JP6733036B2 - 乳酸又はその誘導体からアクリル酸を製造するための液相の触媒 - Google Patents

乳酸又はその誘導体からアクリル酸を製造するための液相の触媒 Download PDF

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Description

本発明は、概して、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物を製造するための触媒に関する。具体的には、本発明は、液相の触媒と、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物を含有する供給流を接触させることによって、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物を製造することに関する。
今日、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物は、接着剤、バインダー、コーティング、塗料、光沢剤、洗剤、凝集剤、分散剤、チキソトロープ剤、隔離剤、並びにおむつ及び衛生製品を含む使い捨て吸収性物品で使用される超吸収性ポリマー(superabsorbent polymer、SAP)等の様々な工業材料に使用されている。製造プロセスに関して、アクリル酸は、今日、典型的には、石油又は天然ガス等の化石資源から製造される、プロピレンの2ステップの触媒酸化から製造される。アクリル酸を製造するプロピレンの酸化に関するより多くの及び他の製造方法は、Kirk−Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,Vol.1,pgs.342〜369(5th Ed.,John Wiley & Sons,Inc.,2004)に見出され得る。
化石由来のアクリル酸は、自然に形成されるのに数万年がかかり、消費に短時間のみがかかるため、再生可能ではない資源を使用し、その化石由来の炭素の高い含量により温室効果ガス排出に寄与する。一方、再生可能資源は、それらの消費速度(例えば、100年の時間枠内で)に匹敵する速度で自然なプロセスを介して製造され、自然に又は農業技術を介して補充され得る材料を指す。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、柑橘果実、木本植物、リグノセルロース、炭水化物、ヘミセルロース、セルロース廃棄物等の植物、動物、魚、細菌、真菌、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、より高価になり、潜在的にCO排出規制の対象となっているため、化石由来のアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物の代替となり得る、化石に由来しないアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物に対するニーズが増大している。
再生可能資源、例えば、乳酸(2−ヒドロキシプロピオン酸としても知られている)及び他の材料から化石に由来しないアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物を製造する多くの試みが、この80年以上行われてきた。今日、これらの資源からは、乳酸のみが、糖から高収率(理論収率90%以上、又は糖1g当たり乳酸0.9g以上と同等)及び高純度で、かつ化石由来のアクリル酸とコスト的に競合可能なアクリル酸の製造を支持し得る経済性で製造される。したがって、乳酸又は乳酸塩は、バイオベースのアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物の原材料として働く現実的な機会を提供する。
科学的文献及び特許的技術の圧倒的大部分が、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物の、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物への気相脱水を記載している。しかしながら、液相脱水は、気相脱水を超える重要な利点、例えば、より低い実用温度及び圧力、より長い滞留時間、より低いエネルギーの使用、並びにCO排出、触媒の種類(例えば、均質及び異質)及び触媒の広い選択肢、並びに触媒のコーキングのより低い可能性、より低い安全性の懸念、乳酸腐食のより低い可能性、反応器設計のより広い選択肢等を提供するはずである。米国特許第9,309,180号(Evonik Industries AGに譲渡された)は、乳酸を脱水し、KHPO、KHPO、BaHPO、同様の塩の混合物等の様々な金属塩触媒を使用して液相のアクリル酸を製造するプロセスを開示している。300℃及び4.4時間〜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、高い収率及び選択率を有する、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物の、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物への液相脱水法の必要性が存在する。
本発明の一実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物を、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物を脱水することによって製造するための触媒が提供される。触媒は、溶融塩であり、イオン性液体(ionic liquid、IL)及び酸を含み、ここで、ILは、臭化物アニオン(Br)を有し、酸は、ILに可溶であり、かつルイス酸、ブレンステッド酸、及びこれらの混合物からなる群から選択され、ルイス酸は、CaBr、MgBr、AlBr、CuBr、及びこ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pKを有する。
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、又はこれらの混合物を、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物を脱水することによって製造するための触媒が提供される。触媒は、溶融塩であり、IL及び酸を含み、ここで、ILは、テトラブチルホスホニウム臭化物(PBuBr)であり、酸は、ピロリン酸(H)であり、PBuBr対Hのモル比は、約4.75であり、これにより、アクリル酸が少なくとも約30モル%の収率で製造される。
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、又はこれらの混合物を、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物を脱水することによって製造するための触媒が提供される。触媒は、溶融塩であり、IL及び酸を含み、ここで、ILは、エチルトリフェニルホスホニウム臭化物(EtPPhBr)であり、酸は、臭化水素酸(HBr)であり、EtPPhBr対HBrのモル比は、約2〜約5であり、これにより、アクリル酸が、少なくとも約25モル%の収率で製造される。
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、又はこれらの混合物を、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物を脱水することによって製造するための触媒が提供される。触媒は、溶融塩であり、IL及び酸を含み、ここで、ILは、PBuBrであり、酸は、2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)であり、PBuBr対2−BrPAのモル比は、約20であり、これにより、アクリル酸が、少なくとも約52モル%の収率で製造される。
I 定義
本明細書で使用するとき、用語「化石由来の」材料とは、原油(石油)、天然ガス、石炭、泥炭等の化石資源から製造される材料を指す。
本明細書で使用するとき、用語「化石に由来しない」材料とは、非化石資源から製造される材料を指す。明瞭性のため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「化石に由来しない」材料が、交換可能に使用される。
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(例えば、100年の時間枠内で)で自然過程によって製造される資源である、再生可能な資源から製造される材料を指す。この再生可能な資源は、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(例えば、サトウキビ、ビート、トウモロコシ、ジャガイモ、柑橘果実、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)、動物、魚、細菌、真菌、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年よりも長くかかり、したがって、これらは再生可能資源とは見なされない。
本明細書で使用するとき、用語「再生可能な含有量」は、ASTM D6866−10、方法Bを用いて決定して、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に由来する炭素の量を指す。
本明細書で使用するとき、用語「化学的に不活性な」物質は、別の物質(複数可)と接触するとき、平衡条件下で同じ化学形態のまま留まる物質を指す。本発明の文脈において、「有意に化学的に不活性な」物質と見なされるためには、その物質の約90重量%超が同じ化学形態のまま留まらなくてはならず、「本質的に化学的に不活性な」物質と見なされるためには、その物質の約98重量%超が同じ化学形態のまま留まらなくてはならない。
本明細書で使用するとき、用語「ストリップガス」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、後に採取するために、液体流中の揮発性成分がストリップガスに分配され、このガス流により運ばれることを可能にするように、並流又は逆流の流れのいずれかで、液体流と相互作用するように製造される。
本明細書で使用するとき、用語「より良好な脱離基」は、脱水反応において乳酸のα炭素ヒドロキシル基よりも容易に除去され得る(例えば、より温和な操作条件、又はより低い活性化エネルギー、又はより速い除去速度等)、乳酸のα炭素位置に付着する化学基を指す。より良好な脱離基は、結合のヘテロリシスから生じる付加電子密度を、水酸化物アニオンよりも安定化させることができる。すなわち、より良好な脱離基は、水酸化物アニオンの脱離のΔGよりも低い脱離のΔG’を示す。ヒドロキシル基より良好な脱離基の一覧は、J.March,Advanced Organic Chemistry−Reactions,Mechanisms,and Structure,4th Ed.,Wiley 1992の表10.10に見出すことができ、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」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」は、乳酸、ラクチド、又はこれらの混合物中に含有される乳酸モルを指す。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、乳酸とラクチドの混合物1モルの乳酸当量は、この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、又はこれらの混合物の流入量(mol/分)−乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物の流出量(mol/分)]/[乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物の流入量(mol/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(mol/分)/乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物の流入量(mol/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。この定義の目的のために、触媒重量は、不活性支持体の重量を含まない。
本明細書で使用するとき、kJ/molで示す用語「酸化物形成の標準ギブズ自由エネルギー」は、当業者には周知であるように、それらの標準状態(0.1kPa(1バール)圧力及び25℃又は298.15°K)でのその構成要素からの、その標準状態での1モルの酸化物の形成を伴う、ギブズ自由エネルギーにおける変化として定義される。標準ギブズ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、当業者には周知であるように、25℃の水に溶解した酸の溶液の酸解離定数の負の塩基−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脱水して、アクリル酸又はその誘導体にするための触媒
予期せず、IL及び酸(ルイス酸、ブレンステッド酸、又はこれらの混合物のいずれか)を含む溶融塩触媒は、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物を脱水して、高い収率及び選択率(すなわち、少量かつ少ない副生成物)で、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物にすることができることが見出された。酸はILに可溶であり、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、及びこ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。いずれの理論に束縛されることを望むわけではないが、出願者は、ILと酸の組み合わせが、乳酸又は乳酸誘導体のα炭素の酸素含有基の、ILのBrによる置換をもたらすと仮定する。Brは、その後、β炭素からのプロトンと共に後続の脱離反応で除去されるか、又はβ炭素に異性化され、その後、α炭素からのプロトンと共に後続の脱離反応で除去され(プロトンの除去は共役塩基に支援される)、アクリル酸又はアクリル酸誘導体中に二重結合を形成する。また、出願者は、ルイス酸が、ルイス酸の正味電荷が0であるように、約−600kJmolより低い酸化物形成の標準ギブズ自由エネルギー及びBrを有する親オキソ性金属を含むとも仮定する。
本発明の目的のために、用語「溶融塩触媒」は、IL及び酸を含む触媒を指す。ILは液体状態の塩であり、ある文脈では、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り、ILは、低配位のイオンと短寿命のイオン対とから主になる。文献中に見出されるILの他の名称は、「常温溶融塩」、「低温溶融塩」、「周囲温度溶融塩」、「イオン性溶解物」、「イオン性液体」、「融解塩」、「イオン性ガラス」、「液体電解質」、及び「液体有機塩」である。ILの非限定的な例としては、1−エチル−3−塩化メチルイミダゾリウム、1−ブチル−3−塩化メチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メタンスルホン酸メチルイミダゾリウム、1−ブチル−3−メタンスルホン酸メチルイミダゾリウム、塩化メチルイミダゾリウム、1−エチル−3−酢酸メチルイミダゾリウム、1−エチル−3−エチル硫酸メチルイミダゾリウム、1−エチル−3−チオシアン酸メチルイミダゾリウム、1−ブチル−3−六フッ化リン酸メチルイミダゾリウム、1−エチル−3−テトラフルオロホウ酸メチルイミダゾリウム、テトラブチルホスホニウム臭化物、テトラブチルアンモニウム臭化物、1−ブチルピリジニウム臭化物、1−ブチル−1−塩化メチルピロリジニウム、及びテトラヘキシルアンモニウムヨウ化物である。
塩としては、ILが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、ILは有機カチオンを有する。本発明の別の実施形態では、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、及びこ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、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、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、及びこ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としては、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が挙げられる。アリール置換ホスホニウムカチオンの非限定的な例としては、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が挙げられる。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としては、エチルトリフェニルホスホニウム、ジエチルジフェニルホスホニウム、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が挙げられる。本発明の一実施形態では、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、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、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、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、及びこ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、ILは無機アニオンを有する。本発明の別の実施形態では、無機アニオンは、塩化物(Cl)、臭化物(Br)、ヨウ化物(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、及びこ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、無機アニオンは臭化物(Br)である。本発明のなお更に別の実施形態では、ILは、臭化物(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、ILはテトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)である。本発明の別の実施形態では、ILはエチルトリフェニルホスホニウム臭化物([EtPPh]Br)を有する。
本発明の一実施形態では、酸は、ILに可溶であり、かつルイス酸、ブレンステッド酸、及びこ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、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、ブレンステッド酸は、25℃の水中で約5未満のpKを有する。25℃の水中で約5未満のpKを有するブレンステッド酸の非限定的な例としては、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)が挙げられる。本発明の一実施形態では、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、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、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、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、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、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、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において、2−ブロモプロピオン酸は、乳酸又はラクチド及び3−メチル−1−(4−ブタンスルホン酸)イミダゾリウム臭化物([MIMBS]Br)の反応により調製される。本発明の別の実施形態では、2−ブロモプロピオン酸は、約100℃〜約140℃の温度、約1:1〜約6:1の[MIMBS]Brに対する乳酸のモル比、約5時間の反応時間で、乳酸又はラクチド及び3−メチル−1−(4−ブタンスルホン酸)イミダゾリウム臭化物([MIMBS]Br)の反応により調製される。
本発明の一実施形態では、酸はルイス酸である。本発明の別の実施形態では、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、ルイス酸は、CaBr、MgBr、AlBr、CuBr、及びこ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、ルイス酸は、約−600kJmolより低い酸化物形成の標準ギブズ自由エネルギー、及びルイス酸の正味電荷が0であるようなBrを有する親オキソ性金属を含む。約−600kJmolより低い酸化物形成の標準ギブズ自由エネルギー、及びルイス酸の正味電荷が0であるようなBrを有する親オキソ性金属を含む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。
本発明の一実施形態では、親オキソ性金属は、+1〜+6の範囲の酸化状態を有する。本発明の別の実施形態では、親オキソ性金属は、+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、親オキソ性金属は、+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、ブレンステッド酸対ルイス酸のモル比は、約0.1〜約10である。本発明の更に別の実施形態では、ブレンステッド酸対ルイス酸のモル比は、約0.5〜約5である。本発明のなお更に別の実施形態では、ブレンステッド酸対ルイス酸のモル比は、約1である。
