JPH02188560A - N―ビニルアセトアミドを精製する方法 - Google Patents
N―ビニルアセトアミドを精製する方法Info
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C07C231/24—Separation; Purification
Landscapes
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- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は創造時に使用された材料で汚染されたN−ビニ
ルアセトアミドを精製する方法に関する。また加水分解
してポリ(ビニルアミン)を生成できるポリ(N−ビニ
ルアセトアミド)を形成させる方法に関する。
ルアセトアミドを精製する方法に関する。また加水分解
してポリ(ビニルアミン)を生成できるポリ(N−ビニ
ルアセトアミド)を形成させる方法に関する。
経済的な方法でポリ(ビニルアミン)を合成する方法の
開発に対して鋭意研究が続けられている。ポリ(ビニル
アミン)F1分子量の違いKより広汎な用途−例えば染
料や着色料製造において、スラップ処理時の凝集剤とし
て、または紙製造および石油製造における増粘剤として
−に使用することが出来る。ポリ(ビニルアミン)を形
成させるのに商業的に最も魅力ある経路はポリ(N−ビ
ニルアミP)の加水分解を経る方法であり、ポリ(N−
ビニルアミドはN−ビニルアミドの遊離ラジカル重合に
より製造される。
開発に対して鋭意研究が続けられている。ポリ(ビニル
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ニルアミP)の加水分解を経る方法であり、ポリ(N−
ビニルアミドはN−ビニルアミドの遊離ラジカル重合に
より製造される。
ポリビニルアミンの製造にもつとも一般的に用いられる
N−ビニルアミンはN−ビニルアセトアミドである。N
−ビニルアセトアミドはアセトアミドとアセトアルデヒ
ドとを縮合してエチリデン ビス−アセトアミドを生成
させ、それを次いで熱分解することにより製造する仁と
が出来る。
N−ビニルアミンはN−ビニルアセトアミドである。N
−ビニルアセトアミドはアセトアミドとアセトアルデヒ
ドとを縮合してエチリデン ビス−アセトアミドを生成
させ、それを次いで熱分解することにより製造する仁と
が出来る。
熱分解反応の性負上、この方法により製造したN−ビニ
ルアセトアミドは反応出発物質や反応中間体で汚染され
る。例えはエチリデンビス−アセトアミドの熱分解によ
り製造したN−ビニルアセトアミドはその1モルあたジ
アセトアミド1モルで汚染されている。この2つの均質
の沸点は近いので慣用の蒸留できれいに分離するのは全
く困難であることがわかっている。アセトアミドが存在
する外に数種の少量の不純物、例えば1.1−ジアセト
アミドヘキサ−2,4−ジエン、クロトンアルデヒドお
よびN−アセテルー1.5−ヘキサトリエニルアミンが
頻繁に存在する。クロトンアルデヒドのような不純物は
アセトアルデヒドの自己縮合で生じ、ラジカル阻害剤で
あり、重合に悪影響を与える。このような不純物が重合
混合物中に存在する場合、ポリマの分子量およびポリマ
の収率が大巾に減じる原因となる。従って高分子量を有
するポリマを高い収率で合成するためには高純度のモノ
マが必要であり、そして制御出来る方法で重合を実施す
るにも高純度モノマを必要とする。
ルアセトアミドは反応出発物質や反応中間体で汚染され
る。例えはエチリデンビス−アセトアミドの熱分解によ
り製造したN−ビニルアセトアミドはその1モルあたジ
アセトアミド1モルで汚染されている。この2つの均質
の沸点は近いので慣用の蒸留できれいに分離するのは全
く困難であることがわかっている。アセトアミドが存在
する外に数種の少量の不純物、例えば1.1−ジアセト
アミドヘキサ−2,4−ジエン、クロトンアルデヒドお
よびN−アセテルー1.5−ヘキサトリエニルアミンが
頻繁に存在する。クロトンアルデヒドのような不純物は
アセトアルデヒドの自己縮合で生じ、ラジカル阻害剤で
あり、重合に悪影響を与える。このような不純物が重合
混合物中に存在する場合、ポリマの分子量およびポリマ
の収率が大巾に減じる原因となる。従って高分子量を有
するポリマを高い収率で合成するためには高純度のモノ
マが必要であり、そして制御出来る方法で重合を実施す
るにも高純度モノマを必要とする。
米国特許筒4.01&826号(1977年)にはアセ
トアルデヒドをアセトアミドと反応させ、次いでこのよ
うKして形成させたエチリデン ビス−アセトアミドを
熱分解的にクランキングを行ないN−ビニルアセトアミ
ドを形成させ、次いでこれを重合させポリ(N−ビニル
アセトアミド)とすることが開示されている。得られた
ポリマは鉱酸で加水分解・させ、とのポリマのアミン塩
を形成させることが出来、これは染料、着色料の製造に
おいて有用である。N−ビニルアセトアミドは蒸留、分
別結晶化またはイオン交換により、重合前に分離しそし
て精製することが出来ると述べている。
トアルデヒドをアセトアミドと反応させ、次いでこのよ
うKして形成させたエチリデン ビス−アセトアミドを
熱分解的にクランキングを行ないN−ビニルアセトアミ
ドを形成させ、次いでこれを重合させポリ(N−ビニル
アセトアミド)とすることが開示されている。得られた
ポリマは鉱酸で加水分解・させ、とのポリマのアミン塩
を形成させることが出来、これは染料、着色料の製造に
