JP2014520781A - (メタ)アクリル酸エステルの製造方法 - Google Patents

(メタ)アクリル酸エステルの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2014520781A
JP2014520781A JP2014517794A JP2014517794A JP2014520781A JP 2014520781 A JP2014520781 A JP 2014520781A JP 2014517794 A JP2014517794 A JP 2014517794A JP 2014517794 A JP2014517794 A JP 2014517794A JP 2014520781 A JP2014520781 A JP 2014520781A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
water
acrylic acid
anion
transesterification
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014517794A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6173308B2 (ja
JP2014520781A5 (ja
Inventor
ベット ヴィルジニー
ドゥスト マティアス
ペッツォルト ヨヘン
マイゼンブルク ウーヴェ
ミスケ アンドレア
ベアクマン ヘアマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JP2014520781A publication Critical patent/JP2014520781A/ja
Publication of JP2014520781A5 publication Critical patent/JP2014520781A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6173308B2 publication Critical patent/JP6173308B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/04Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D233/28Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/30Oxygen or sulfur atoms
    • C07D233/32One oxygen atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/04Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D233/28Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/30Oxygen or sulfur atoms
    • C07D233/32One oxygen atom
    • C07D233/34Ethylene-urea

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Nitrogen- Or Sulfur-Containing Heterocyclic Ring Compounds With Rings Of Six Or More Members (AREA)

Abstract

本発明は、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が、反応混合物の全質量に対して300〜3000ppmの水の存在下で行われる前記方法に関する。