本発明の一実施形態では、ILは、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、酸は、ピロリン酸(H)である。本発明の別の実施形態では、ILは、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、酸は、酢酸(CHCOH)である。本発明の更に別の実施形態では、ILは、[PBu]Brであり、酸は、CaBr、MgBr、AlBr、CuBr、及びこ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、ILは、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、酸は、硫酸(HSO)である。本発明の一実施形態では、ILは、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、酸は、臭化水素酸(HBr)である。本発明の別の実施形態では、ILは、エチルトリフェニルホスホニウム臭化物([EtPPh]Br)であり、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、ILは、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、酸は、HBr、並びにCaBr、MgBr、AlBr、CuBr、及びこれらの混合物からなる群から選択されるルイス酸からなる。本発明のなお更に別の実施形態では、ILは、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、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、ILは、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、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、IL対酸のモル比は、約1〜約30である。本発明の別の実施形態では、IL対酸のモル比は、約2〜約15である。本発明の更に別の実施形態では、IL対酸のモル比は、約3〜約7である。本発明のなお更に別の実施形態では、IL対酸のモル比は、約4である。本発明の一実施形態では、IL対酸のモル比は、約4.75である。本発明の別の実施形態では、IL対酸のモル比は、約10である。本発明の更に別の実施形態では、IL対酸のモル比は、約20である。
本発明の一実施形態では、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]BrとHとのモル比は、約4.75である。
本発明の一実施形態では、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]BrとHBrとのモル比は、約4.75である。
本発明の一実施形態では、[EtPPh]Brと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、[EtPPh]Brと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、[EtPPh]Brと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、[EtPPh]BrとHBrとのモル比は、約4である。
本発明の一実施形態では、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]BrとHSOとのモル比は、約4.75である。
本発明の一実施形態では、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]BrとHPOとのモル比は、約4.75である。
本発明の一実施形態では、[PBu]Brと酢酸(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、[PBu]Brと酢酸(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、[PBu]Brと酢酸(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、[PBu]Brと酢酸(CHCOH)とのモル比は、約4.75である。
本発明の一実施形態では、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]Brと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、[PBu]BrとCuBrとのモル比は、約4.75である。本発明の一実施形態では、[PBu]Brと、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、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、他の化合物は、カチオン及びアニオンを含む。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、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、ヒ酸リン酸塩(arsenatophosphate)、ホスホアルミン酸塩、ホスホホウ酸塩、ホスホクロム酸塩、ホスホモリブデン酸塩、ホスホケイ酸塩、ホスホ硫酸塩、ホスホタングステン酸塩等のヘテロポリホスフェート、及びテルル酸、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、シュウ酸塩を含むリン酸アニオン等のリン酸付加化合物、これらの混合物、又は当業者には明らかであり得る他のものである。
本発明の一実施形態では、溶融塩触媒は、不活性支持体を更に含む。不活性担持体の非限定的な例は、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、又はフラーレン等)、硫酸塩、リン酸塩、タンタル酸塩、セリア、他の金属酸化物、及びこれらの混合物である。本発明の更に別の実施形態では、不活性支持体は、シリカから本質的になる。本発明の更に別の実施形態では、シリカは、非晶質シリカ、石英、トリジマイト石、クリストバル石、モガン石、コース石、及びこ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、シリカは、非晶質シリカである。本発明の一実施形態では、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、不活性支持体は、活性触媒の総重量に基づいて約20重量%〜約90重量%の量に相当する。
本発明の一実施形態では、溶融塩触媒の総重量に基づくIL及び酸の重量は、約100重量%の重量である。本発明の別の実施形態では、溶融塩触媒の総重量に基づく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、溶融塩触媒の総重量に基づく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、溶融塩触媒の総重量に基づく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、溶融塩触媒の総重量に基づくIL及び酸の重量は、約50重量%の重量である。
本発明の一実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこ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、又はこ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が、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、酸が、ピロリン酸(H)であり、[PBu]BrとHとのモル比が、約4.75であり、それによって、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、又はこ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が、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、酸が、臭化水素酸(HBr)であり、[PBu]BrとHBrとのモル比が、約2〜約5であり、それによって、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、乳酸、乳酸誘導体、又はこ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、又はこれらの混合物を製造するための触媒であって、触媒が、溶融塩であり、IL及び酸を含み、ILが、エチルトリフェニルホスホニウム臭化物([EtPPh]Brの)であり、酸が、臭化水素酸(HBr)であり、[EtPPh]Br対HBrのモル比が、約2〜約5であり、それによって、少なくとも約25モル%の収率でアクリル酸が生成される、触媒。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、又はこ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が、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、酸が、2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)であり、[PBu]Brと2−BrPAとのモル比が、約10であり、それによって、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、又はこ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が、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、酸が、3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)であり、[PBu]Brと3−BrPAとのモル比が、約10であり、それによって、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、アクリル酸誘導体、又はこ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が、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、酸が、2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)であり、[PBu]Brと2−BrPAとのモル比が、約20であり、それによって、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、又はこ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が、テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)であり、酸が、3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)であり、[PBu]Brと3−BrPAとのモル比が、約20であり、それによって、少なくとも約52モル%の収率でアクリル酸が生成される。
IL及び酸の他に、本発明の溶融塩触媒は、Xが種々の基から選択され得るホスフィンオキシドOPXを含み得る。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(triphenylphosphine oxide、TPPO)、トリブチルホスフィンオキシド(tributylphosphine oxide、TBPO)、トリエチルホスフィンオキシド(triethylphosphine oxide、TEPO)、及びトリオクチルホスフィンオキシド(trioctylphosphine oxide、TOPO)である。
本発明の溶融塩触媒は、複数の化学反応を触媒するために利用され得る。反応の非限定的な例は、乳酸、乳酸誘導体、又はこ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、又はこ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;水の存在下における乳酸の3−ヒドロキシプロピオン酸への異性化;水素ガスの存在下における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、又はこれらの混合物の製造方法
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、又はこれらの混合物を、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物へと脱水する方法を提供する。本発明の一実施形態では、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、及びこれらの混合物からなる群から選択され、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、及びこ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、又はこれらの混合物(ラセミ混合物を含む)であり得る。乳酸のα−炭素ヒドロキシル基が良好な脱離基ではなく、乳酸のカルボン酸基が脱炭酸又は脱カルボニルしやすいことは、当業者には公知である。この脱炭酸及び脱カルボニルは、ヒドロキシル基の除去よりも容易であり、多くの過去の試みがアクリル酸の商業的に実行可能な量の製造に失敗した理由である。いずれの理論にも束縛されるものではないが、ヒドロキシル基がより良好な脱離基によって置換されカルボン酸基が保護されるか、又は両方のヒドロキシル基がより良好な脱離基によって置換されカルボン酸基が保護されると、乳酸から商業的に実行可能な量のアクリル酸を製造することができると、出願者らは考える。
保護されたカルボン酸基を有する乳酸誘導体の非限定的な例は、乳酸の金属塩若しくはアンモニウム塩(乳酸金属塩又は乳酸アンモニウム塩とも呼ばれる)、乳酸のアルキルエステル(乳酸アルキルとも呼ばれる)、乳酸の環状ジエステル、又はこ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り、乳酸アルキルの非限定的な例は、乳酸メチル(methyl lactate、MLA)、乳酸エチル(ethyl lactate、ELA)、乳酸ブチル、及び乳酸2−エチルヘキシルであり、乳酸の環状ジエステルの非限定的な例は、ジラクチド(ラクチドとも呼ばれる)である。
ヒドロキシル基を良好な脱離基によって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-fluoropropionic acid、2−FPA)、2−クロロプロピオン酸(2-chloropropionic acid、2−ClPA)、2−ブロモプロピオン酸(2-bromopropionic acid、2−BrPA)、2−ヨードプロピオン酸(2-iodopropionic acid、2−IPA)、又はこ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-acetoxypropionic acid、2−APA)及び2−トリフルオロアセトキシプロピオン酸(2-trifluoroacetoxypropionic acid、2−TFPA)である。
両方のヒドロキシル基が良好な脱離基によって置換され、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、又はこ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−メトキシプロピオン酸塩、及びメチル2−エトキシプロピオン酸塩であり、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ン酸塩及びエチル2−フェノキシプロピオン酸塩であり、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ン酸塩(methyl 2-acetoxypropionate、MAPA)、エチル2−アセトキシプロピオン酸塩(ethyl 2-acetoxypropionate、EAPA)、及びエチル2−トリフルオアセトキシプロピオン酸塩(ethyl 2-trifluoacetoxypropionate、ETFP)である。
本発明の一実施形態では、乳酸誘導体は、カルボキシル基が保護された乳酸、ヒドロキシル基がより良好な脱離基によって置換された乳酸、その両方のカルボキシル基が保護されヒドロキシル基がより良好な脱離基によって置換された乳酸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-acetoxypropionic acid、2−APA)、ETFP、及び2−ブロモプロピオン酸(2-bromopropionic acid、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。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-bromopropionic acid、3−BrPA)であり得る。
乳酸は、供給流中で、モノマーの形態であってもよく、オリゴマーとしてあってもよい。本発明の一実施形態では、供給流中の乳酸のオリゴマーは、乳酸、乳酸誘導体、又はこ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、供給流中の乳酸のオリゴマーは、乳酸、乳酸誘導体、又はこ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、乳酸供給流のオリゴマーは、乳酸、乳酸誘導体、又はこ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、供給流中で本質的にモノマー形態である。
供給流からオリゴマーを除去するプロセスは、精製ステップ又は加熱ステップによる加水分解を含み得る。本発明の一実施形態では、加熱ステップは、約50℃〜約100℃の温度で供給流を加熱して、乳酸のオリゴマーを加水分解することを含み得る。本発明の別の実施形態では、加熱ステップは、約95℃〜約100℃の温度で供給流を加熱して、乳酸のオリゴマーを加水分解することを含み得る。本発明の更に別の実施形態では、加熱ステップは、約50℃〜約100℃の温度で供給流を加熱して、乳酸のオリゴマーを加水分解し、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物の総量に基づいて、少なくとも80重量%のモノマー形態の乳酸を含むモノマー乳酸供給流を生成することを含み得る。本発明のなお更に別の実施形態では、加熱ステップは、約50℃〜約100℃の温度で供給流を加熱して、乳酸のオリゴマーを加水分解し、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物の総量に基づいて、少なくとも95重量%のモノマー形態の乳酸を含むモノマー乳酸供給流を生成することを含み得る。本発明の一実施形態では、約88重量%の乳酸、乳酸誘導体、又はこ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、約20重量%の乳酸水溶液を生成する。
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塩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、又はこ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的な例は、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的な例は、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、及びこ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的な例は、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的な例は、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的な例は、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、又はこれらの混合物は、糖発酵、又は糖若しくはグリセリン等の他の原材料の化学的変換によって生成され得る。今日世界のほぼ全ての乳酸の製造は、糖発酵によるが、しかしながら、現在、化学的変換技術は、パイロット規模又はデモ規模である。また、糖原材料は、第1世代の糖(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、米等からの糖)又は第2世代の糖(すなわち、バイオマス、又はバガス、トウモロコシストーバ、籾殻、麦稈等の農業廃棄物の加水分解からの糖)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、又はこ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、又はこ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、液体及びガスを含む。
本発明の一実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物を製造する方法は、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物を含む供給流を、ある温度で反応器内の溶融塩触媒と接触させることを含み、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、又はこれらの混合物が、反応器内で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、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、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、又はこ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的な例は、水、炭化水素、塩化炭化水素、臭化炭化水素、フッ化炭化水素、エステル、エーテル、ケトン、及びこれらの混合物である。炭化水素の非限定的な例は、C5〜C8線状及び分岐状アルカンである。エステルの非限定的な例は、酢酸エチルである。エーテルの非限定的な例は、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、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、本質的に化学的に不活性な希釈剤は、水から本質的になる。本発明の一実施形態では、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、又はこ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、又はこ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、又はこ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(butylated hydroxy toluene、BHT)、ブチル化ヒドロキシアニソール(butylated hydroxy anisole、BHA)、又はこ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、又はこ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これらの混合物を更に含む。
