JP2019525926A - 液相中で乳酸又はその誘導体からアクリル酸を製造する方法 - Google Patents

液相中で乳酸又はその誘導体からアクリル酸を製造する方法 Download PDF

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Abstract

乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物を含む供給流とイオン性液体(IL)及び酸を含む溶融塩触媒とを液相中で接触させることにより、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造するための方法が提供される。

Description

本発明は、広義には、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造する方法に関する。より詳細には、本発明は、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物を含む供給流を液相中で溶融塩触媒と接触させることにより、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造する方法に関する。
現在、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、おむつ及び衛生製品を含む使い捨て吸収性物品に使用される接着剤、結合剤、コーティング剤、塗料、研磨剤、洗浄剤、凝集剤、分散剤、チキソトロープ剤、金属イオン封鎖剤、及び超吸収性ポリマー(SAP)などの様々な工業材料に使用されている。生成工程の観点からは、アクリル酸は、現在、一般的には石油又は天然ガスなどの化石資源から生成されるプロピレンの2段階触媒酸化から製造される。アクリル酸を製造するためのプロピレンの酸化、及びその他の生成方法に関する更なる詳細は、Kirk−Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,Vol.1,pgs.342〜369(5th Ed.,John Wiley & Sons,Inc.,2004)で見出すことができる。
化石由来のアクリル酸は、自然に形成されるには数十万年を要するが、短期間に消費されるために再生不可能である資源を使用し、また、化石由来炭素の含量が高いため温室効果ガスの排出に寄与する。一方で、再生可能資源とは、自然のプロセスによってその消費速度に匹敵する速度(例えば、100年の時間枠内)で生成され、自然に又は農業技術によって補充可能である物質を指す。再生可能資源の例としては、サトウキビ、テンサイ、トウモロコシ、ジャガイモ、柑橘類、木本植物、リグノセルロース、炭水化物、ヘミセルロース、セルロース廃棄物などの植物類、動物類、魚類、細菌類、真菌類、及び林産物が挙げられる。化石資源はますます稀少になり、高価になり、CO排出規制の対象となる可能性があるため、化石由来のアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物の代替物としての役割を果たし得る、非化石由来のアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物に対するニーズが増大している。
過去80年間にわたり、乳酸(2−ヒドロキシプロピオン酸としても知られる)及び他の材料などの再生可能資源から非化石由来のアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造するための多くの試みがなされてきた。これらの資源のうち、現在では乳酸のみが砂糖から高収率及び高純度(理論収率90%以上、すなわち糖1g当たり乳酸0.9g以上)で、化石由来アクリル酸とコスト的に競合可能なアクリル酸の生成を支援し得る経済性で生成されている。したがって、乳酸又は乳酸塩が、バイオベースのアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物の原材料として利用される現実的な可能性をもたらす。
科学的文献及び特許技術の圧倒的大部分が、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物をアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物へと気相脱水することを説明している。しかし、液相脱水は、例えば、低い動作温度及び圧力、長い滞留時間、低いエネルギー使用及びCO排出量、触媒の種類(例えば同質及び異質)及び選択される触媒の広い選択肢、触媒がコーキングする可能性の低さ、安全性に対する懸念の低さ、乳酸が腐食する可能性の低さ、反応器設計の広い選択肢などといった、気相脱水に優る著しい利点を提供する必要がある。米国特許第9,309,180号(Evonik Industries AGに譲渡済み)は、液相中で、KHPO、KHPO、BaHPO、及び同様の塩の混合物などの様々な金属塩触媒を使用して乳酸を脱水してアクリル酸を生成するためのプロセスを開示している。300℃及び4.4〜5.5時間の反応時間では、アクリル酸の収率は0.1モル%〜1.3モル%であった。
米国特許第9,309,180号
Kirk−Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,Vol.1,pgs.342〜369(5th Ed.,John Wiley & Sons,Inc.,2004)
したがって、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物を高収率及び高選択率でアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物へと液相脱水する方法へのニーズが存在する。
本発明の一実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造する方法が提供される。方法は、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物を含む供給流を一定の温度の反応器内で溶融塩触媒と接触させることを含み、当該溶融塩触媒はイオン性液体(IL)及び酸を含み、それによってアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は当該反応器内の当該接触の結果として生成される。
本発明の別の実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造する方法が提供される。方法は、220℃の反応器内で、2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)を含む供給流を溶融塩触媒と接触させることを含み、当該溶融塩触媒はテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)とピロリン酸(H)とを約4.75のモル比で含み、当該接触は大気圧下及びストリップガスの存在下で進行し、当該ストリップガスはアルゴンであり、それによって当該反応器内における当該接触の結果として少なくとも約30モル%の収率でアクリル酸が生成される。
本発明の更に別の実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造する方法が提供される。方法は、220℃の反応器内で、2−APAを含む供給流を溶融塩触媒と接触させることを含み、当該溶融塩触媒は、エチルトリフェニルホスホニウムブロミド([EtPPh]Br)と臭化水素酸(HBr)とを約4のモル比で含み、当該接触は大気圧下で進行し、それによって当該反応器内における当該接触の結果として少なくとも約25モル%のアクリル酸収率でアクリル酸が生成される。
本発明のなお更に別の実施形態では、アクリル酸、アクリル酸デリウバティブス(deriuvatives)、又はそれらの混合物を製造する方法が提供される。方法は、150℃の反応器内で、ラクチドを含む供給流を溶融塩触媒と接触させることを含み、当該溶融塩触媒は[PBu]Brと2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)とを約20のモル比で含み、当該接触は大気圧下で進行し、それによって当該反応器内における当該接触の結果として少なくとも約52モル%のアクリル酸収率でアクリル酸が生成される。
I 定義
本明細書で使用するとき、用語「化石由来」材料とは、原油(石油)、天然ガス、石炭、泥炭などの化石資源から生成される材料を指す。
本明細書で使用するとき、用語「非化石由来」材料とは、非化石資源から生成される材料を指す。明瞭さ及び本発明の目的のため、用語「再生可能」材料、「バイオベース」材料、「非石油」材料、及び「非化石由来」材料は互換的に使用される。
本明細書で使用するとき、用語「再生可能」材料とは、その消費速度に匹敵する速度で(例えば、100年の時間枠内で)自然のプロセスによって生成される資源である再生可能資源から生成される材料を指す。再生可能資源は、自然に、又は農業技術によって補充され得る。再生可能資源の非限定的な例としては、植物(サトウキビ、ビート、トウモロコシ、ジャガイモ、柑橘類、木本植物、リグノセルロース、ヘミセルロース、及びセルロース廃棄物など)、動物類、魚類、細菌類、真菌類、及び林産物が挙げられる。これら資源は、自然発生、交雑、又は遺伝子組み換えされた生物であってよい。化石資源は形成に100年超を要するため、これらは再生可能資源とはみなされない。
本明細書で使用するとき、用語「再生可能含有量」とは、ASTM D6866−10の方法Bを用いて決定される、材料中の全有機炭素の重量(質量)の百分率としての、材料中の再生可能資源からの炭素量を指す。
本明細書で使用するとき、用語「化学的に不活性な」材料とは、別の材料(複数可)と接触すると、平衡条件下で同じ化学形態を維持する材料を指す。本発明の文脈で、「実質的に化学的に不活性な」材料とみなすには、約90重量%を超える材料が同じ化学形態を維持しなくてはならず、「本質的に化学的に不活性な」材料とみなすには、約98重量%を超える材料が同じ化学形態を維持しなくてはならない。
本明細書で使用するとき、用語「ストリップガス」とは、液体流から1つ以上の成分を物理的に分離するために使用されるガスを指す。典型的には、ストリップガスは、液体流と並流又は向流のいずれかで相互作用して、液体流中の揮発性成分をストリップガスへと分割して、その後の回収のためにガス流によって運び去られることを可能にするように製造されている。
本明細書で使用するとき、用語「より良好な脱離基」とは、脱水反応中に乳酸のα炭素水酸基よりも容易に(例えば、より温和な操作条件で、又はより低い活性化エネルギーで、又はより速い除去速度で、など)除去可能な、乳酸のα炭素位に結合した化学基を指す。より良好な脱離基は、結合ヘテロリシスから生じる追加の電子密度を、水酸化物アニオンよりも良好に安定化することができる。すなわち、より良好な脱離基は、水酸化物アニオンを除去するためのΔGよりも低い除去のΔGを示す。水酸基より良好な脱離基のリストは、J.March,Advanced Organic Chemistry−Reactions,Mechanisms,and Structure,4th Ed.,Wiley 1992の表10.10で見出すことができ、より良好な脱離基の具体的な例は、−N 、−OR 、−OSOF、OSOCF、−I、−Br、−Cl、−F、−OH 、−NH 、及び−OArである。
本明細書で使用するとき、用語「LA」は乳酸を指し、「AA」はアクリル酸を指し、「AcH」はアセトアルデヒドを指し、また「PA」はプロピオン酸を指す。
本明細書で使用するとき、用語「IL」とは液体状態の塩を意味する。
本明細書で使用するとき、用語「乳酸当量」とは、乳酸、ラクチド、又はそれらの混合物中に含まれる乳酸のモルを指す。したがって、乳酸1モルの乳酸当量は1モルであり、ラクチド1モルの乳酸当量は乳酸2モルであり、乳酸とラクチドとの混合物1モルの乳酸当量は混合物中の乳酸のモル分率に依存する。
本明細書で使用するとき、モル%で示す用語「変換率」は、[乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の流入量(モル/分)−乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の流出量(モル/分)]/[乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の流入量(モル/分)]×100として定義される。
本明細書で使用するとき、モル%で示す用語「収率」は、[生成物の流出量(モル/分)/乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の流入量(モル/分)]×100として定義される。
本明細書で使用するとき、モル%で示す用語「選択率」は、[収率/変換率]×100として定義される。
本明細書で使用するとき、h−1で示す用語「重量時空間速度」又は「WHSV」は、60×[合計乳酸流量(g/分)/触媒重量(g)]として定義される。この定義のために、触媒重量はいかなる不活性担体の重量をも含まない。
本明細書で使用するとき、kJ/モルで示される用語「酸化物形成の標準ギブス自由エネルギー」は、当業者に周知されるように、その標準状態において、その標準状態(圧力0.1MPa(1バール)及び25℃又は298.15°K)にあるその構成要素からの酸化物1モルの形成を伴う、ギブス自由エネルギーの変化として定義される。標準ギブス自由エネルギーの典型的な表記はΔG である。
本明細書で使用するとき、用語「pK」は、当業者に周知されるように、25℃における水中酸溶液の酸解離定数のマイナス底10対数である。
本明細書で使用するとき、用語「溶融塩触媒」、「反応器媒体」、及び「反応媒体」は互換的に使用される。
II.乳酸又はその誘導体をアクリル酸又はその誘導体へと脱水するための触媒
予想外に、IL及び酸(ルイス酸、ブレンステッド酸のいずれか、又はそれらの混合物)を含む溶融塩触媒は、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物を、高い収率及び選択率(すなわち、少量かつ少数の副生成物)でアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物へと脱水させ得るということが見出された。酸はILに可溶性であり、ILは臭化物アニオン(Br)を有する。更に、ルイス酸はCaBr、MgBr、AlBr、CuBr、及びそれらの混合物からなる群から選択され、ブレンステッド酸は25℃の水中で約5未満のpKaを有する。いかなる理論にも束縛されるものではないが、出願人らは、ILと酸との組み合わせによって、乳酸又は乳酸誘導体のα炭素においてILのBrによる酸素含有基の置換が生じるものと仮説を立てている。続いてBrは、続く脱離反応でβ炭素からのプロトンと共に除去されるか、あるいはβ炭素に異性化されてから続く脱離反応でα炭素からのプロトンと共に除去され(プロトンの除去は酸の共役塩基によって補助される)、アクリル酸又はアクリル酸誘導体中で二重結合を形成する。また、出願人らは、ルイス酸は、約−600kJモル未満の酸化物形成の標準ギブス自由エネルギーを有する酸素親和性金属、及びBrを含み、その結果ルイス酸の正味電荷が0となると仮説を立てている。
本発明の目的のため、用語「溶融塩触媒」とは、IL及び酸を含む触媒を指す。ILは液体状態の塩であり、一部の文脈では、この用語は水の沸点未満の融解温度を有する塩を指す。典型的な液体は電気的に中性の分子からなるが、ILは主に配位の不十分なイオンと短寿命のイオン対とからなる。文献内で見出されるILのその他の名称は、「室温溶融塩」、「低温溶融塩」、「常温溶融塩」、「イオン溶融物」、「イオン流体」、「融解塩」、「イオンガラス」、「液体電解質」、及び「液状有機塩」である。ILの非限定的な例は、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムクロライド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート、メチルイミダゾリウムクロライド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムアセテート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムエチルスルフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムチオシアネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、テトラブチルホスホニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミド、1−ブチルピリジニウムブロミド、1−ブチル−1−メチルピロリジニウムクロライド、及びテトラヘキシルアンモニウムヨージドである。
塩として、ILはアニオン及びカチオンを有する。本発明の一実施形態では、当該ILは有機カチオンを有する。本発明の別の実施形態では、当該ILは、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピロリジニウム、アンモニウム、ホスホニウム、それらの誘導体、及びそれらの混合物からなる群から選択される有機カチオンを有する。本発明の更に別の実施形態では、当該ILはホスホニウムカチオンを有する。本発明のなお更に別の実施形態では、当該ホスホニウムカチオンは、アルキル置換ホスホニウムカチオン、アリール置換ホスホニウムカチオン、混合アルキルアリール置換ホスホニウムカチオン、及びそれらの混合物からなる群から選択される。アルキル置換ホスホニウムカチオンの非限定的な例は、テトラブチルホスホニウム、トリブチルエチルホスホニウム、ジブチルジエチルホスホニウム、及びブチルトリエチルホスホニウムである。アリール置換ホスホニウムカチオンの非限定的な例は、テトラフェニルホスホニウム、トリフェニル−p−トリルホスホニウム、ジフェニル−ジ−p−トリルホスホニウム、フェニル−トリ−p−トリルホスホニウム、及びテトラ−p−トリルホスホニウムである。アルキルアリール置換ホスホニウムカチオンの非限定的な例は、エチルトリフェニルホスホニウム、ジエチジフェニルホスホニウム(diethydiphenylphosphonium)、トリエチルフェニルホスホニウム、トリブチルフェニルホスホニウム、及びトリブチル−p−トリルホスホニウムである。本発明の一実施形態では、当該ILはテトラブチルホスホニウムカチオンを有する。本発明の別の実施形態では、当該ILはエチルトリフェニルホスホニウムカチオンを有する。本発明の別の実施形態では、当該ILは有機アニオンを有する。本発明の更に別の実施形態では、当該有機アニオンは、アルキルサルフェート、トシレート、メタンスルホネート、及びそれらの混合物からなる群から選択される。本発明の一実施形態では、当該ILは無機アニオンを有する。本発明の別の実施形態では、当該無機アニオンは、クロライド(Cl)、ブロミド(Br)、ヨージド(I)、テトラフルオロボレート(BF )、ヘキサフルオロホスフェート(PF )、ビス−(トリフルオロメチルスルホニル)アミド、及びそれらの混合物からなる群から選択される。本発明の更に別の実施形態では、当該無機アニオンはブロミド(Br)である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該ILはブロミド(Br)アニオン及びホスホニウムカチオンを有する。本発明の一実施形態では、当該ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)である。本発明の別の実施形態では、当該ILはエチルトリフェニルホスホニウムブロミド([EtPPh]Br)である。
本発明の一実施形態では、当該酸は当該ILに可溶性であり、かつルイス酸、ブレンステッド酸、及びそれらの混合物からなる群から選択される。本発明の別の実施形態では、当該酸はブレンステッド酸である。本発明の更に別の実施形態では、当該ブレンステッド酸は、25℃の水中でpKが約5未満である。25℃の水中でpKが約5未満のブレンステッド酸の非限定的な例は、酢酸(CHCOH)、リン酸(HPO)、ピロリン酸(H)、硫酸(HSO)、臭化水素酸(HBr)、2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)、3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)、塩酸(HCl)、及び硝酸(HNO)である。本発明の一実施形態では、当該ブレンステッド酸はピロリン酸(H)である。本発明の別の実施形態では、当該ブレンステッド酸は臭化水素酸(HBr)である。本発明の更に別の実施形態では、当該ブレンステッド酸は硫酸(HSO)である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該ブレンステッド酸はリン酸(HPO)である。本発明の一実施形態では、当該ブレンステッド酸は酢酸(CHCOH)である。本発明の別の実施形態では、当該ブレンステッド酸は、2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)である。本発明の更に別の実施形態では、当該ブレンステッド酸は、3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)である。本発明の一実施形態では、当該2−ブロモプリオニック酸(2-bromoprionic acid)は乳酸又はラクチドと3−メチル−1−(4−ブタンスルホン酸)イミダゾリウムブロミド([MIMBS]Br)との反応によって調製される。本発明の別の実施形態では、当該2−ブロモプリオニック酸は、約100℃〜約140℃の温度で、[MIMBS]Brと乳酸とのモル比が約1:1〜約6:1で、及び約5時間の反応時間で、乳酸又はラクチドと3−メチル−1−(4−ブタンスルホン酸)イミダゾリウムブロミド([MIMBS]Br)との反応によって調製される。
本発明の一実施形態では、当該酸はルイス酸である。本発明の別の実施形態では、当該酸はルイス酸とブレンステッド酸との混合物である。本発明の更に別の実施形態では、当該ルイス酸はCaBr、MgBr、AlBr、CuBr、及びそれらの混合物からなる群から選択される。本発明のなお更に別の実施形態では、当該ルイス酸は、約−600kJモル未満の酸化物形成の標準ギブス自由エネルギーを有する酸素親和性金属、及びBrを含み、その結果ルイス酸の正味電荷が0となる。約−600kJモル未満の酸化物形成の標準ギブス自由エネルギーを有する酸素親和性金属、及びBrを含み、その結果ルイス酸の正味電荷が0となるルイス酸の非限定的な例は、CaBr、MgBr、AlBr、BaBr、SiBr、BeBr、CrBr、及びWBrである。
本インセンション(incention)の一実施形態では、酸素親和性金属は+1〜+6の範囲の酸化状態を有する。本インセンションの別の実施形態では、酸素親和性金属は+2又は+3の酸化状態を有する。本発明の更に別の実施形態では、酸素親和性金属は+4又は+5又は+6の酸化状態を有する。
本発明の一実施形態では、当該ブレンステッド酸と当該ルイス酸とのモル比は約0.1〜約10である。本発明の更に別の実施形態では、当該ブレンステッド酸と当該ルイス酸とのモル比は約0.5〜約5である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該ブレンステッド酸と当該ルイス酸とのモル比は約1である。
本発明の一実施形態では、当該ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、当該酸はピロリン酸(H)である。本発明の別の実施形態では、当該ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、当該酸は酢酸(CHCOH)である。本発明の更に別の実施形態では、当該ILは[PBu]Brであり、当該酸はCaBr、MgBr、AlBr、CuBr、及びそれらの混合物からなる群から選択される。本発明のなお更に別の実施形態では、当該ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、当該酸は硫酸(HSO)である。本発明の一実施形態では、当該ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、当該酸は臭化水素酸(HBr)である。本発明の別の実施形態では、当該ILはエチルトリフェニルホスホニウムブロミド(ethyltriphenlphosphonium bromide)([EtPPh]Br)であり、当該酸は臭化水素酸(HBr)である。本発明の更に別の実施形態では、当該ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、当該酸は、HBrと、CaBr、MgBr、AlBr、CuBr、及びそれらの混合物からなる群から選択されるルイス酸と、からなる。本発明のなお更に別の実施形態では、当該ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、当該酸は2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)である。本発明の一実施形態では、当該ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、当該酸は3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)である。
