JP5080268B2 - N,n−ジメチルアセトアミド(dmac)の製造方法 - Google Patents
N,n−ジメチルアセトアミド(dmac)の製造方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、酢酸メチル(MeOAc)とジメチルアミン(DMA)とを塩基性触媒の存在下で連続的に反応させることによりN,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)を製造する方法に関する。
DMACを合成するために、ジメチルアミン(DMA)を、ポリTHFの製造の副生成物流である酢酸メチル(MeOAc)のメタノール溶液と連続的に反応させる。
MeOAc:65〜90質量%、有利に70〜85質量%、特に75〜82質量%、
メタノール:10〜30質量%、有利に14.8〜25質量%、特に17.6〜22質量%、
ジメチルエーテル:0〜2質量%、有利に0.1〜1.5質量%、特に0.2〜1.2質量%、
THF:0〜4質量%、有利に0.1〜3.5質量%、特に0.2〜1.5質量%、および
H2O:0〜0.1質量%、有利に0〜0.01質量%、特に0〜0.003質量%。
45〜74.5質量%、特に50〜70質量%の範囲のDMAC、
25〜45質量%、特に29〜40質量%の範囲のメタノール、および
合計して0.5〜6質量%、特に1〜5質量%のDMA、酢酸メチル、触媒(たとえばナトリウムメタノラート)、場合により触媒の溶剤/懸濁剤および副生成物。
例1
一段階のDMAC合成のために、ジメチルアミン(DMA)45.0g/hを、EP−A−3112、DE−A−19758296および/またはDE−A−19817113に記載されているポリTHF製造の際の副生成物流として予め生じていた(THF含有率1.5質量%の)酢酸メチルのメタノール溶液(77.5質量%)95.58g/hと、20バールおよび120℃で反応させた。供給流(DMA+酢酸メチルのメタノール溶液)の含水率は、109ppmであった。
例1からの全ての設定をそのまま使用した。ただし、供給流の含水率は550ppmであった。短時間で、反応器中に析出した酢酸ナトリウムによって閉塞が生じ、試験を中断しなくてはならなかった。
二段階のDMAC合成のために、ジメチルアミン(DMA)45.2g/hを、EP−A−3112、DE−A−19758296および/またはDE−A−19817113に記載されているポリTHF製造の際の副生成物流として予め生じていた(THF含有率1.0質量%の)酢酸メチルのメタノール溶液(78.8質量%)92.5g/hと、20バールおよび120℃で反応させた。
例3からの反応搬出物に、触媒に対して10質量%の化学量論を上回るH2Oを連続的に添加して、ナトリウムメタノラートを分解した。連続的な蒸発がま中、135℃で全ての揮発性成分(1.8kg/h)を留去した。20時間の運転時間内に回収され、かつボイラの塔底で蒸発乾固された塩状の残留物(245g)を、H2O1.5kg中に溶解し、かつ残留物が残らないようボイラから処理の必要な廃水(bbA)へと排出した。
例3からの反応搬出物に85%のリン酸を連続的に添加して、化学量論のNa2HPO4を形成した。例4に記載されているように触媒の分解を行い、かつ揮発性成分を留去した後に、凝縮された混合物400g/hを連続的に蒸留塔に供給し、かつ塔底温度175℃で高沸点物流(218g/h)をDMAC99.2質量%および副生成物0.8質量%と共に除去した。その後の連続的な蒸留で、この流をさらに後処理し、その際、側方排出部から、純度99.9%のDMAC198g/hが得られた。
Claims (21)
- 塩基性触媒の存在下で酢酸メチル(MeOAc)とジメチルアミン(DMA)とを連続的に反応させることによりN,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)を製造する方法において、MeOAcを、ポリTHF−ジアセテートとメタノールとのエステル交換によりポリTHFを製造する際に副生成物として生じるメタノール溶液として使用することを特徴とする、N,N−ジメチルアセトアミドの製造方法。
- 反応を80〜140℃の範囲の温度で実施することを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 反応を3〜30バールの絶対圧力で実施することを特徴とする、請求項1または2記載の方法。
- MeOAcのメタノール溶液が、MeOAc70〜85質量%、メタノール14.8〜25質量%、ジメチルエーテル0.1〜1.5質量%、テトラヒドロフラン(THF)0.1〜3.5質量%および水0〜0.01質量%を含有することを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- MeOAcのメタノール溶液が、MeOAc75〜82質量%、メタノール17.6〜22質量%、ジメチルエーテル0.2〜1.2質量%、テトラヒドロフラン(THF)0.2〜1.5質量%および水0〜0.003質量%を含有することを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 触媒としてナトリウムメタノラートを使用することを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- 触媒をメタノール溶液として使用することを特徴とする、請求項6記載の方法。
- 酢酸メチル1モルあたり、触媒を0.0002〜0.09モルの範囲で使用することを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
- 反応をジェットループ型反応器中で実施する、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
- ジェットループ型反応器が、差込管および下側に存在するノズルを有することを特徴とする、請求項9記載の方法。
- 反応後および蒸留による後処理前に、反応器搬出物中に存在する塩基性触媒を、プロトン酸との反応により中和するか、または水で分解することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。
- プロトン酸がリン酸であることを特徴とする、請求項11記載の方法。
- 反応後、プロトン酸による中和後および蒸留による後処理前に、有機生成物混合物を気化することにより存在する塩から分離することを特徴とする、請求項11または12記載の方法。
- 最初に塔A中でメタノールおよび場合によりその他の低沸点物を塔頂を介して分離し、かつ塔Aの塔底搬出物を塔Bに供給し、塔B中で99.7質量%以上の純度を有するDMACを、側方排出部を介して分離する、連続的な蒸留による後処理を行うことを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項記載の方法。
- 塔B中で99.7質量%以上の純度を有するDMACを、塔の精留部に存在する液体側方排出部を介して分離することを特徴とする、請求項14記載の方法。
- DMACを含有する塔Bの塔頂搬出物を塔Aへ返送することを特徴とする、請求項14または15記載の方法。
- 塔Bの塔底搬出物を塔C中で分離し、その際、DMACとメタノールとを含有する塔頂搬出物を塔Aに返送することを特徴とする、請求項14から16までのいずれか1項記載の方法。
- メタノールを含有する塔Aの塔頂搬出物を、塔D中で精製し、かつメタノールとアンモニアとからメチルアミンを製造するための合成装置中で使用することを特徴とする、請求項14から17までのいずれか1項記載の方法。
- 99.7質量%以上の純度、200ppm以下の含水率および10以下のPt/Co色数を有するDMACを製造する、請求項1から18までのいずれか1項記載の方法。
- 80ppm以下の酸含有率(酢酸として計算)を有するDMACを製造する、請求項1から19までのいずれか1項記載の方法。
- 一酸化炭素(CO)と、DMAとからN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)を製造することができる装置中で実施することを特徴とする、請求項1から20までのいずれか1項記載の方法。
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