おいて有用である。N−ビニルアセトアミドは蒸留、分
別結晶化またはイオン交換により、重合前に分離しそし
て精製することが出来ると述べている。
一方で、米国特許筒4.255,548号(t981年
)には、その実施例1に重合グレードのN−ビニルアセ
トアミドを得るために必要な精製方法が詳細に述べであ
る。エチリデン ビス−アセトアミドの熱分解により製
造されたN−ビニルアセトアミドを大量の水とエーテル
および9回の連紗抽出を使用する多重溶媒−溶媒分配に
より精製し、引き続き水および塩水で順次洗浄し、次い
でその生成物と硫酸ナトリウムで、そして硫酸マグネシ
ウムで乾燥させ・る。
)には、その実施例1に重合グレードのN−ビニルアセ
トアミドを得るために必要な精製方法が詳細に述べであ
る。エチリデン ビス−アセトアミドの熱分解により製
造されたN−ビニルアセトアミドを大量の水とエーテル
および9回の連紗抽出を使用する多重溶媒−溶媒分配に
より精製し、引き続き水および塩水で順次洗浄し、次い
でその生成物と硫酸ナトリウムで、そして硫酸マグネシ
ウムで乾燥させ・る。
米国特許筒4,401.51/)号(1983年)にも
エチリデン ビス−アセトアミドの熱分解生成物から1
アセトアミPエチレン”(N−ビニルアセトアミド)を
分離する問題点を述べている。ここで挙げた問題を解決
するために、グリセロールのような高沸点ポリオールを
加えることにより蒸留を向上させることが示唆されてい
る。
エチリデン ビス−アセトアミドの熱分解生成物から1
アセトアミPエチレン”(N−ビニルアセトアミド)を
分離する問題点を述べている。ここで挙げた問題を解決
するために、グリセロールのような高沸点ポリオールを
加えることにより蒸留を向上させることが示唆されてい
る。
Overbergerお工びKikyotaniら、J
ournal ofPolymer 5cience
、 Polymer Chemistry lm1ti
on 。
ournal ofPolymer 5cience
、 Polymer Chemistry lm1ti
on 。
21.525〜540(1983)KViイソプロピル
アルコールから再結晶し、次いで酢酸エチルな溶離液と
するシリカゲル上カラムクロマトグラフイーに付すとと
KよるN−ビニルアセトアミドの精製について報告され
ている。この参照文献によると、モノマが最初に精製さ
れていない場合、分子量の低いポリマ(MW=1000
〜3000 )しか得られないことが述べられている。
アルコールから再結晶し、次いで酢酸エチルな溶離液と
するシリカゲル上カラムクロマトグラフイーに付すとと
KよるN−ビニルアセトアミドの精製について報告され
ている。この参照文献によると、モノマが最初に精製さ
れていない場合、分子量の低いポリマ(MW=1000
〜3000 )しか得られないことが述べられている。
この参考文献に示唆されている分離法は工業的スケール
では実用的でない。工業的製造物をクロマトグラフィー
で分離するのは著しく高いコストを要し、大量の固体吸
着体上でクロマトグラフィーに付した後、溶媒中に稀薄
溶液として鯛造物が生成する。
では実用的でない。工業的製造物をクロマトグラフィー
で分離するのは著しく高いコストを要し、大量の固体吸
着体上でクロマトグラフィーに付した後、溶媒中に稀薄
溶液として鯛造物が生成する。
8tackmanおよびSommerville 、
Industrial Iijng−ineering
Chemistry 、 Product Re5e
arch Division24.246〜252(1
985)ではアセトアルデヒドおよびアセトアミドを出
発物質とする2段階工程により製造されたN−ビニルア
セトアミドを精製するのは困難であることを認めている
。
Industrial Iijng−ineering
Chemistry 、 Product Re5e
arch Division24.246〜252(1
985)ではアセトアルデヒドおよびアセトアミドを出
発物質とする2段階工程により製造されたN−ビニルア
セトアミドを精製するのは困難であることを認めている
。
精製法としては熱分解生成物をエチルエーテル中に注加
しアセトアミドとエチリデン ビス−アセトアミPを沈
析させると、N−ビニルアセトアミドの暗褐色溶液が残
ることが開示されている。エチルエーテルの代替のため
、トルエン等他の数多くの溶媒が試されたが、どれも有
用でなかったことが述べられている。エーテル溶液を更
に精製するためカラムクロマトゲラフィーチャコール処
理、および蒸留を順次行なう。これらの段階のどれを省
略しても、このモノマはよく重合しないと述べられてい
る。
しアセトアミドとエチリデン ビス−アセトアミPを沈
析させると、N−ビニルアセトアミドの暗褐色溶液が残
ることが開示されている。エチルエーテルの代替のため
、トルエン等他の数多くの溶媒が試されたが、どれも有
用でなかったことが述べられている。エーテル溶液を更
に精製するためカラムクロマトゲラフィーチャコール処
理、および蒸留を順次行なう。これらの段階のどれを省
略しても、このモノマはよく重合しないと述べられてい
る。
特開昭6l−65853(1986)Kはエチリデン
ビス−アセトアミドを熱分解することにより襲遺したN
−ビニルアセトアミドを分離するため抽出カラム中で水
洗およびアルコール、エステルまたはケトン溶媒を使用
することが開示されている。この出願では炭化水素のよ
うな非極性溶媒ではN−ビニルアセドアS ¥ld抽出
することが出来ないと述べられている。
ビス−アセトアミドを熱分解することにより襲遺したN