本発明の一実施形態では、当該ILと当該酸とのモル比は約1〜約30である。本発明の別の実施形態では、当該ILと当該酸とのモル比は約2〜約15である。本発明の更に別の実施形態では、当該ILと当該酸とのモル比は約3〜約7である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該ILと当該酸とのモル比は約4である。本発明の一実施形態では、当該ILと当該酸とのモル比は約4.75である。本発明の別の実施形態では、当該ILと当該酸とのモル比は約10である。本発明の更に別の実施形態では、当該ILと当該酸とのモル比は約20である。
本発明の一実施形態では、当該[PBu]Brと当該Hとのモル比は約1〜約30である。本発明の別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該Hとのモル比は約3〜約10である。本発明の更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該Hとのモル比は約3.5〜約7である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該Hとのモル比は約4.75である。
本発明の一実施形態では、当該[PBu]Brと当該HBrとのモル比は約1〜約20である。本発明の別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該HBrとのモル比は約2〜約10である。本発明の更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該HBrとのモル比は約2〜約5である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該HBrとのモル比は約4.75である。
本発明の一実施形態では、当該[EtPPh]Brと当該HBrとのモル比は約1〜約20である。本発明の別の実施形態では、当該[EtPPh]Brと当該HBrとのモル比は約2〜約10である。本発明の更に別の実施形態では、当該[EtPPh]Brと当該HBrとのモル比は約2〜約5である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該[EtPPh]Brと当該HBrとのモル比は約4である。
本発明の一実施形態では、当該[PBu]Brと当該HSOとのモル比は約3〜約10である。本発明の別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該HSOとのモル比は約3.5〜約7である。本発明の更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該HSOとのモル比は約4〜約5である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該HSOとのモル比は約4.75である。
本発明の一実施形態では、当該[PBu]Brと当該HPOとのモル比は約3〜約10である。本発明の別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該HPOとのモル比は約3.5〜約7である。本発明の更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該HPOとのモル比は約4〜約5である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該HPOとのモル比は約4.75である。
本発明の一実施形態では、当該[PBu]Brと当該酢酸(CHCOH)とのモル比は約3〜約10である。本発明の別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該酢酸(CHCOH)とのモル比は約3.5〜約7である。本発明の更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該酢酸(CHCOH)とのモル比は約4〜約5である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該酢酸(CHCOH)とのモル比は約4.75である。
本発明の一実施形態では、当該[PBu]Brと当該2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)とのモル比は約10である。本発明の別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)とのモル比は約20である。本発明の更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)とのモル比は約10である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)とのモル比は約20である。
本発明の一実施形態では、当該[PBu]Brと当該CaBrとのモル比は約4.75である。本発明の別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該MgBrとのモル比は約4.75である。本発明の更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該AlBrとのモル比は約4.75である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該[PBu]Brと当該CuBrとのモル比は約4.75である。本発明の一実施形態では、当該[PBu]Brと当該HBr及びAlBrの等モル混合物とのモル比は約4.75である。本発明の別の実施形態では、HBrとAlBrとのモル比は約0.1〜約10である。本発明の更に別の実施形態では、HBrとAlBrとのモル比は約0.5〜約5である。本発明のなお更に別の実施形態では、HBrとAlBrとのモル比は約1である。
本発明の一実施形態では、IL及び酸を含む溶融塩触媒は、当該IL及び酸に対して有意に化学的に不活性な他の化合物を更に含む。本発明の別の実施形態では、当該他の化合物はカチオン及びアニオンを含む。その他の化合物中のアニオンの非限定的な例は、ヒ酸塩、縮合ヒ酸塩、硝酸塩、硫酸塩、縮合硫酸塩、ホウ酸塩、炭酸塩、クロム酸塩、縮合クロム酸塩、バナジン酸塩、ニオブ酸塩、タンタル酸塩、セレン酸塩、縮合ケイ酸塩、縮合アルミン酸塩、ゲルマン酸塩、縮合ゲルマン酸塩、モリブデン酸塩、縮合モリブデン酸塩、他のモノマーオキシアニオン、ポリオキシアニオン、ヘテロポリリン酸塩(例えばアルセナトリン酸塩(arsenatophosphates)、ホスホアルミン酸塩、ホスホホウ酸塩、ホスホクロム酸塩、リンモリブデン酸塩、ホスホケイ酸塩、ホスホ硫酸塩、ホスホタングステン酸塩)、及びリン酸付加物(例えばテルル酸、ハロゲン化物、ホウ酸塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、クロム酸塩、ケイ酸塩、シュウ酸塩、それらの混合物を有するリン酸アニオン)、又は当業者には明白であり得るその他のものである。
本発明の一実施形態では、当該溶融塩触媒は不活性担体を更に含む。不活性担体の非限定例は、シリカ、ケイ酸塩、アルミナ、アルミン酸塩、アルミノケイ酸塩、チタニア、チタン酸塩、ジルコニア、ジルコン酸塩、炭素(例えば活性炭、ダイヤモンド、グラファイト、又はフラーレン)、硫酸塩、リン酸塩、タンタル酸塩、セリア、その他金属酸化物、及びそれらの混合物である。本発明の別の実施形態では、当該不活性担体は本質的にシリカからなる。本発明の更に別の実施形態では、当該シリカは、非晶質シリカ、石英、トリジマイト、クリストバル石、モガン石、コース石、及びそれらの混合物からなる群から選択される。本発明のなお更に別の実施形態では、当該シリカは非晶質シリカである。本発明の一実施形態では、当該シリカは、約10m/g未満の比表面積を有する。本発明の別の実施形態では、不活性担体は活性触媒の合計重量に基づいて約20重量%〜約90重量%の量を占める。
本発明の一実施形態では、溶融塩触媒の合計重量に基づくIL及び酸の重量は約100重量%である。本発明の別の実施形態では、溶融塩触媒の合計重量に基づくIL及び酸の重量は約5重量%〜約90重量%である。本発明の更に別の実施形態では、溶融塩触媒の合計重量に基づくIL及び酸の重量は約20重量%〜約80重量%である。本発明のなお更に別の実施形態では、溶融塩触媒の合計重量に基づくIL及び酸の重量は約40重量%〜約60重量%である。本発明の一実施形態では、溶融塩触媒の合計重量に基づくIL及び酸の重量は約50重量%である。
本発明の一実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造するための触媒は、溶融塩であり、IL及び酸を含む。本発明の別の実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造するための触媒は、溶融塩であり、IL及び酸を含み、ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、酸はピロリン酸(H)であり、[PBu]BrとHとのモル比は約4.75であり、それによってアクリル酸が少なくとも約30モル%の収率で生成される。本発明の更に別の実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造するための触媒は、溶融塩であり、IL及び酸を含み、ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、酸は臭化水素酸(HBr)であり、[PBu]BrとHBrとのモル比は約2〜約5であり、それによってアクリル酸が少なくとも約18モル%の収率で生成される。本発明の更に別の実施形態では、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物を脱水することによってアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造するための触媒、当該触媒は、溶融塩であり、IL及び酸を含み、当該ILはエチルトリフェニルホスホニウムブロミド([EtPPh]Br)であり、当該酸は臭化水素酸(HBr)であり、当該([EtPPh]Brと当該HBrとのモル比は約2〜約5であり、それによって当該アクリル酸が少なくとも約25モル%の収率で生成される。本発明のなお更に別の実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造するための触媒は、溶融塩であり、IL及び酸を含み、ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、酸は2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)であり、[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約10であり、それによってアクリル酸が少なくとも約47モル%の収率で生成される。本発明のなお更に別の実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造するための触媒は、溶融塩であり、IL及び酸を含み、ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、酸は3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)であり、[PBu]Brと3−BrPAとのモル比は約10であり、それによってアクリル酸が少なくとも約47モル%の収率で生成される。本発明の一実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造するための触媒は、溶融塩であり、IL及び酸を含み、ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、酸は2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)であり、[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約20であり、それによってアクリル酸が少なくとも約52モル%の収率で生成される。本発明のなお更に別の実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造するための触媒は、溶融塩であり、IL及び酸を含み、ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、酸は3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)であり、[PBu]Brと3−BrPAとのモル比は約20であり、それによってアクリル酸が少なくとも約52モル%の収率で生成される。
IL及び酸に加えて、本発明の溶融塩触媒はホスフィンオキシド(phospine oxide)OPXを含むことができ、式中のXは様々な基から選択することができる。ホスフィンオキシドの非限定的な例は、トリフェニルホスフィンオキシド(TPPO)、トリブチルホスフィンオキシド(TBPO)、トリエチルホスフィンオキシド(TEPO)、及びトリオクチルホスフィンオキシド(TOPO)である。
本発明の溶融塩触媒は、いくかの化学反応を触媒するために用いることができる。反応の非限定的な例は、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物のアクリル酸への脱水、3−ヒドロキシプロピオン酸、3−ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物のアクリル酸への脱水、グリセリンのアクロレインへの脱水、水の存在下での乳酸の3−ヒドロキシプロピオン酸への異性化、水素ガスの存在下でのヒドロキシプロピオン酸のプロピオン酸又は1−プロパノールへの還元、脂肪族アルコールのアルケン又はオレフィンへの脱水、脂肪族アルコールのエーテルへの脱水素、その他脱水素、加水分解、アルキル化、脱アルキル化、酸化、不均一化、エステル化、環化、異性化、縮合、芳香族化、重合;及び当業者に明らかであり得るその他の反応である。
III アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造する方法
ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物を、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物に脱水する方法が提供される。本発明の一実施形態では、当該ヒドロキシプロピオン酸は、乳酸(2−ヒドロキシプロピオン酸)、3−ヒドロキシプロピオン酸、及びそれらの混合物からなる群から選択され、当該ヒドロキシプロピオン酸誘導体は、乳酸誘導体、3−ヒドロキシプロピオン酸誘導体、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
本発明の別の実施形態では、当該ヒドロキシプロピオン酸は乳酸であり、当該ヒドロキシプロピオン酸誘導体は乳酸誘導体である。乳酸は、D−乳酸、L−乳酸、又はそれらの混合物(ラセミ混合物を含む)であってよい。乳酸のα炭素水酸基は良好な脱離基ではなく、乳酸のカルボキシル基は脱炭酸又は脱カルボニルしやすいことは当業者に周知されている。この脱炭酸及び脱カルボニルは水酸基の除去よりも容易であり、これが、過去の多くの試みが商業的に採算可能な量のアクリル酸の生成に失敗している理由である。いかなる理論にも束縛されるものではないが、出願人らは、水酸基がより良好な脱離基で置換されるか、カルボキシル基が保護されるか、又は水酸基がより良好な脱離基で置換されて、かつカルボキシル基が保護されれば、商業的に採算可能な量のアクリル酸が乳酸から生成可能であると考える。
そのカルボキシル基が保護された乳酸誘導体の非限定的な例は、乳酸の金属又はアンモニウム塩(乳酸金属塩又は乳酸アンモニウム塩とも称される)、乳酸のアルキルエステル(乳酸アルキルとも称される)、乳酸の環状ジエステル、又はそれらの混合物である。乳酸金属塩の非限定的な例は、乳酸ナトリウム、乳酸カリウム、及び乳酸カルシウムである。乳酸アルキルの非限定的な例は、乳酸メチル(MLA)、乳酸エチル(ELA)、乳酸ブチル、及び乳酸−2−エチルヘキシルがあり、乳酸の環状ジエステルの非限定的な例は、ジラクチド(ラクチドとも称される)である。
その水酸基がより良好な脱離基で置換された乳酸誘導体の非限定的な例は、2−アルコキシプロピオン酸、2−アリールオキシプロピオン酸、2−アシルオキシプロピオン酸、2−フルオロプロピオン酸(2−FPA)、2−クロロプロピオン酸(2−ClPA)、2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)、2−ヨードプロピオン酸(2−IPA)、又はそれらの混合物である。2−アルコキシプロピオン酸の非限定的な例は、2−メトキシプロピオン酸、及び2−エトキシプロピオン酸であり、2−アリールオキシプロピオン酸の非限定的な例は、2−フェノキシプロピオン酸であり、2−アシルオキシプロピオン酸の非限定的な例は、2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)及び2−トリフルオロアセトキシプロピオン酸(2−TFPA)である。
その水酸基がより良好な脱離基で置換され、そのカルボキシル基が保護された乳酸誘導体の非限定的な例は、2−アルコキシプロピオン酸のアルキルエステル、2−アリールオキシプロピオン酸のアルキルエステル、2−アシルオキシプロピオン酸のアルキルエステル、又はそれらの混合物である。2−アルコキシプロピオン酸のアルキルエステルの非限定的な例は、エチル2−メトキシプロピオネート、及びメチル2−エトキシプロピオネートであり、2−アリールオキシプロピオン酸のアルキルエステルの非限定的な例は、メチル2−フェノキシプロピオネート、及びエチル2−フェノキシプロピオネートであり、2−アシルオキシプロピオン酸のアルキルエステルの非限定的な例は、メチル2−アセトキシプロピオネート(MAPA)、エチル2−アセトキシプロピオネート(EAPA)、及びエチル2−トリフルオアセトキシプロピオネート(trifluoacetoxypropionate)(ETFP)である。
本発明の一実施形態では、乳酸誘導体は、そのカルボキシル基が保護された乳酸、その水酸基がより良好な脱離基で置換された乳酸、そのカルボキシル基が保護され、かつ水酸基がより良好な脱離基で置換された乳酸、及びそれらの混合物からなる群から選択される。本発明の別の実施形態では、乳酸誘導体は、ラクチド、2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)、ETFP、及び2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)からなる群から選択される。本発明の更に別の実施形態では、乳酸誘導体はETFPである。その他の乳酸誘導体は、乳酸オリゴマー、無水乳酸、及び3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)であってよい。
乳酸は、単量体形態であってもよく、又は当該供給流中のオリゴマーとしてであってもよい。本発明の一実施形態では、当該供給流中の乳酸のオリゴマーは、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の総量に基づいて約30重量%未満である。本発明の別の実施形態では、当該供給流中の乳酸のオリゴマーは、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の総量に基づいて約10重量%未満である。本発明の更に別の実施形態では、乳酸供給流中のオリゴマーは、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の総量に基づいて約5重量%未満である。本発明のなお更に別の実施形態では、乳酸は当該供給流中で実質的に単量体の形態である。
供給流からオリゴマーを除去するためのプロセスは、精製工程又は加熱工程による加水分解を含み得る。本発明の一実施形態では、加熱工程は、供給流を、約50℃〜約100℃の温度に加熱して、乳酸のオリゴマーを加水分解することを含んでよい。本発明の別の実施形態では、加熱工程は、供給流を、約95℃〜約100℃の温度に加熱して、乳酸のオリゴマーを加水分解することを含んでよい。本発明の更に別の実施形態では、加熱工程は、供給流を、約50℃〜約100℃の温度に加熱して、乳酸のオリゴマーを加水分解し、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の総量に基づいて少なくとも80重量%の単量体形態の乳酸を含む単量体乳酸供給流を生成させることを含んでよい。本発明のなお更に別の実施形態では、加熱工程は、供給流を、約50℃〜約100℃の温度に加熱して、乳酸のオリゴマーを加水分解し、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の総量に基づいて少なくとも95重量%の単量体形態の乳酸を含む単量体乳酸供給流を生成させることを含んでよい。本発明の一実施形態では、約88重量%の乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の水溶液を水で希釈し、オリゴマーを加水分解して、乳酸が約20重量%の水溶液を生成させる。
3−ヒドロキシプロピオン酸誘導体は、3−ヒドロキシプロピオン酸の金属若しくはアンモニウム塩、3−ヒドロキシプロピオン酸のアルキルエステル、3−ヒドロキシプロピオン酸オリゴマー、3−アルコキシプロピオン酸若しくはそのアルキルエステル、3−アリールオキシプロピオン酸若しくはそのアルキルエステル、3−アシルオキシプロピオン酸若しくはそのアルキルエステル、又はそれらの混合物であってよい。3−ヒドロキシプロピオン酸の金属塩の非限定例は、3−ヒドロキシプロピオン酸ナトリウム、3−ヒドロキシプロピオン酸カリウム、及び3−ヒドロキシプロピオン酸カルシウムである。ヒドロキシプロピオン酸のアルキルエステルの非限定例は、3−ヒドロキシプロピオン酸メチル、3−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−ヒドロキシプロピオン酸ブチル、3−ヒドロキシプロピオン酸2−エチルヘキシル、及びそれらの混合物である。3−アルコキシプロピオン酸の非限定例は、3−メトキシプロピオン酸、及び3−エトキシプロピオン酸である。3−アリールオキシプロピオン酸の非限定例は、3−フェノキシプロピオン酸である。3−アシルオキシプロピオン酸の非限定例は、3−アセトキシプロピオン酸である。
ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物は、糖発酵、又は糖若しくはグリセリンなどの他の供給原料材料を化学変換することによって生成することができる。今日では乳酸の全世界生産のほぼ全てが糖発酵によるものであるが、現在は化学変換技術が試験又はデモ規模で存在する。また、糖の供給原料は、1世代糖(すなわち、トウモロコシ、サトウキビ、テンサイ、小麦、ジャガイモ、米などに由来する糖)又は2世代糖(すなわち、バガス、トウモロコシ茎葉、もみ殻、麦かんなどのバイオマス又は農業廃棄物の加水分解由来の糖)であってもよい。
アクリル酸誘導体は、アクリル酸の金属塩若しくはアンモニウム塩、アクリル酸のアルキルエステル、アクリル酸オリゴマー、又はそれらの混合物であってよい。アクリル酸の金属塩の非限定的な例は、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、及びアクリル酸カルシウムである。アクリル酸のアルキルエステルの非限定的な例は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、又はそれらの混合物である。
本発明の一実施形態では、供給流は液体を含む。本発明の別の実施形態では、供給流は固体を含む。本発明の更に別の実施形態では、供給流は液体及び固体を含む。本発明のなお更に別の実施形態では、供給流は液体及び気体を含む。
本発明の一実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造する方法は、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物を含む供給流を一定の温度の反応器内で溶融塩触媒と接触させることを含み、当該溶融塩触媒はIL及び酸を含み、それによってアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は反応器内の脱水の結果として生成される。
本発明の別の実施形態では、当該供給流は本質的に化学的に不活性な希釈剤を更に含む。本発明の文脈において、本質的に化学的に不活性な希釈剤は、当該ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物に対して本質的に化学的に不活性であるが、必ずしも当該溶融塩触媒に対して不活性ではない、任意の希釈剤である。本質的に化学的に不活性な希釈剤の非限定例は、水、炭化水素、塩素化炭化水素、臭素化炭化水素、フッ素化炭化水素、エステル、エーテル、ケトン、及びそれらの混合物である。炭化水素の非限定例は、C5〜C8直鎖及び分枝鎖アルカンである。エステルの非限定例は、酢酸エチルである。エーテルの非限定例は、ジフェニルエーテルである。ケトンの非限定的な例は、アセトンである。本発明の更に別の実施形態では、当該本質的に化学的に不活性な希釈剤は水を含む。本発明のなお更に別の実施形態では、当該本質的に化学的に不活性な希釈剤は本質的に水からなる。本発明の一実施形態では、当該供給流は本質的にヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物からなる。
