JP5345120B2 - アミノ酸型イオン液体からアミド生成物を分離する方法 - Google Patents
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Description
転化率(%)=[反応したケトオキシムのモル数/初期のケトオキシムのモル数]×100%
選択率(%)=[得られたアミドのモル数/反応したケトオキシムのモル数] ×100%
抽出率(%)=[抽出溶媒で抽出されたアミドのモル数/アミドの総モル数] ×100%
実施例1ないし9において、250mlの三口丸底フラスコにトルエン溶媒100mlと1倍モル過量の硫酸が含まれるグルタミン酸硫酸系イオン液体0.01モルとを入れ、磁石で攪拌しながら110℃に昇温した後、さらにシクロヘキサノンオキシム0.002モルを加え、イオン液体とケトオキシムとのモル比を5:1とした。反応が0.5時間行われた後、冷却してからトルエン相を取り除き、水15gと下記表1に記載した抽出溶媒7.42gとを添加し、60℃で5分間攪拌し、分液ロートにて静置することで相分離を行い、抽出溶媒相を収集し、上記抽出工程を2回繰り返し、収集された抽出溶媒相をガスクロマトグラフィー装置で分析した。イオン液体相がさらにクロロホルムにより何回も抽出され、毎回30ml、ガスクロマトグラフィー装置で測定した際カプロラクタムがイオン液体にほとんど残らなくなるまで抽出した。抽出溶媒で抽出したカプロラクタムのモル数とクロロホルムで抽出したカプロラクタムのモル数との合計をカプロラクタムの総モル数とした。その結果は下記表1のとおりである。
実施例1のステップを繰り返し行い、表2に記載した抽出溶媒を使用した。ただし、極性溶媒水は使用していない。その結果は下記表2のとおりである。
実施例10ないし14において、250mlの三口丸底フラスコにトルエン溶媒150mlと1倍モル過量の硫酸が含まれるグルタミン酸硫酸系イオン液体0.05モルとを入れ、磁石で攪拌しながら110℃に昇温した後、さらにシクロヘキサノンオキシム0.03モルを加え、イオン液体とケトオキシムとのモル比を5:3とした。反応が0.5時間行われた後、冷却してからトルエン相を取り除き、それぞれ表3に記載した重量の水と37.10gの2-t-ブチルフェノールとを添加し、60℃で5分間攪拌し、分液ロートにて静置することで相分離を行い、抽出溶媒相を収集し、収集された抽出溶媒相をガスクロマトグラフィー装置で分析した。イオン液体相がさらにクロロホルムにより何回も抽出され、毎回30ml、ガスクロマトグラフィー装置で測定した際カプロラクタムがイオン液体にほとんど残らなくなるまで抽出した。抽出溶媒で抽出したカプロラクタムのモル数とクロロホルムで抽出したカプロラクタムのモル数との合計をカプロラクタムの総モル数とした。その結果は下記表3のとおりである。
実施例10のステップを繰り返し行ったが、極性溶媒水は使用していない。その結果は下記表3のとおりである。
実施例15ないし19において、250mlの三口丸底フラスコにトルエン溶媒150mlと1倍モル過量の硫酸が含まれるグルタミン酸硫酸系イオン液体0.05モルとを入れ、磁石で攪拌しながら110℃に昇温した後、さらにそれぞれシクロヘキサノンオキシム0.01、0.02、0.03、0.04、0.05モルを加え、イオン液体とケトオキシムとのモル比を表4に記載したとおりとした。反応が0.5時間行われた後、冷却してからトルエン相を取り除き、水9.28gと2-t-ブチルフェノール37.10gとを添加し、60℃で5分間攪拌し、分液ロートにて静置することで相分離を行い、抽出溶媒相を収集し、上記抽出工程を2回繰り返し行い、収集された抽出溶媒相をガスクロマトグラフィー装置で分析した。イオン液体相がさらにクロロホルムにより何回も抽出され、毎回30ml、ガスクロマトグラフィー装置で測定した際カプロラクタムがイオン液体にほとんど残らなくなるまで抽出した。抽出溶媒で抽出したカプロラクタムのモル数とクロロホルムで抽出したカプロラクタムのモル数との合計をカプロラクタムの総モル数とした。その結果は下記表4のとおりである。