−ビニルアセトアミドを分離するため抽出カラム中で水
洗およびアルコール、エステルまたはケトン溶媒を使用
することが開示されている。この出願では炭化水素のよ
うな非極性溶媒ではN−ビニルアセドアS ¥ld抽出
することが出来ないと述べられている。
N−ビニルアセトアミドへの他の経路については米国特
許第4.554,377号(1986年)1/c示唆さ
れてあり、それはジメチルアセタールおよびアセトアミ
ドから生成させた、N−(α−アルコキシエチル)−ア
セトアミPを熱分解することによりN−ビニルアセトア
ミドを製造する方法である。−例として、N−(α−メ
トキシエチル)−アセトアミドの熱分解により製造した
N−ビニルアセトアミドをメタノールで稀釈し、次に活
性羨で処理するととkよる精製が記載されている。
許第4.554,377号(1986年)1/c示唆さ
れてあり、それはジメチルアセタールおよびアセトアミ
ドから生成させた、N−(α−アルコキシエチル)−ア
セトアミPを熱分解することによりN−ビニルアセトア
ミドを製造する方法である。−例として、N−(α−メ
トキシエチル)−アセトアミドの熱分解により製造した
N−ビニルアセトアミドをメタノールで稀釈し、次に活
性羨で処理するととkよる精製が記載されている。
米国特許第4,567.300号(1986年)Kは塩
基触媒を使用しアセトアルデヒドをホルムアミ・ドと反
応させN−(α−ヒドロキシエチル)−ホルムアミドを
得、次にこれを酸触媒上第1tたは第2アルコールと反
応させN−(α−アルコキシエチル)−ホルムアミドを
製造し、これは熱的KN−ビニルホルムアミドに変換す
ることが出来ることが記載されている。
基触媒を使用しアセトアルデヒドをホルムアミ・ドと反
応させN−(α−ヒドロキシエチル)−ホルムアミドを
得、次にこれを酸触媒上第1tたは第2アルコールと反
応させN−(α−アルコキシエチル)−ホルムアミドを
製造し、これは熱的KN−ビニルホルムアミドに変換す
ることが出来ることが記載されている。
上述した従来技術のいずれにも、アセトアミドで汚染さ
れたN−ビニルアセトアミドを工業的にスケールアップ
でき−る操作で、経済的に精製する方法は開示されてい
ない。
れたN−ビニルアセトアミドを工業的にスケールアップ
でき−る操作で、経済的に精製する方法は開示されてい
ない。
本発明によると、アセトアミドおよび他の有機物質で、
おそらく汚染されfcN−ビニルアセトアミドを精製す
るととKより、重合グレードON−ビニルアセトアミド
を製造することが出来る。この精製方法は汚染されたN
−ビニルアセトアミドをトルエンのよう表芳香族炭化水
素溶媒で抽出して、N−ビニルアセトアミドとより量の
少ない汚染物との溶液を炭化水素溶媒中に形成させ、そ
して、その後その溶液を濃塩水溶液と接触させ、そして
炭化水素溶液から塩水溶液を分離し、炭化水素溶媒中純
度の向上したN−ビニルアセトアミドの溶液を得ること
からなっている。
おそらく汚染されfcN−ビニルアセトアミドを精製す
るととKより、重合グレードON−ビニルアセトアミド
を製造することが出来る。この精製方法は汚染されたN
−ビニルアセトアミドをトルエンのよう表芳香族炭化水
素溶媒で抽出して、N−ビニルアセトアミドとより量の
少ない汚染物との溶液を炭化水素溶媒中に形成させ、そ
して、その後その溶液を濃塩水溶液と接触させ、そして
炭化水素溶液から塩水溶液を分離し、炭化水素溶媒中純
度の向上したN−ビニルアセトアミドの溶液を得ること
からなっている。
また本発明はポリ(N−ビニルアセトアミド)を生成さ
せるための以下の(a)〜(hlの方法を提供するもの
である。
せるための以下の(a)〜(hlの方法を提供するもの
である。
fal アセトアミドとアセトアルデヒドとを縮合さ
せエチリデン ビス−アセトアミドを生成させ; (bl 工程(alの生成物であるエチリデン ビス
−アセトアミドを熱分解して汚染されたN−ビニルアセ
トアミド生成物とし; (cl 工程(b)の生成物からN−ビニルアセトア
ミドをトルエン中に溶解させて第1の溶液とし;(dl
該第1溶液を存在する不溶性物質から分離し; (e) 該第1溶液を塩水と接触させてトルエン中鎖
2のN−ビニルアセトアミド溶液とし:(fl II
I第2溶液をアセトアミドを含有する該塩水から分離し
; (g) D第2溶液を水で抽出しN−ビニルアセトア
ミド水溶液を形成させ;そして (ht 該水性溶液中の該N−ビニルアセトアミドで
溶液重合または油中乳化重合のいずれかを行なう。
せエチリデン ビス−アセトアミドを生成させ; (bl 工程(alの生成物であるエチリデン ビス
−アセトアミドを熱分解して汚染されたN−ビニルアセ
トアミド生成物とし; (cl 工程(b)の生成物からN−ビニルアセトア
ミドをトルエン中に溶解させて第1の溶液とし;(dl
該第1溶液を存在する不溶性物質から分離し; (e) 該第1溶液を塩水と接触させてトルエン中鎖
2のN−ビニルアセトアミド溶液とし:(fl II
I第2溶液をアセトアミドを含有する該塩水から分離し
; (g) D第2溶液を水で抽出しN−ビニルアセトア
ミド水溶液を形成させ;そして (ht 該水性溶液中の該N−ビニルアセトアミドで
溶液重合または油中乳化重合のいずれかを行なう。
この精製され&N−ビニルアセトアミドは、重合されて
ポリ(N−ビニルアセトアミド)に重合され、加水分解
により容易に変換されてポリ(ビニルアミン)となる。
ポリ(N−ビニルアセトアミド)に重合され、加水分解
により容易に変換されてポリ(ビニルアミン)となる。
この加水分解においてポリマ中のアミド部分はアミン基