本発明の別の実施形態では、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物を含む供給流は、1つ以上の抗酸化剤を更に含み得る。本発明の別の実施形態では、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物を含む供給流は、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、又はそれらの混合物を更に含む。本発明の更に別の実施形態では、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物を含む供給流は、エチレングリコール、エタンジチオール、メタノール、メタンチオール、又はそれらの混合物を更に含む。
本発明の一実施形態では、当該供給流中のヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物の濃度は、約1重量%〜約100重量%である。本発明の別の実施形態では、当該供給流中のヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物の濃度は、約5重量%〜約95重量%である。本発明の更に別の実施形態では、当該供給流中のヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物の濃度は、約20重量%〜約80重量%である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該供給流中のヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物の濃度は、約25重量%である。本発明の一実施形態では、当該供給流中のヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物の濃度は、約50重量%である。
本発明の一実施形態では、当該供給流中の乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の濃度は、約1重量%〜約100重量%である。本発明の別の実施形態では、当該供給流中の乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の濃度は、約5重量%〜約95重量%である。本発明の更に別の実施形態では、当該供給流中の乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の濃度は、約20重量%〜約80重量%である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該供給流中の乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の濃度は、約25重量%である。本発明の一実施形態では、当該供給流中の乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物の濃度は、約50重量%である。
本発明で使用するのに適した反応器の非限定例は、静的反応器、攪拌槽反応器、再循環反応器、トリクル床反応器、及びそれらの組み合わせである。本発明の一実施形態では、反応器は攪拌槽反応器である。本発明の別の実施形態では、攪拌槽反応器は単層反応器である。単層反応器は、内面から外面に延在して壁厚を有する単一の層(壁とも称される)からなる。内面は溶融塩触媒、供給流、及び生成物流と接触する。本発明の一実施形態では、単層反応器は、壁と、外面と、内面と、を備え、当該壁は壁材で製造され、壁厚を有し、当該外面から当該内面に延在し、当該内面は当該溶融塩触媒、供給流、及び生成物流と接触する。
本発明の一実施形態では、単層反応器の壁厚は約2mm〜約30mmである。本発明の別の実施形態では、単層反応器の壁厚は約3mm〜約20mmである。本発明の更に別の実施形態では、単層反応器の壁厚は約4mm〜約10mmである。本発明のなお更に別の実施形態では、単層反応器の壁厚は約5mm〜約8mmである。
本発明の一実施形態では、攪拌槽反応器は二重層反応器である。二重層反応器は、溶融塩触媒、供給流、及び生成物流と接触して、二重層反応器の最内面である内面を備える。二重層反応器は、内層厚さを有する内層と、外層厚さを有する外層と、外層と内層との間の接合面と、二重層反応器の最外面である外面と、からなる。本発明の別の実施形態では、二重層反応器の外層は2つ以上の副層からなる。本発明の更に別の実施形態では、二重層反応器は、外層と、内層と、外面と、内面と、当該外層と当該内層との間の接合面と、を備え、当該外層は外層材で製造され、外層厚を有し、当該接合面から当該外面まで延在し、当該内層は内層材で製造され、内層厚を有し、当該内面から当該接合面まで延在し、当該内面は当該溶融塩触媒、供給流、及び生成物流と接触する。本発明のなお更に別の実施形態では、当該外層は2つ以上の副層を備える。
本発明の一実施形態では、二重層反応器の内層厚は約1mm〜約20mmである。本発明の別の実施形態では、二重層反応器の内層厚は約1.5mm〜約10mmである。本発明の更に別の実施形態では、二重層反応器の内層厚は約2mm〜約8mmである。本発明のなお更に別の実施形態では、二重層反応器の内層厚は約3mm〜約6mmである。本発明の一実施形態では、二重層反応器の外層厚は約1mm〜約20mmである。本発明の別の実施形態では、二重層反応器の外層厚は約1.5mm〜約10mmである。本発明の更に別の実施形態では、二重層反応器の外層厚は約2mm〜約8mmである。本発明のなお更に別の実施形態では、二重層反応器の外層厚は約3mm〜約6mmである。
本発明の溶融塩触媒、又は供給流、又は生成物流は、反応器に対して腐食性であり得る。本発明で壁材又は内層材のいずれかとして使用できる材料の非限定的な例は、ガラス、シリカ、サファイア、チタン、銅、銀、金、タングステン、タンタル、ジルコニウム、HASTELLOY(登録商標)及びHAYNES合金(Ni系合金、Haynes International,Inc.(Kokomo,IN))、INCONEL(登録商標)、INCOLOY(登録商標)、及びMONEL(登録商標)合金(Ni系合金、Special Metals Corporation、Huntington,WV))、並びにプラスチック材料(例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、及びポリエーテルスルホン(PES))である。本発明の一実施形態では、外層材は、ステンレス鋼及び炭素鋼からなる群から選択される。本発明の別の実施形態では、外層材はステンレス鋼であり、二重層反応器の内層材はチタンである。
本発明の一実施形態では、単層反応器は約1.3mm/年よりも低い腐食速度を有する。本発明の別の実施形態では、二重層反応器は約1.3mm/年よりも低い腐食速度を有する。本発明の目的のため、腐食速度は、当業者に周知されるように、反応条件に暴露する前後で壁材試料又は内層材試料を秤量することによって測定される。
本発明の一実施形態では、当該腐食速度は約1mm/年よりも低い。本発明の別の実施形態では、当該腐食速度は約0.5mm/年よりも低い。本発明の更に別の実施形態では、当該腐食速度は約0.13mm/年よりも低い。本発明のなお更に別の実施形態では、当該腐食速度は約0.05mm/年よりも低い。
本発明の一実施形態では、当該脱水中の温度は約50℃よりも高い。本発明の別の実施形態では、当該脱水中の温度は約80℃〜約400℃である。本発明の更に別の実施形態では、当該脱水中の温度は約140℃〜約300℃である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該脱水中の温度は約150℃〜約280℃である。本発明の一実施形態では、当該脱水中の温度は約180℃〜約250℃である。本発明の別の実施形態では、当該脱水中の温度は約220℃である。本発明の更に別の実施形態では、当該脱水中の温度は約150℃である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該脱水中の温度は約160℃である。本発明の一実施形態では、当該脱水中の温度は約180℃である。
供給流と溶融塩触媒との接触は、真空下、大気圧下、又は大気圧よりも高い圧力下で実施することができる。本発明の一実施形態では、接触は、少なくとも約0.1MPa(1bar)の全圧下で実施される。本発明の別の実施形態では、接触は、約25kPa〜約200kPa(約250mbar〜約2bar)の全圧下で実施される。本発明の更に別の実施形態では、接触は大気圧下で行われる。
本発明の一実施形態では、当該WHSVは、約0.02h−1〜約10h−1である。本発明の別の実施形態では、当該WHSVは、約0.2h−1〜約2h−1である。本発明の更に別の実施形態では、当該WHSVは、約0.3h−1〜約1.4h−1である。本発明のなお更に別の実施形態では、当該WHSVは、約0.3h−1〜約0.4h−1である。本発明の一実施形態では、当該WHSVは約0.4h−1である。
本発明の一実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも10モル%の収率で生成される。本発明の別の実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約20%の収率で生成される。本発明の更に別の実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約30モル%の収率で生成される。本発明のなお更に別の実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約40モル%の収率で生成される。本発明の一実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約60%の収率で生成される。本発明の別の実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約80モル%の収率で生成される。
本発明の一実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約50モル%の選択率で生成される。本発明の別の実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約70モル%の選択率で生成される。本発明の更に別の実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約80モル%の選択率で生成される。
本発明の一実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約10モル%の収率及び少なくとも約50モル%の選択率で生成される。本発明の別の実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約30モル%の収率及び少なくとも約70モル%の選択率で生成される。本発明の更に別の実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約50モル%の収率及び少なくとも約80モル%の選択率で生成される。本発明のなお更に別の実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約80モル%の収率及び少なくとも約80モル%の選択率で生成される。
本発明の一実施形態では、プロピオン酸は、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物と共に不純物として生成され、当該プロピオン酸の選択率は約5モル%未満である。本発明の別の実施形態では、プロピオン酸は、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物と共に不純物として生成され、当該プロピオン酸の選択率は約1モル%未満である。
本発明の一実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、約72時間のTOSにわたって少なくとも10モル%の収率及び少なくとも50モル%の選択率で生成され、プロピオン酸は、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物と共に不純物として生成され、当該約72時間のTOSにわたる当該プロピオン酸の選択率は約5モル%未満である。本発明の別の実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、約72時間のTOSにわたって少なくとも30モル%の収率及び少なくとも70モル%の選択率で生成され、プロピオン酸は、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物と共に不純物として生成され、当該約72時間のTOSにわたる当該プロピオン酸の選択率は約1モル%未満である。
本発明の一実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、約50モル%超の当該ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物の変換によって生成される。本発明の別の実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、約80モル%超の当該ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物の変換によって生成される。本発明の更に別の実施形態では、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、約90モル%超の当該ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシプロピオン酸誘導体、又はそれらの混合物の変換によって生成される。
本発明の一実施形態では、酢酸、ピルビン酸、1,2−プロパンジオール、ヒドロキシアセトン、アクリル酸二量体、及び2,3−ペンタンジオンは、それぞれ約2モル%未満の収率で、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物と共に生成される。本発明の別の実施形態では、酢酸、ピルビン酸、1,2−プロパンジオール、ヒドロキシアセトン、アクリル酸二量体、及び2,3−ペンタンジオンは、それぞれ約0.5モル%未満の収率で、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物と共に生成される。本発明の更に別の実施形態では、アセトアルデヒドは、約8モル%未満の収率で、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物と共に生成される。本発明のなお更に別の実施形態では、アセトアルデヒドは、約4モル%未満の収率で、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物と共に生成される。本発明の一実施形態では、アセトアルデヒドは、約3モル%未満の収率で、当該アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物と共に生成される。
供給流は、単純なチューブを用いて、又は噴霧ノズルを介して反応器に導入することができる。噴霧ノズルの非限定例としては、ファンノズル、圧力旋回噴霧機、空気噴射噴霧機、二液噴霧機、回転噴霧機、及び超臨界二酸化炭素噴霧機が挙げられる。本発明の一実施形態では、供給流の液滴は、直径約2mm未満である。本発明の別の実施形態では、供給流の液滴は、直径約500μm未満である。本発明の更に別の実施形態では、供給流の液滴は、直径約200μm未満である。本発明のなお更に別の実施形態では、供給流の液滴は、直径約100μm未満である。
生成物流は、様々な方法によって溶融塩触媒から送出され得る。溶融塩触媒から生成物流を送出する方法の非限定例は、蒸発、希釈、真空蒸留、水蒸気蒸留、及びガスストリッピングである。ガスストリッピングでは不活性ガス又はキャリアガスを使用することができる。ストリップガスとしての非限定例は、空気、窒素、アルゴン、一酸化炭素、二酸化炭素、及びアセトアルデヒドである。本発明の一実施形態では、当該接触は、ストリップガスの存在下で進行する。本発明の別の実施形態では、当該ストリップガスは、空気、窒素、アルゴン、一酸化炭素、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
当該脱水で生じた生成物流を冷却すると、生成物流として液体アクリル酸流が得られる。アクリル酸流を冷却するのに必要な時間は、アクリル酸の重合を低減するように制御されなくてはならない。本発明の一実施形態では、冷却工程における生成物流の滞留時間は約30秒未満である。本発明の別の実施形態では、冷却工程における生成物流の滞留時間は約0.1秒〜約60秒である。
本発明に従って生成されたアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を含む生成物流を、米国特許出願公開第20130274518(A1)号(参照により本明細書に組み込まれる)に記載される抽出、乾燥、蒸留、冷却、部分溶解、及びデカントのうちの一部又は全てのプロセスを用いて精製し、粗及び氷アクリル酸を生成させることができる。精製後、粗及び精製アクリル酸を、米国特許出願公開第20130274697(A1)号(参照により本明細書に組み込まれる)に記載されるものと類似のプロセスを用いて重合し、超吸収性ポリマーを生成させることができる。
本発明の一実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造する方法は、乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物を含む供給流を一定の温度の反応器内で溶融塩触媒と接触させることを含み、当該溶融塩触媒はIL及び酸を含み、それによってアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は当該反応器内の当該脱水の結果として生成される。本発明の別の実施形態では、乳酸誘導体は2−APAであり、ILは[PBu]Brであり、酸はHであり、ILと酸とのモル比は約4.75であり、温度は約220℃であり、アクリル酸は少なくとも約10モル%の収率で生成される。本発明の更に別の実施形態では、乳酸誘導体はラクチドであり、ILは[PBu]Brであり、酸はHであり、当該ILと当該酸とのモル比は約4.75であり、温度は約220℃であり、アクリル酸は少なくとも約10モル%の収率で生成される。
本発明の一実施形態では、アクリル酸を製造する方法は、220℃の反応器内で、2−APAを含む供給流を溶融塩触媒と接触させることを含み、溶融塩触媒は[PBu]BrとHとを約4.75のモル比で含み、接触は大気圧下及びストリップガスの存在下で進行し、ストリップガスはアルゴンであり、反応器内における接触の結果として少なくとも約30モル%の収率でアクリル酸が生成される。
本発明の別の実施形態では、アクリル酸を製造する方法は、220℃の反応器内で、2−APAを含む供給流を溶融塩触媒と接触させることを含み、溶融塩触媒は[PBu]BrとHBrとを約4.75のモル比で含み、接触は大気圧下で進行し、反応器内における接触の結果として少なくとも約18モル%の収率でアクリル酸が生成される。
本発明の更に別の実施形態では、アクリル酸を製造するための方法は、220℃の反応器内で、2−APAを含む供給流を溶融塩触媒と接触させることを含み、溶融塩触媒はエチルトリフェニルホスホニウムブロミド([EtPPh]Br)とHBrとを約4のモル比で含み、接触は大気圧下で進行し、反応器内における接触の結果として少なくとも約25モル%の収率でアクリル酸が生成される。
本発明のなお更に別の実施形態では、アクリル酸を製造するための方法は、150℃の反応器内で、ラクチドを含む供給流を溶融塩触媒と接触させることを含み、溶融塩触媒はテトラブチルホスホノムブロミド(tetrabutylphosphonum bromide)[PBu]Brと2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)とを約10のモル比で含み、接触は大気圧下で進行し、反応器内における接触の結果として少なくとも約47モル%の収率でアクリル酸が生成される。
本発明の一実施形態では、アクリル酸を製造するための方法は、150℃の反応器内で、ラクチドを含む供給流を溶融塩触媒と接触させることを含み、溶融塩触媒はテトラブチルホスホノムブロミド[PBu]Brと2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)とを約20のモル比で含み、接触は大気圧下で進行し、反応器内における接触の結果として少なくとも約52モル%の収率でアクリル酸が生成される。
本発明の一実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造する方法は単工程プロセスであり、単工程プロセスへの供給流は乳酸、乳酸デリバティ(derivaties)、又はそれらの混合物であり、単工程プロセスからの出力流はアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物である。本発明の別の実施形態では、単工程プロセスへの供給流はラクチドであり、単工程プロセスからの出力流はアクリル酸である。
本発明の更に別の実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造する方法は2工程プロセスであり、2工程プロセスの第1工程への供給流は乳酸、乳酸デリバティ、又はそれらの混合物であり、2工程プロセスの第1工程からの出力流及び第2工程への供給流は2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)であり、2工程プロセスの第2工程からの出力流はアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物である。本発明のなお更に別の実施形態では、2工程プロセスの第1工程への供給流はラクチドであり、2工程プロセスの第2工程からの出力流はアクリル酸である。
本発明の一実施形態では、アクリル酸の製造方法は2工程プロセスであり、2工程プロセスの第1工程への供給流はラクチドであり、当該第1工程は、約120℃の温度及び大気圧下で当該ラクチドと3−メチル−1−(4−ブタンスルホン酸)イミダゾリウムブロミド([MIMBS]Br)とを約5時間接触させることを含み、それによって2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)が約60モル%超の収率及び約95モル%超の選択率で生成され、当該2−BrPAは第2工程に供給され、当該第2工程は、約160℃の温度及び大気圧下で当該2−BrPAと[PBu]Brとを約3時間接触させることを含み、それによってアクリル酸が約45モル%超の収率及び約85モル%超の選択率で生成される。
本発明の別の実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造する方法は3工程プロセスであり、3工程プロセスの第1工程への供給流は乳酸、乳酸デリバティ、又はそれらの混合物であり、3工程プロセスの第1工程からの出力流及び第2工程への供給流は2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)であり、3工程プロセスの第2工程からの出力流及び第3工程への供給流は3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)であり、3工程プロセスの第3工程からの出力流はアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物である。本発明の更に別の実施形態では、3工程プロセスの第1工程への供給流はラクチドであり、3工程プロセスの第3工程からの出力流はアクリル酸である。
本発明のなお更に別の実施形態では、アクリル酸の製造方法は3工程プロセスであり、3工程プロセスの第1工程への供給流はラクチドであり、当該第1工程は、約120℃の温度及び大気圧下で当該ラクチドと3−メチル−1−(4−ブタンスルホン酸)イミダゾリウムブロミド([MIMBS]Br)とを約5時間接触させることを含み、それによって2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)が約60モル%超の収率及び約95モル%超の選択率で生成され、当該2−BrPAは第2工程に供給され、当該第2工程は、約160℃の温度及び大気圧下で当該2−BrPAと[PBu]Brとを約20時間接触させることを含み、それによって3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)が約80モル%超の収率及び約90モル%超の選択率で生成され、当該3−BrPAは第3工程に供給され、当該第3工程は、約180℃の温度及び大気圧下で当該3−BrPAとトリオクチルアミン(TOA)とを約30分接触させることを含み、それによってアクリル酸が約90モル%超の収率及び約90モル%超の選択率で生成される。
本発明の一実施形態では、供給流はラクチドを含む。本発明の別の実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含む。本発明の更に別の実施形態では、反応器内の温度は約110℃〜約240℃である。本発明のなお更に別の実施形態では、反応器内の温度は約130℃〜約230℃である。本発明の一実施形態では、反応器内の温度は約150℃〜約220℃である。本発明の別の実施形態では、反応器内の温度は約160℃〜約190℃である。本発明の更に別の実施形態では、反応器内の温度は約150℃である。本発明のなお更に別の実施形態では、反応器内の温度は約170℃である。