本発明の一実施形態では、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、又はこ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、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、又はこ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、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、又はこ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、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、又はこ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、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、又はこ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、供給流中の乳酸、乳酸誘導体、又はこ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、供給流中の乳酸、乳酸誘導体、又はこ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、供給流中の乳酸、乳酸誘導体、又はこ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、供給流中の乳酸、乳酸誘導体、又はこ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、供給流中の乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物の濃度は、約50重量%である。
本発明での使用に好適な反応器の非限定的な例は、静的反応器、撹拌槽反応器、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、撹拌槽反応器である。本発明の別の実施形態では、撹拌槽反応器は、単一層式反応器である。単一層式反応器は、内表面から外表面へ延在し、壁厚を有する単一層(壁とも呼ばれる)からなる。内表面は、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、単一層式反応器は、壁、外表面、及び内表面を備え、壁が、壁材料で製造され、壁厚を有し、外表面から内表面へ延在し、内表面が、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、単一層式反応器の壁厚は、約2mm〜約30mmである。本発明の別の実施形態では、単一層式反応器の壁厚は、約3mm〜約20mmである。本発明の更に別の実施形態では、単一層式反応器の壁厚は、約4mm〜約10mmである。本発明のなお更に別の実施形態では、単一層式反応器の壁厚は、約5mm〜約8mmである。
本発明の一実施形態では、撹拌槽反応器は、二層式反応器である。二層式反応器は、溶融塩触媒、供給流、及び生成物流と接触し、二層式反応器の最も内側の表面である内表面を備える。二層式反応器は、内層厚を有する内層、外層厚を有する外層、外層と内層との間の境界面、及び二層式反応器の最も外側の表面である外表面からなる。本発明の別の実施形態では、二層式反応器の外層は、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、二層式反応器は、外層、内層、外表面、内表面、及び外層と内層との間の境界面を備え、外層が、外層材料から製造され、外層厚を有し、境界面から外表面へ延在し、内層が、内層材料から製造され、内層厚を有し、内表面から境界面へ延在し、内表面が、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、外層は、2つ以上の副層を含む。
本発明の一実施形態では、二層式反応器の内層厚は、約1mm〜約20mmである。本発明の別の実施形態では、二層式反応器の内層厚は、約1.5mm〜約10mmである。本発明の更に別の実施形態では、二層式反応器の内層厚は、約2mm〜約8mmである。本発明のなお更に別の実施形態では、二層式反応器の内層厚は、約3mm〜約6mmである。本発明の一実施形態では、二層式反応器の外層厚は、約1mm〜約20mmである。本発明の別の実施形態では、二層式反応器の外層厚は、約1.5mm〜約10mmである。本発明の更に別の実施形態では、二層式反応器の外層厚は、約2mm〜約8mmである。本発明のなお更に別の実施形態では、二層式反応器の外層厚は、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。壁材料又は内層材料のいずれかとして本発明に使用され得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(登録商標)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);及びプラスチック材料(例えば、ポリテトラフルオロエチレン(polytetrafluoroethylene、PTFE)、ポリエーテルエーテルケトン(polyetherether ketone、PEEK)、及びポリエーテルスルホン(polyether sulfone、PES))である。本発明の一実施形態では、外層材料は、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、二層式反応器の外層材料は、ステンレス鋼であり、内層材料は、チタンである。
本発明の一実施形態では、単一層式反応器は、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、二層式反応器は、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に、腐食速度は、当業者には既知であるように、反応条件に曝露する前後で、壁材料試料又は内層材料試料を計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、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、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、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、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、脱水中の温度は、約50℃超である。本発明の別の実施形態では、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、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、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、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、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、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、脱水中の温度は、約160℃である。本発明の一実施形態では、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、大気圧で、又は大気圧よりも高い圧力で実施され得る。本発明の一実施形態では、接触は、少なくとも約0.1kPa(1バール)の総計圧下で実施される。本発明の別の実施形態では、接触は、約25kPa〜約0.2kPa(約250ミリバール〜約2バール)の総計圧力下で実施される。本発明の更に別の実施形態では、接触は、大気圧で実施される。
本発明の一実施形態では、WHSVは、約0.02h−1〜約10h−1である。本発明の別の実施形態では、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、WHSVは、約0.3h−1〜約1.4−1である。本発明のなお更に別の実施形態では、WHSVは、約0.3h−1〜約0.4−1である。本発明の一実施形態では、WHSVは、約0.44h−1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、又はこれらの混合物は、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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物は、少なくとも約20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、又はこれらの混合物は、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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物は、少なくとも40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、又はこれらの混合物は、少なくとも約60モル%の収率で生成される。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、又はこれらの混合物は、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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物は、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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物は、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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物は、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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物は、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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物は、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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物は、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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物は、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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物と共に不純物として生成され、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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物と共に不純物として生成され、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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物は、少なくとも約10モル%の収率、及び約72時間のTOSにわたり少なくとも約50モル%の選択率で生成され、プロピオン酸が、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物と共に不純物として生成され、プロピオン酸の選択率は、約72hのTOSにわたり約5モル%未満である。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、又はこれらの混合物は、少なくとも約30モル%の収率、及び約72時間のTOSにわたり少なくとも約70モル%の選択率で生成され、プロピオン酸が、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物と共に不純物として生成され、プロピオン酸の選択率は、約72時間のTOSにわたり約1モル%未満である。
本発明の一実施形態では、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物は、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、及びこれらの混合物の約50%を超える変換率で生成される。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、又はこれらの混合物は、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、及びこれらの混合物の約80%を超える変換率で生成される。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、又はこれらの混合物は、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、及びこれらの混合物の約90%を超える変換率で生成される。
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−ペンタンジオンは各々、約2モル%未満の収率でアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこ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−ペンタンジオンは各々、約0.5モル%未満の収率でアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこ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、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物と共に、約8モル%未満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、アセトアルデヒドは、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物と共に、約4モル%未満の収率で生成される。本発明の一実施形態では、アセトアルデヒドは、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物と共に、約3モル%未満の収率で生成される。
供給流は、簡略なチューブで、又は噴霧ノズルを通して、反応器へ導入されてもよい。噴霧ノズルの非限定的な例は、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を含む。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、種々の方法を介し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的な例は、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。不活性ガス又はキャリアガスを、ガスストリッピングに使用してもよい。ストリップガスとしての非限定的な例は、空気、窒素、アルゴン、一酸化炭素、二酸化炭素、アセトアルデヒドである。本発明の一実施形態では、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、ストリップガスは、空気、窒素、アルゴン、一酸化炭素、及びこれらの混合物からなる群から選択される。
脱水で生成された生成物流を冷却して、生成物流として液体アクリル酸流を得る。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、冷却ステップでの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、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、又はこれらの混合物を含む生成物流は、米国特許出願公開第US2013/0274518(A1)号(参照により本明細書に組み込まれる)に記載の抽出、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使用して精製されて、粗及び精製アクリル酸を生成し得る。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使用して重合し、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、又はこれらの混合物を製造する方法は、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物を含む供給流をある温度で反応器内の溶融塩触媒と接触させることを含み、溶融塩触媒は、IL及び酸を含み、それによりアクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物が、反応器内で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、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対酸のモル比は、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、IL対酸のモル比は、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、2−APAを含む供給流を220℃の反応器内で溶融塩触媒と接触させることを含み、溶融塩触媒が、約4.75のモル比で[PBu]Br及びHを含み、接触が、大気圧下及びストリップガスの存在下で進行し、ストリップガスが、アルゴンであり、アクリル酸が、反応器内での接触の結果として少なくとも約30モル%の収率で生成される。
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、2−APAを含む供給流を220℃の反応器内で溶融塩触媒と接触させることを含み、溶融塩触媒が、約4.75のモル比で[PBu]Br及びHBrを含み、接触が、大気圧下で進行し、アクリル酸が、反応器内での接触の結果として少なくとも約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、アクリル酸を製造するための方法は、2−APAを含む供給流を220℃の反応器内で溶融塩触媒と接触させることを含み、溶融塩触媒が、約4のモル比でエチルトリフェニルホスホニウム臭化物([EtPPh]Br)及びHBrを含み、接触が、大気圧下で進行し、アクリル酸が、反応器内での接触の結果として少なくとも約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、アクリル酸を製造するための方法は、ラクチドを含む供給流を150℃の反応器内で溶融塩触媒と接触させることを含み、溶融塩触媒が、約10のモル比でテトラブチルホスホニウム臭化物[PBu]Br及び2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)を含み、接触が、大気圧下で進行し、アクリル酸が、反応器内での接触の結果として少なくとも約47モル%の収率で生成される。
本発明の一実施形態では、アクリル酸を製造するための方法は、ラクチドを含む供給流を150℃の反応器内で溶融塩触媒と接触させることを含み、溶融塩触媒が、約20のモル比でテトラブチルホスホニウム臭化物[PBu]Br及び2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)を含み、接触が、大気圧下で進行し、アクリル酸が、反応器内での接触の結果として少なくとも約52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、又はこれらの混合物を製造する方法は、一段階プロセスであり、一段階プロセスへの供給流が、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物であり、一段階プロセスからの排出流は、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物である。本発明の別の実施形態では、一段階プロセスへの供給流は、ラクチドであり、一段階プロセスからの排出流は、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、又はこれらの混合物を製造する方法は、二段階プロセスであり、二段階プロセスの第1のステップへの供給流は、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物であり、二段階プロセスの第1のステップからの排出流及び第2のステップへの供給流が、2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)であり、二段階プロセスの第2のステップからの排出流が、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこ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、二段階プロセスの第1のステップへの供給流は、ラクチドであり、二段階プロセスの第2のステップからの排出流は、アクリル酸である。