またはアミン塩に変換される。
またはアミン塩に変換される。
本発明を以下詳細に説明する。本発明の精製方法は生成
工程においてアセトアミドを使用する場合は常KN−ビ
ニルアセトアミド精製に有用である一方、アセトアルデ
ヒドとアセトアミドとを反応させ、エチリデン ビス−
アセトアミドを生成させ、次いでこれを熱分解させてN
−ビニルアセトアミドとする米国特許第4.01 a8
26号に記載のような製造経路である場合は特に価値が
ある。しかしながら、外のN−ビニルアセトアミドへの
可能性のある経路としては、ジメチルアセタールとアセ
トアミドとを反応させてN−(α−メトキシエチル)−
アセトアミドを生成させるかまたは塩基触媒上で、アセ
トアルデヒドとアセトアミドとを反応させてN−(α−
ヒドロキシエチル)−アセトアミドを生成させ、次いで
N−(α−アルコキシエチル)−アセトアミドへ変換し
、そして熱分解してN−ビニルアセトアミドとする反応
が挙げられる。これらの方法において、主要不純物はア
セトアミドであり、例えば約40重量係に本及ぶ。顕著
な量で存在するものとして、例えば約8重量%エチリデ
ン ビス−アセトアミドもあり、これは熱分解工程にお
ける未変換物として残存する。より重質の副生物も顕著
な量(2重量%以上)でよく存在する。
工程においてアセトアミドを使用する場合は常KN−ビ
ニルアセトアミド精製に有用である一方、アセトアルデ
ヒドとアセトアミドとを反応させ、エチリデン ビス−
アセトアミドを生成させ、次いでこれを熱分解させてN
−ビニルアセトアミドとする米国特許第4.01 a8
26号に記載のような製造経路である場合は特に価値が
ある。しかしながら、外のN−ビニルアセトアミドへの
可能性のある経路としては、ジメチルアセタールとアセ
トアミドとを反応させてN−(α−メトキシエチル)−
アセトアミドを生成させるかまたは塩基触媒上で、アセ
トアルデヒドとアセトアミドとを反応させてN−(α−
ヒドロキシエチル)−アセトアミドを生成させ、次いで
N−(α−アルコキシエチル)−アセトアミドへ変換し
、そして熱分解してN−ビニルアセトアミドとする反応
が挙げられる。これらの方法において、主要不純物はア
セトアミドであり、例えば約40重量係に本及ぶ。顕著
な量で存在するものとして、例えば約8重量%エチリデ
ン ビス−アセトアミドもあり、これは熱分解工程にお
ける未変換物として残存する。より重質の副生物も顕著
な量(2重量%以上)でよく存在する。
アセトアミド不純物の大部分は粗製N−ビニルアセトア
ミドをトルエンのような芳香族炭化水素で処理すること
により不溶性物質として濾過ま次は傾瀉により除去され
る。存在させるべき芳香族炭化水素はN−ビニルアセト
アミドを完全に溶解させるのに十分な量であり重量比で
5:1から60=1の比が実用的である。抽出は重量比
でN−ビニルアセトアミドの1部に対して炭化水素、好
ましくはトルエンを約5〜15部の比で実施するのが好
ましい。この比Vi10:1にすると後続する工程の間
のN−ビニルアセトアミドの損失を最小とすることが見
出されてh6、これより低い比ではN−ビニルアセトア
ミドの実質的損失が生じる。
ミドをトルエンのような芳香族炭化水素で処理すること
により不溶性物質として濾過ま次は傾瀉により除去され
る。存在させるべき芳香族炭化水素はN−ビニルアセト
アミドを完全に溶解させるのに十分な量であり重量比で
5:1から60=1の比が実用的である。抽出は重量比
でN−ビニルアセトアミドの1部に対して炭化水素、好
ましくはトルエンを約5〜15部の比で実施するのが好
ましい。この比Vi10:1にすると後続する工程の間
のN−ビニルアセトアミドの損失を最小とすることが見
出されてh6、これより低い比ではN−ビニルアセトア
ミドの実質的損失が生じる。
他の芳香族炭化水素溶媒、例えばベンゼン、キシレンま
たはエチルベンゼンも使用出来る。
たはエチルベンゼンも使用出来る。
キシレンはどの異性体でも使用することが出来るが、市
販の溶媒Ktl、最も一般的にオルト、メタおよびパラ
異性体が混合物として存在している。
販の溶媒Ktl、最も一般的にオルト、メタおよびパラ
異性体が混合物として存在している。
芳香族炭化水素による溶媒処理の後、この炭化水素溶液
は、N−ビニルアセトアミド中の水分含量にも依るが例
えば約85嗟またはそれ以上の純度の精製N−ビニルア
セトアミドを含有する。水分含量が低ければN−ビニル
アセトアミドの抽出効率が高くなる結果がこの抽出工程
から得られ、そしてN−ビニルアセトアミド中の水分含
量は約1係より低い方が好ましい(すべてのl#i特に
示さない限夛重量基準である)。
は、N−ビニルアセトアミド中の水分含量にも依るが例
えば約85嗟またはそれ以上の純度の精製N−ビニルア
セトアミドを含有する。水分含量が低ければN−ビニル
アセトアミドの抽出効率が高くなる結果がこの抽出工程
から得られ、そしてN−ビニルアセトアミド中の水分含
量は約1係より低い方が好ましい(すべてのl#i特に
示さない限夛重量基準である)。
第2の工程において、芳香族炭化水素中のN−ビニルア
セトアミド溶液を濃塩水溶液、例えばナトリウム、カリ
ウム、カルシウムまたはマグネシウムの塩化物またはい
ずれかの組み合わせ念ものの水性溶液と接触させる。こ
の溶液は濃厚とすべきで、すなわち少なくとも80%飽
和であり、溶液は完全に飽和されN−ビニルアセトアミ
ドの損失を最小とするのが好ましい。
セトアミド溶液を濃塩水溶液、例えばナトリウム、カリ
ウム、カルシウムまたはマグネシウムの塩化物またはい