実施例20ないし22において、250mlの三口丸底フラスコにトルエン溶媒150mlと1倍モル過量の硫酸が含まれるグルタミン酸硫酸系イオン液体0.05モルとを入れ、磁石で攪拌しながら110℃に昇温した後、さらにシクロヘキサノンオキシム0.03モルを加え、イオン液体とケトオキシムとのモル比を5:3とした。反応が0.5時間行われた後、冷却してからトルエン相を取り除き、水8.58gを添加して2-t-ブチルフェノール抽出溶媒で3回の抽出(3回で抽出した抽出溶媒の総量は表5のとおりである)を行い、60℃で5分間攪拌し、分液ロートにて静置することで相分離を行い、抽出溶媒相を収集し、収集された抽出溶媒相をガスクロマトグラフィー装置で分析した。イオン液体相がさらにクロロホルムにより何回も抽出され、毎回30ml、ガスクロマトグラフィー装置で測定した際カプロラクタムがイオン液体にほとんど残らなくなるまで抽出した。抽出溶媒で抽出したカプロラクタムのモル数とクロロホルムで抽出したカプロラクタムのモル数との合計をカプロラクタムの総モル数とした。その結果は下記表5のとおりである。
実施例20のステップを繰り返し行ったが、極性溶媒水は使用しておらず、抽出溶媒の総量はイオン液体の総量の2倍とした。その結果を下記表5に示す。
実施例23ないし26において、250mlの三口丸底フラスコにトルエン溶媒150mlと1倍モル過量の硫酸が含まれるグルタミン酸硫酸系イオン液体0.05モルとを入れ、磁石で攪拌しながら110℃に昇温した後、さらにシクロヘキサノンオキシム0.03モルを加え、イオン液体とケトオキシムとのモル比を5:3とした。反応が0.5時間行われた後、冷却してからトルエン相を取り除き、表6の極性溶媒0.86gと2-t-ブチルフェノール8.58gとを添加し、60℃で5分間攪拌し、分液ロートにて静置することで相分離を行い、抽出溶媒相を収集し、上記抽出工程を2回繰り返し行い、抽出溶媒相を収集し、ガスクロマトグラフィー装置で分析した。イオン液体相がさらにクロロホルムにより何回も抽出され、毎回30ml、ガスクロマトグラフィー装置で測定した際カプロラクタムがイオン液体にほとんど残らなくなるまで抽出した。抽出溶媒で抽出したカプロラクタムのモル数とクロロホルムで抽出したカプロラクタムのモル数との合計をカプロラクタムの総モル数とした。その結果は下記表6のとおりである。
Claims (8)
- ベックマン転位反応によって生成したアミド生成物をアミノ酸型イオン液体から分離する方法であって、アミド生成物を含む該アミノ酸型イオン液体に極性溶媒と抽出溶媒とを添加した後に、該アミノ酸型イオン液体からアミド生成物を分離しており、
前記極性溶媒は、水及びC 1 〜C 3 の脂肪族アルコールよりなる群から選ばれる一つであり、
前記抽出溶媒は、2-t-ブチルフェノール、2-イソプロピルフェノール、エチルアセテート、シクロヘキサン、メチルイソブチルケトン、2-ヘプタノン、1-ペンタノール、1-オクタノール及び2-メチル-2-ブタノールよりなる群から選ばれる一つであり、
前記アミノ酸型イオン液体は、ブレンステッド酸アニオンとアミノ酸カチオンとを含み、前記ブレンステッド酸アニオンは硫酸アニオンであり、前記アミノ酸カチオンはグルタミン酸カチオンであり、
前記アミド生成物は、カプロラクタムであることを特徴とする方法。 - 前記極性溶媒と前記アミノ酸型イオン液体との重量比は10:1から1:50の範囲にある請求項1に記載の方法。
- 前記抽出溶媒と前記アミノ酸型イオン液体との重量比は10:1から1:2の範囲にある請求項1または2に記載の方法。
- 前記アミノ酸カチオンとブレンステッド酸アニオンとのモル比は1:2である請求項1に記載の方法。
- 前記アミド生成物は、前記アミノ酸型イオン液体と有機溶媒と必要に応じてブレンステッド酸とを含む触媒系のもとで、ケトオキシムからベックマン転位反応によって得られた生成物であり、前記ケトオキシムがシクロヘキサノンオキシムである請求項1に記載の方法。
- 前記アミノ酸型イオン液体と前記ケトオキシムとのモル比は1:10から10:1の範囲にある請求項5に記載の方法。
- 前記有機溶媒は芳香族炭化水素である請求項5に記載の方法。
- 前記ベックマン転位反応における反応温度は60ないし150℃であり、反応時間は0.1ないし10時間である請求項1に記載の方法。
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