Description

本発明は、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)アクリル酸のエステル化または少なくとも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によって行う(メタ)アクリル酸エステルの製造方法に関する。本発明は、更に、製造された(メタ)アクリル酸エステルの使用に関する。
本発明の意味における(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸および/またはメタクリル酸を表し、(メタ)アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルを表す。以下で(メタ)アクリル酸エステルは(メタ)アクリレートとも呼ぶ。
モノマーのおよびオリゴマーの(メタ)アクリレートを基礎とする放射線硬化性のバインダーは、その溶剤を用いない簡単な加工性によって、ますます塗料用樹脂として、特に分散液のために使用される塗料用樹脂として市場での関心が持たれている。従って、(メタ)アクリレートのための改善された製造方法に持続的な要求がある。
(メタ)アクリレートの製造は、大抵は、(メタ)アクリル酸の触媒的エステル化または別の(メタ)アクリル酸エステルとアルコールとのエステル交換によって行われる。前記反応生成物は、一般に、所望の(メタ)アクリレートを、出発物質として使用される(メタ)アクリル酸あるいは出発物質として使用される(メタ)アクリル酸エステルおよび任意にアルコール性副生成物中に含んでいる。
(メタ)アクリル酸エステルの製造のためには、種々の触媒を使用することができる。例えばDE 27 44 641 A1から、触媒として水酸化リチウムが知られている。しかしながら、アルカリ金属およびアルカリ金属水酸化物は、少量の含水量でも加水分解を引き起こすため、水不含の反応条件を必要とする。EP-A 1 236 994は、チタンアルコレートまたはチタン、ジルコニウム、鉄または亜鉛の1,3−ジカルボニルキレートの存在下での(メタ)アクリレートのエステル交換によるウレイド(メタ)アクリレートの製造を記載している。
前記化合物の欠点は、その金属化合物が湿分感受性であり、従って容易に失活することである。更に、生成物中に残留する微量の触媒は、場合により後続する重合に影響を及ぼし、従って費用と手間を掛けて生成物から除去せねばならない。かかる除去は、大抵は、水性の洗浄によって行われるので、生成物は引き続き乾燥させねばならない。
WO 2006/012980は、環状のまたは開鎖型のN−ヒドロキシアルキル化されたアミドの(メタ)アクリレートの製造方法であって、無機塩からなる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をエステル交換する方法を記載している。無機塩としては、とりわけK3PO4が無水形で使用される。その欠点は、無水K3PO4は、非常に素早く反応して副生成物を形成することである。
US 7,528,278は、不均一系触媒として複数の無機塩からなる混合物が使用されるエステル交換方法であって、特に炭酸カリウムおよび塩化カリウムとからなる混合物の存在下で行われる前記方法を記載している。この触媒を使用すると、前記反応は、反応混合物の全質量に対して3000ppmの含水率まで、なおも十分な転化率をもたらすことができる。しかし、炭酸カリウムを用いた転化は、リン酸カリウムを用いるよりも本質的にゆっくりと進みうる。
(メタ)アクリレートの製造の分野についての広範囲におよぶ先行技術にかかわらず、前記の化学的プロセスをより高い収率によってより効率的に構成すると同時に、たとえば分散液で使用される澄んだエステル化生成物を提供するために絶え間なく最適化が要求されている。
本発明の課題は、澄んだエステル化生成物を高い収率で製造できる簡単な方法を提供することである。特に、多重(メタ)アクリル化された生成物の割合は抑えられることが望ましい。
前記課題は、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が、反応混合物の全質量に対して300〜3000ppmの水の存在下で行われる前記方法によって解決される。
驚くべきことに、(メタ)アクリレートの製造に際して、本発明による量の水を添加することによって選択性が高められることが判明した。更に、本発明による方法によって、重合体の形成が低減され、かつ得られたエステル化生成物は良好な色数を有する。
本発明の範囲において、ppmは、反応混合物の全質量に対しての百万分の一質量部であり、1キログラムあたりのミリグラムで示すことができる。この場合に、反応混合物は、反応物も、場合による助剤も、例えば溶剤もしくは重合抑制剤などの助剤も含む。以下に、ppmは、特に特定されていなければ、反応混合物の全質量に対するppmとして表されるべきである。
本発明によれば、前記のエステル化またはエステル交換は、300〜3000ppmの水、好ましくは400〜2000ppmの水の存在下で実施される。特に、500〜1200ppmの水が、例えば800ppmの水が好ましい。
本願の範囲では、水は主としてH2Oを含み、好ましくは液体の状態で存在する。その際、主としてH2Oとは、水が少なくとも95%の(水の質量に対して)、好ましくは少なくとも99%の(水の質量に対して)のH2Oを含有することを意味する。
水は、更に、通常の割合の夾雑物を含有してよく、それは5%未満(水の質量に対して)、好ましくは1%未満であってよい。夾雑物として、以下の1種以上の化合物:
− 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。