ずれかの組み合わせ念ものの水性溶液と接触させる。こ
の溶液は濃厚とすべきで、すなわち少なくとも80%飽
和であり、溶液は完全に飽和されN−ビニルアセトアミ
ドの損失を最小とするのが好ましい。
この工程で好ましい溶液としては塩化ナトリウムの塩水
である。この塩水洗浄工程で残留アセトアミドおよび重
質副生物の多くが除去される。
である。この塩水洗浄工程で残留アセトアミドおよび重
質副生物の多くが除去される。
N−ビニルアセトアミドを高収量で維持するには少量の
塩水を使用することが非常に重要である。
塩水を使用することが非常に重要である。
この理由のため、溶液中に存在するN−ビニルアセトア
ミド対使用塩水の重量比は、残留アセトアミドおよび重
責副生物の大部分を除去する一方で、出来るだけ小さく
するべきである。トルエン溶液では例えば約10憾のN
−ビニルアセトアミドと31のアセトアミドを含有する
が、N−ビニルア七ドアミド対塩水の比は約1=1〜5
:1であり、そして好ましくは3:1〜4:1が使用さ
れる。N−ビニルアセトアミドの回収を最良とするため
この塩水洗浄後で、この芳香族炭化水素溶液ll196
4以上の純度を有するN−ビニルアセトアミドを含有す
る。この溶液は直接、溶液重合または逆相乳化重合に使
用することが出来、またはN−ビニルアセトアミドの水
性溶液が水でトルエン溶液を抽出することKより、容易
に製造される。他方では、減圧下この溶媒を除去するか
一30℃で12W#間再結晶するかにより固体状N−ビ
ニルアセトアミドを単離することが出来る。ヘキサンの
ような非極性炭化水素を加えるとより高い温度で、すな
わち0〜20℃で都合よく結晶化することが出来る。こ
れKより結晶性N−ビニルアセトアミドが純度95〜9
74Iの範囲で得られる。
ミド対使用塩水の重量比は、残留アセトアミドおよび重
責副生物の大部分を除去する一方で、出来るだけ小さく
するべきである。トルエン溶液では例えば約10憾のN
−ビニルアセトアミドと31のアセトアミドを含有する
が、N−ビニルア七ドアミド対塩水の比は約1=1〜5
:1であり、そして好ましくは3:1〜4:1が使用さ
れる。N−ビニルアセトアミドの回収を最良とするため
この塩水洗浄後で、この芳香族炭化水素溶液ll196
4以上の純度を有するN−ビニルアセトアミドを含有す
る。この溶液は直接、溶液重合または逆相乳化重合に使
用することが出来、またはN−ビニルアセトアミドの水
性溶液が水でトルエン溶液を抽出することKより、容易
に製造される。他方では、減圧下この溶媒を除去するか
一30℃で12W#間再結晶するかにより固体状N−ビ
ニルアセトアミドを単離することが出来る。ヘキサンの
ような非極性炭化水素を加えるとより高い温度で、すな
わち0〜20℃で都合よく結晶化することが出来る。こ
れKより結晶性N−ビニルアセトアミドが純度95〜9
74Iの範囲で得られる。
所望するなら、この純度はさらK例えば99憾以上にさ
え高めることが可能である。追加工程により、より高純
度のN−ビニルアセトアミドを製造することが可能であ
り、それは先づ水中にN−ビニルアセトアミドを抽出し
、とのN−ビニルアセトアミド水性溶液を少量のメチル
t−fチルエーテル、エチルt−ブチルエーテルまたは
ジエチルエーテルのような非混和性極性溶媒で洗浄し更
に不純物を除去し、そして次に抽出した非塩水水性形液
からエーテルを分離することからなっている。この溶液
はその次に重合してもよいし他のコモノマを添加して共
重合してもよい。もつと純度の高いモノマは、引き続き
この抽出分離された水性溶液に塩化ナトリウムのような
可溶性無機塩を加え、これによりN−ビニルアセトアミ
ドを含有する高濃縮塩溶液を形成させ、そしてこの塩溶
液をメチレンクロライドで抽出することにより製造する
ことが可能である。このメチレンクロライPFi次いで
除去しそして純度が少なくとも99チを有するN−ビニ
ルアセトアミrが回収される。
え高めることが可能である。追加工程により、より高純
度のN−ビニルアセトアミドを製造することが可能であ
り、それは先づ水中にN−ビニルアセトアミドを抽出し
、とのN−ビニルアセトアミド水性溶液を少量のメチル
t−fチルエーテル、エチルt−ブチルエーテルまたは
ジエチルエーテルのような非混和性極性溶媒で洗浄し更
に不純物を除去し、そして次に抽出した非塩水水性形液
からエーテルを分離することからなっている。この溶液
はその次に重合してもよいし他のコモノマを添加して共
重合してもよい。もつと純度の高いモノマは、引き続き
この抽出分離された水性溶液に塩化ナトリウムのような
可溶性無機塩を加え、これによりN−ビニルアセトアミ
ドを含有する高濃縮塩溶液を形成させ、そしてこの塩溶
液をメチレンクロライドで抽出することにより製造する
ことが可能である。このメチレンクロライPFi次いで
除去しそして純度が少なくとも99チを有するN−ビニ
ルアセトアミrが回収される。
この重合グレードのN−ビニルアセトアミドに精製する
方法は簡単で、効果的かつ効率よくしかも工業的スケー
ルにすることが容易に出来る。またアセトアミrの分離
によりこの未反応出発物質をアセトアルデヒドとの最初
の反応に循環することが可能となる。芳香族炭化水素溶
媒も分離し再使用が可能である。%に有利な点としては
高純度のN−ビニルアセトアミrを含有する炉液を直接
溶液重合Kまたは水で抽出することにより水性溶液重合
にもしくは表面活性剤の使用によって逆相乳化重合に使
用出来ることである。
方法は簡単で、効果的かつ効率よくしかも工業的スケー
ルにすることが容易に出来る。またアセトアミrの分離