本発明の一実施形態では、アクリル酸を製造する方法は、二段階プロセスであり、二段階プロセスの第1のステップへの供給流が、ラクチドであり、第1のステップが、約120℃の温度及び大気圧で約5時間の間、ラクチドを3−メチル−1−(4−ブタンスルホン酸)イミダゾリウム臭化物([MIMBS]Br)と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%を超える収率、及び約95モル%を超える選択率で生成され、2−BrPAが、第2のステップへ供給され、第2のステップが、約160℃の温度及び大気圧で約3時間の間2−BrPAを[PBu]Brと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%を超える収率及び約85モル%を超える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、又はこれらの混合物を製造する方法は、三段階プロセスであり、三段階プロセスの第1のステップへの供給流は、乳酸、乳酸誘導体、又はこれらの混合物であり、三段階プロセスの第1のステップからの排出流及び第2のステップへの供給流が、2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)であり、三段階プロセスの第2のステップからの排出流及び第3のステップへの供給流が、3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)であり、三段階プロセスの第3のステップからの排出流が、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物である。本発明の更に別の実施形態では、三段階プロセスの第1のステップへの供給流は、ラクチドであり、三段階プロセスの第3のステップからの排出流は、アクリル酸である。
本発明のなお更に別の実施形態では、アクリル酸を製造する方法は、三段階プロセスであり、三段階プロセスの第1のステップへの供給流が、ラクチドであり、第1のステップが、約120℃の温度及び大気圧で約5時間の間、ラクチドを3−メチル−1−(4−ブタンスルホン酸)イミダゾリウム臭化物([MIMBS]Br)と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%を超える収率、及び約95モル%を超える選択率で生成され、2−BrPAが、第2のステップへ供給され、第2のステップが、約160℃の温度及び大気圧で約20時間の間、2−BrPAを[PBu]Brと接触させるステップを含み、それによって3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA)が、約80モル%を超える収率、及び約90モル%を超える選択率で生成され、3−BrPAが、第3のステップへ供給され、第3ステップが、約180℃の温度及び大気圧で約30分間、3−BrPAをトリオクチルアミン(TOA)と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%を超える収率及び約90モル%を超える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、反応器内で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、反応器内で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、反応器内で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、反応器内で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、反応器内で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、反応器内で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、反応器内で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、反応器内で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、乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPA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、乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPA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、乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPA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、乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比は、約1:2:0.1である。
本発明の一実施形態では、乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br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、乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br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、乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br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、乳酸等価物(LAe)対[PBu]Brのモル比は、約1:1である。本発明の一実施形態では、乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br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、生成されたら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、蒸留を介し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、ストリップガスを使用して除去される。
本発明の一実施形態では、水は、反応器内に導入されたら、又は反応器内で生成されたら、反応器から除去される。本発明の別の実施形態では、水は、蒸留を介し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、ストリップガスを使用して除去される。
本発明の一実施形態では、供給流は、乳酸及び水を含み、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、乳酸及び水を含み、乳酸オリゴマーは、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、乳酸及び水を含み、乳酸オリゴマー及びアクリル酸は、反応器内で同時に生成される。本発明の一実施形態では、供給流は、乳酸及び水を含み、乳酸オリゴマー及びアクリル酸は、反応器内で同時に生成され、生成された水は、乳酸オリゴマー及びアクリル酸の生成と同時に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、乳酸及び水を含み、ラクチド及びアクリル酸は、反応器内で同時に生成される。本発明の更に別の実施形態では、供給流は、乳酸及び水を含み、ラクチド及びアクリル酸は、反応器内で同時に生成され、生成された水は、ラクチド及びアクリル酸の生成と同時に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、乳酸及び水を含み、ラクチド及びアクリル酸は、反応器内で同時に生成され、生成されたアクリル酸及び水は、ラクチドの生成と同時に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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、生成されたときに反応器から除去され、アクリル酸は、約58モル%を上回る収率で生成される。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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、生成されたときに反応器から除去され、アクリル酸は、約70モル%を上回る収率で生成される。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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、生成されたときに反応器から除去され、アクリル酸は、約80モル%を上回る収率で生成される。
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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、生成されたときに反応器から除去され、アクリル酸は、約56モル%を上回る収率で生成される。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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、生成されたときに反応器から除去され、アクリル酸は、約70モル%を上回る収率で生成される。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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、生成されたときに反応器から除去され、アクリル酸は、約80モル%を上回る収率で生成される。
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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、生成されたときに反応器から除去され、アクリル酸は、約54モル%を上回る収率で生成される。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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、生成されたときに反応器から除去され、アクリル酸は、約70モル%を上回る収率で生成される。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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、生成されたときに反応器から除去され、アクリル酸は、約80モル%を上回る収率で生成される。
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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、生成されたときに反応器から除去され、アクリル酸は、約50モル%を上回る収率で生成される。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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、生成されたときに反応器から除去され、アクリル酸は、約70モル%を上回る収率で生成される。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、乳酸等価物対[PBu]Br対2−BrPA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、生成されたときに反応器から除去され、アクリル酸は、約80モル%を上回る収率で生成される。
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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Brのモル比2.57:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Brイオン性液体を用いる2−APAからのアクリル酸合成
18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物塩触媒([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内に置き、次いでオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃に加熱した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。2−APAをガラス反応器内にゆっくりと滴下し、水冷コンデンサを使用して反応生成物を半バッチ式で除去した。液体生成物を氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比71.8:28:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、0.37gの固体ピロリン酸(H;1.86mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を300rpmの速度で用いて連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比28の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比36:14:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、0.73gの固体ピロリン酸(H;3.71mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比14の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比18:7:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、1.47gの固体ピロリン酸(H;7.43mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比7の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.16gの固体ピロリン酸(H;10.94mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比9:3.5:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.94gの固体ピロリン酸(H;14.85mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比3.5の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比2.57:1:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、10.28gの固体ピロリン酸(H;51.99mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比1の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対Hのモル比1.47:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、H酸を用いる2−APAからのアクリル酸合成
18gの固体ピロリン酸触媒(H;91.02mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)を、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内に置き、次いでオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃に加熱した。触媒が220℃に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。ガラス反応器中に制御不能な泡沫が認められ、蒸留物は得られず、したがってアクリル酸収率は、0モル%であった。
実施例9−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対KBrのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びKBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、1.32gの固体臭化カリウム(KBr;10.94mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号P0838)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約0.7モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例10−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対CaBrのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びCaBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.23gの固体臭化カルシウム(CaBr;10.94mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号233749)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対MgBrのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びMgBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.06gの固体臭化マグネシウム(MgBr;10.94mmol、≧98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号360074)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対AlBrのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びAlBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.98gの固体三臭化アルミニウム(AlBr;10.94mmol、≧98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号210072)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対InBrのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びInBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、3.92gの固体三臭化インジウム(InBr;10.94mmol、≧99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号308285)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析によって、約0.8モル%のアクリル酸収率、及び≧97モル%の2−APA変換率を得た。