反応混合物の調製に際して、水は任意の方法工程で完全に加えることができる。その一方で、水の添加は、合計で所望の水の全量が存在するように複数の方法工程で分けて行うことができる。一般に、第一の方法工程において、反応混合物の調製に際して、(メタ)アクリル酸または少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステルならびに任意に重合抑制剤および任意に溶剤が装入される。次の方法工程で、前記混合物は必要に応じて加熱することができる。それに引き続き、OH基を有する少なくとも1種の化合物と不均一系触媒が添加される。この混合物は、(メタ)アクリル酸のエステル化または少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステルのエステル交換のためのバッチを構成する。
前記の水は、完全にまたは分けて1つの方法工程において、不均一系触媒の添加の前またはその後で供給することができる。不均一系触媒の添加の前に水を完全に添加することが好ましく、アルコールを添加する前が特に好ましい。
本発明により使用される触媒は、本発明により規定の水量の影響下に失活する傾向が低い。そのためには、特に、エステル化またはエステル交換を触媒し、かつ本発明による水量と組み合わせて、例えばマイケル反応などの副反応を抑えるために十分に塩基性の無機塩が適している。
不均一系触媒は、無水形で存在してよい。このようにして、水の正確な配量を達成できる。その一方で、水の一部は不均一系触媒中に存在してよく、この一部は不均一系触媒中に、例えば結晶水として結合されていてよい。不均一系触媒に含まれる一部の水は、水量の配量に際して考慮することができる。
不均一系触媒は、触媒の全質量に対して、10%までの水を含有してよい。
不均一系触媒は、本発明の範囲においては、25℃で1g/l以下の、好ましくは0.5g/l以下の、特に好ましくは0.25g/l以下の前記反応混合物中での溶解度を示す触媒である。
本発明により使用可能な無機塩は、pKB値が7.0以下、好ましくは6.1以下、特に好ましくは4.0以下である無機塩である。同時に、pKB値は、1.0を超過すべきでなく、好ましくは1.5以上、特に好ましくは1.6以上であることが望ましい。
無機塩は、好ましくは炭酸アニオン(CO3 2-)、炭酸水素アニオン(HCO3 -)、リン酸アニオン(PO4 3-)、リン酸水素アニオン(HPO4 2-)、リン酸二水素アニオン(H2PO4 -)、硫酸アニオン(SO4 2-)、亜硫酸アニオン(SO3 2-)およびカルボン酸アニオン(RCOO-)からなる群から選択される少なくとも1種のアニオンを有し、その際、R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−アルキルもしくはC6〜C12−アリールを意味する。
炭酸アニオンおよびリン酸アニオンが好ましく、リン酸アニオンが特に好ましい。
リン酸アニオンとは、例えば二リン酸アニオン、三リン酸アニオンおよびポリリン酸アニオンなどの縮合産物をも表す。
無機塩は、好ましくはアルカリ金属、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なる群から選択される少なくとも1つのカチオンを有する。
アルカリ金属が好ましく、リチウム、ナトリウムまたはカリウムが特に好ましい。
特に好ましい無機塩は、Li3PO4、K3PO4、Na3PO4、K2CO3およびNa2CO3ならびにそれらの水和物であり、K3PO4が殊に好ましい。
(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリル酸または(メタ)アクリル酸と飽和アルコールとのエステルであってよく、好ましくは(メタ)アクリル酸の飽和のC1〜C10−アルキルエステルであり、特に好ましくは(メタ)アクリル酸の飽和のC1〜C4−アルキルエステルである。
飽和の、とは、本発明の範囲においては、C−C多重結合を有さない化合物を意味する(もちろん、(メタ)アクリル単位におけるC=C二重結合は除く)。
化合物のための例は、(メタ)アクリル酸のメチルエステル、エチルエステル、n−ブチルエステル、イソブチルエステル、t−ブチルエステル、n−オクチルエステルおよび2−エチルヘキシルエステル、1,2−エチレングリコールのジ(メタ)アクリレートおよびモノ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールのジ(メタ)アクリレートおよびモノ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールのジ(メタ)アクリレートおよびモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートおよびペンタエリトリットテトラ(メタ)アクリレートである。
特に好ましくは、(メタ)アクリル酸のメチルエステル、エチルエステル、n−ブチルエステルおよび2−エチルヘキシルエステルであり、殊に好ましくは(メタ)アクリル酸のメチルエステル、エチルエステルおよびn−ブチルエステルであり、特に(メタ)アクリル酸のメチルエステルおよびエチルエステルであり、殊に(メタ)アクリル酸メチルエステルである。
1つ以上のOH基を有する化合物としては、特にN−ヒドロキシアルキル化されたアミドが該当する。本発明の意味におけるN−ヒドロキシアルキル化されたアミドは、少なくとも1つのZ1−(C=O)−N−基と少なくとも1つのヒドロキシル基(−OH)を有し、前記ヒドロキシル基がZ1−(C=O)−N−基の窒素原子と結合されており、かつZ1が以下の通り定義されるものである化合物である。前記のN−ヒドロキシアルキル化されたアミドは、環状(C)のN−ヒドロキシアルキル化されたアミド
Figure 2014520781
