JP2551209B2 - 2―アクリルアミド―2―メチルプロパンスルホン酸の製造方法 - Google Patents
2―アクリルアミド―2―メチルプロパンスルホン酸の製造方法Info
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Description
ルホン酸を、高品質かつ高収率で製造する方法に関する
ものである。
は、一般に反応溶媒を兼ねる過剰のアクリロニトリル中
に、所定量の硫酸又は発煙硫酸を全量添加混合後、イソ
ブチレンを添加し、反応混合物より析出する結晶として
得られる2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸を分離することにより製造される(特公昭50−30
059)。
は、重合により単独重合体及び共重合体を形成し、高分
子電解質としてアクリル繊維の染色性改善剤、抄紙用分
散剤、凝集剤等に利用されるが、これらいくつかでは低
着色かつ高純度の2−アクリルアミド−2−メチルプロ
パンスルホン酸が要求されている。
記載された方法を追試した結果、濃度95%以上の硫酸を
用いて合成した場合には、目的物が90%以上の高収率で
得られるものの、2−アクリルアミド−2−メチルプロ
パンスルホン酸結晶に着色が生じ、濃度95%未満の硫酸
を用いると、着色は抑制されるものの、2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸の収率は低下する
ことが判明した。
り得られた2−アクリルアミド−2−メチルプロパンス
ルホン酸結晶を含水酢酸で再結晶することにより、精製
する方法が提案されている。
び原料単位等の増加をもたらし、経済的に好ましくな
い。
制された2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスル
ホン酸結晶を、合成反応のみで高収率で製造する方法が
望まれていた。
スルホン酸結晶を高収率で得ることができ、かつ2−ア
クリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸結晶の着
色度を小さくすることができる経済的な2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸の製造方法を提供
することを課題とする。
果、アクリロニトリルとイソブチレン及び硫酸を反応さ
せる際に、有機カルボン酸又は有機カルボン酸無水物を
存在させると、得られる2−アクリルアミド−2−メチ
ルプロパンスルホン酸結晶の着色を改善できることを見
出し本発明に至った。
の硫酸及びイソブチレンを反応させて2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸を製造する方法にお
いて、前記アクリロニトリル100重量部当たり0.01〜5.0
重量部の有機カルボン酸又は有機カルボン酸無水物の存
在下で、反応させることを特徴とする2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸の製造方法である。
の反応条件等について説明する。
水物(以下、有機カルボン酸等という)は、分子中にカ
ルボキシル基又は酸無水物基(−CO−O−CO−)を有す
る化合物であれば特に制限はなく、具体的には、脂肪族
モノカルボン酸であるギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸
など、脂肪族ジカルボン酸であるシュウ酸、マロン酸、
コハク酸、アジピン酸など、あるいは不飽和カルボン酸
であるアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル
酸など、さらには芳香族のカルボン酸である安息香酸、
フタル酸などがあげられる。
マレイン酸、無水フタル酸などがある。
100重量部(以下単に部という)当たり0.01〜5.0部であ
り、より好ましくは0.05〜0.5部である。添加割合が、
0.01部未満では、着色を抑制する効果が十分でないこと
があり、添加割合が5.0部を越えると、2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸結晶を高収率で得
られないことがある。
ルに添加してもよいし、又反応中、例えばイソブチレン
の添加と同時に連続的に添加してもよい。
0.40%含まれている。本発明に用いるアクリロニトリル
は、一般に市販されている工業品でよいが、含水量が0.
2重量%以下、より好ましくは0.05重量%以下のアクリ
ロニトリルを用いて反応させると、硫酸エステル等の副
生を抑制し、2−アクリルアミド−2−メチルプロパン
スルホン酸の収率を高めることができるため、含水量が
0.2重量%以下に脱水されたものを使用することが好ま
しい。
樹脂及び五酸化リン等の脱水剤を用いてもよいし、又は
シクロヘキサン、ノルマルヘキサン及びベンゼン等の適
当な溶媒との蒸留で共沸除去してもよい。
モル量でも進行するが、反応の進行にともなってスラリ
ー濃度が増大し、撹拌が困難になる恐れがあるため、ア
クリロニトリルに反応溶媒としての機能を兼備させ、硫
酸1モルに対し、アルリロニトリルを4.0モル以上用い
ることが好ましい。
であり、より好ましくは98〜102%である。
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の
収率が低下し、硫酸濃度が102%より高いとイソブチレ
ンのスルンホン化物が副生し、また2−アクリルアミド
−2−メチルプロパンスルホン酸結晶が着色する恐れが
ある。
の割合で混合することにより調整することができる。
クリロニトリル中の水分を硫酸に変換することも可能で
ある。この場合、添加した発煙硫酸又は無水硫酸の添加
量は、反応に用いる硫酸の添加量として加算される。
り0.8〜1.2モル、より好ましくは0.8〜1.0モルである。
ルより少ないと、2−アクリルアミド−2−メチルプロ
パンスルホン酸結晶が着色することがあり、一方硫酸1
モル当たり1.2モルより多くしても、リッター反応生成
物であるtert−ブチルアクリルアミドを副生成物として
生ずるのみであり、経済的に好ましくない。
ホン酸結晶の着色及びtert−ブチルアクリルアミド等の
副生を、より効率的に抑制し、高純度の2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸を高収率で得るに
は、硫酸に対するイソブチレンのモル比を0.8〜1.2に維
持しつつ、両者をアクリロニトリル中に、連続的及び/
又は断続的に添加することが好ましい。
イソブチレンを添加混合すると、アクリロニトリルと硫
酸とが反応するのに充分長い時間接触するため、アクリ
ロニトリルの加水分解生成物であるアクリルアミド及び
アクリル酸等が2−アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸の結晶中に混入したり、反応混合物中にお
いて、硫酸がイソブチレンに対し大過剰に存在するた
め、イソブチレンのスルホン化物が析出し、2−アクリ
ルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の結晶中に混
