JPH033645B2 - - Google Patents

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JPH033645B2
JPH033645B2 JP15882482A JP15882482A JPH033645B2 JP H033645 B2 JPH033645 B2 JP H033645B2 JP 15882482 A JP15882482 A JP 15882482A JP 15882482 A JP15882482 A JP 15882482A JP H033645 B2 JPH033645 B2 JP H033645B2
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JP
Japan
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methacrylic acid
treatment
minutes
formaldehyde
induction period
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JP15882482A
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JPS5948437A (ja
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Teruhiko Yoshioka
Kazutaka Inoe
Susumu Sugitani
Masao Kobayashi
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、イソブチレン、第3級ブチルアルコ
ール、メタクロレイン、イソブチルアルデヒド等
の気相接触酸化反応で得られるメタクリル酸の新
規な精製法に関する。 イソブチレン、第3級ブチルアルコール、メタ
クロレイン及びイソブチルアルデヒド等の気相接
触酸化反応で生成するメタクリル酸は、抽出、蒸
留等の通常の精製手段により高純度の製品となす
ことができるが、微量に存在する不純物類を完全
に除去することが困難であり、そのために、製品
の着色が完全に防止できないこと、さらに重合反
応に使用した場合に長い反応時間を要したり、開
始剤を多量に必要とすることなど不都合な現象を
ひき起こしている。 このような微量成分を除去することは、通常の
抽出、蒸留等の物理的手段による精製法では極め
て困難であり、工程が複雑化してコスト高を招
き、工業的に採用することはほとんど不可能であ
る。 本発明者らはこれらの現象に注目して検討を行
い、先に炭素数4の化合物の気相接触酸化反応で
得られるメタクリル酸含有物をスルホン酸基を含
有する化合物で処理することによるメタクリル酸
の新規な精製法を完成した(特開昭55−129239号
公報参照)。その後、本発明者らは更にメタクリ
ル酸のより有効な精製法を開発するため鋭意検討
を重ねた結果、きわめて効果的でかつ経済的にも
優れた新規なメタクリル酸の精製法を見い出し
た。 本発明は、炭素数4の化合物の気相接触酸化反
応で得られるメタクリル酸含有物を、スルホン酸
基含有化合物とホルムアルデヒド含有物により処
理することを特徴とする、メタクリル酸の精製法
である。 前記の処理と第1級及び/又は第2級アミン類
による処理を併用することにより、一層効果的に
精製することができる。 本発明方法によれば、製品の着色及び異常な重
合挙動の問題を解決することができ、従来法のア
セトンシアンヒドリンより製造されたメタクリル
酸の品質をしのぐ、高純度の製品を容易にかつ高
収率で得ることができる。 本発明で用いられるメタクリル酸含有物とは、
イソブチレン、第3級ブチルアルコール、メタク
ロレイン、イソブチルアルデヒド等の炭素数4の
化合物を気相接触酸化した時に得られるメタクリ
ル酸水溶液より、抽出及び蒸留その他の分離、精
製工程を経て、メタクリル酸の含有率が約50%以
上に濃縮されたものをいうが、これに制限される
ことはない。 スルホン酸基含有化合物とは、スルホン酸基を
分子内に有する無機又は有機化合物を意味し、具
体的には硫酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエ
ンスルホン酸、更にはスルホン酸基を交換基とし
て有する強酸性陽イオン交換樹脂等が挙げられ
る。 ホルムアルデヒド含有物としては、ホルムアル
デヒドのほか、ホルムアルデヒドを生成しうる化
合物例えばパラホルムアルデヒドなどを用いるこ
とができる。通常はホルマリンとして市販されて
いるホルムアルデヒド水溶液が用いられる。 スルホン酸基含有化合物とホルムアルデヒド含
有物による処理方法としては、例えばメタクリル
酸含有物にホルムアルデヒド含有化合物及びスル
ホン酸基含有化合物を添加して所定の温度に加熱
し、好ましくは混合物を撹拌しながら一定時間保
持する方法、強酸性陽イオン交換樹脂等の微粒子
の固体を充填したカラムに所定の温度に加熱した
メタクリル酸含有物とホルムアルデヒド含有物と
の混合物を一定の流速で通過させる方法などが用
いられる。 処理温度は20〜130℃、特に50〜100℃の範囲が
好ましい。処理時間は1分ないし2時間、特に5
〜60分の範囲が好ましい。メタクリル酸含有物1
Kg当りのスルホン酸基含有化合物の添加量は
0.0001〜2.0当量の範囲が好ましく、ホルムアル
デヒドの添加量は0.001〜2.0当量の範囲が好まし
い。 強酸性陽イオン交換樹脂を用いて連続的にメタ
クリル酸含有物とホルムアルデヒド含有物の混合
物を処理する場合には適度の処理率をあげる空間
速度を採用する。例えば50〜100℃の処理温度で
あれば空間速度を0.2〜10/hr程度で行うこ
とにより処理は完壁に行われる。 第1級及び/又は第2級アミン類は、脂肪族、
芳香族アミンのいずれでもよく、1分子中に複数
個のアミン基を有するアミン類や、アンモニア、
ヒドラジン及びその誘導体、更にはヒドロキシル
アミン及びその無機酸塩などの化合物も含まれ
る。 第1級又は第2級アミン類としては、例えば下
記の化合物があげられる。プロピルアミン、ブチ
ルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ジ
エチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジイソ
プロピルアミン、メチルエチルアミン、エチレン
ジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレ
ンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン、ジエチレントリアミン、テトラ
エチレンペンタアミン、アニリン、トルイジン、
N−メチルアニリン、N−エチルアニリン、N−
プロピルアニリン、ジフエニルアミン、フエニレ
ンジアミン、N−メチルフエニレンジアミン、ベ
ンジルアミン、フエネチルアミン、アニシジンな
ど。 第1級又は第2級アミン類による処理方法とし
ては、例えばメタクリル酸含有物にアミン化合物
を添加して、所定の温度に加熱したのち、好まし
くは混合物を撹拌しながら一定時間保持する方法
などが用いられる。 処理温度は50〜150℃、特に80〜130℃の範囲が
好ましく、処理時間は5分ないし5時間、特に15
分ないし3時間の範囲が好ましい。 第1級又は第2級アミン類の添加量はメタクリ
ル酸含有物1Kg当り0.0001〜2.0当量、特に0.01〜
1.0当量の範囲が好ましい。 本発明を実施するに際しては、メタクリル酸含
有物を、スルホン酸基含有化合物とホルムアルデ
ヒド含有化合物で処理する。前記の化合物による
処理は別個に行つてもよいが、同時に行う方が処
理操作上有利である。 更に第1級及び/又は第2級アミン類による処
理を併用する場合には、前者の処理とアミン類に
よる処理は任意の順序で行うことができる。通常
は一方の処理を行つたのち、蒸留等により残留化
合物を除去し、次いで他方の処理を行うことが好
ましい。しかし処理化合物の添加量が大きく相違
する場合は、まず添加量の少ない化合物で処理し
たのち、引き続き他方の化合物で処理しても、初
めの処理化合物の残留による損失は僅かであり無
視できる。また例えばメタクリル酸含有物にホル
ムアルデヒドを添加し、この混合物を強酸性陽イ
オン交換樹脂で処理すると、イオン交換樹脂と処
理液が簡単に分離できるため、そのまま第1級及
び/又は第2級アミン類により処理することがで
きる。 こうして得られた処理液を常法により蒸留等に