または開鎖(O)のN−ヒドロキシアルキル化されたアミド
Figure 2014520781
であってよい。
この関連において、以下の意味を有する:
1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、
1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
2−OHは、式−[Xik−Hの基を表し、
3、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、
1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
i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(CH32−O−、−C(CH32−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。
上記定義において、以下の意味を有する。
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C2〜C20−アルキレンは、例えば1,2−エチレン、1,2−プロピレン、1,3−プロピレン、1,4−ブチレン、1,6−ヘキシレン、2−メチル−1,3−プロピレン、2−エチル−1,3−プロピレン、2,2−ジメチル−1,3−プロピレン、2,2−ジメチル−1,4−ブチレンを意味し、
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、
1〜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。
1のための例は、1,2−エチレン、1,2−プロピレン、1,1−ジメチル−1,2−エチレン、1−ヒドロキシ−メチル−1,2−エチレン、2−ヒドロキシ−1,3−プロピレン、1,3−プロピレン、1,4−ブチレン、1,6−ヘキシレン、2−メチル−1,3−プロピレン、2−エチル−1,3−プロピレン、2,2−ジメチル−1,3−プロピレンおよび2,2−ジメチル−1,4−ブチレン、1,2−シクロペンチレン、1,3−シクロペンチレン、1,2−シクロヘキシレン、1,3−シクロヘキシレンおよびオルト−フェニレンである。好ましくは、1,2−エチレン、1,2−プロピレン、1,3−プロピレンであり、特に好ましくは1,2−エチレンおよび1,2−プロピレンであり、かつ殊に好ましくは1,2−エチレンである。
2のための例は、1,2−エチレン、1,2−プロピレン、1,1−ジメチル−1,2−エチレン、1−ヒドロキシ−メチル−1,2−エチレン、2−ヒドロキシ−1,3−プロピレン、1,3−プロピレン、1,4−ブチレン、1,6−ヘキシレン、2−メチル−1,3−プロピレン、2−エチル−1,3−プロピレン、2,2−ジメチル−1,3−プロピレンおよび2,2−ジメチル−1,4−ブチレン、1,2−シクロペンチレン、1,3−シクロペンチレン、1,2−シクロヘキシレン、1,3−シクロヘキシレンおよびオルト−フェニレンである。好ましくは、1,2−エチレン、1,2−プロピレン、1,3−プロピレンであり、特に好ましくは1,2−エチレンおよび1,2−プロピレンであり、かつ殊に好ましくは1,2−エチレンである。
3およびR5のための例は、互いに独立して、水素またはC1〜C4−アルキルであり、これは、本発明の範囲においては、メチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチルまたはt−ブチルを表し、好ましくは水素、メチル、エチル、n−プロピルおよびn−ブチルを表し、特に好ましくは水素、メチル、エチルおよびn−ブチルを表し、殊に好ましくは水素、メチルおよびエチルを表し、特に水素を表す。
3およびR5が一緒の1つの環を形成する場合には、R3およびR5は、一緒になって1,4−ブチレン、1,5−ペンチレンまたは3−オキサ−1,5−ペンチレンを意味しうる。
4のための例は、水素、メチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−デシル、n−ドデシル、n−テトラデシル、n−ヘキサデシル、n−オクタデシル、n−エイコシル、2−エチルヘキシル、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、フェニル、ナフチルまたはベンジルである。
1は、好ましくはOまたはNR3であり、特に好ましくはNR3である。環状のアミド(C)は、開鎖のアミド(O)に対して好ましい。
好ましい環状のアミド(C)は、2′−ヒドロキシエチルエチレン尿素、3′−ヒドロキシプロピルエチレン尿素、2′−ヒドロキシプロピルエチレン尿素、2′−ヒドロキシエチル−1,3−プロピレン尿素、2′−ヒドロキシプロピル−1,3−プロピレン尿素、3′−ヒドロキシプロピル−1,3−プロピレン尿素、2′−ヒドロキシエチル−1,2−プロピレン尿素、2′−ヒドロキシプロピル−1,2−プロピレン尿素、3′−ヒドロキシプロピル−1,2−プロピレン尿素、1−(2′−ヒドロキシエチル)イミダゾリジン−2,4−ジオン、1−(2′−ヒドロキシエチル)ジヒドロピリミジン−2,4−ジオンまたは3−(2−ヒドロキシエチル)オキサゾリジン−2−オンである。特に好ましくは、2′−ヒドロキシエチルエチレン尿素、3′−ヒドロキシプロピルエチレン尿素、2′−ヒドロキシエチル−1,3−プロピレン尿素および3′−ヒドロキシプロピル−1,3−プロピレン尿素である。
