JPH03275644A - α―ヒドロキシイソ酪酸の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、α−ヒドロキシイソ酪酸エステルを原料とし
てα−ヒドロキシイソ酪酸を効率的に製造する方法に関
するものである。

α−ヒドロキシイソ酪酸は、工業的に有用なメタクリル
酸の製造用原料となるものであり、経済的なα−ヒドロ
キシイソ酪酸の製造法を確立することは工業的に非常に
重要な意義がある。

（従来の技術及び課題点） 従来、α−ヒドロキシイソ酪酸の製造法としては、ｉ）
イソブチレンを原料とする方法（Ｇｅｔ、　１，１８９
．９７２）　、ｉｉ）イソブチレングリコールを原料と
する方法（Ｊ、Ｏｒｇ、Ｃｈｅｍ、、２３．１４８８−
９（１９５８））　、及び１ｉｉ）アセトンシアンヒド
リン、硫酸、及び水を反応させた後に加水分解する方法
（特公昭６３−６１９３２）等が知られている。

しかしながらｉ〉及びｉｉ）の方法では、α−ヒドロキ
シイソ酪酸収率が低く、且つ多量の副生物が存在する為
に、これを原料としてメタクリル酸を製造する場合には
、最終的な製品酸収率は大幅に低下することになる。　
又１ｉｔ）の方法では、反応液に酸性硫酸アンモニウム
が含まれる為、α−ヒドロキシイソ酪酸の分離が容易で
ないことに加えて、少なくとも等重量倍の副生ずる硫酸
アンモニウムの処理の問題があり、工業的に有利なαヒ
ドロキシイソ酪酸製造法であるとは云えない。

（課題点を解決するための手段） 本発明者らは、α−ヒドロキシイソ酪酸の製造に関して
工業的に有利な製造法を確立すべく鋭意検討を重ねた結
果、α−ヒドロキシイソ酪酸エステルを原料とし、有機
スルホン酸触媒の存在下、加水分解反応により高選択的
に高収率を以て高品質のα−ヒドロキシイソ酪酸が得ら
れることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち本発明は、酸性触媒として有機スルホン酸の存在下
において、α−ヒドロキシイソ酪酸エステルを加水分解
反応させることよってα−ヒドロキシイソ酪酸を製造す
る方法である。

以下に、本発明のα−ヒドロキシイソ酪酸の製造方法に
ついて説明する。

本発明に使用される原料のα−ヒドロキシイソ酪酸エス
テルは、どの様な方法で製造されたものでも良く、例え
ば特開平１−２９０６５０号に開示されている方法によ
れば、塩基性触媒下α−ヒドロキシイソ酪酸アごドとギ
酸エステルから容易に製造することができる。　又、本
発明に使用されるα−ヒドロキシイソ酪酸エステルは、
エステル部分を槽底するアルキル基の炭素数がＣＩ””
’　Ｃｓであり、中でも特にα−ヒドロキシイソ酪酸メ
チルが好ましい。

本発明の方法において使用される有機スルホン酸触媒と
しては、メタンスルホン酸やパラトルエンスルホン酸等
の有機スルホン酸、強酸性イオン交換樹脂等の高分子量
の有機スルホン酸が挙げられるが、触媒と生成物の分離
の面から強酸性イオン交換樹脂が特に好ましく、高選択
的に高収率を以て高品質のα−ヒドロキシイソ酪酸を得
ることができる。

本発明の方法に用いる強酸性イオン交換樹脂触媒は、一
般にスチレン−ジビニルベンゼン系のスルホン酸型のも
のであれば良く特に限定されないが、例えば商品名でア
ンバーライトＸＨ−１０５やダイヤイオンＲＣＰ−１４
５Ｈ１又はダウエックス５０Ｗ−Ｘ８等が有効である。

本発明の方法における反応条件は、原料のαヒドロキシ
イソ酪酸エステルや触媒の種類によって選択されるが、
反応温度２０〜１５０″Ｃ１好ましくは５０〜１２０℃
の範囲であり、又反応時間５分〜２４時間、好ましくは
１０分〜８時間の範囲である。

本発明の方法におけるα−ヒドロキシイソ酪酸エステル
に対する水のモル比は、１〜１００であれば良いが、反
応後の分離に要するエネルギーコストを考慮すれば１〜
１０の範囲が好ましい。

本発明における反応方式は、原料と触媒が接触する方法
であればいずれの方法でも採用することができる。

本発明の方法における加水分解反応は、平衡反応である
為、反応蒸留等の方法により副生ずるアルコールを系外
に留出除去することが反応率を高める上で有効である。

以上述べた如き本発明の方法によれば、α−ヒドロキシ
イソ酪酸エステルの加水分解後の反応生成液について、
簡易な操作で触媒を分離した後、反応液を単に濃縮する
だけで容易に高純度のαヒドロキシイソ酪酸を高収率を
以て製造できる。