実施例14−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対NiBrのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びNiBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.44gの固体二臭化ニッケル(NiBr;10.94mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号217891)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約0.5モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例15−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対CoBrのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びCoBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.42gの固体二臭化コバルト(CoBr;10.94mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号334022)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約0.6モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例16−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対ZnBrのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びZnBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.47gの固体二臭化亜鉛(ZnBr;10.94mmol、99.999%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号230022)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約0.7モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例17−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対FeBrのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びFeBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、3.30gの固体三臭化鉄FeBr;10.94mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号217883)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約1.0モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例18−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対GaBrのモル比14.95:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びGaBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.76gの固体三臭化ガリウムGaBr;8.93mmol、99.999%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号381357)、及び14.69gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;42.43mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約1.2モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例19−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対CuBrのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びCuBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.47gの固体二臭化銅CuBr;10.94mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号221775)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HBr/AlBrのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びHBr/AlBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.98gの固体三臭化アルミニウム(AlBr;10.94mmol、≧98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号210072)、1.88gの液体臭化水素酸(HBr;10.94mmol、47%;Merck KGaA,Darmstadt,Germany;カタログ番号1.00304.0500)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッドスターラーを用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対酢酸のモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及び酢酸(CHCOH)溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、0.67gの液体酢酸(酢酸;11.16mmol、100%;Merck Schuchardt OHG,Hohenbrunn,Germany;カタログ番号100063)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、99%;Alfa Aesar,Karlsruhe,Germany;カタログ番号A10868)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、ホースポンプによって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HPOのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びHPO溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、1.26gの液体リン酸(HPO;10.94mmol、85%;Merck KGaA,Darmstadt,Germany;カタログ番号1.00573.1000)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッドスターラーを用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HSOのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びHSO溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.15gの液体硫酸HSO;10.94mmol、50%;PanReac AppliChem,Darmstadt,Germany;カタログ番号A2102,2500)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HBrのモル比51.4:20:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、0.45gの液体臭化水素酸(HBr;2.61mmol、47%;Merck KGaA,Darmstadt,Germany;カタログ番号1.00304.0500)、及び18.01gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;52.01mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比20の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.72g(134.1mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HBrのモル比25.7:10:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、0.90gの液体臭化水素酸(HBr;5.23mmol、47%;Merck KGaA,Darmstadt,Germany;カタログ番号1.00304.0500)、及び18.02gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;52.04mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比10の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.78g(134.6mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HBrのモル比15.7:6:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、1.47gの液体臭化水素酸(HBr;8.54mmol、47%;Merck KGaA,Darmstadt,Germany;カタログ番号1.00304.0500)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比6の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.66g(133.7mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HBrのモル比12.2:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、1.88gの液体臭化水素酸(HBr;10.94mmol、47%;Merck KGaA,Darmstadt,Germany;カタログ番号1.00304.0500)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HBrのモル比12.2:4.75:1、温度160℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、1.88gの液体臭化水素酸(HBr;10.94mmol、47%;Merck KGaA,Darmstadt,Germany;カタログ番号1.00304.0500)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、99%;Alfa Aesar,Karlsruhe,Germany;カタログ番号A10868)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら160℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が160℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、ホースポンプによって0.2mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。2−APAをガラス反応器内にゆっくり滴下した。160℃の低い反応温度のため、反応生成物は半バッチ式で除去されなかった。ガス状副生成物を、オフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、反応フラスコをオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HBrのモル比12.2:4.75:1、温度180℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、1.88gの液体臭化水素酸(HBr;10.94mmol、47%;Merck KGaA,Darmstadt,Germany;カタログ番号1.00304.0500)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、99%;Alfa Aesar,Karlsruhe,Germany;カタログ番号A10868)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら180℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が180℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、ホースポンプによって0.2mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。2−APAをガラス反応器内にゆっくり滴下した。180℃の低い反応温度のため、反応生成物は半バッチ式で除去されなかった。ガス状副生成物を、オフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、反応フラスコをオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HBrのモル比10.3:4:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.23gの液体臭化水素酸(HBr;12.95mmol、47%;Merck KGaA,Darmstadt,Germany;カタログ番号1.00304.0500)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.68g(133.8mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HBrのモル比5.1:2:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、4.47gの液体臭化水素酸(HBr;25.97mmol、47%;Merck KGaA,Darmstadt,Germany;カタログ番号1.00304.0500)、及び18.02gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;52.04mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比2の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対HBrのモル比10.3:1、及びストリップガスを使用しない、HBr酸を用いる2−APAからのアクリル酸合成
2.46gの液体臭化水素酸(HBr;14.29mmol、47%;Merck KGaA,Darmstadt,Germany;カタログ番号1.00304.0500)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で19.41g(146.9mmol)の合成された純粋な2−APAと混合し、次いでオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度に加熱した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに三つ口ガラス反応器内の残留物の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約0モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例31−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比24.2:4.75:1、温度220℃、及びアルゴンストリップガスを使用する、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、4.3gの固体ピロリン酸(H;21.9mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び36gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;104mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、70g(530mmol)の合成された純粋な2−APAを、ホースポンプによって0.25mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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ストリップガスを使用して反応生成物を半バッチ式で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。5時間の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比17.7:3.5:1、温度220℃、及びアルゴンストリップガスを使用する、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、5.9gの固体ピロリン酸(H;30mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び36gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;104mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比3.5の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、70g(530mmol)の合成された純粋な2−APAを、ホースポンプによって0.25mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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ストリップガスを使用して反応生成物を半バッチ式で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。5時間の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約23モル%のアクリル酸収率、及び約≧97モル%の2−APA変換率を示した。
実施例33−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Cl対Hのモル比10.8:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Cl及びH溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.44gの固体ピロリン酸(H;12.34mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム塩化物([PBu]Cl;8.6mmol、96%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号144800)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、<1モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例34−乳酸等価物(LAe)対[PBu]I対Hのモル比13.9:4.75:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]I及びH溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、1.9gの固体ピロリン酸(H;9.61mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウムヨウ化物([PBu]I;45.66mmol、98%;Alfa Aesar GmbH & Co KG,Karlsruhe,Germany;カタログ番号A16792)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4.75の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、漏斗によって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、1gのメシチレン(C(CH;8.15mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、<1モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例35−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比6.6:3.5:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いる88重量%の乳酸水溶液からのアクリル酸合成
まず、2.90gの固体ピロリン酸(H;14.85mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比3.5の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、10gの88重量%L−乳酸溶液(Corbion Purac Co.,Lenexa KS;97.8mmol LAe)を、漏斗によって0.33mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、0.5gのヒドロキノン(C−1,4−(OH);4.52mmol、99.5%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号H17902)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約4モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例36−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比9:3.5:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
10gの固体ラクチド(C;66.61mmol、133.22mmol LAe、>96%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号303143)を100mLの三つ口ガラス反応器内に置いた。まず、2.90gの固体ピロリン酸(H;14.85mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比3.5の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒御延び反応物を220℃の一定温度で保持しながら、反応生成物を半バッチ式で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、0.5gのヒドロキノン(C−1,4−(OH);4.52mmol、99.5%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号H17902)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約8.8モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例37−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比3.1:3.5:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いるETFPからのアクリル酸合成
まず、2.90gの固体ピロリン酸(H;14.85mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比3.5の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、10g(46.7mmol)の合成された純粋なETFPを、漏斗によって0.33mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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的で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、0.5gのメシチレン(C(CH;4.08mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約15.6モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例38−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比4.2:3.5:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いるEAPAからのアクリル酸合成