本発明の一実施形態では、反応器内の供給流の滞留時間は約5分〜約10日である。本発明の別の実施形態では、反応器内の供給流の滞留時間は約15分〜約7日(168時間)である。本発明の更に別の実施形態では、反応器内の供給流の滞留時間は約30分〜約3日(72時間)である。本発明のなお更に別の実施形態では、反応器内の供給流の滞留時間は約1時間〜約2日(48時間)である。本発明の一実施形態では、反応器内の供給流の滞留時間は約2時間〜約1日(24時間)である。本発明の別の実施形態では、反応器内の供給流の滞留時間は約0.33時間である。本発明の更に別の実施形態では、反応器内の供給流の滞留時間は約2時間である。本発明のなお更に別の実施形態では、反応器内の供給流の滞留時間は約7時間である。
本発明の一実施形態では、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は、約1:0.2:0.1〜約1:5:0.1である。本発明の別の実施形態では、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は、約1:0.5:0.1〜約1:2:0.1である。本発明の一実施形態では、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は、約1:1:0.1である。本発明の更に別の実施形態では、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は、約1:2:0.1である。
本発明の一実施形態では、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brとのモル比は、約1:0.25〜約1:4である。本発明の別の実施形態では、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brとのモル比は、約1:0.33〜約1:3である。本発明の更に別の実施形態では、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brとのモル比は、約1:0.5〜約1:2である。本発明のなお更に別の実施形態では、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brとのモル比は、約1:1である。本発明の一実施形態では、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brとのモル比は、約1:2である。
本発明の一実施形態では、反応器内で生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去される。本発明の別の実施形態では、アクリル酸は蒸留によって反応器から除去される。本発明の更に別の実施形態では、アクリル酸はストリップガスを用いて除去される。
本発明の一実施形態では、水は、反応器内に導入されるか、又は反応器内で生成されると、反応器から除去される。本発明の別の実施形態では、水は蒸留によって反応器から除去される。本発明の更に別の実施形態では、水はストリップガスを用いて除去される。
本発明の一実施形態では、供給流は乳酸と水とを含み、水は反応器から除去される。本発明の別の実施形態では、供給流は乳酸オリゴマーを含む。本発明の更に別の実施形態では、供給流は乳酸と水とを含み、乳酸オリゴマーが反応器内で形成される。本発明のなお更に別の実施形態では、供給流は乳酸と水とを含み、反応器内で乳酸オリゴマーとアクリル酸とが同時に生成される。本発明の一実施形態では、供給流は乳酸と水とを含み、反応器内で乳酸オリゴマーとアクリル酸とが同時に生成され、乳酸オリゴマー及びアクリル酸の生成と同時に、生成された水が反応器から除去される。
本発明の別の実施形態では、供給流は乳酸と水とを含み、反応器内でラクチドとアクリル酸とが同時に生成される。本発明の更に別の実施形態では、供給流は乳酸と水とを含み、反応器内でラクチドとアクリル酸とが同時に生成され、ラクチド及びアクリル酸の生成と同時に、生成された水が反応器から除去される。本発明のなお更に別の実施形態では、供給流は乳酸と水とを含み、反応器内でラクチドとアクリル酸とが同時に生成され、ラクチドの生成と同時に、生成されたアクリル酸及び水が反応器から除去される。
本発明の一実施形態では、供給流はラクチドを含み、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約160℃であり、反応時間は約24時間であり、アクリル酸は約58モル%の収率で生成される。本発明の別の実施形態では、供給流はラクチドを含み、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約160℃であり、反応時間は約24時間であり、生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去され、アクリル酸は約58モル%超の収率で生成される。本発明の更に別の実施形態では、供給流はラクチドを含み、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約160℃であり、反応時間は約24時間であり、生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去され、アクリル酸は約70モル%超の収率で生成される。本発明のなお更に別の実施形態では、供給流はラクチドを含み、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約160℃であり、反応時間は約24時間であり、生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去され、アクリル酸は約80モル%超の収率で生成される。
本発明の一実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約170℃であり、反応時間は約7時間であり、アクリル酸は約56モル%の収率で生成される。本発明の別の実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約170℃であり、反応時間は約7時間であり、生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去され、アクリル酸は約56モル%超の収率で生成される。本発明の更に別の実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約170℃であり、反応時間は約7時間であり、生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去され、アクリル酸は約70モル%超の収率で生成される。本発明のなお更に別の実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約170℃であり、反応時間は約7時間であり、生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去され、アクリル酸は約80モル%超の収率で生成される。
本発明の一実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約190℃であり、反応時間は約2時間であり、アクリル酸は約54モル%の収率で生成される。本発明の別の実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約190℃であり、反応時間は約2時間であり、生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去され、アクリル酸は約54モル%超の収率で生成される。本発明の更に別の実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約190℃であり、反応時間は約2時間であり、生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去され、アクリル酸は約70モル%超の収率で生成される。本発明のなお更に別の実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約190℃であり、反応時間は約2時間であり、生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去され、アクリル酸は約80モル%超の収率で生成される。
本発明の一実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約220℃であり、反応時間は約0.33時間であり、アクリル酸は約50モル%の収率で生成される。本発明の別の実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約220℃であり、反応時間は約0.33時間であり、生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去され、アクリル酸は約50モル%超の収率で生成される。本発明の更に別の実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約220℃であり、反応時間は約0.33時間であり、生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去され、アクリル酸は約70モル%超の収率で生成される。本発明のなお更に別の実施形態では、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、乳酸当量と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は約1:2:01であり、反応温度は約220℃であり、反応時間は約0.33時間であり、生成されたアクリル酸は生成されると反応器から除去され、アクリル酸は約80モル%超の収率で生成される。
以下の実施例は、本発明を説明するものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。
実施例1:[PBu]Brイオン性液体を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brとのモル比は2.57:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド塩触媒([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)を室温及び大気条件下で100mLの三ツ口ガラス反応器内に配置し、続いて速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱した。溶融塩触媒が220℃の定温に達したら、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、続いて水冷コンデンサを用いて反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約1.3モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例2:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は71.8:28:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比28の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、0.37gの固形ピロリン酸(H;1.86ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約5.5モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例3:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は36:14:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比14の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、0.73gの固形ピロリン酸(H;3.71ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約7.0モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例4:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は18:7:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比7の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、1.47gの固形ピロリン酸(H;7.43ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約9.6モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例5:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.16gの固形ピロリン酸(H;10.94ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約11.1モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例6:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は9:3.5:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比3.5の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.94gの固形ピロリン酸(H;14.85ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約8.8モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例7:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は2.57:1:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比1の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、10.28gの固形ピロリン酸(H;51.99ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約1.4モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例8:Hを用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)とHのモル比は1.47:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
18gの固形ピロリン酸触媒(H;91.02ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)を室温及び大気条件下で100mLの三ツ口ガラス反応器内に配置し、続いて速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱した。触媒が220℃に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。蒸留物を産出しないガラス反応器内に制御不能の発泡が観察され、よってアクリル酸の収率は0モル%であった。
実施例9:[PBu]Br及びKBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとKBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、1.32gの固形臭化カリウム(KBr;10.94ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#P0838)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany)カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約0.7モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例10:[PBu]Br及びCaBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとCaBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.23gの固形臭化カルシウム(CaBr;10.94ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#233749)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany)カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約11.8モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例11:[PBu]Br及びMgBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとMgBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.06gの固形臭化マグネシウム(MgBr;10.94ミリモル、≧98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#360074)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany)カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約12.9モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例12:[PBu]Br及びAlBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとAlBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.98gの固形三臭化アルミニウム(AlBr;10.94ミリモル、≧98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#210072)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany)カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約14.3モル%のアクリル酸収率、及び≧94モル%の2−APA変換率を示した。
実施例13:[PBu]Br及びInBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとInBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、3.92gの固形三臭化インジウム(InBr;10.94ミリモル、≧99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#308285)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany)カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約0.8モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例14:[PBu]Br及びNiBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとNiBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.44gの固形二臭化ニッケル(NiBr;10.94ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#217891)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany)カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約0.5モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例15:[PBu]Br及びCoBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとCoBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.42gの固形二臭化コバルト(CoBr;10.94ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#334022)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany)カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約0.6モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例16:[PBu]Br及びZnBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとZnBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.47gの固形二臭化亜鉛(ZnBr;10.94ミリモル、99.999%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#230022)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany)カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約0.7モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例17:[PBu]Br及びFeBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとFeBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、3.30gの固形三臭化鉄(FeBr;10.94ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#217883)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany)カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約1.0モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例18:[PBu]Br及びGaBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとGaBrとのモル比は14.95:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.76gの固形三臭化ガリウム(GaBr;8.93ミリモル、99.999%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#381357)と14.69gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;42.43ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany)カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約1.2モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例19:[PBu]Br及びCuBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとCuBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.47gの固形二臭化銅(CuBr;10.94ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#221775)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany)カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約8.2モル%のアクリル酸収率、及び≧90モル%の2−APA変換率を示した。