又、触媒分離後の反応液については必要に応じて蒸留法
を適用すれば、更に高品質のα−ヒドロキシイソ酪酸を
得ることができる。　又、分離回収した触媒は、特に強
酸性イオン交換樹脂触媒の場合には特別の処理操作無し
でそのまま反応に繰り返し使用される。

〔実施例〕

以下に、実施例及び比較例によって本発明の方法を更に
具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。

大亀量上 留出管、温度計、撹拌機付きの１００ｍ１３０フラスコ
に、３３重量％のα−ヒドロキシイソ酪酸メチル水溶液
６０ｇ、及び強酸性イオン交換樹脂（アンバーライトＸ
Ｈ−１０５．ローム・アンド・ハース社製）２．０ｇを
仕込み、反応温度９５°Ｃにおいてメタノールを留出さ
せながら４時間反応させた。　その結果、α−ヒドロキ
シイソ酪酸メチルの反応率９９％、α−ヒドロキシイソ
酪酸への選択率９９．９％を得た。

走校班上 触媒として０．５ｇの濃硫酸を加え反応時間７時間とし
た他は、実施例１と同様に反応を行った。

その結果、α−ヒドロキシイソ酪酸メチルの反応率９４
％、α−ヒドロキシイソ酪酸への選択率６８％であった
。

去４０通え 触媒として０．５ｇのメタンスルホン酸を加え反応時間
を２時間とした他は、実施例工と同様に反応を行った。

　その結果α−ヒドロキシイソ酪酸メチルの転化率９８
％、α−ヒドロキシイソ酪酸の選択率は９９％であった
。

大豊斑主 触媒として１．Ｏｇのパラトルエンスルホン酸を加え反
応時間を４時間とした他は、実施例１と同様に反応を行
った。　その結果、α−ヒドロキシイソ酪酸メチルの転
化率９８％、α−ヒドロキシイソ酪酸の選択率は９９％
であった。

太蓬斑土 触媒として２．０　ｇの強酸性イオン交換相（５０Ｗ−
Ｘ８．ダウ・エックス社製）を加え反応時間を５時間と
した他は、実施例１と同様に反応を行った。　その結果
、α−ヒドロキシイソ酪酸メチルの転化率９９％、α−
ヒドロキシイソ酪酸の選択率は９９．８％であった。

２隻班工 α−ヒドロキシイソ酪酸エチルの５０重量％の水溶液を
留出管、温度計、撹拌機付きの１００ｍ１３０フラスコ
に６０ｇを仕込み、２．０ｇの強酸性イオン交換樹脂（
ダイヤイオンＲＣＰ−１４５Ｈ１三菱化或社製）を加え
た。　反応温度を９５°Ｃに保ち、エタノールを留出さ
せながら、４時間反応させた。　その結果、α−ヒドロ
キシイソ酪酸エチルの転化率９９％、α−ヒドロキシイ
ソ酪酸の選択率は９９．８％であった。

文ＪＪＬ足 α−ヒドロキシイソ酪酸イソプロピルの５０重量％の水
溶液を留出管、温度計、撹拌機付きの１００ｍ１３日フ
ラスコに６０ｇを仕込み、２．０ｇの強酸性イオン交換
樹脂（アンバーライトＸＨ１０８、ローム・アンド・ハ
ース社製）を加えた。

反応温度を９５°Ｃに保ち、イソプロパツールを留出さ
せながら、６時間反応させた。

その結果、α−ヒドロキシイソ酪酸イソプロピルの転化
率９９％、α−ヒドロキシイソ酪酸の選択率は９９．８
％であった。

（発明の効果） 本発明においてα−ヒドロキシイソ酪酸エステルを出発
原料とし、触媒として有機スルホン酸触媒を用いること
により、温和な条件下、高選択的に高収率を以てα−ヒ
ドロキシイソ酪酸を製造できる方法を確立したことの工
業的な意義は大きい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）α−ヒドロキシイソ酪酸エステルを原料とし、有機
   スルホン酸触媒の存在下で加水分解反応を行うことを特
   徴とするα−ヒドロキシイソ酪酸の製造方法。 ２）有機スルホン酸触媒が強酸性イオン交換樹脂である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）α−ヒドロキシイソ酪酸エステルにおいて、炭素数
   Ｃ＿１〜Ｃ＿３のアルキル基を有するエステルであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４）α−ヒドロキシイソ酪酸エステルが、メチルエステ
   ルであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   方法。