より精製する。なお前記の処理及び分離、精製に
際しては、メタクリル酸含有物にフエノチアジ
ン、ベンゾフエノチアジン等の重合禁止剤を添加
しておくことが好ましい。 本発明方法によれば、重合挙動の異常性及び着
色の無い高純度のメタクリル酸を、簡単な操作に
より得ることができる。 実施例 1 イソブチレンを出発原料として気相接触酸化に
よつて得られたメタクリル酸を抽出及び蒸留法に
より精製し、純度98.5%の製品を得た。このもの
の色数はAPHA77であつた。このメタクリル酸
1Kgに重合禁止剤としてフエノチアジンを0.5g
添加し、それに98%硫酸を0.5g(0.01当量)及
び37%ホルマリンを1g(ホルムアルデヒド分
0.012当量)添加して60℃で10分間処理した。次
いで30mmHg減圧下で単蒸留を行い、メタクリル
酸を99.5%の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の色数はAPHA10以下
に改善されていた。 さらに下記の方法で誘導期間を測定した。試験
管(25mmφ×20cm)に水10mlと重合促進剤とし
て、2,2′−アゾビス−2−アミジノプロパンジ
ハイドロクロライド0.1gを加えて溶解する。こ
れにメタクリル酸10mlを加え、温度65℃の恒温槽
に浸漬し、熱電対を用いた温度を測定し、65℃よ
り液温が上昇した時点すなわち重合熱の発生し始
めた時点の時間を測定し、それまでに要した時間
を誘導期間とする。本実施例のメタクリル酸の誘
導期間は3分であつた。 比較例 1 実施例1で用いた処理前のメタクリル酸
(APHA77)の誘導期間は22分であつた。 比較例 2 比較例1のメタクリル酸を用いて、ホルマリン
を添加しないこと以外は実施例1と同様の方法で
処理した結果、得られたメタクリル酸の色数は
APHA15であり、誘導期間は6分であつた。 実施例 2 第3級ブチルアルコールを出発原料として気相
接触酸化によつて得られたメタクリル酸を常法に
より精製し、純度98.7%の製品を得た。このもの
の色数はAPHA80であつた。このメタクリル酸
を実施例1と同様に処理し、メタクリル酸を99.5
%の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の色数はAPHA10以下
に改善され、誘導期間は3分であつた。 比較例 3 実施例2で用いた処理前のメタクリル酸
(APHA80)の誘導期間は23分であつた。 比較例 4 比較例3のメタクリル酸を用いて、ホルマリン
を添加しないこと以外は実施例1と同様の方法で
処理した結果、得られたメタクリル酸の色数は
APHA16であり、誘導期間は7分であつた。 実施例 3 メタクロレインの気相接触酸化によつて得られ
たメタクリル酸を常法により精製し、純度99.0%
の製品を得た。このものの色数はAPHA75であ
つた。このメタクリル酸を実施例1と同様に処理
し、メタクリル酸を99.5%の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の色数はAPHA10以下
に改善され、誘導期間は3分であつた。 比較例 5 実施例3で用いた処理前のメタクリル酸
(APHA75)の誘導期間は22分であつた。 比較例 6 比較例5のメタクリル酸を用いて、ホルマリン
を添加しないこと以外は実施例1と同様の方法で
処理した結果、得られたメタクリル酸の色数は
APHA14であり、誘導期間は6分であつた。 実施例 4 イソブチルアルデヒドの気相接触酸化によつて
得られたメタクリル酸を常法により精製し、純度
98.5%の製品を得た。このものの色数は85であつ
た。このメタクリル酸を実施例1と同様に処理
し、メタクリル酸を99.5%の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の色数はAPHA10以下
に改善され、誘導期間は3分であつた。 比較例 7 実施例4で用いた処理前のメタクリル酸
(APHA85)の誘導期間は25分であつた。 比較例 8 比較例7のメタクリル酸を用いて、ホルマリン
を添加しないこと以外は実施例1と同様の方法で
処理した結果、得られたメタクリル酸の色数は
APHA16であり、誘導期間は7分であつた。 実施例 5〜15 比較例5のメタクリル酸1Kgを用い、実施例1