入する恐れがある。
50℃である。反応温度が70℃より高いと2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸の結晶が着色する
傾向にあり、逆に反応温度が−10℃より低いと硫酸エス
テルが副生するため、収率が低下する傾向にある。
って2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸の結晶が析出する。析出した結晶の分離は、例えば濾
過や遠心分離など通常の分離方法によって可能である。
かくして分離した結晶は、必要に応じて溶媒洗浄後、真
空乾燥等により乾燥する。
して再利用することも可能である。
プロパンスルホン酸の結晶着色を抑制する機構につい
て、詳細は不明であるが、着色に関与する過剰のSO3と
有機カルボン酸等との次のようなスルホン化反応による
ものと推定される。
す。
ド−2−メチルプロパンスルホン酸の純度は、高速液体
クロマトグラフL−6000(日立製作所製)を用いて測定
した値であり、APHAは2−アクリルアミド−2−メチル
プロパンスルホン酸結晶の25%水溶液についてJIS−K
−1557に準じて測定した値であり、大きな値である程2
−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸結晶
の25%水溶液が強く着色していることを示す指標であ
る。
ラス反応器に、アクリロニトリル375g(8.72モル)と酢
酸0.4g(アクリロニトリルに対して0.1%)を仕込み、
0℃以下に冷却した後、100%硫酸98gを滴下した。直ち
に30℃まで昇温し、イソブチレン56gを撹拌しながら52
分間にわたって導入した。室温で1時間熟成後、反応混
合物を濾過し、アクリロニトリル150gで洗浄後、50℃で
3時間減圧乾燥し、2−アクリルアミド−2−メチルプ
ロパンスルホン酸結晶186g(理論量の90.0%)を得た。
結晶の純度は98.9%であり、この結晶のAPHAは20であっ
た。
連続的に添加した他は実施例1と同様にして、2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸結晶191g
(理論量の92.0%)を得た。
結晶の純度は98.2%であり、この結晶のAPHAは30であっ
た。
1と同様にして反応を行った場合の結果を下表1に示
す。
ラス反応器に、モレキュラーシーブ4Aによって含水量0.
05%に脱水したアクリロニトリル375g(8.72モル)と酢
酸0.75g(アクリロニトリルに対して0.2%)を仕込み、
これを撹拌しながら、イソブチレンガス56g(1モル)
と100%硫酸103g(1.05モル)を一定の添加速度で同時
に52分間にわたって添加した。このとき、最初15℃であ
った反応液の温度は、反応が進行するにつれて昇温した
が、冷却により45℃以下に保持しながら反応をおこなっ
た。
ニトリル150gで洗浄後、50℃で3時間真空乾燥し、2−
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の結晶
189g(0.91モル)を得た。
の純度は99.3%であり、この結晶のAPHAは15であった。
だこと以外は実施例9と同様にして反応を行った。
ルホン酸の純度は99.2%であり、APHAは25であった。
い、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸結晶194g(理論量の93.6%)を得た。
ン酸結晶の純度は、92.1%であり、APHAは200であっ
た。
た以外は全て同様の操作を行い、2−アクリルアミド−
2−メチルプロパンスルホン酸結晶145g(理論量の70.0
%)を得た。
ン酸結晶の純度は、99.0%であり、APHAは10であった。
ド−2−メチルプロパンスルホン酸結晶を高収率かつ容
易に製造することが可能となり、2−アクリルアミド−
2−メチルプロパンスルホン酸の経済的な新製法として
斯界にもたらす影響は計り知れないものがある。
Claims (1)
- 【請求項1】アクリロニトリル、濃度95%以上の硫酸及
びイソブチレンを反応させて2−アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸を製造する方法において、前
記アクリロニトリル100重量部当たり0.01〜5.0重量部の
有機カルボン酸又は有機カルボン酸無水物の存在下で、
反応させることを特徴とする2−アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸の製造方法。
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---|---|---|---|
JP2184459A JP2551209B2 (ja) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | 2―アクリルアミド―2―メチルプロパンスルホン酸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2184459A JP2551209B2 (ja) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | 2―アクリルアミド―2―メチルプロパンスルホン酸の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0474159A JPH0474159A (ja) | 1992-03-09 |
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ID=16153524
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JP2184459A Expired - Lifetime JP2551209B2 (ja) | 1990-07-12 | 1990-07-12 | 2―アクリルアミド―2―メチルプロパンスルホン酸の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN104230764A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-24 | 巨野县中海化工有限公司 | 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的制备方法 |
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GB8419207D0 (en) * | 1984-07-27 | 1984-08-30 | Allied Colloids Ltd | Beta-acrylamido alkane sulphonic acids |
-
1990
- 1990-07-12 JP JP2184459A patent/JP2551209B2/ja not_active Expired - Lifetime
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