実施例20:[PBu]Br及びHBr/AlBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHBr/AlBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.98gの固形三臭化アルミニウム(AlBr;10.94ミリモル、≧98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#210072)と、1.88gの液体臭化水素酸(HBr;10.94ミリモル、47%;Merck KGaA(Darmstadt,Germany);カタログ#1.00304.0500)と、18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約9.9モル%のアクリル酸収率、及び≧93モル%の2−APA変換率を示した。
実施例21:[PBu]Br及び酢酸(CHCOH)溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと酢酸とのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、0.67gの液体酢酸(酢酸;11.16ミリモル、100%;Merck Schuchardt OHG(Hohenbrunn,Germany);カタログ#100063)と、18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、99%;Alfa Aesar(Karlsruhe,Germany);カタログ#A10868)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、ホースポンプを使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約3.4モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例22:[PBu]Br及びHPO溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHPOとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、1.26gの液体リン酸(HPO;10.94ミリモル、85%;(Merck KGaA(Darmstadt,Germany));カタログ#1.00573.1000)と、18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約6.2モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例23:[PBu]Br及びHSO溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHSOとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.15gの液体硫酸(HSO;10.94ミリモル、50%;(PanReac AppliChem(Darmstadt,Germany));カタログ#A2102,2500)と、18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約11.8モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例24:[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHBrとのモル比は51.4:20:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比20の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、0.45gの液体臭化水素酸(HBr;2.61ミリモル、47%;Merck KGaA(Darmstadt,Germany);カタログ#1.00304.0500)と、18.01gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;52.01ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.72g(134.1ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約7.3モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例25:[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHBrとのモル比は25.7:10:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比10の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、0.90gの液体臭化水素酸(HBr;5.23ミリモル、47%;Merck KGaA(Darmstadt,Germany);カタログ#1.00304.0500)と、18.02gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;52.04ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.78g(134.6ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約13モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例26:[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHBrとのモル比は15.7:6:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比6の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、1.47gの液体臭化水素酸(HBr;8.54ミリモル、47%;Merck KGaA(Darmstadt,Germany);カタログ#1.00304.0500)と、18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.66g(133.7ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約14.3モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例27a:[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、1.88gの液体臭化水素酸(HBr;10.94ミリモル、47%;Merck KGaA(Darmstadt,Germany);カタログ#1.00304.0500)と、18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約18.4モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例27b:[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度160℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、1.88gの液体臭化水素酸(HBr;10.94ミリモル、47%;Merck KGaA(Darmstadt,Germany);カタログ#1.00304.0500)と、18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、99%;Alfa Aesar(Karlsruhe,Germany));カタログ#A10868)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら160℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が160℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、ホースポンプを使用して0.2mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下した。反応温度が160℃と低いため、反応生成物は半バッチ式に除去されなかった。ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、反応フラスコをオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約1モル%のアクリル酸収率、及び66.8モル%の2−APA変換率を示した。
実施例27c:[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHBrとのモル比は12.2:4.75:1相当、温度180℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、1.88gの液体臭化水素酸(HBr;10.94ミリモル、47%;Merck KGaA(Darmstadt,Germany);カタログ#1.00304.0500)と、18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、99%;Alfa Aesar(Karlsruhe,Germany));カタログ#A10868)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら180℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が180℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、ホースポンプを使用して0.2mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下した。反応温度が180℃と低いため、反応生成物は半バッチ式に除去されなかった。ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、反応フラスコをオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約1モル%のアクリル酸収率、及び67.0モル%の2−APA変換率を示した。
実施例28:[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHBrとのモル比は10.3:4:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.23gの液体臭化水素酸(HBr;12.95ミリモル、47%;Merck KGaA(Darmstadt,Germany);カタログ#1.00304.0500)と、18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.68g(133.8ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約18.5モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例29:[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHBrとのモル比は5.1:2:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比2の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、4.47gの液体臭化水素酸(HBr;25.97ミリモル、47%;Merck KGaA(Darmstadt,Germany);カタログ#1.00304.0500)と、18.02gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;52.04ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約18.7モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例30:HBr酸を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)とHBrとのモル比は10.3:1相当、ストリップガスなし
室温及び大気条件下で、2.46gの液体臭化水素酸(HBr;14.29ミリモル、47%;Merck KGaA(Darmstadt,Germany);カタログ#1.00304.0500)を、100mLの三ツ口ガラス反応器内に配置された19.41g(146.9ミリモル)の合成純2−APAと混合し、続いて速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び三ツ口ガラス反応器内の残渣の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約0モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例31:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は24.2:4.75:1相当、温度220℃、アルゴンストリップガス
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、4.3gの固形ピロリン酸(H;21.9ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と36gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;104ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、70g(530ミリモル)の合成純2−APAを、ホースポンプを使用して0.25mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、水冷コンデンサ、及び200mLn/分のArストリップガスを用いて反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。5時間の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約32モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例32:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は17.7:3.5:1相当、温度220℃、アルゴンストリップガス
モル比3.5の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、5.9gの固形ピロリン酸(H;30ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と36gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;104ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、70g(530ミリモル)の合成純2−APAを、ホースポンプを使用して0.25mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、水冷コンデンサ、及び200mLn/分のArストリップガスを用いて反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。5時間の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約23モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例33:[PBu]Cl及びH溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]ClとHとのモル比は10.8:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.44gの固形ピロリン酸(H;12.34ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と18gの固形テトラブチルホスホニウムクロリド([PBu]Cl;8.6ミリモル、96%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#144800)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、<1モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例34:[PBu]I及びH溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]IとHとのモル比は13.9:4.75:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4.75の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、1.9gの固形ピロリン酸(H;9.61ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と、18gの固形テトラブチルホスホニウムヨージド([PBu]I;45.66ミリモル、98%;Alfa Aesar GmbH & Co KG(Karlsruhe,Germany);カタログ#A16792)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、漏斗を使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン1g(C(CH;8.15ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、<1モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例35:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いた88重量%乳酸水溶液からのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は6.6:3.5:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比3.5の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.90gの固形ピロリン酸(H;14.85ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、10gの88重量%L−乳酸溶液(Corbion Purac Co.,Lenexa,KS;97.8ミリモルLAe)を、漏斗を用いて0.33mL/分の一定供給速度でガラス反応器に供給した。LA溶液をガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、ヒドロキノン0.5g(C−1,4−(OH);4.52ミリモル、99.5%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#H17902)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約4モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例36:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は9:3.5:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
10gの固形ラクチド(C;66.61ミリモル、133.22ミリモルLAe,>96%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#303143)を、100mLの三ツ口ガラス反応器内に配置した。モル比3.5の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.90gの固形ピロリン酸(H;14.85ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒及び反応物質を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒及び反応物質が220℃の定温に維持されている間に、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、ヒドロキノン0.5g(C−1,4−(OH);4.52ミリモル、99.5%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#H17902)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約8.8モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例37:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いたETFPからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は3.1:3.5:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比3.5の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.90gの固形ピロリン酸(H;14.85ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、10g(46.7ミリモル)の合成純ETFPを、漏斗を使用して0.33mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。ETFPをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン0.5g(C(CH;4.08ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約15.6モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例38:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いたEAPAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は4.2:3.5:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比3.5の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.90gの固形ピロリン酸(H;14.85ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、10g(62.4ミリモル)の合成純EAPAを、漏斗を使用して0.33mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。EAPAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン0.5g(C(CH;4.08ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約2.8モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例39:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いた2−TFPAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は3.6:3.5:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比3.5の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.90gの固形ピロリン酸(H;14.85ミリモル、≧90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)と18gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;51.99ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)とを混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、10g(53.8ミリモル)の合成純2−TFPAを、漏斗を使用して0.33mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−TFPAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、メシチレン0.5g(C(CH;4.08ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約5モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例40:[pTolPPh]Br及びHBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[pTolPPh]BrとHBrとのモル比は9.3:4:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.43gの液体臭化水素酸(HBr;14.42ミリモル、48%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#244260)と、25gの固形(p−トリル)トリフェニルホスホニウムブロミド([pTolPPh]Br;57.69ミリモル、100%)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、ホースポンプを使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、0.1gの3−(トリメチルシリル)−1−プロパンスルホン酸ナトリウム塩;0.44ミリモル、97%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#178837)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約7.8モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例41:[EtPPh]Br及びHBr溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[EtPPh]BrとHBrとのモル比は10:4:1相当、温度220℃、ストリップガスなし