と同様の処理法で、ただし添加する濃硫酸の量、
処理温度及び処理時間を変えて実験を行つた。そ
の結果を第1表に示す。
【表】 実施例 16〜25 比較例5のメタクリル酸1Kgを用い、実施例1
と同様の処理法で、ただし添加するホルムアルデ
ヒド含有物の添加量、処理温度及び処理時間を変
えて実験を行つた。その結果を第2表に示す。 なお実施例25はホルムアルデヒド含有物として
パラホルムアルデヒドを用いた例である。
【表】 実施例 26 実施例1で用いた処理前のメタクリル酸1Kg
(APHA77)にフエノチアジンを0.5g添加し、そ
れにp−トルエンスルホン酸を1.72g(0.01当
量)及び37%ホルマリンを1g添加して60℃で10
分間処理し、次いで30mmHg減圧下で単蒸留を行
い、メタクリル酸を99.5%の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の色数はAPHA10以下
であり、誘導期間は3分であつた。 実施例 27 実施例2で用いた処理前のメタクリル酸1Kg
(APHA80)にフエノチアジンを0.5g添加し、そ
れに37%ホルマリンを1g及びスルホン酸基を持
つ強酸性陽イオン交換樹脂(乾燥品)を総イオン
交換容量が0.01当量となる量で添加して60℃で10
分間撹拌する。グラスフイルターを用いて過
し、液を30mmHg減圧下で単蒸留を行い、メタ
クリル酸を99.5%の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の色数はAPHA10以下
であり、誘導期間は3分であつた。 実施例 28 ガラスカラムに乾燥した強酸性陽イオン交換樹
脂を一定量充填し、60℃の恒室槽に浸漬する。こ
れに実施例3で用いた処理前のメタクリル酸1Kg
(APHA75)にフエノチアジンを0.5g及び37%ホ
ルマリンを1g添加したものをガラスカラムに空
間速度2/hrで流通させる。流通液を30ml
Hg減圧下で単蒸留を行い、メタクリル酸を99.5
%の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の色数はAPHA10以下
であり、誘導期間は3分であつた。 実施例 29〜35 実施例1で用いた処理前のメタクリル酸
(APHA75)を用い、実施例28と同様の処理法
で、ただし処理温度及び空間速度を変えて実験を
行つた。その結果を第3表に示す。 なお実施例35はホルムアルデヒド含有物として
パラホルムアルデヒドを用いた例である。
【表】 実施例 36 イソブチレンを出発原料として気相接触酸化に
よつて得られたメタクリル酸を抽出及び蒸留法に
より精製し、純度98.5%の製品を得た。このもの
の色数はAPHA77であつた。このメタクリル酸
1Kgにフエノチアジンを0.5g及び37%ホルマリ
ンを1.0g(ホルムアルデヒドとして0.012当量)
添加混合した液を、20mlの強酸性陽イオン交換樹
脂(イオン交換容量;4.5ミリ当量/g樹脂)を
充填したカラムに60℃の温度で2/hrの空間
速度で供給して処理する。得られた処理液全量に
テトラエチレンペンタミンを18.9g(0.1当量)
添加して110℃で1時間撹拌下に処理し、次いで
30mmHgの減圧下で単蒸留を行い、メタクリル酸
を95.0%の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の色数はAPHA5以下に
改善され、誘導期間は3分であつた。 実施例 37 第3級ブチルアルコールを出発原料として気相
接触酸化によつて得られたメタクリル酸を常法に
より精製し、純度98.7%の製品を得た。このもの
の色数はAPHA80であつた。このメタクリル酸
を実施例36と同様に処理し、メタクリル酸を94.5
%の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の色数はAPHA5以下に
改善され、誘導期間は3分であつた。 実施例 38 メタクロレインの気相接触酸化によつて得られ
たメタクリル酸を常法により精製し、純度99.0%
の製品を得た。このものの色数はAPHA75であ
つた。このメタクリル酸を実施例36と同様に処理
し、メタクリル酸を96.0%の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の色数はAPHA5以下に