によりこの未反応出発物質をアセトアルデヒドとの最初
の反応に循環することが可能となる。芳香族炭化水素溶
媒も分離し再使用が可能である。%に有利な点としては
高純度のN−ビニルアセトアミrを含有する炉液を直接
溶液重合Kまたは水で抽出することにより水性溶液重合
にもしくは表面活性剤の使用によって逆相乳化重合に使
用出来ることである。
実施例 1
この実施例では本発明による代表的な粗gN−ビニルア
セトアミド(NVAと称す)−側光ばエチリデン ビス
−アセトアミドの熱分解に工り得られるもの−の精製に
ついて説明する。
セトアミド(NVAと称す)−側光ばエチリデン ビス
−アセトアミドの熱分解に工り得られるもの−の精製に
ついて説明する。
粗aNVA熱分解生成物(純度約55憾)100tとト
ルエン450fをiooomビーカ中に入れた。得られ
た混合物を25℃で30分間よく攪拌した。黄色トルエ
ン溶液を不溶性固体から傾瀉し、これを新しいトルエン
40?で2回洗浄した。このトルエン溶液を合わせ、増
水20?で洗浄した。黄色の塩水溶液は捨てた。最終ト
ルエン溶液1i()C分析で示さhるようにNVA96
俤純度を含有していた。NVA固体は一30℃で12時
間再結晶すること罠より単離した。この結晶性NVA
#iNMR分析で示されるよ5に96 %の純度である
。より高純度のNVA(>991)は次の追加工程な齢
て単離される。塩水洗浄後のトルエン溶液を水100−
で4回抽出しfca この水性溶液を次にエチルエーテ
ル201で逆抽出(back extract ) し
た。このエーテル溶液は捨てた。次いでこの水性溶液を
塩化ナトリウムで飽和し、そしてメチレンクロライド2
501で4回抽出した。減圧下でメチレンクロライドを
除去すると99優純度のNVAが得られ次。
ルエン450fをiooomビーカ中に入れた。得られ
た混合物を25℃で30分間よく攪拌した。黄色トルエ
ン溶液を不溶性固体から傾瀉し、これを新しいトルエン
40?で2回洗浄した。このトルエン溶液を合わせ、増
水20?で洗浄した。黄色の塩水溶液は捨てた。最終ト
ルエン溶液1i()C分析で示さhるようにNVA96
俤純度を含有していた。NVA固体は一30℃で12時
間再結晶すること罠より単離した。この結晶性NVA
#iNMR分析で示されるよ5に96 %の純度である
。より高純度のNVA(>991)は次の追加工程な齢
て単離される。塩水洗浄後のトルエン溶液を水100−
で4回抽出しfca この水性溶液を次にエチルエーテ
ル201で逆抽出(back extract ) し
た。このエーテル溶液は捨てた。次いでこの水性溶液を
塩化ナトリウムで飽和し、そしてメチレンクロライド2
501で4回抽出した。減圧下でメチレンクロライドを
除去すると99優純度のNVAが得られ次。
実施例 2
この実施例では後続する重合におけるポリマの収率に対
するモノマの純度の重要性にりいて説明したものである
。
するモノマの純度の重要性にりいて説明したものである
。
2jの三ツロ丸底フラスコ中に粗製N−ビニ、ルアセト
アミド熱分解生成物、部分精製したN−ビニルアセトア
ミI′1ft−は高度に精製し次N−ビニルアセトアミ
ド、トルエン、および2.27−アゾビス(インブチロ
ニトリル)開始剤(AIBNと称す)を入れた。99嗟
純度のNVAは前述E−たように得られた。重合Fi晋
素下65℃で4時間実施しfc、重合の間にポリマが沈
析した。反応の終了時得られた混合物を濾過した。粒状
ポリマ生成物をアセトンで洗浄しそして乾燥させた。ポ
リマ収率に及はすモノマ純度の効果について第1表に示
した。
アミド熱分解生成物、部分精製したN−ビニルアセトア
ミI′1ft−は高度に精製し次N−ビニルアセトアミ
ド、トルエン、および2.27−アゾビス(インブチロ
ニトリル)開始剤(AIBNと称す)を入れた。99嗟
純度のNVAは前述E−たように得られた。重合Fi晋
素下65℃で4時間実施しfc、重合の間にポリマが沈
析した。反応の終了時得られた混合物を濾過した。粒状
ポリマ生成物をアセトンで洗浄しそして乾燥させた。ポ
リマ収率に及はすモノマ純度の効果について第1表に示
した。
第1表 トルエン中のNVAの重合に及ぼす不純物の効
果 55(粗製) 10% 0.5モル係
6070 10係 0.5モル係
6599 10% 0.5モル優
96第1表の結果から明らかなように、モノマ純度ケボ
+J (N−ビニルアセトアミド)の収率に顕著な効果
を及はす。
果 55(粗製) 10% 0.5モル係
6070 10係 0.5モル係
6599 10% 0.5モル優
96第1表の結果から明らかなように、モノマ純度ケボ
+J (N−ビニルアセトアミド)の収率に顕著な効果
を及はす。
実施例 3
モノマの純度は本実施例で示すように製造されたポリマ
の分子量に対しても劇的な効果を有する。
の分子量に対しても劇的な効果を有する。
この重合は実施例2と同じように実施するが、ただし溶
媒として、トルエンのかわDK水を用いた。このポリマ
をアセトくから沈析することにより単離した。分子量に
対するモノマの不純物の効果を第2表に示した。
媒として、トルエンのかわDK水を用いた。このポリマ
をアセトくから沈析することにより単離した。分子量に
対するモノマの不純物の効果を第2表に示した。
第2表 水中における急の重合KELt!す不純物の効
果 55(粗製) 10憾 0.5モル係 傘
70 10嗟 0.5モル憾 73,0
0099 10憾 0.5モル係 12
9.000傘ポリマの単離不可 この実施例では溶液重合について説明したのでポリマの
分子量は中間的値である。逆相乳化重合により分子量の