まず、2.90gの固体ピロリン酸(H;14.85mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比3.5の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、10g(62.4mmol)の合成された純粋なEAPAを、漏斗によって0.33mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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的で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、0.5gのメシチレン(C(CH;4.08mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約2.8モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例39−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比3.6:3.5:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いる2−TFPAからのアクリル酸合成
まず、2.90gの固体ピロリン酸(H;14.85mmol、≧90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)、及び18gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;51.99mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比3.5の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、10g(53.8mmol)の合成された純粋な2−TFPAを、漏斗によって0.33mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、0.5gのメシチレン(C(CH;4.08mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号M7200)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、約5モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例40−乳酸等価物(LAe)対[pTolPPh]Br対HBrのモル比9.3:4:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[pTolPPh]Br及びHBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.43gの液体臭化水素酸(HBr;14.42mmol、48%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号244260)及び25gの固体(p−トリル)トリフェニルホスホニウム臭化物([pTolPPh]Br;57.69mmol、100%)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、ホースポンプによって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、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(0.44mmol、97%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号178837)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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−乳酸等価物(LAe)対[EtPPh]Br対HBrのモル比10:4:1、温度220℃、及びストリップガスを使用しない、[EtPPh]Br及びHBr溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
まず、2.25gの液体臭化水素酸(HBr;13.35mmol、48%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号244260)、及び20gの固体エチルトリフェニルホスホニウム臭化物([EtPPh]Br;53.33mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号E50604)を室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、次いで触媒をオーバーヘッド撹拌機を用いて300rpmの速度で連続撹拌しながら220℃の温度で加熱することによって、モル比4の溶融塩触媒を調製した。溶融塩触媒が220℃の一定温度に達した後に、17.64g(133.5mmol)の合成された純粋な2−APAを、ホースポンプによって0.5mL/分の一定の供給速度でガラス反応器内に供給した。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で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。150分の全プロセス時間の後に、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(0.44mmol、97%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号178837)を内部標準として蒸留フラスコに添加し、採取された蒸留物並びに溶融塩触媒の両方をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。蒸留物のH qNMR分析は、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の結果一覧は、下記の表1に見ることができる。全ての反応は、注釈されているものを除き溶融塩触媒の温度を一定の220℃で、注釈されているものを除きストリップガスを使用せずに行われた。
Figure 0006733036
溶融塩触媒の温度は一定の160℃で行った。
**溶融塩触媒の温度は一定の180℃で行った。
^Arストリップガス
実施例42−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:1:0.1、温度150℃、及び反応時間48時間での、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
17.31gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;50mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.60gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA;5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を反応混合物に添加し、このように[PBu]Brと2−BrPAとのモル比10を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。48時間の全プロセス時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約47モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例43−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、温度110℃、及び反応時間168時間での、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら110℃の反応温度に加熱した。反応混合物が110℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。168時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約24モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例44−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、温度130℃、及び反応時間168時間での、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら130℃の反応温度に加熱した。反応混合物が130℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。168時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約44モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例45−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、温度150℃、及び反応時間48時間での、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.60gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA;5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を反応混合物に添加し、このように[PBu]Brと2−BrPAとのモル比20を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。48時間の全プロセス時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析する。反応混合物のH qNMR分析は、約52モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例46−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、温度150℃、及び反応時間96時間での、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び5.12gの液体乳酸(50mmol、88%;Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。96時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約31モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例47−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、温度150℃、及び反応時間168時間での、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び6.03gの液体乳酸エチル(50mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号W244007)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。168時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約7モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例48−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、温度160℃、及び反応時間24時間での、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら160℃の反応温度に加熱した。反応混合物が160℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。24時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約58モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例49−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、温度170℃、及び反応時間7時間での、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら170℃の反応温度に加熱した。反応混合物が170℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。7時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約56モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例50−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、温度190℃、及び反応時間2時間での、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。2時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約54モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例51−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、温度220℃、及び反応時間0.33時間での、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら220℃の反応温度に加熱した。反応混合物が220℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。0.33時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約50モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例42〜51の結果一覧は、下記の表2に見ることができる。全ての例では、溶融塩触媒は、]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 0006733036
実施例52−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対MgBrのモル比1:2:0.1、温度150℃、及び反応時間48時間での、[PBu]Br及びMgBr溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.94gの固体MgBr(5mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号360074)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対MgBrのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。48時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約56モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例53−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比1:2:0.1、温度150℃、及び反応時間96.5時間での、[PBu]Br及びH溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.99gの固体H(5mmol、90%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号83210)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対Hのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。96.5時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約47モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例54−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HBrのモル比1:2:0.1、温度150℃、及び反応時間71時間での、[PBu]Br及びHBr溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.84gの液体HBr(5mmol、48%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号244260)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対HBrのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。71時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約43モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例55−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対酢酸のモル比1:2:0.1、温度150℃、及び反応時間168時間での、[PBu]Br及び酢酸溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.3gの液体酢酸(5mmol、100%;VWR International GmbH,Darmstadt,Germany;カタログ番号20104.334)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対酢酸のモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。168時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約30モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例56−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Brのモル比1:2、温度150℃、及び反応時間168時間での、[PBu]Brを用い、更なる酸を用いないラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Brのモル比1:2を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。168時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約32モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例52〜56の結果一覧は、下記の表3に見ることができる。全ての例では、ラクチドは、供給流に含まれる乳酸誘導体であり、乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対酸のモル比は、1:2:0.1であった。
Figure 0006733036
実施例57−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、温度150℃、及び反応時間168時間での、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いる2−APAからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び6.88gの合成された純粋な2−APA(50mmol)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。168時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約42モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例58−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2.5:0.125、温度150℃、及び反応時間72時間での、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いる2−ホルミルオキシプロピオン酸(2−FPA)からのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び4.62gの合成された純粋な2−FPA(40mmol)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2.5:0.125を生成した。次いで、反応混合物を300rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら150℃の反応温度に加熱した。反応混合物が150℃の一定温度に達した後に、系をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。72時間の反応時間の後に、熱い溶融塩を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約35モル%のアクリル酸収率(AAY)を示した。
実施例59−[MIMBS]Br溶融塩触媒を用いるラクチドからの2−BrPAの合成