好ましい開鎖のアミドは、N−(2−ヒドロキシエチル)尿素、N−(2−ヒドロキシプロピル)尿素、N−(3−ヒドロキシプロピル)尿素、N′,N′−ジメチル−N−(2−ヒドロキシエチル)尿素、N′,N′−ジメチル−N−(2−ヒドロキシプロピル)尿素、N′,N′−ジメチル−N(3−ヒドロキシプロピル)尿素、N,N′−ジエチル−N−(2−ヒドロキシエチル)尿素、N′,N′−ジエチル−N(2−ヒドロキシプロピル)尿素、N′,N′−ジエチル−N−(3−ヒドロキシプロピル)尿素、N′,N′−ジ−n−ブチル−N−(2−ヒドロキシエチル)尿素、N′,N′−ジ−n−ブチル−N−(2−ヒドロキシプロピル)尿素およびN′,N′−ジ−n−ブチル−N−(3−ヒドロキシプロピル)尿素であり、特に好ましくは、N−(2−ヒドロキシエチル)尿素、N−(2−ヒドロキシプロピル)尿素およびN−(3−ヒドロキシプロピル)尿素である。
(メタ)アクリル酸とのエステル化またはアミド(C)もしくは(O)のエステル交換は、少なくとも1種の、好ましくは1種の(メタ)アクリレートを用いて、少なくとも1種の無機塩を、好ましくは1種の無機塩を含む少なくとも1種の不均一系触媒の存在下で行われる。
特に好ましくは、本発明によるウレイド(メタ)アクリレートの製造方法は、(メタ)アクリレートのエステル交換によるものが適している。本願の意味におけるウレイドアルコールは、少なくとも1つのN−(C=O)−N−基と少なくとも1つのヒドロキシル基(−OH)とを有する化合物である。
環状のもしくは開鎖のN−ヒドロキシアルキル化されたアミドであってZ1がN−Hであるものと、(メタ)アクリル酸または(メタ)アクリル酸エステルとの反応の典型的な副生成物は、前記窒素原子を介して結合された(メタ)アクリルアミド、前記窒素原子を介して結合された、出発物質の(メタ)アクリレートもしくはウレイド(メタ)アクリレートの二重結合への付加生成物、遊離のヒドロキシ基を介して結合された、出発物質の(メタ)アクリレートもしくはウレイド(メタ)アクリレートの二重結合への付加生成物ならびに環状もしくは開鎖のN−ヒドロキシアルキル化されたアミド由来の基R5−Z1の分子内開裂もしくは分子間開裂から生ずる生成物であり、それらは、後に再びエステル化またはエステル交換されうる。
触媒されたエステル化またはエステル交換は、一般に、30〜140℃の、好ましくは50〜120℃の、特に好ましくは60〜100℃の、殊に好ましくは60〜90℃の反応混合物の温度で行われる。
任意に、前記の反応は、エステル化に際して放出される水またはエステル交換に際して生ずる低沸点アルコールが、任意に共沸混合物として留去されるべきであれば、例えば300ミリバールから常圧までの軽い真空下で行うことができる。
(メタ)アクリル酸もしくは(メタ)アクリル酸エステルとアルコール(C)もしくは(O)との間のモル比は、無機塩によって触媒されたエステル化またはエステル交換に際して、本発明により規定された水の量の存在下で、一般に1〜30:1モル/モルであり、好ましくは1.5〜20:1モル/モルであり、特に好ましくは2〜10:1モル/モルである。
反応混合物中の無機塩の含有率は、使用される成分(C)もしくは(O)の合計に対して、一般に約0.01〜5モル%の範囲、好ましくは0.1〜1.8モル%の範囲、特に好ましくは0.5〜1.5モル%の範囲である。
エステル化またはエステル交換に際して、任意に重合抑制剤が必要である。本発明による反応実施に際して、反応混合物には、いずれにせよ(メタ)アクリル酸エステル中に含まれる重合抑制剤だけでなく追加の重合抑制剤が、例えばヒドロキノンモノメチルエーテル、フェノチアジン、フェノール類、例えば2−t−ブチル−4−メチルフェノール、6−t−ブチル−2,4−ジメチルフェノールまたはN−オキシル類、例えば4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシル、4−オキソ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシルまたはBASF SE社製のUvinul(登録商標)4040PもしくはBASF SE社製のKerobit(登録商標)などのアミン(N,N′−ジ−s−ブチル−p−フェニレンジアミン)が、例えば50〜2000ppmの量で添加されうる。
無機塩によって触媒される反応の間の酸素含有ガスの存在は好ましい。好ましくは、前記のエステル化またはエステル交換は、酸素含有ガス、好ましくは空気または空気−窒素混合物の存在下で実施される。
触媒されたエステル化またはエステル交換に際して、一般に、250ハーゼン未満の、好ましくは150ハーゼン未満の、特に好ましくは60ハーゼン未満の色数(DIN ISO 53409に準拠)を有する生成物が得られる。
前記反応は、有機溶剤もしくはその混合物中でまたは溶剤を添加せずに行うことができる。そのバッチは、本発明により添加される水以外は、十分に無水であってよい。その一方で、前記のバッチは、水の添加に際して考慮でき、かつ任意に高すぎる含水量で共沸的に下げることができる水含分を有してよい。
更に、前記の溶剤は、第一級のおよび第二級のアルコールを十分に含まない。すなわちアルコール含有率は、10質量%未満であり、好ましくは5質量%未満であり、特に好ましくは1質量%未満であり、殊に好ましくは0.5質量%未満である。
好適な有機溶剤は、これらの目的のために公知の溶剤、例えば第三級モノオール、例えばC3〜C6−アルコール、好ましくはt−ブタノール、t−アミルアルコール、ピリジン、ポリ−C1〜C4−アルキレングリコールジ−C1〜C4−アルキルエーテル、好ましくはポリエチレングリコールジ−C1〜C4−アルキルエーテル、例えば1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル500、C1〜C4−アルキレンカーボネート、特にプロピレンカーボネート、酢酸−C3〜C6−アルキルエステル、特に酢酸−t−ブチルエステル、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、1,3−ジオキソラン、アセトン、イソブチルメチルケトン、エチルメチルケトン、1,4−ジオキサン、t−ブチルメチルエーテル、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、ヘキサン、ジメトキシメタン、1,1−ジメトキシエタン、アセトニトリルならびにそれらの単相もしくは多相の混合物である。