モル比4の溶融塩触媒を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、2.25gの液体臭化水素酸(HBr;13.35ミリモル、48%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#244260)と、20gの固形エチルトリフェニルホスホニウムブロミド([EtPPh]Br;53.33ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#E50604)と、を混合し、続いて触媒を速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら220℃に加熱することによって調製した。溶融塩触媒が220℃の定温に達した後で、17.64g(133.5ミリモル)の合成純2−APAを、ホースポンプを使用して0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器に投入した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、反応生成物を半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。150分の全プロセス時間後に、0.1gの3−(トリメチルシリル)−1−プロパンスルホン酸ナトリウム塩;0.44ミリモル、97%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#178837)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、回収された蒸留物及び溶融塩触媒の両方をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。蒸留物のH qNMR解析は、約25モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例1〜41の表形式の結果は、下記の表1で見ることができる。全ての反応は、別段に記載のない限り220℃の溶融塩触媒の定温で、かつ別段に記載のない限りストリップガスなしで行われた。
Figure 2019525926
溶融塩触媒の温度を160℃の定温にして実施
**溶融塩触媒の温度を180℃の定温にして実施
^Arストリップガス
実施例42:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:1:0.1相当、温度150℃、反応時間48時間
17.31gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;50ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.60gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS)と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。反応混合物に0.77gの液体2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA;5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を添加して、[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を10にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。48時間の全プロセス時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析する。反応混合物のH qNMR解析は、約47モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例43:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、温度110℃、反応時間168時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を110℃の反応温度に加熱した。反応混合物が110℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。168時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約24モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例44:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、温度130℃、反応時間168時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を130℃の反応温度に加熱した。反応混合物が130℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。168時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約44モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例45:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、温度150℃、反応時間48時間
34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.60gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。反応混合物に0.77gの液体2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA;5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を添加して、[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を20にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。48時間の全プロセス時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析する。反応混合物のH qNMR解析は、約52モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例46:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、温度150℃、反応時間96時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、5.12gの液体乳酸(50ミリモル、88%;Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。96時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約31モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例47:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、温度150℃、反応時間168時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、6.03gの液体乳酸エチル(50ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#W244007)と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。168時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約7モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例48:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、温度160℃、反応時間24時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を160℃の反応温度に加熱した。反応混合物が160℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。24時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約58モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例49:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、温度170℃、反応時間7時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を170℃の反応温度に加熱した。反応混合物が170℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。7時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約56モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例50:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、温度190℃、反応時間2時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。2時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約54モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例51:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、温度220℃、反応時間0.33時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を220℃の反応温度に加熱した。反応混合物が220℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。0.33時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約50モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例42〜51の表形式の結果は、下記の表2で見ることができる。全ての実施例で、溶融塩触媒は[PBu]Br及び2−BrPAを含み、ラクチドは供給流に含まれる乳酸誘導体であった。
Figure 2019525926
実施例52:[PBu]Br及びMgBr溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸の合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとMgBrとのモル比は1:2:0.1相当、温度150℃、反応時間48時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.94gの固形MgBr(5ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#360074)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとMgBrとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。48時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約56モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例53:[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比は1:2:0.1相当、温度150℃、反応時間96.5時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.99gの固形H(5ミリモル、90%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#83210)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。96.5時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約47モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例54:[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHBrとのモル比は1:2:0.1相当、温度150℃、反応時間71時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.84gの液体HBr(5ミリモル、48%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#244260)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]BrとHBrとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。71時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約43モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例55:[PBu]Br及び酢酸溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと酢酸とのモル比は1:2:0.1相当、温度150℃、反応時間168時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.3gの液体酢酸(5ミリモル、100%;VWR International GmbH(Darmstadt,Germany);カタログ#20104.334)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと酢酸とのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。168時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約30モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例56:[PBu]Brを用いて更なる酸を用いないラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brとのモル比は1:2相当、温度150℃、反応時間168時間
34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brとのモル比を1:2相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。168時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約32モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例52〜56の表形式の結果は、下記の表3で見ることができる。全ての実施例で、ラクチドは供給流に含まれる乳酸誘導体であり、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと酸とのモル比は1:2:0.1相当であった。
Figure 2019525926
実施例57:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いた2−APAからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、温度150℃、反応時間168時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、6.88gの合成純2−APA(50ミリモル)と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。168時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約42モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例58:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いた2−ホルミルオキシプロピオン酸(formyloxypropionic acid)(2−FPA)からのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2.5:0.125相当、温度150℃、反応時間72時間
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、4.62gの合成純2−FPA(40ミリモル)と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2.5:0.125相当にした。続いて、速度300rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の定温に達した後で、系をバッチ式に還流させ、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。72時間の反応時間後に、熱い溶融塩を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約35モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例59:[MIMBS]Br溶融塩触媒を用いたラクチドからの2−BrPA合成
溶融塩臭素化媒体を、最初に、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で、16.370gの固形MIMBS(75ミリモル、J.Mater.Chem.,2001,11,1057〜1062)と、12.642gの48重量%臭化水素酸(HBr;75ミリモル、48%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#244260)と、64gのシクロヘキサン(C12,0.76モル,>99.5%,Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#33117)と、を混合することによって調製した。速度600rpmの磁気攪拌子で連続的に攪拌しながら、二相性反応混合物を69.8℃の温度に加熱した。90℃に外部加熱したDean−Stark装置を用いて水を除去し、ガラス反応器を室温に冷却した後で最終的にシクロヘキサン相をデカントすることによって、プロトン性でHBrが投入されたイオン性液体[MIMBS]Brを得た。反応後に、3.4gの48重量%臭化水素酸(HBr;20ミリモル、48%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#244260)を添加することによって、所望の酸量(75ミリモル)に再調整した。1.8gの固形ラクチド(12.5ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))を反応器に添加して、速度600rpmのオーバーヘッド攪拌機で連続的に撹拌しながら活性化した反応混合物を120℃に加熱した。反応混合物をバッチ式に還流させて、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。300時間の全プロセス時間後に、反応混合物を7.92gのメタノール(CHOH,0.25モル,99.8%,無水,Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#322415)で急冷して、反応混合物をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約60モル%の2−BrPA収率、及び約95モル%超の選択率を示した。
実施例60:[PBu]Br溶融塩触媒を用いた2−BrPAからのアクリル酸合成
室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器内で、46.23gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;133.5ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、2.29gの液体2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA;14.83ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)と、をモル比9:1で混合した。速度450rpmの磁気攪拌子で連続的に攪拌しながら、反応混合物を160℃に加熱した。反応混合物をバッチ式に還流させて、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。3時間の全プロセス時間後に、熱い反応混合物を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約47モル%のアクリル酸(AA)収率、及び約81モル%超の選択率を示した。
実施例61:[PBu]Br溶融塩触媒を用いた2−BrPAからの3−BrPA酸合成
室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器内で、46.23gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;133.5ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、20.68gの液体2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA;133.5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)と、をモル比1:1で混合した。速度450rpmの磁気攪拌子で連続的に攪拌しながら、異性化混合物を160℃に加熱した。異性化混合物をバッチ式に還流させて、ガス状の副生成物をオフガスに送るか、又は静水圧カラムに回収した。20時間の全プロセス時間後に、熱い反応混合物を室温まで冷却させ、オフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。異性化混合物のH qNMR解析は、約79モル%の3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)収率、及び約90モル%超の選択率を示した。