非常に高いN−ビニルアセトアミドのポリマな形成する
ことができる。そしてこの方法におけるモノマの純度の
効果は同等に重要である。
果 55(粗製) 10憾 0.5モル係 傘
70 10嗟 0.5モル憾 73,0
0099 10憾 0.5モル係 12
9.000傘ポリマの単離不可 この実施例では溶液重合について説明したのでポリマの
分子量は中間的値である。逆相乳化重合により分子量の
非常に高いN−ビニルアセトアミドのポリマな形成する
ことができる。そしてこの方法におけるモノマの純度の
効果は同等に重要である。
実施例 4
以下の実施例で#−tNVAの精製と容易な重合を抽出
およびトルエン/ヘキサンから再結晶する方法により示
す。またトルエン洗浄工程で用いる塩水の量が多すぎる
場合の欠点についても示した。
およびトルエン/ヘキサンから再結晶する方法により示
す。またトルエン洗浄工程で用いる塩水の量が多すぎる
場合の欠点についても示した。
エチリデン ビス−アセトアミドの熱分解により得られ
たNWA約35t4を含有する粗製NVA25.4kF
(56ボンド)を50〜60℃で上分割して洛かした。
たNWA約35t4を含有する粗製NVA25.4kF
(56ボンド)を50〜60℃で上分割して洛かした。
最初のフラクションを除いて各々順番に前のフラクショ
ンからの第二のトルエン抽出物、次に前のフラクション
からの第一のトルエン抽出物、最後に二倍量の新しいト
ルエンで抽出した。各場合においてスラリーを0.5時
間急速に攪拌しそして黄色上澄液を除いた。最終的な9
つのトルエン抽出物KF15〜19%+7)NVA 8
.4 助(18,5ポンド)と0.6〜4.2 % (
D 7 セトアミドが含まれていた。NVA抽出効率は
90憾以上と見なさhた。
ンからの第二のトルエン抽出物、次に前のフラクション
からの第一のトルエン抽出物、最後に二倍量の新しいト
ルエンで抽出した。各場合においてスラリーを0.5時
間急速に攪拌しそして黄色上澄液を除いた。最終的な9
つのトルエン抽出物KF15〜19%+7)NVA 8
.4 助(18,5ポンド)と0.6〜4.2 % (
D 7 セトアミドが含まれていた。NVA抽出効率は
90憾以上と見なさhた。
各フラクションを増水と7.2〜10重量部の有機相対
1部の塩水の比率で接触させ、分離し減圧下でNVA約
30%まで濃縮した。ヘキサンを各フラクションにその
曇り点に達するまで(初期体積の約65%)加えそして
その溶液を一夜0℃に冷却し生成物を沈析させた。ひき
続き結晶性生成物を傾瀉および濾過により分離しヘキサ
ンで洗浄し室温で真全乾燥した。代表的フラクションを
分析した結果NVA約97憾およびアセトアミド2憾で
あった。
1部の塩水の比率で接触させ、分離し減圧下でNVA約
30%まで濃縮した。ヘキサンを各フラクションにその
曇り点に達するまで(初期体積の約65%)加えそして
その溶液を一夜0℃に冷却し生成物を沈析させた。ひき
続き結晶性生成物を傾瀉および濾過により分離しヘキサ
ンで洗浄し室温で真全乾燥した。代表的フラクションを
分析した結果NVA約97憾およびアセトアミド2憾で
あった。
酢酸ビニル対NVAの重量比が9対1で窒素下60℃で
重合するのに1時間以内に反応するにFio、15〜0
,2モル%開始剤を必要とした。
重合するのに1時間以内に反応するにFio、15〜0
,2モル%開始剤を必要とした。
NVA 総数率Fi5.95kf(8,7ポンド)すな
わち47憾であった。洗浄温水にはその他に3.27k
f (7,2ポンド)のNVA (全量の39係)が含
まれていた。NVA t’jこの湯水溶液からトルエン
でさらに抽出することにより回収できる。
わち47憾であった。洗浄温水にはその他に3.27k
f (7,2ポンド)のNVA (全量の39係)が含
まれていた。NVA t’jこの湯水溶液からトルエン
でさらに抽出することにより回収できる。
本発BAFiN−ビニルアセトアミドの精製されたモノ
マを提供しそれは乳化またFi溶液重合に使用するのに
適し優れた収率でかつ高い分子量のポリマな製造できる
。本発11によりアセトアミドとアセトアルデヒドを出
発物置として使用してN−ビニルアセトアミドを製造す
ることができこれは次いで精製され制御可能な方法で工
業的スケールで重合することができる。
マを提供しそれは乳化またFi溶液重合に使用するのに
適し優れた収率でかつ高い分子量のポリマな製造できる
。本発11によりアセトアミドとアセトアルデヒドを出
発物置として使用してN−ビニルアセトアミドを製造す
ることができこれは次いで精製され制御可能な方法で工
業的スケールで重合することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)汚染されたN−ビニルアセトアミドを芳香族炭化水
素溶媒で抽出して、この溶媒中にN−ビニルアセトアミ
ドと、より量の少ない汚染物との溶液を形成させ、この
溶液を濃塩水溶液と接触させ、そして塩水溶液と炭化水
素溶液とを分離し、純度の向上したN−ビニルアセトア
ミドを含有する炭化水素溶媒の溶液を得ることからなる
、アセミアミドで汚染されたN−ビニルアセトアミドを
精製する方法。 2)該芳香族炭化水素溶媒がベンゼン、トルエン、キシ
レンまたはエチルベンゼンである請求項1に記載の方法
。 3)該塩水溶液がナトリウム、カリウム、マグネシウム
、またはカルシウムの塩化物塩の水性溶液である請求項
2に記載の方法。 4)該塩水溶液が飽和している請求項3に記載の方法。 5)該炭化水素溶媒がトルエンであり、しかも該水性溶