溶融塩臭素化媒体を、まず、16.370gの固体MIMBS(75mmol、J.Mater.Chem.,2001,11,1057〜1062)、12.642gの48重量%臭化水素酸(HBr;75mmol、48%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号244260)、及び64gのシクロヘキサン(C12、0.76モル、>99.5%、Sigma−Aldrich Chemie GmbH,Taufkirchen,Germany;カタログ番号33117)を、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合することによって調製した。二相性反応混合物を、600rpmの速度で磁気撹拌棒を用いて連続撹拌しながら69.8℃の温度に加熱した。プロトン性の、HBrを含んだイオン性液体[MIMBS]Brを、90℃に外部加熱しながらDean−Stark装置を使用して水を除去し、ガラス反応器を室温に冷却した後、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得た。反応後、所望の量の酸(75mmol)を、3.4gの48重量%臭化水素酸(HBr;20mmol、48%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号244260)を添加することによって、再調整した。1.8gの固体ラクチド(12.5mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を反応器に添加し、活性化された反応混合物を600rpmの速度でオーバーヘッド撹拌機を用いて連続撹拌しながら120℃に加熱した。反応混合物をバッチ式で還流し、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱に採取した。300分の全プロセス時間の後に、反応混合物を7.92gのメタノール(CHOH、0.25mol、99.8%、無水物、Sigma−Aldrich Chemie GmbH,Taufkirchen,Germany;カタログ番号322415)でクエンチし、反応混合物をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約60モル%の2−BrPA収率、及び約95モル%を超える選択率を示した。
実施例60−[PBu]Br溶融塩触媒を用いる2−BrPAからのアクリル酸の合成
46.23gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;133.5mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を、2.29gの液体2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA;14.83mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)と9:1のモル比で、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。反応混合物を450rpmの速度で電磁撹拌棒を用いて連続撹拌しながら160℃に加熱した。反応混合物混合物をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。3時間の全プロセス時間の後に、熱い反応混合物を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物混合物のH qNMR分析は、約47モル%のアクリル酸(AA)収率、及び約81モル%を超える選択率を示した。
実施例61−[PBu]Br溶融塩触媒を用いる2−BrPAからの3−BrPAの合成
46.23gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;133.5mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)を、20.68gの液体2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA;133.5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)と1:1のモル比で、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。異性化混合物を450rpmの速度で電磁撹拌棒を用いて連続撹拌しながら160℃に加熱した。異性化混合物をバッチ式で還流させ、ガス状副生成物をオフガスに運ぶか、又は静水柱で採取した。20時間の全プロセス時間の後に、熱い反応混合物を室温まで冷却し、オフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。異性化混合物のH qNMR分析は、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%を超える選択率を示した。
実施例62−トリオクチルアミン(trioctylamine、TOA)を用いる3−BrPAからのアルキル酸合成
285gのトリオクチルアミン([CH(CHN;0.8モル、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号T81000)を、123.4gの固体3−ブロモプロピオン酸(3−BrPA;0.8モル、97%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号101281)と1:1のモル比で、室温及び大気条件で三つ口ガラス反応器内で混合した。反応混合物を、500rpmの速度で電磁撹拌棒を用いて連続撹拌しながら180℃に加熱した。反応混合物が180℃の一定温度に達した後に、減圧下(9〜10kPa(90〜100mbar))で、反応生成物を半バッチ式で除去した。液体生成物を凝縮し、氷冷されたフラスコに採取し、ガス状副生成物をオフガスへ運んだ。30分の全プロセス時間の後に、採取した蒸留物をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。生成混合物のH qNMR分析は、約90モル%のアクリル酸収率、及び約90モル%を超える選択率を示した。
実施例63−乳酸等価物(lactic acid equivalent、LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、3時間の間10kPa(100mbar)での反応蒸留を介したその場での生成物除去を使用する、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を、電磁撹拌器を用いて800〜1200rpmの速度で連続撹拌しながら190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の一定温度に達した後に、10kPa(100mbar)の圧力をかけて反応蒸留を開始した。生成物を、0〜−197℃の温度で冷却トラップ(複数可)に採取した。3時間の反応蒸留の後、反応を停止させた。選択された反応条件下では、高純度のアクリル酸の重合が実験設定で起こった。したがって、収率は測定されなかった。
実施例64−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、3時間の間5kPa(50mbar)での反応蒸留を介したその場での生成物除去を使用する、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を、電磁撹拌器を用いて800〜1200rpmの速度で連続撹拌しながら190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の一定温度に達した後に、5kPa(50mbar)の圧力をかけて反応蒸留を開始した。生成物を、0〜−197℃の温度で冷却トラップ(複数可)に採取した。3時間の反応蒸留の後、反応を停止させた。選択された反応条件下では、高純度のアクリル酸の重合が実験設定で起こった。したがって、収率は測定されなかった。
実施例65−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、3時間の間2kPa(20mbar)での反応蒸留を介したその場での生成物除去を使用する、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を、電磁撹拌器を用いて800〜1200rpmの速度で連続撹拌しながら190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の一定温度に達した後に、2kPa(20mbar)の圧力をかけて反応蒸留を開始した。生成物を、0〜−197℃の温度で冷却トラップ(複数可)に採取した。副生成物を、オフガスへ運んだ。選択された反応条件下では、高純度のアクリル酸の重合が実験設定で起こった。したがって、収率は測定されなかった。
実施例66−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、3時間の間1kPa(10mbar)での反応蒸留を介したその場での生成物除去を使用する、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を、電磁撹拌器を用いて800〜1200rpmの速度で連続撹拌しながら190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の一定温度に達した後に、1kPa(10mbar)の圧力をかけて反応蒸留を開始した。生成物を、0〜−197℃の温度で冷却トラップ(複数可)に採取した。3時間の反応蒸留後、熱い溶融塩及び蒸留物をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約11モル%のアクリル酸収率を示し、蒸留物のH qNMR分析は、約69モル%のアクリル酸収率を示し、この反応蒸留物中では、全体で約80モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例67−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、3時間の間0.5kPa(5mbar)での反応蒸留を介したその場での生成物除去を使用する、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を、電磁撹拌器を用いて800〜1200rpmの速度で連続撹拌しながら190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の一定温度に達した後に、0.5kPa(5mbar)の圧力をかけて反応蒸留を開始した。生成物を、0〜−197℃の温度で冷却トラップ(複数可)に採取した。3時間の反応蒸留後、熱い溶融塩及び蒸留物をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約8モル%のアクリル酸収率を示し、蒸留物のH qNMR分析は、約62モル%のアクリル酸収率を示し、この反応蒸留物中では、全体で約70モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例68−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、1時間の間1kPa(10mbar)での反応蒸留を介したその場での生成物除去を使用する、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を、電磁撹拌器を用いて800〜1200rpmの速度で連続撹拌しながら190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の一定温度に達した後に、1kPa(10mbar)の圧力をかけて反応蒸留を開始した。生成物を、0〜−197℃の温度で冷却トラップ(複数可)に採取した。1時間の反応蒸留後、熱い溶融塩及び蒸留物をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約24モル%のアクリル酸収率を示し、蒸留物のH qNMR分析は、約29モル%のアクリル酸収率を示し、この反応蒸留物中では、全体で約53モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例69−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、2時間の間1kPa(10mbar)での反応蒸留を介したその場での生成物除去を使用する、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を、電磁撹拌器を用いて800〜1200rpmの速度で連続撹拌しながら190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の一定温度に達した後に、1kPa(10mbar)の圧力をかけて反応蒸留を開始した。生成物を、0〜−197℃の温度で冷却トラップ(複数可)に採取した。2時間の反応蒸留後、熱い溶融塩及び蒸留物をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約20モル%のアクリル酸収率を示し、蒸留物のH qNMR分析は、約42モル%のアクリル酸収率を示し、この反応蒸留物中では、全体で約62モル%のアクリル酸収率を示した。
実施例70−乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1、4時間の間1kPa(10mbar)での反応蒸留を介したその場での生成物除去を使用する、[PBu]Br及び2−BrPA溶融塩触媒を用いるラクチドからのアクリル酸合成
34.62gの固体テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br;100mmol、98%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号189138)、及び3.6gの固体ラクチド(25mmol、L,Lラクチド、ポリマーグレード、Corbion Purac Co.,Lenexa,KS)を、まず、室温及び大気条件で100mLの三つ口ガラス反応器内で混合した。0.77gの液体2−BrPA(5mmol、99%;Sigma−Aldrich GmbH Chemie,Taufkirchen,Germany;カタログ番号B78300)を、次いで反応混合物に添加し、このように乳酸等価物(LAe)対[PBu]Br対2−BrPAのモル比1:2:0.1を生成した。次いで、反応混合物を、電磁撹拌器を用いて800〜1200rpmの速度で連続撹拌しながら190℃の反応温度に加熱した。反応混合物が190℃の一定温度に達した後に、1kPa(10mbar)の圧力をかけて反応蒸留を開始した。生成物を、0〜−197℃の温度で冷却トラップ(複数可)に採取した。4時間の反応蒸留後、熱い溶融塩及び蒸留物をオフラインH NMR(JEOL ECX 400MHz)を介して分析した。反応混合物のH qNMR分析は、約3モル%のアクリル酸収率を示し、蒸留物のH qNMR分析は、約72モル%のアクリル酸収率を示し、この反応蒸留物中では、全体で約75モル%のアクリル酸収率を示した。
手順1−液体化学物質液中の固体材料試料の安定性
この手順は、ある特定の温度での液体化学物質中の固体材料試料の処理、及び関連する分析について記述する。15mm×15mm×2mmのサイズの固体材料試料を、処理に先立って、洗浄し、計量、光学顕微鏡法及び走査電子顕微鏡法によって分析した。処理は、直径30mm、高さ200mmのホウケイ酸ガラス3.3容器で実施する。30mlの液体化学物質を、試料全体を覆うように容器に供給する。処理中にホウケイ酸ガラス3.3でコーティングされた磁気撹拌棒によって化学物質を撹拌して、温度勾配及び濃度勾配を最小化する。試料を、容器底部の15mm上方の支持体によって所定位置に保持して、撹拌棒との機械的な接触を回避する。容器は、還流凝縮器として機能する縦長1メートル直径10mmのフッ化エチレンプロピレンチューブを通して、頂部が室温の大気に開放されている。容器の下半分は、試料を含んでおり、化学物質を、各処理に対して個々に、ある特定の時間「t」の間、ある特定の温度「T」に加熱する。処理後、試料を再び洗浄し、計量、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(Boro3.3)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=24時間で2−APAに対するBoro3.3の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。Boro3.3は、2−APAに対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=150℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。SiOは、2−APAに対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
実施例73−2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対するHastelloy C−276(C−276)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。C−276は、2−APAに対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=150℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。1.4571は、2−APAに対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=150℃、t=24時間で2−APAに対するS235の安定性を試験した。表面上に腐食を認めることができた。S235は、150℃で2−APAに対して安定ではないことを示している。
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に従って、T=150℃、t=24時間で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、いかなる色変化及び触覚変化も認めることができなかった。表面は僅かに粗くなった。Alは、僅かな変化を伴って、2−APAに対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
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ロエチレン(PTFE)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PTFEは、2−APAに対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
実施例78−2−アセトキシプロピオン酸(2−APA)に対するフッ化エチレンプロピレン(FEP)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。FEPは、2−APAに対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=150℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PFAは、2−APAに対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=150℃、t=24時間で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、いかなる表面トポロジー変化及び触覚変化も認めることができなかった。試料は、僅かな色の変化を示した。PEEKは、僅かな変化を伴って、2−APAに対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=150℃、t=24時間で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、試料には亀裂が入った。化学物質は、色変化を示した。FKMは、150℃で2−APAに対して安定ではないことを示している。
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に従って、T=150℃、t=24時間で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、乾燥後元に戻り、いかなる表面トポロジー変化及び触覚変化も認めることができなかった。Silは、僅かな変化を伴って、2−APAに対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
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(Boro3.3)の安定性
手順1に従って、T=100℃、t=24時間で2−BrPAに対するBoro3.3の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。Boro3.3は、2−BrPAに対して少なくとも100℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=100℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。SiOは、2−BrPAに対して少なくとも100℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=100℃、t=24時間で2−BrPAに対する1.4571の安定性を試験した。表面上に腐食を認めることができた。1.4571は、100℃で2−BrPAに対して安定ではないことを示している。
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に従って、T=100℃、t=24時間で2−BrPAに対するS235の安定性を試験した。表面上に腐食を認めることができた。S235は、100℃で2−BrPAに対して安定ではないことを示している。
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に従って、T=100℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。Alは、2−BrPAに対して少なくとも100℃まで安定であることを示している。
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ロエチレン(PTFE)の安定性
手順1に従って、T=100℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PTFEは、2−BrPAに対して少なくとも100℃まで安定であることを示している。
実施例89−2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)に対するフッ化エチレンプロピレン(FEP)の安定性
手順1に従って、T=100℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。FEPは、2−BrPAに対して少なくとも100℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=100℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PFAは、2−BrPAに対して少なくとも100℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=100℃、t=24時間で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、いかなる表面トポロジー変化及び触覚変化も認めることができなかった。試料は、僅かな色の変化を示した。PEEKは、僅かな変化を伴って、2−BrPAに対して少なくとも100℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=100℃、t=24時間で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。表面は粗くなった。FKMは、100℃で2−BrPAに対して安定ではないことを示している。