実施例62:トリオクチルアミン(TOA)を用いた3−BrPAからのアクリル酸合成
室温及び大気条件下で、三ツ口ガラス反応器内で、285gのトリオクチルアミン([CH(CHN;0.8モル,98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#T81000)と、123.4gの固形3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA;0.8ミリモル、97%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#101281)と、をモル比1:1で混合した。速度500rpmの磁気攪拌子で連続的に攪拌しながら、反応混合物を180℃に加熱した。反応混合物が180℃の定温に達した後で、反応生成物を減圧下(9〜10kPa(90〜100mbar))で半バッチ式に除去した。液体生成物を濃縮してから氷冷フラスコ内に回収して、ガス状の副生成物をオフガスに送った。30分の全プロセス時間後に、回収された蒸留物をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。生成物混合物のH qNMR解析は、約90モル%のアクリル酸収率、及び約90モル%超の選択率を示した。
実施例63:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、10kPa(100mbar)で3時間の反応蒸留によるインサイチュ生成物除去を使用
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度800〜1200rpmの磁気攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の定温に達した後で、10kPa(100mbar)の圧力を加えて反応蒸留を開始した。0〜−197℃の温度で、生成物を冷却トラップ(複数可)内に回収した。3時間の反応蒸留後に反応を停止した。選択された反応条件下で、実験装置内で高純度アクリル酸の重合が起きた。このため、収率は測定されなかった。
実施例64:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、5kPa(50mbar)で3時間の反応蒸留によるインサイチュ生成物除去を使用
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度800〜1200rpmの磁気攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の定温に達した後で、5kPa(50mbar)の圧力を加えて反応蒸留を開始した。0〜−197℃の温度で、生成物を冷却トラップ(複数可)内に回収した。3時間の反応蒸留後に反応を停止した。選択された反応条件下で、実験装置内で高純度アクリル酸の重合が起きた。このため、収率は測定されなかった。
実施例65:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、2kPa(20mbar)で3時間の反応蒸留によるインサイチュ生成物除去を使用
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度800〜1200rpmの磁気攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の定温に達した後で、2kPa(20mbar)の圧力を加えて反応蒸留を開始した。0〜−197℃の温度で、生成物を冷却トラップ(複数可)内に回収した。副生成物をオフガスに送った。選択された反応条件下で、実験装置内で高純度アクリル酸の重合が起きた。このため、収率は測定されなかった。
実施例66:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、1kPa(10mbar)で3時間の反応蒸留によるインサイチュ生成物除去を使用
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度800〜1200rpmの磁気攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の定温に達した後で、1kPa(10mbar)の圧力を加えて反応蒸留を開始した。0〜−197℃の温度で、生成物を冷却トラップ(複数可)内に回収した。3時間の反応蒸留後、溶融塩及び蒸留物をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約11モル%のアクリル酸収率を示し、蒸留物のH qNMR解析は、約69モル%のアクリル酸収率を示し、約80モル%の本反応蒸留中の合計アクリル酸収率を示した。
実施例67:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、0.5kPa(5mbar)で3時間の反応蒸留によるインサイチュ生成物除去を使用
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度800〜1200rpmの磁気攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の定温に達した後で、0.5kPa(5mbar)の圧力を加えて反応蒸留を開始した。0〜−197℃の温度で、生成物を冷却トラップ(複数可)内に回収した。3時間の反応蒸留後、溶融塩及び蒸留物をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約8モル%のアクリル酸収率を示し、蒸留物のH qNMR解析は、約62モル%のアクリル酸収率を示し、約70モル%の本反応蒸留中の合計アクリル酸収率を示した。
実施例68:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、1kPa(10mbar)で1時間の反応蒸留によるインサイチュ生成物除去を使用
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度800〜1200rpmの磁気攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の定温に達した後で、1kPa(10mbar)の圧力を加えて反応蒸留を開始した。0〜−197℃の温度で、生成物を冷却トラップ(複数可)内に回収した。1時間の反応蒸留後、溶融塩及び蒸留物をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約24モル%のアクリル酸収率を示し、蒸留物のH qNMR解析は、約29モル%のアクリル酸収率を示し、約53モル%の本反応蒸留中の合計アクリル酸収率を示した。
実施例69:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、1Pa(10mbar)で2時間の反応蒸留によるインサイチュ生成物除去を使用
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度800〜1200rpmの磁気攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の定温に達した後で、1kPa(10mbar)の圧力を加えて反応蒸留を開始した。0〜−197℃の温度で、生成物を冷却トラップ(複数可)内に回収した。2時間の反応蒸留後、溶融塩及び蒸留物をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約20モル%のアクリル酸収率を示し、蒸留物のH qNMR解析は、約42モル%のアクリル酸収率を示し、約62モル%の本反応蒸留中の合計アクリル酸収率を示した。
実施例70:[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いたラクチドからのアクリル酸合成、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比は1:2:0.1相当、1Pa(10mbar)で4時間の反応蒸留によるインサイチュ生成物除去を使用
最初に、34.62gの固形テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br;100ミリモル、98%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#189138)と、3.6gの固形ラクチド(25ミリモル、L,L−ラクチド、ポリマー等級、Corbion Purac Co.(Lenexa,KS))と、を、室温及び大気条件下で、100mLの三ツ口ガラス反応器中で混合した。続いて0.77gの液体2−BrPA(5ミリモル、99%;Sigma−Aldrich Chemie GmbH(Taufkirchen,Germany);カタログ#B78300)を反応混合物に添加して、乳酸当量(LAe)と[PBu]Brと2−BrPAとのモル比を1:2:0.1相当にした。続いて、速度800〜1200rpmの磁気攪拌機で連続的に攪拌しながら、反応混合物を190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の定温に達した後で、1kPa(10mbar)の圧力を加えて反応蒸留を開始した。0〜−197℃の温度で、生成物を冷却トラップ(複数可)内に回収した。4時間の反応蒸留後、溶融塩及び蒸留物をオフラインのH NMR(JEOL ECX 400MHz)で解析した。反応混合物のH qNMR解析は、約3モル%のアクリル酸収率を示し、蒸留物のH qNMR解析は、約72モル%のアクリル酸収率を示し、約75モル%の本反応蒸留中の合計アクリル酸収率を示した。
手順1:液状化学品中の固形材料サンプルの安定性
この手順は、特定の温度での液状化学品中の固形材料サンプルの処理、及び関連する分析について説明する。寸法15mm×15mm×2mmの固形材料サンプルは、処理の前に洗浄して、秤量、光学顕微鏡法、走査電子顕微鏡法によって分析する。処理は、直径30mm、高さ200mmのホウケイ酸ガラス3.3容器内で行う。30mLの液状化学品を容器に投入してサンプル全体を覆う。処理中に化学品をホウケイ酸ガラス3.3でコーティングされた磁気攪拌棒で攪拌して温度及び濃度勾配を最小化する。攪拌棒との機械的接触を避けるために、支持体を用いてサンプルを容器底部から15mm上方の所定の位置に保持する。容器は、室温で還流冷却器として作動する、垂直の長さ1メートル、直径10mmのフッ素化エチレンプロピレン管を介して、その頂部で大気に対して開放されている。容器の下半分はサンプルを含んでおり、各処理でそれぞれの化学品は、特定の時間「t」の間、特定の温度「T」に加熱される。処理後、サンプルを再び洗浄して、秤量、光学顕微鏡法、及び走査電子顕微鏡法によって分析する。
実施例71:2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対するホウケイ酸ガラス3.3(Boro 3.3)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=150℃での、2−APAに対するBoro 3.3の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。Boro 3.3は少なくとも最大150℃で2−APAに対して安定していると記載される。
実施例72:2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対する石英ガラス(SiO)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=150℃での、2−APAに対するSiOの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。SiOは少なくとも最大150℃で2−APAに対して安定していると記載される。
実施例73:2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対するハステロイC−276(C−276)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=150℃での、2−APAに対するC−276の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。C−276は少なくとも最大150℃で2−APAに対して安定していると記載される。
実施例74:2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対するステンレス鋼1.4571(1.4571)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=150℃での、2−APAに対する1.4571の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。1.4571は少なくとも最大150℃で2−APAに対して安定していると記載される。
実施例75:2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対する炭素鋼S235(S235)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=150℃での、2−APAに対するS235の安定性を試験した。表面に腐食を観察することができた。S235は、150℃で2−APAに対して安定していないと記載される。
実施例76:2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対するアルミニウム(Al)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=150℃での、2−APAに対するAlの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、及び触覚的変化は観察されなかった。表面はわずかに粗面化されていた。Alは少なくとも最大150℃で2−APAに対してわずかな変化を伴い安定していると記載される。
実施例77:2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対するポリテトラフルオルエチレン(PTFE)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=150℃での、2−APAに対するPTFEの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PTFEは少なくとも最大150℃で2−APAに対して安定していると記載される。
実施例78:2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対するフッ素化エチレンプロピレン(FEP)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=150℃での、2−APAに対するFEPの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。FEPは少なくとも最大150℃で2−APAに対して安定していると記載される。
実施例79:2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対するペルフルオロアルコキシアルカン(PFA)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=150℃での、2−APAに対するPFAの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PFAは少なくとも最大150℃で2−APAに対して安定していると記載される。
実施例80:2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対するポリエーテルエーテルケトン(PEEK)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=150℃での、2−APAに対するPEEKの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。サンプルはわずかな色変化を示した。PEEKは少なくとも最大150℃で2−APAに対してわずかな変化を伴い安定していると記載される。
実施例81:2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対するフルオロエラストマー(fluoroelastomere)(FKM)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=150℃での、2−APAに対するFKMの安定性を試験した。質量増加は10%を超えており、サンプルはひび割れした。化学品は色変化を示した。FKMは、150℃で2−APAに対して安定していないと記載される。
実施例82:2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対するシリコーンゴム(Sil)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=150℃での、2−APAに対するSilの安定性を試験した。質量増加は10%未満であり、乾燥後可逆性であり、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。Silは少なくとも最大150℃で2−APAに対してわずかな変化を伴い安定していると記載される。
実施例83:2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)に対するホウケイ酸ガラス3.3(Boro 3.3)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=100℃での、2−BrPAに対するBoro 3.3の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。Boro 3.3は少なくとも最大100℃で2−BrPAに対して安定していると記載される。
実施例84:2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)に対する石英ガラス(SiO)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=100℃での、2−BrPAに対するSiOの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。SiOは少なくとも最大100℃で2−BrPAに対して安定していると記載される。
実施例85:2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)に対するステンレス鋼1.4571(1.4571)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=100℃での、2−BrPAに対する1.4571の安定性を試験した。表面に腐食を観察することができた。1.4571は、100℃で2−BrPAに対して安定していないと記載される。
実施例86:2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)に対する炭素鋼S235(S235)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=100℃での、2−BrPAに対するS235の安定性を試験した。表面に腐食を観察することができた。S235は、100℃で2−BrPAに対して安定していないと記載される。
実施例87:2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)に対するアルミニウム(Al)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=100℃での、2−BrPAに対するAlの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。Alは少なくとも最大100℃で2−BrPAに対して安定していると記載される。
実施例88:2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)に対するポリテトラフルオルエチレン(PTFE)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=100℃での、2−BrPAに対するPTFEの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PTFEは少なくとも最大100℃で2−BrPAに対して安定していると記載される。
実施例89:2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)に対するフッ素化エチレンプロピレン(FEP)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=100℃での、2−BrPAに対するFEPの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。FEPは少なくとも最大100℃で2−BrPAに対して安定していると記載される。
実施例90:2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)に対するペルフルオロアルコキシアルカン(PFA)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=100℃での、2−BrPAに対するPFAの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PFAは少なくとも最大100℃で2−BrPAに対して安定していると記載される。
実施例91:2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)に対するポリエーテルエーテルケトン(PEEK)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=100℃での、2−BrPAに対するPEEKの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。サンプルはわずかな色変化を示した。PEEKは少なくとも最大100℃で2−BrPAに対してわずかな変化を伴い安定していると記載される。
実施例92:2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)に対するフルオロエラストマー(FKM)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=100℃での、2−BrPAに対するFKMの安定性を試験した。質量増加は10%を超えた。表面は粗面化されていた。FKMは、100℃で2−BrPAに対して安定していないと記載される。
実施例93:2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)に対するシリコーンゴム(Sil)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=100℃での、2−BrPAに対するSilの安定性を試験した。質量増加は10%を超えた。色は変化した。Silは、100℃で2−BrPAに対して安定していないと記載される。
実施例94:酢酸75重量%水溶液(AcOH75)に対するホウケイ酸ガラス3.3(Boro 3.3)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=90℃での、AcOH75に対するBoro 3.3の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。Boro 3.3は少なくとも最大90℃でAcOH75に対して安定していると記載される。
実施例95:酢酸75重量%水溶液(AcOH75)に対する石英ガラス(SiO)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=90℃での、AcOH75に対するSiOの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。SiOは少なくとも最大90℃でAcOH75に対して安定していると記載される。
実施例96:酢酸75重量%水溶液(AcOH75)に対するグレード2チタン(TiG2)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=90℃での、AcOH75に対するTiG2の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。TiG2は少なくとも最大90℃でAcOH75に対して安定していると記載される。
実施例97:酢酸75重量%水溶液(AcOH75)に対するステンレス鋼1.4571(1.4571)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=90℃での、AcOH75に対する1.4571の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。1.4571は少なくとも最大90℃でAcOH75に対して安定していると記載される。
