノマーとしての使用。
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