エステル交換の特に好ましい一実施形態においては、その反応は、出発物質として使用される(メタ)アクリル酸エステル中で実施される。殊に好ましくは、前記反応は、生成物(C)または(O)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、特に20〜50質量%の溶液として生ずるように行われる。
前記の出発物質は、反応混合物中に、溶解されて存在しても、固体として懸濁されて存在しても、またはエマルジョンで存在してもよい。好ましくは、反応物の最初の濃度は、約0.1〜20モル/lの範囲、特に0.15〜10モル/lまたは0.2〜5モル/lである。
前記の反応は、連続的に、例えば管形反応器中でまたは撹拌型反応器カスケード中で、または断続的に行うことができる。
前記の反応は、かかる反応に適したあらゆる反応器中で実施することができる。好適な反応器は当業者に公知である。好ましくは、前記の反応は、1つの撹拌槽反応器または1つの固定床反応器中で行われる。
バッチの混合のために任意の方法を使用することができる。特別な撹拌装置は必要ない。前記の混合は、例えばガスの導入、好ましくは酸素含有ガスの導入(下記参照)によって行うことができる。反応混合物は、単相または多相であってよく、反応物はその中に溶解されて存在しても、懸濁されて存在しても、または乳化されて存在してもよい。温度は、反応の間に、所望の値に調整され、所望であれば、反応の進行にわたり高めてもまたは減じてもよい。
エステル化の場合の水またはエステル交換に際してアルキル(メタ)アクリレートから放出されるアルコールの除去は、連続的にまたは段階的に、自体公知の様式で、例えば常圧下での蒸留または共沸的除去、ストリッピング、吸着、膜を介したパーベーパレーションおよび拡散または抽出によって行われる。
ストリッピングは、例えば酸素含有ガスを、好ましくは空気または空気−窒素混合物を、反応混合物へと導通させることによって、任意に蒸留に加えて行うことができる。
吸収のためには、好ましくは例えば約3〜10Åの範囲の孔径を有するモレキュラーシーブまたはゼオライトが適しており、蒸留による分離または好適な半透膜による分離が適している。
しかしながら、アルキル(メタ)アクリレートと、この基礎を成すしばしば共沸混合物を形成するアルコールとからなる分離された混合物を、直接、アルキル(メタ)アクリレートの製造のための装置に、それをそこで(メタ)アクリル酸とのエステル化で再び活用するために供給することも可能である。
反応の完了後に、得られた生成物混合物は、更なる後精製なくして更に使用でき、または必要に応じて更なる工程で後精製することができる。
一般に、使用される不均一系触媒は生成物混合物からただ分離されるにすぎず、所望の反応生成物は任意に使用される有機溶剤から分離される。
不均一系触媒の分離は、一般に、濾過、エレクトロフィルトレーション、吸収、遠心分離またはデカンテーションによって、好ましくは濾過によって行われる。分離された不均一系触媒は、引き続き更なる反応のために使用することができる。
有機溶剤の分離は、一般に蒸留、精留または固体の反応生成物の場合は濾過によって行われる。
反応生成物の更なる後精製のためには、クロマトグラフィーも実施することができる。
しかし、好ましくは前記の不均一系触媒と、任意に使用される溶剤とが分離されるにすぎない。本発明によるエステル化またはエステル交換における反応条件は、好ましくは、例えば使用される(メタ)アクリレートの不所望なラジカル重合に由来し、さもなくば安定剤の添加によってのみ抑制できるにすぎない副生成物の形成が低減されるように選択される。
本発明により製造される(メタ)アクリル酸エステルは、例えばモノマーまたはコモノマーとして分散液の製造において、例えばアクリル分散液の製造において使用され、反応性希釈剤として、例えば放射線硬化性被覆材料もしくはペイントにおいて、好ましくは屋外用ペイントにおいて、ならびに紙分野、化粧品分野、医薬品分野、農業用配合物(Agroformulierung)、テキスタイル産業および石油採掘の分野において使用するための分散液において使用される。
以下の実施例により本発明の特性を説明するが、本発明を制限するものではない。
実施例
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。
前記の触媒K1、K2、K3およびK4は、元素分析により分析し、それらの組成物についての結果は第1表に列挙している。その際、それらの元素は該触媒中に塩として結合されている。
第1表:元素分析により測定された触媒K1〜K4の組成
Figure 2014520781
更に、K3PO4触媒K1、K2およびK3の粒度は、レーザ回折(Malvern Mastersize 2000)および分散ユニットSciroccoによって0.5バール、1.0バールおよび3.0バールの圧力で測定した。結果は、第2表に示す。
第2表:レーザ回折によって測定した触媒K1〜K3の粒度
Figure 2014520781
例1:800ppmの水を伴うMMAのエステル交換
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。