実施例98:酢酸75重量%水溶液(AcOH75)に対する炭素鋼S235(S235)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=90℃での、AcOH75に対するS235の安定性を試験した。表面に腐食を観察することができた。S235は、90℃でAcOH75に対して安定していないと記載される。
実施例99:酢酸75重量%水溶液(AcOH75)に対するアルミニウム(Al)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=90℃での、AcOH75に対するAlの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であった。色は変化し、表面はわずかに粗面化されていた。Alは少なくとも最大90℃でAcOH75に対して安定していないと記載される。
実施例100:酢酸75重量%水溶液(AcOH75)に対するポリテトラフルオルエチレン(PTFE)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=90℃での、AcOH75に対するPTFEの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PTFEは少なくとも最大90℃でAcOH75に対して安定していると記載される。
実施例101:酢酸75重量%水溶液(AcOH75)に対するフッ素化エチレンプロピレン(FEP)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=90℃での、AcOH75に対するFEPの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。FEPは少なくとも最大90℃でAcOH75に対して安定していると記載される。
実施例102:酢酸75重量%水溶液(AcOH75)に対するペルフルオロアルコキシアルカン(PFA)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=90℃での、AcOH75に対するPFAの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PFAは少なくとも最大90℃でAcOH75に対して安定していると記載される。
実施例103:酢酸75重量%水溶液(AcOH75)に対するポリエーテルエーテルケトン(PEEK)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=90℃での、AcOH75に対するPEEKの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PEEKは少なくとも最大90℃でAcOH75に対して安定していると記載される。
実施例104:酢酸75重量%水溶液(AcOH75)に対するフルオロエラストマー(FKM)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=90℃での、AcOH75に対するFKMの安定性を試験した。質量増加は10%を超えており、サンプルはひび割れした。化学品は色変化を示した。FKMは、90℃でAcOH75に対して安定していないと記載される。
実施例105:酢酸75重量%水溶液(AcOH75)に対するシリコーンゴム(Sil)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=90℃での、AcOH75に対するSilの安定性を試験した。質量増加は10%未満であり、乾燥後可逆性であり、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。Silは少なくとも最大90℃でAcOH75に対してわずかな変化を伴い安定していると記載される。
実施例106:アクリル酸(AA)に対するホウケイ酸ガラス3.3(Boro 3.3)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=20℃での、AAに対するBoro 3.3の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。Boro 3.3は少なくとも最大20℃でAAに対して安定していると記載される。
実施例107:アクリル酸(AA)に対する石英ガラス(SiO)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=20℃での、AAに対するSiOの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。SiOは少なくとも最大20℃でAAに対して安定していると記載される。
実施例108:アクリル酸(AA)に対するグレード2チタン(TiG2)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=20℃での、AAに対するTiG2の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。TiG2は少なくとも最大20℃でAAに対して安定していると記載される。
実施例109:アクリル酸(AA)に対するステンレス鋼1.4571(1.4571)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=20℃での、AAに対する1.4571の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。1.4571は少なくとも最大20℃でAAに対して安定していると記載される。
実施例110:アクリル酸(AA)に対する炭素鋼S235(S235)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=20℃での、AAに対するS235の安定性を試験した。表面に腐食を観察することができた。S235は、20℃でAAに対して安定していないと記載される。
実施例111:アクリル酸(AA)に対するアルミニウム(Al)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=20℃での、AAに対するAlの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。Alは少なくとも最大20℃でAAに対して安定していると記載される。
実施例112:アクリル酸(AA)に対するポリテトラフルオルエチレン(PTFE)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=20℃での、AAに対するPTFEの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PTFEは少なくとも最大20℃でAAに対して安定していると記載される。
実施例113:アクリル酸(AA)に対するフッ素化エチレンプロピレン(FEP)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=20℃での、AAに対するFEPの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。FEPは少なくとも最大20℃でAAに対して安定していると記載される。
実施例114:アクリル酸(AA)に対するペルフルオロアルコキシアルカン(PFA)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=20℃での、AAに対するPFAの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PFAは少なくとも最大20℃でAAに対して安定していると記載される。
実施例115:アクリル酸(AA)に対するポリエーテルエーテルケトン(PEEK)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=20℃での、AAに対するPEEKの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PEEKは少なくとも最大20℃でAAに対して安定していると記載される。
実施例116:アクリル酸(AA)に対するフルオロエラストマー(FKM)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=20℃での、AAに対するFKMの安定性を試験した。質量増加は10%を超えた。FKMは、20℃でAAに対して安定していないと記載される。
実施例117:アクリル酸(AA)に対するシリコーンゴム(Sil)の安定性
手順1に従い、t=24時間のT=20℃での、AAに対するSilの安定性を試験した。質量増加は10%を超えた。色は変化した。Silは、20℃でAAに対して安定していないと記載される。
実施例118:乳酸88重量%水溶液(LA88)に対するホウケイ酸ガラス3.3(Boro 3.3)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=150℃での、LA88に対するBoro 3.3の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。Boro 3.3は少なくとも最大150℃でLA88に対して安定していると記載される。
実施例119:乳酸88重量%水溶液(LA)に対する石英ガラス(SiO)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=150℃での、LA88に対するSiOの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。SiOは少なくとも最大150℃でLA88に対して安定していると記載される。
実施例120:乳酸88重量%水溶液(LA)に対するグレード2チタン(TiG2)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=150℃での、LA88に対するTiG2の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。TiG2は少なくとも最大150℃でLA88に対して安定していると記載される。
実施例121:乳酸88重量%水溶液(LA)に対するハステロイC−276(C−276)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=150℃での、LA88に対するC−276の安定性を試験した。表面に腐食を観察することができた。C−276は、150℃でLA88に対して安定していないと記載される。
実施例122:乳酸88重量%水溶液(LA)に対する炭素鋼S235(S235)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=150℃での、LA88に対するS235の安定性を試験した。表面に腐食を観察することができた。S235は、150℃でLA88に対して安定していないと記載される。
実施例123:乳酸88重量%水溶液(LA)に対するアルミニウム(Al)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=150℃での、LA88に対するAlの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であった。色変化を観察することができた。表面はわずかに粗面化されていた。Alは少なくとも最大150℃でLA88に対してわずかな変化を伴い安定していると記載される。
実施例124:乳酸88重量%水溶液(LA)に対するポリテトラフルオルエチレン(PTFE)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=150℃での、LA88に対するPTFEの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PTFEは少なくとも最大150℃でLA88に対して安定していると記載される。
実施例125:乳酸88重量%水溶液(LA)に対するフッ素化エチレンプロピレン(FEP)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=150℃での、LA88に対するFEPの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。FEPは少なくとも最大150℃でLA88に対して安定していると記載される。
実施例126:乳酸88重量%水溶液(LA)に対するペルフルオロアルコキシアルカン(PFA)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=150℃での、LA88に対するPFAの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PFAは少なくとも最大150℃でLA88に対して安定していると記載される。
実施例127:乳酸88重量%水溶液(LA)に対するポリエーテルエーテルケトン(PEEK)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=150℃での、LA88に対するPEEKの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PEEKは少なくとも最大150℃でLA88に対して安定していると記載される。
実施例128:乳酸88重量%水溶液(LA)に対するパーフルオロエラストマー(FFKM)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=150℃での、LA88に対するFFKMの安定性を試験した。質量増加は10%未満であり、色変化は観察されなかった。FFKMは少なくとも最大150℃でLA88に対してわずかな変化を伴い安定していると記載される。
実施例129:乳酸88重量%水溶液(LA)に対するフルオロエラストマー(FKM)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=150℃での、LA88に対するFKMの安定性を試験した。質量増加は10%を超えた。FKMは、150℃でLA88に対して安定していないと記載される。
実施例130:乳酸88重量%水溶液(LA)に対するシリコーンゴム(Sil)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=250℃での、LA88に対するSilの安定性を試験した。質量増加は10%を超えた。色は変化した。Silは、250℃でLA88に対して安定していないと記載される。
実施例131:テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)に対するホウケイ酸ガラス3.3(Boro 3.3)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=250℃での、[PBu]Brに対するBoro 3.3の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。Boro 3.3は少なくとも最大250℃で[PBu]Brに対して安定していると記載される。
実施例132:テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)に対する石英ガラス(SiO)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=250℃での、[PBu]Brに対する(SiO)の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。化学品の色はわずかに変化した。SiOは少なくとも最大250℃で[PBu]Brに対してわずかな変化を伴い安定していると記載される。
実施例133:テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)に対するグレード2チタン(TiG2)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=250℃での、[PBu]Brに対するTiG2の安定性を試験した。腐食を観察することができた。TiG2は、250℃で[PBu]Brに対して安定していないと記載される。
実施例134:テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)に対するハステロイC−276(C−276)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=250℃での、[PBu]Brに対するC−276の安定性を試験した。腐食を観察することができた。C−276は、250℃で[PBu]Brに対して安定していないと記載される。
実施例135:テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)に対するステンレス鋼1.4571(1.4571)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=250℃での、[PBu]Brに対する1.4571の安定性を試験した。腐食を観察することができた。1.4571は、250℃で[PBu]Brに対して安定していないと記載される。
実施例136:テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)に対するアルミニウム(Al)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=250℃での、[PBu]Brに対するAlの安定性を試験した。腐食を観察することができた。Alは、250℃で[PBu]Brに対して安定していないと記載される。
実施例137:テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)に対するポリテトラフルオルエチレン(PTFE)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=250℃での、[PBu]Brに対するPTFEの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PTFEは少なくとも最大250℃で[PBu]Brに対して安定していると記載される。
実施例138:テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)に対するペルフルオロアルコキシアルカン(PFA)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=250℃での、[PBu]Brに対するPFAの安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、色変化、表面トポロジー変化、及び触覚的変化は観察されなかった。PFAは少なくとも最大250℃で[PBu]Brに対して安定していると記載される。
実施例139:テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)に対するパーフルオロエラストマー(FFKM)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=250℃での、[PBu]Brに対するFFKMの安定性を試験した。質量増加は10%未満であり、色変化を観察することができなかった。FFKMは少なくとも最大250℃で[PBu]Brに対してわずかな変化を伴い安定していると記載される。
実施例140:テトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)に対するフルオロエラストマー(FKM)の安定性
手順1に従い、t=168時間のT=250℃での、[PBu]Brに対するFKMの安定性を試験した。質量増加は10%を超えた。FKMは、250℃で[PBu]Brに対して安定していないと記載される。
上述の記載は、理解を明確にするためにのみ与えられているものであり、当業者にとって本発明の範囲内の変更は自明のことであるので、上述の記載によって不必要な限定が行われるものではないことが理解されるべきである。
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に指示がない限り、そのような各寸法は、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味することが意図される。例えば、「40mm」と開示された寸法は、「約40mm」を意味するものである。
相互参照される又は関連特許若しくは出願のいずれをも含めた、本明細書に引用されている全ての文書は、明示的に除外される、又は特に限定されない限り、その全体が本明細書に参照として組み込まれる。いかなる文献の引用をも、本明細書中で開示又は特許請求されている任意の発明に関する先行技術であるとは認められず、あるいは上記の引用は、単独で又は他の任意の参考文献(単数又は複数)と組み合わせて、そのような任意の発明を教示、示唆又は開示するとは認められない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照することによって組み込まれた文書内の同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合、本文書におけるその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行うことができる点は当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるそのような全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。

Claims (15)

  1. 乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物を含む供給流を一定の温度の反応器内で溶融塩触媒と接触させることを含む、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物を製造する方法であって、前記溶融塩触媒はイオン性液体(IL)及び酸を含み、それによってアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は前記反応器内の前記接触の結果として生成される、方法。
  2. 前記ILは、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピロリジニウム、アンモニウム、ホスホニウム、それらの誘導体、及びそれらの混合物からなる群から選択される有機カチオンを有し、前記酸は、前記ILに可溶性であり、かつルイス酸、ブレンステッド酸、及びそれらの混合物からなる群から選択される酸である、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ILはブロミド(Br)アニオン及びホスホニウムカチオンを有する、請求項2に記載の方法。
  4. 前記ILはテトラブチルホスホニウムブロミド([PBu]Br)であり、前記酸はピロリン酸(H)である、請求項3に記載の方法。
  5. 前記ILはエチルトリフェニルホスホニウムブロミド([EtPPh]Br)であり、前記酸は臭化水素酸(HBr)である、請求項3に記載の方法。
  6. 前記乳酸誘導体は、そのカルボン酸基が保護された乳酸、その水酸基がより良好な脱離基で置換された乳酸、そのカルボン酸基が保護され、かつ水酸基がより良好な脱離基で置換された乳酸、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
  7. 前記乳酸誘導体は、ラクチド、2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)、エチル−2−トリフルオロアセトキシプロピオネート(ETFP)、及び2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)からなる群から選択される、請求項6に記載の方法。
  8. 前記乳酸誘導体は2−APAであり、前記ILは[PBu]Brであり、前記酸はHであり、更に、前記ILと前記酸とのモル比は約4.75であり、前記温度は約220℃であり、前記アクリル酸は少なくとも約10モル%の収率で生成される、請求項7に記載の方法。
  9. 前記ILは[PBu]Brであり、前記酸はCaBr、MgBr、AlBr、CuBr、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項3に記載の方法。
  10. 前記乳酸誘導体はラクチドであり、前記ILは[PBu]Brであり、前記酸はHであり、前記ILと前記酸とのモル比は約4.75であり、前記温度は約220℃であり、前記アクリル酸は少なくとも約10モル%の収率で生成される、請求項7に記載の方法。
  11. 前記乳酸誘導体はエチル−2−トリフルオロアセトキシプロピオネート(ETFP)である、請求項7に記載の方法。
  12. 前記接触は、ストリップガスの存在下で進行する、請求項1に記載の方法。
  13. 前記ストリップガスは、空気、窒素、アルゴン、一酸化炭素、及びそれらの混合物からなる群から選択される、請求項12に記載の方法。
  14. 前記アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はそれらの混合物は、少なくとも約30モル%の収率で生成される、請求項13に記載の方法。
  15. 前記接触は大気圧下で行われる、請求項1に記載の方法。
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