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に従って、T=100℃、t=24時間で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に対して安定ではないことを示している。
実施例94−酢酸75重量パーセント水溶液(AcOH75)に対するホウケイ酸ガラス3.3(Boro3.3)の安定性
手順1に従って、T=90℃、t=24時間でAcOH75に対するBoro3.3の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。Boro3.3は、AcOH75に対して少なくとも90℃まで安定であることを示している。
実施例95−酢酸75重量パーセント水溶液(AcOH75)に対する石英ガラス(SiO)の安定性
手順1に従って、T=90℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。SiOは、AcOH75に対して少なくとも90℃まで安定であることを示している。
実施例96−酢酸75重量パーセント水溶液(AcOH75)に対するチタングレード2(TiG2)の安定性
手順1に従って、T=90℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。TiG2は、AcOH75に対して少なくとも90℃まで安定であることを示している。
実施例97−酢酸75重量パーセント水溶液(AcOH75)に対するステンレス鋼1.4571(1.4571)の安定性
手順1に従って、T=90℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。1.4571は、AcOH75に対して少なくとも90℃まで安定であることを示している。
実施例98−酢酸75重量パーセント水溶液(AcOH75)に対する炭素鋼S235(S235)の安定性
手順1に従って、T=90℃、t=24時間でAcOH75に対するS235の安定性を試験した。表面上に腐食を認めることができた。S235は、90℃でAcOH75に対して安定ではないことを示している。
実施例99−酢酸75重量パーセント水溶液(AcOH75)に対するアルミニウム(Al)の安定性
手順1に従って、T=90℃、t=24時間でAcOH75に対するAlの安定性を試験した。質量増加は0.1%未満であった。色は変化し、表面は、僅かに粗くなった。Alは、少なくとも90℃までAcOH75に対して安定ではないことを示している。
実施例100−酢酸75重量パーセント水溶液(AcOH75)に対するポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の安定性
手順1に従って、T=90℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PTFEは、AcOH75に対して少なくとも90℃まで安定であることを示している。
実施例101−酢酸75重量パーセント水溶液(AcOH75)に対するフッ化エチレンプロピレン(FEP)の安定性
手順1に従って、T=90℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。FEPは、AcOH75に対して少なくとも90℃まで安定であることを示している。
実施例102−酢酸75重量パーセント水溶液(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に従って、T=90℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PFAは、AcOH75に対して少なくとも90℃まで安定であることを示している。
実施例103−酢酸75重量パーセント水溶液(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に従って、T=90℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PEEKは、AcOH75に対して少なくとも90℃まで安定であることを示している。
実施例104−酢酸75重量パーセント水溶液(AcOH75)に対するフルオロエラストマー(FKM)の安定性
手順1に従って、T=90℃、t=24時間でAcOH75に対するFKMの安定性を試験した。質量増加は10%を超え、試料には亀裂が入った。化学物質は、色変化を示した。FKMは、90℃でAcOH75に対して安定ではないことを示している。
実施例105−酢酸75重量パーセント水溶液(AcOH75)に対するシリコーンゴム(Sil)の安定性
手順1に従って、T=90℃、t=24時間で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、乾燥後元に戻り、いかなる表面トポロジー変化及び触覚変化も認めることができなかった。Silは、僅かな変化を伴って、AcOH75に対して少なくとも90℃まで安定であることを示している。
実施例106−アクリル酸(AA)に対するホウケイ酸ガラス3.3(Boro3.3)の安定性
手順1に従って、T=20℃、t=24時間でAAに対するBoro3.3の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。Boro3.3は、AAに対して少なくとも20℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=20℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。SiOは、AAに対して少なくとも20℃まで安定であることを示している。
実施例108−アクリル酸(AA)に対するチタングレード2(TiG2)の安定性
手順1に従って、T=20℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。TiG2は、AAに対して少なくとも20℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=20℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。1.4571は、AAに対して少なくとも20℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=20℃、t=24時間でAAに対するS235の安定性を試験した。表面上に腐食を認めることができた。S235は、20℃でAAに対して安定ではないことを示している。
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に従って、T=20℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。Alは、AAに対して少なくとも20℃まで安定であることを示している。
実施例112−アクリル酸(AA)に対するポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の安定性
手順1に従って、T=20℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PTFEは、AAに対して少なくとも20℃まで安定であることを示している。
実施例113−アクリル酸(AA)に対するフッ化エチレンプロピレン(FEP)の安定性
手順1に従って、T=20℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。FEPは、AAに対して少なくとも20℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=20℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PFAは、AAに対して少なくとも20℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=20℃、t=24時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PEEKは、AAに対して少なくとも20℃まで安定であることを示している。
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に従って、T=20℃、t=24時間で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に対して安定ではないことを示している。
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に従って、T=20℃、t=24時間で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に対して安定ではないことを示している。
実施例118−乳酸88重量パーセント水溶液(LA88)に対するホウケイ酸ガラス3.3(Boro3.3)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=168時間でLA88に対するBoro3.3の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。Boro3.3は、LA88に対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
実施例119−乳酸88重量パーセント水溶液(LA)に対する石英ガラス(SiO)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=168時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。SiOは、LA88に対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
実施例120−乳酸88重量パーセント水溶液(LA)に対するチタングレード2(TiG2)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=168時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。TiG2は、LA88に対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
実施例121−乳酸88重量パーセント水溶液(LA)に対するHastelloy C−276(C−276)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=168時間でLA88に対するC−276の安定性を試験した。表面上に腐食を認めることができた。C−276は、150℃でLA88に対して安定ではないことを示している。
実施例122−乳酸88重量パーセント水溶液(LA)に対する炭素鋼S235(S235)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=168時間でLA88に対するS235の安定性を試験した。表面上に腐食を認めることができた。S235は、150℃でLA88に対して安定ではないことを示している。
実施例123−乳酸88重量パーセント水溶液(LA)に対するアルミニウム(Al)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=168時間でLA88に対するAlの安定性を試験した。質量増加は0.1%未満であった。色の変化を認めることができた。表面は僅かに粗くなった。Alは、僅かな変化を伴って、LA88に対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
実施例124−乳酸88重量パーセント水溶液(LA)に対するポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=168時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PTFEは、LA88に対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
実施例125−乳酸88重量パーセント水溶液(LA)に対するフッ化エチレンプロピレン(FEP)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=168時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。FEPは、LA88に対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
実施例126−乳酸88重量パーセント水溶液(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に従って、T=150℃、t=168時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PFAは、LA88に対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
実施例127−乳酸88重量パーセント水溶液(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に従って、T=150℃、t=168時間で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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PEEKは、LA88に対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
実施例128−乳酸88重量パーセント水溶液(LA)に対するペルフルオロエラストマー(FFKM)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=168時間でLA88に対するFFKMの安定性を試験した。質量変化は10%未満であり、いかなる色変化も認めることができなかった。FFKMは、僅かな変化を伴って、LA88に対して少なくとも150℃まで安定であることを示している。
実施例129−乳酸88重量パーセント水溶液(LA)に対するフルオロエラストマー(FKM)の安定性
手順1に従って、T=150℃、t=168時間で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に対して安定ではないことを示している。
実施例130−乳酸88重量パーセント水溶液(LA)に対するシリコーンゴム(Sil)の安定性
手順1に従って、T=250℃、t=168時間で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に対して安定ではないことを示している。
実施例131−テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)に対するホウケイ酸ガラス3.3(Boro3.3)の安定性
手順1に従って、T=250℃、t=168時間で[PBu]Brに対するBoro3.3の安定性を試験した。質量変化は0.1%未満であり、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。Boro3.3は、[PBu]Brに対して少なくとも250℃まで安定であることを示している。
実施例132−テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)に対する石英ガラス(SiO)の安定性
手順1に従って、T=250℃、t=168時間で[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、いかなる表面トポロジー変化及び触覚変化も認めることができなかった。化学物質の色は、僅かに変化する。SiOは、僅かな変化を伴って、[PBu]Brに対して少なくとも250℃まで安定であることを示している。
実施例133−テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)に対するチタングレード2(TiG2)の安定性
手順1に従って、T=250℃、t=168時間で[PBu]Brに対するTiG2の安定性を試験した。腐食を認めることができた。TiG2は、250℃で[PBu]Brに対して安定ではないことを示している。
実施例134−テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)に対するHastelloy C−276(C−276)の安定性
手順1に従って、T=250℃、t=168時間で[PBu]Brに対するC−276の安定性を試験した。腐食を認めることができた。C−276は、250℃で[PBu]Brに対して安定ではないことを示している。
実施例135−テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)に対するステンレス鋼1.4571(1.4571)の安定性
手順1に従って、T=250℃、t=168時間で[PBu]Brに対する1.4571の安定性を試験した。腐食を認めることができた。1.4571は、250℃で[PBu]Brに対して安定ではないことを示している。
実施例136−テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)に対するアルミニウム(Al)の安定性
手順1に従って、T=250℃、t=168時間で[PBu]Brに対するAlの安定性を試験した。腐食を認めることができた。Alは、250℃で[PBu]Brに対して安定ではないことを示している。
実施例137−テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)に対するポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の安定性
手順1に従って、T=250℃、t=168時間で[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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PTFEは、[PBu]Brに対して少なくとも250℃まで安定であることを示している。
実施例138−テトラブチルホスホニウム臭化物([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に従って、T=250℃、t=168時間で[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、いかなる色変化、表面トポロジー変化、及び触覚変化も認めることができなかった。PFAは、[PBu]Brに対して少なくとも250℃まで安定であることを示している。
実施例139−テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)に対するペルフルオロエラストマー(FFKM)の安定性
手順1に従って、T=250℃、t=168時間で[PBu]Brに対するFFKMの安定性を試験した。質量変化は10%未満であり、いかなる色変化も認めることができなかった。FFKMは、僅かな変化を伴って、[PBu]Brに対して少なくとも250℃まで安定であることを示している。
実施例140−テトラブチルホスホニウム臭化物([PBu]Br)に対するフルオロエラストマー(FKM)の安定性
手順1に従って、T=250℃、t=168時間で[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に対して安定ではないことを示している。
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。
本明細書で開示する寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限られるとして理解されるべきではない。その代わりに、特に指示がない限り、このような寸法はそれぞれ、列挙された値とその値を囲む機能的に同等な範囲との両方を意味することが意図されている。例えば、「40mm」として開示される寸法は、「約40mm」を意味することが意図される。
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も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献(単数又は複数)と組み合わせたときに、そのような発明全てを教示、示唆、又は開示するとはみなされない。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 (11)

  1. 乳酸、乳酸誘導体、又はそれらの混合物を脱水して、アクリル酸、アクリル酸誘導体、又はこれらの混合物を生成するための、イオン性液体(IL)及び酸を含む溶融塩触媒であって、前記ILが、エチルトリフェニルホスホニウム臭化物([EtPPh ]Br)であり、前記酸が、前記ILに可溶であり、かつ、ルイス酸、ブレンステッド酸、及びこれらの混合物からなる群から選択され、前記ルイス酸が、CaBr、MgBr、AlBr、CuBr、及びこれらの混合物からなる群から選択され、前記ブレンステッド酸が、25℃の水中で約5未満のpKを有する、触媒。
  2. 前記ブレンステッド酸が、ピロリン酸(H)である、請求項に記載の触媒。
  3. 前記ブレンステッド酸が、臭化水素酸(HBr)である、請求項に記載の触媒。
  4. 前記IL対前記ブレンステッド酸のモル比が、約1〜約30である、請求項1〜のいずれか一項に記載の触媒。
  5. 前記IL対前記ブレンステッド酸のモル比が、約1〜約20である、請求項1〜のいずれか一項に記載の触媒。
  6. 前記IL対前記ブレンステッド酸のモル比が、約2〜約5である、請求項1〜のいずれか一項に記載の触媒。
  7. 前記IL対前記ブレンステッド酸のモル比が、約4.75である、請求項1〜のいずれか一項に記載の触媒。
  8. 前記IL対前記ブレンステッド酸のモル比が、約4である、請求項1〜のいずれか一項に記載の触媒。
  9. 前記ブレンステッド酸が、硫酸(HSO)である、請求項に記載の触媒。
  10. 前記ブレンステッド酸が、リン酸(HPO)である、請求項に記載の触媒。
  11. 前記ブレンステッド酸が、酢酸(CHCOH)又は2−ブロモプロピオン酸(2−BrPA)である、請求項に記載の触媒。
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