前記の装置において、0.041gのフェノチアジン(PTZ)、0.287gのメチルヒドロキノン(MEHQ)(重合抑制剤)および690gのメチルメタクリレート(MMA)を室温で装入した。該反応混合物を加熱し、130gの2−ヒドロキシエチルエチレン尿素(HEEH)を添加し、次いで更に加熱し、そして触媒(K3PO4、2.65g)および800ppmの水を添加した。引き続き、450ミリバール(絶対圧)の圧力に調整し、底部温度は73〜80℃で生じた。
試験は、触媒K1〜K3について、それぞれ800ppmの水を添加して行った。5時間の試験期間の後に、蒸留を止め、缶出物をガスクロマトグラフィー(GC)および高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)により生成物であるウレイドメタクリレート(UMA)ならびに未反応のHEEH、副生成物Iおよび副生成物IIについて調べた。
見出された副生成物は、とりわけUMAと更なる当量のメチルメタクリレートとの反応によるアミドの形成により生ずるビスアクリレート(副生成物I)と、使用されるアルコールであるHEEHの所望の生成物の二重結合への付加生成物(副生成物II)である。
結果は、第3表に示す。
第3表:800ppmの水が供給される触媒K1、K2またはK3の存在下でのMMAとHEEHとのUMAへのエステル交換の結果
Figure 2014520781
比較例1:水を用いないMMAのエステル交換
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。
第4表:追加の水が供給されない触媒K1、K2またはK3の存在下でのMMAとHEEHとのUMAへのエステル交換の結果
Figure 2014520781
例1および比較例1からの試験の比較は、水の意図的な添加は、先行技術において公知の方法に対して改善された収率をもたらすことを明らかに示している。架橋剤と副生成物の割合が低いほど、前記エステル交換は高い選択性と高い転化率で進行する。
例2:800ppmの水を伴うMMAのエステル交換
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。
前記の装置において、0.123gのフェノチアジン(PTZ)、0.861gのメチルヒドロキノン(MEHQ)(重合抑制剤)および2070gのMMAを室温で装入した。該反応混合物を70℃に加熱し、390gの2−ヒドロキシエチルエチレン尿素(HEEH)、触媒(K3PO4、7.95g)および800ppmの水を添加した。こうして得られたバッチは、全体で50ppmのPTZ、350ppmのMEHQ、20.7モルのMMA、3モルのHEEH、800ppmの水および1.25モル%(HEEHに対して)のK3PO4を含んでいた。引き続き、450ミリバールの真空に調整し、そして底部温度を、蒸留が完全な還流下に開始するまで78〜79℃に高めた。30分後に、連続的に蒸留物を部分的に返送した(還流比3:1)。
5時間の試験期間の後に、蒸留を止め、缶出物をGCおよびHPLCにより生成物であるウレイドメタクリレート(UMA)ならびに生ずる副生成物について調べた。これらの比較試験の結果は、第5表に列記する。
第5表:800ppmの水が供給される4Lの反応器におけるMMAとHEEHとのUMAへのエステル交換の結果
Figure 2014520781
比較例2:水を用いないMMAのエステル交換
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。
第6表:水が供給されない4Lの反応器におけるMMAとHEEHとのUMAへのエステル交換の結果
Figure 2014520781
それらの試験の比較は、水の意図的な添加は、副生成物の割合を抑え、エステル交換を高い選択性で進めることを明らかに示している。
例3:含水量に依存したMMAのエステル交換
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。
前記の装置において、例2に記載のようにPTZ、MEHQおよびMMAを室温で装入し、HEEH、K3PO4ならびに0〜2000ppmの範囲のそれぞれ異なる水量を添加した。
引き続き、そのバッチを空気を導入しながら95℃のジャケット温度に加熱し、そして450ミリバールの真空と3:1の還流比に調整した。MeOHならびにMMAからなる共沸混合物が生じ、それを留去した。
6時間の試験期間の後に、蒸留を止め、缶出物をGCおよびHPLCにより生成物であるウレイドメタクリレート(UMA)ならびに生ずる副生成物について調べた。見出された副生成物は、とりわけUMAと更なる当量のメチルメタクリレートとの反応によるアミドの形成により生ずるビスアクリレート(副生成物I)と、使用されるアルコールであるHEEHの生成物の二重結合への付加生成物(副生成物II)である。
触媒組成と水量への依存性を示すために、4種の異なる触媒K1、K2、K3およびK4についての試験を、上記特徴付けのとおり、0〜2000ppmの範囲のそれぞれ異なる量の水を用いて実施した。
6時間後の結果を、4種の触媒K1、K2、K3およびK4について、添加された水量に対して第7表に示されている。第7表において、更に、それぞれの含水量について、生成物中のHEEHおよびUMAの割合が列記されている。前記の副生成物と架橋剤に加えて、第7表には、転化されたHEEH(%)、カリウム含有率(ppm)および色数(ハーゼン)が含まれている。
第7表の結果は、500〜1500ppmの範囲での水の添加は、どの触媒K1〜K4についても高められたUMA転化率をもたらすことを明らかに示している。架橋剤および前記副生成物の割合ならびにカリウム含有率もこの範囲において低減されている。更に、前記試験は、本発明により提案される方法が、40〜65ハーゼンの色数を有する淡色の生成物の製造を可能にすることを示している。
Figure 2014520781