液が塩水である請求項3に記載の方法。 6)該汚染されたN−ビニルアセトアミドがアセトアミ
ドとアセトアルデヒドとを縮合しエチリデンビス−アセ
トアミドを得、次いでエチリデンビス−アセトアミドを
熱分解することにより形成させた生成物である請求項1
記載の方法。 7)純度の向上したN−ビニルアセトアミドを含む炭化
水素溶媒の溶液の少なくとも一部を水と接触させN−ビ
ニルアセトアミドおよび不純物を含む水性非塩水溶液を
形成させ、該水性非塩水溶液をジエチルエーテルで抽出
し該エーテル中に不純物を溶解させ、この抽出した非塩
水溶液からエーテルを分離し、可溶性無機塩を抽出分離
した水性溶液に加えN−ビニルアセトアミドを含有する
高濃度塩溶液を形成させ、該塩溶液をメチレンクロリド
で抽出し、このメチレンクロリドを除去し、そしてN−
ビニルアセトアミドを少なくとも99%純度で回収する
ことからなる請求項1に より精製されたN−ビニルアセトアミドを更に精製する
方法。 8)該炭化水素溶媒がトルエンであり、該塩水溶液がN
aCl塩水であり、該可溶性無機塩がNaClであり、
そして該塩溶液がNaClで飽和されている請求項7記
載の方法。 9)(a)アセトアミドとアセトアルデヒドとを縮合さ
せエチリデンビス−アセトアミドを生成させ; (b)工程(a)の生成物であるエチリデンビス−アセ
トアミドを熱分解して汚染されたN−ビニルアセトアミ
ド生成物とし; (c)工程(b)の生成物からN−ビニルアセトアミド
をトルエン中に溶解させて第1の溶液とし; (d)該第1溶液を存在する不溶性物質から分離し; (e)該第1溶液を塩水と接触させてトルエン中第2の
N−ビニルアセトアミド溶液とし;(f)該第2溶液を
アセトアミドを含有する該塩水から分離し; (g)該第2溶液を水で抽出しN−ビニルアセトアミド
水性溶液を形成させ;そして (h)該水性溶液中の該N−ビニルアセトアミドを溶液
重合または油中乳化重合のいずれかを行なう;ことから
なるポリ(N−ビニルアセトアミド)を生成させる方法
。 10)トルエン対N−ビニルアセトアミドの重量比が5
:1〜30:1の範囲であり、しかもN−ビニルアセト
アミド対塩水の重量比が2:1〜5:1の範囲である請
求項9に記載の方法。 11)ポリ(N−ビニルアセトアミド)を請求項9に記
載の方法により生成させ、そしてこのポリ(N−ビニル
アセトアミド)を加水分解してポリマ中のアミド部分を
アミン基またはアミン塩に変換することからなるポリ(
ビニルアミン)を製造する方法。 12)アセトアミドが工程(f)の塩水から回収され工
程(a)へ循環される請求項9に記載の方法。 13)N−ビニルアセトアミドの水溶液を非混和性極性
溶媒で抽出した後に該N−ビニルアセトアミドを該水溶
液中で重合させる請求項9に記載の方法。 14)該非混和性極性溶媒がジエチルエーテル、メチル
t−ブチルエーテルまたはエチルt−ブチルエーテルで
ある請求項13に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US27338788A | 1988-11-18 | 1988-11-18 | |
US273,387 | 1988-11-18 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP142694A Division JPH0772163B2 (ja) | 1988-11-18 | 1994-01-12 | ポリ(n−ビニルアセトアミド)を製造する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02188560A true JPH02188560A (ja) | 1990-07-24 |
JPH0662525B2 JPH0662525B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=23043713
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29778789A Expired - Lifetime JPH0662525B2 (ja) | 1988-11-18 | 1989-11-17 | N―ビニルアセトアミドを精製する方法 |
JP142694A Expired - Lifetime JPH0772163B2 (ja) | 1988-11-18 | 1994-01-12 | ポリ(n−ビニルアセトアミド)を製造する方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP142694A Expired - Lifetime JPH0772163B2 (ja) | 1988-11-18 | 1994-01-12 | ポリ(n−ビニルアセトアミド)を製造する方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JPH0662525B2 (ja) |
DE (1) | DE3938016A1 (ja) |
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- 1989-11-15 DE DE3938016A patent/DE3938016A1/de not_active Ceased
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-
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