改善され、誘導期間は3分であつた。 比較例 9 実施例38で用いた処理前のメタクリル酸
(APHA75)について、テトラエチレンペンタミ
ンによる処理のみを実施例36と同様の操作で行
い、簡単な蒸留によりメタクリル酸を96.5%の回
収率で得た。 得られたメタクリル酸の純度は99.0%であり、
色数はAPHA6、誘導期間は11分であつた。 実施例 39 比較例9で得られたメタクリル酸(APHA6、
誘導期間11分)を実施例36と同様の操作によりホ
ルマリンと強酸性陽イオン交換樹脂により処理し
たのち、簡単な蒸留によりメタクリル酸を99.5%
の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の純度は99.0%であり、
色数はAPHA5以下、誘導期間は3分であつた。 実施例 40 イソブチルアルデヒドの気相接触酸化によつて
得られたメタクリル酸を常法により精製し、純度
98.5%の製品を得た。このものの色数は85であつ
た。このメタクリル酸を実施例36と同様に処理
し、メタクリル酸を95.5%の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の色数はAPHA5以下に
改善され、誘導期間は3分であつた。 実施例 41〜44 比較例5のメタクリル酸1Kgを用い、実施例36
と同様の処理法で、ただし強酸性陽イオン交換樹
脂による処理温度及び空間速度を変えて実験を行
つた。その結果を第4表に示す。
【表】 実施例 45〜54 比較例5のメタクリル酸1Kgを用い、実施例36
と同様の処理法で、ただし第1級又は第2級アミ
ン類の種類及び添加量、処理温度、処理時間を変
えて実験を行つた。その結果を第5表に示す。 なお実施例47はホルムアルデヒド含有物として
パラホルムアルデヒドを用いた例である。
【表】 実施例 55 比較例5のメタクリル酸(APHA75、誘導期
間22分)1Kgにフエノチアジンを0.5g、37%ホ
ルマリンを1.0g(ホルムアルデヒドとして0.012
当量)及び濃硫酸を5.0g(H2SO4として0.1当
量)添加混合したのち、60℃で30分撹拌した。次
いで20mmHg減圧下で単蒸留を行い、98.5%の回
収率で得られたメタクリル酸にテトラエチレンペ
ンタミンを18.9g(0.1当量)添加し、110℃で1
時間撹拌したのち、30mmHg減圧下で単蒸留を行
い、メタクリル酸を96.0%の回収率で回収した。 得られたメタクリル酸の色数はAPHA5以下に
改善され、誘導期間は3分であつた。 実施例 56〜64 比較例5のメタクリル酸1Kgを用い、実施例55
と同様の処理法で、ただしスルホン酸基含有化合
物の種類、添加量、ホルムアルデヒドの添加量、
処理温度、処理時間、更には第1級又は第2級ア
ミン類の種類、添加量、処理温度及び処理時間を
変えて実験を行つた。その結果を第6表に示す。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 炭素数4の化合物の気相接触酸化反応で得ら
    れるメタクリル酸含有物を、スルホン酸基含有化
    合物とホルムアルデヒド含有物により処理するこ
    とを特徴とする、メタクリル酸の精製法。 2 炭素数4の化合物の気相接触酸化反応で得ら
    れるメタクリル酸含有物を、スルホン酸基含有化
    合物とホルムアルデヒド含有物ならびに第1級及
    び/又は第2級アミン類により処理することを特
    徴とする、メタクリル酸の精製法。
JP15882482A 1982-09-14 1982-09-14 メタクリル酸の精製法 Granted JPS5948437A (ja)

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WO2013163806A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Evonik Industries Ag Process for preparation of highly pure, non-yellowing methacrylic acid

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