Claims (14)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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。
JP2014517794A 2011-07-06 2012-07-05 (メタ)アクリル酸エステルの製造方法 Expired - Fee Related JP6173308B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11172882 2011-07-06
EP11172882.0 2011-07-06
PCT/EP2012/063073 WO2013004767A1 (de) 2011-07-06 2012-07-05 Verfahren zur herstellung von (meth)acrylsäureestern

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014520781A true JP2014520781A (ja) 2014-08-25
JP2014520781A5 JP2014520781A5 (ja) 2016-06-16
JP6173308B2 JP6173308B2 (ja) 2017-08-02

Family

ID=46551498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014517794A Expired - Fee Related JP6173308B2 (ja) 2011-07-06 2012-07-05 (メタ)アクリル酸エステルの製造方法

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2729451B1 (ja)
JP (1) JP6173308B2 (ja)
CN (1) CN103635462B (ja)
TW (1) TWI574944B (ja)
WO (1) WO2013004767A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2825529A1 (en) 2012-03-15 2015-01-21 Rohm and Haas Company Transesterification process
US9604902B2 (en) 2013-03-15 2017-03-28 3M Innovative Properties Company Selective synthesis of 2-octyl acrylate by acid catalyzed esterification of 2-octanol and acrylic acid
CN104610059A (zh) * 2015-01-15 2015-05-13 吉林化工学院 一种酯交换-吸附脱甲醇合成(甲基)丙烯酸酯的方法
DE202015000811U1 (de) 2015-02-02 2015-02-16 Basf Se Härtbare Zusammensetzung enthaltend Alkylaminoalkylalkoxy(meth)acrylate
DE202015000809U1 (de) 2015-02-02 2015-02-16 Basf Se Copolymere enthaltend Alkylaminoalkylalkoxy(meth)acrylate und deren Verwendung zur Wasserbehandlung
DE202015000812U1 (de) 2015-02-02 2015-02-25 Basf Se Öl-basierte Bohrflüssigkeit enthaltend Copolymere aus Styrol, Alkylaminoalkylalkoxy(meth)acrylaten und (Meth)acrylsäure
TWI695848B (zh) 2015-03-03 2020-06-11 德商巴斯夫歐洲公司 銀奈米線與基於(甲基)丙烯酸酯之封端劑的合成
JP7142811B1 (ja) 2022-03-08 2022-09-27 三菱電機株式会社 位置出し部材並びに超電導マグネット及び超電導マグネットの製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002241341A (ja) * 2001-02-13 2002-08-28 Japan U-Pica Co Ltd 高純度(メタ)アクリル酸エステルの製造方法
EP1686118A1 (en) * 2005-01-28 2006-08-02 Rohm and Haas Company Transesterification process for production of (meth)acrylate ester monomers
JP2008508205A (ja) * 2004-07-29 2008-03-21 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア N−ヒドロキシアルキル化アミドから(メタ)アクリレートを製造する接触法
JP2009515835A (ja) * 2005-11-03 2009-04-16 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア N−ヒドロキシアルキル化ラクタムの(メタ)アクリレートを製造するための不均一触媒反応による方法
JP2012236805A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Hitachi Chemical Co Ltd (メタ)アクリル酸エステルの製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2744641B2 (de) 1977-10-04 1979-08-02 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Estern der Methacrylsäure
JP3105752B2 (ja) 1994-11-29 2000-11-06 シオノギクオリカプス株式会社 偏平物品の側面検査装置、偏平物品の搬送装置及びそれらを用いた偏平物品の外観検査装置
DE19602035C2 (de) * 1996-01-20 1998-04-02 Roehm Gmbh Verfahren zur Herstellung von Alkoxypolyglycol(meth)acrylaten
DE602005003249T2 (de) * 2004-03-09 2008-09-18 Rohm And Haas Co. Wässrige Dispersion von Polymerteilchen
DE102004036930A1 (de) * 2004-07-29 2006-03-23 Basf Ag Katalysiertes Verfahren zur Herstellung von(Meth)acrylaten von N-hydroxyalkylierten Amiden
JP5082859B2 (ja) * 2005-12-26 2012-11-28 東亞合成株式会社 (メタ)アクリル酸エステルの製造方法
CN101088990B (zh) 2006-06-13 2011-08-03 罗门哈斯公司 用来制备(甲基)丙烯酸酯单体的酯交换法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002241341A (ja) * 2001-02-13 2002-08-28 Japan U-Pica Co Ltd 高純度(メタ)アクリル酸エステルの製造方法
JP2008508205A (ja) * 2004-07-29 2008-03-21 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア N−ヒドロキシアルキル化アミドから(メタ)アクリレートを製造する接触法
EP1686118A1 (en) * 2005-01-28 2006-08-02 Rohm and Haas Company Transesterification process for production of (meth)acrylate ester monomers
JP2009515835A (ja) * 2005-11-03 2009-04-16 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア N−ヒドロキシアルキル化ラクタムの(メタ)アクリレートを製造するための不均一触媒反応による方法
JP2012236805A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Hitachi Chemical Co Ltd (メタ)アクリル酸エステルの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2729451B1 (de) 2016-06-22
TWI574944B (zh) 2017-03-21
WO2013004767A1 (de) 2013-01-10
CN103635462A (zh) 2014-03-12
JP6173308B2 (ja) 2017-08-02
EP2729451A1 (de) 2014-05-14
TW201305101A (zh) 2013-02-01
CN103635462B (zh) 2016-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6173308B2 (ja) (メタ)アクリル酸エステルの製造方法
KR101346481B1 (ko) N-히드록시알킬화 락탐의 (메트)아크릴레이트를 제조하기위한 수소-촉매 방법
EP1773760B1 (de) Katalysiertes verfahren zur herstellung von (meth)acrylaten von n-hydroxyalkylierten amiden
SA517382085B1 (ar) أنظمة وعمليات لإنتاج حمض بولي أكريليك
JPS62223175A (ja) アクリル又はメタクリル酸エステルの製法
US9150673B2 (en) Process for preparing (meth)acrylic esters
JP4956428B2 (ja) N−ヒドロキシアルキル化アミドから(メタ)アクリレートを製造する接触法
EP2619173A1 (de) Verfahren zur herstellung von (meth)acrylsäureestern von n,n-substituierten aminoalkoholen
KR101440653B1 (ko) N-히드록시알킬화 락탐의 (메트)아크릴산 에스테르의 제조 방법
KR101440654B1 (ko) N-히드록시알킬화 락탐의 (메트)아크릴산 에스테르의 촉매적 제조 방법
KR20090113882A (ko) N-히드록시알킬화 이미다졸의 (메트)아크릴레이트의 제조 방법
SU1731779A1 (ru) Смешанные диалкиловые эфиры 1-(фениламино)циклогексилфосфоновой кислоты, про вл ющие гербицидную активность
RU2394831C1 (ru) 2-(n-метилалкоксифосфонил)-2-аза-3-тиооксобицикло[2.2.1]гептены-5 и способ их получения
CN101616899A (zh) 制备n-羟烷基化咪唑的(甲基)丙烯酸酯的方法
JPS5936672A (ja) 2−(置換1−アルケニル)−4−イソプロピル−5,5−ジメチル−1,3−ジオキサン誘導体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150702

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160201

A524 Written submission of copy of amendment under section 19 (pct)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20160425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160822

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20161117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170605

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170704

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6173308

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees