JPH034061B2 - - Google Patents

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JPH034061B2
JPH034061B2 JP59078387A JP7838784A JPH034061B2 JP H034061 B2 JPH034061 B2 JP H034061B2 JP 59078387 A JP59078387 A JP 59078387A JP 7838784 A JP7838784 A JP 7838784A JP H034061 B2 JPH034061 B2 JP H034061B2
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JP
Japan
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acva
acetone
water
sodium
levulinic acid
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JP59078387A
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JPS60222451A (ja
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Hidetomo Ashitaka
Kazuya Jinda
Yoshuki Miwa
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、レブリン酸またはそのナトリウム
塩を出発原料とし、ケタジン中間体を経由する
4,4′−アゾビス(4−シアノ吉草酸)(以下、
単にACVAと略記する)の製造法に関する。
ACVAは、アクリルアミドや1,3−ブタジ
エンの単独あるいは1,3−ブタジエンとアクリ
ロニトリルとの(共)重合開始剤として使用され
ている。
ACVAの製造法としては、水中でレブリン酸
またはそのナトリウム塩とシアン化ナトリウムや
シアン化水素などのシアン化合物とヒドラジン水
和物(水化物)やヒドラジン硫酸塩等のヒドラジ
ン類とを反応させてヒドラゾ化合物を生成させ、
得られた溶液に塩素ガスを加えヒドラゾ化合物を
酸化してACVAを生成させ得られた反応混合物
から固形物であるACVAを濾集する方法が知ら
れている。しかし、この従来公知の方法はその合
成収率が66%以下である。
ケタジンを経由するACVAの製造法としては、
水中でレブリン酸ナトリウムとヒドラジンを100
℃で6時間反応させケタジンを生成させた後、冷
却し、大過剰のシアン化水素を加えて20℃で16時
間反応後、過剰のシアン化水素を留去し、塩素を
加えてACVAを合成する方法が知られている
(米国特許2520338号)。この方法はケタジン生成
反応を高温で行い、大過剰のシアン化水素を用い
てヒドラゾ化を行なつているにもかかわらず合成
収量は最高66%と低い。
レブリン酸とヒドラジンを上記の例のような高
温で直接反応させると6−メチルピリダジノンが
ほぼ定量的に生成しケタジンは得られない。この
為、レブリン酸に苛性ソーダを加えてレブリン酸
ナトリウムとし、環化生成物への反応を防いで、
ケタジンを生成させているのである。
この発明者らは、ACVAを高収率で得る方法
について鋭意研究した結果、水の量をできるだけ
少く制限した条件下では、レブリン酸またはその
ナトリウム塩とヒドラジン類を低温で直接反応さ
せても速やかにケタジンが生成すること、また、
ひきつづきこの系に量論量か少過剰量のシアン化
合物を加えるヒドラゾ化合物が高収率で生成し、
さらにこのヒドラゾ化合物を含む濃厚水溶液に、
水および/またはアセトンを加えた後、塩素を加
えて酸化すると高収率でACVAが得られること
を見い出し、この発明を完成した。
すなわち、この発明は、レブリン酸またはその
ナトリウム塩とヒドラジン類の反応をレブリン酸
またはそのナトリウム塩100重量部に対して50〜
500重量部の水の中で行なつてケタジンを生成さ
せた後、シアン化水素またはシアン化ナトリウム
などのシアン化合物を加えて反応させてヒドラゾ
化合物の濃厚水溶液とし、これに水および/また
はアセトンを加えた溶液に塩素ガスを加えてヒド
ラゾ化合物を酸化して4,4′−アゾビス(4−シ
アノ吉草酸)を生成させ、次いで、上記溶液中の
アセテンと水の割合を、85:15〜98:2に調節し
て、反応系に含まれる食塩を沈澱、除去すること
を特徴とする4,4′−アゾビス(4−シアノ吉草
酸)の製法に関する。
この発明の方法によれば、塩化ナトリウム含量
の少ないACVAを高収率で製造することができ
る。
この発明の方法においては、レブリン酸または
そのナトリウム塩とヒドラジン類とを、レブリン
酸またはそのナトリウム塩の100重量部に対して
50〜500重量部の水の中で、レブリン酸の場合に
は30℃以下、特に好ましくは20℃以下で、又、レ
ブリン酸のナトリウム塩の場合には100℃以下、
好ましくは40℃以下で撹拌下反応させるとケタジ
ンの粘稠濃厚スラリーが得られる。
更に詳しく説明するとレブリン酸にヒドラジン
を反応させるとレブリン酸のケタジンが生成す
る。これは35℃以上では速やかに分解するので30
℃以下、好ましくは20℃以下で反応させるのが好
ましい。得られたレブリン酸のケタジンにシアン
化ナトリウムの濃厚水溶液を加えるとヒドラゾ化
合物の濃厚水溶液を得ることができる。
レブリン酸に苛性ソーダを加えてレブリン酸ナ
トリウムとした後ヒドラジンを反応させるとレブ
リン酸ナトリウムのケタジンが生成する。この場
合100℃以下の高温で反応させることもできるが、
40℃以下で反応するだけでよい。
ヒドラジン類としては、ヒドラジン水化物が最
適であるが、ヒドラジン硫酸塩やヒドラジン塩酸
塩、ヒドラジンなどを挙げることができる。
レブリン酸またはレブリン酸ナトリウムのケタ
ジンの粘稠スラリーに対して当量、又は少過剰量
のシアン化水素またはシアン化ナトリウムを加え
て、ヒドラゾ化合物を生成させる。レブリン酸と
ヒドラジンとからのケタジンの生成は極めて速い
ので、レブリン酸にヒドラドンを滴下し終つた直
後にシアン化ナトリウム又はシアン化水素を滴下
してもよい。それに対しレブリン酸ナトリウムと
ヒドラジンからのケタジンの生成は、前者に比べ
遅いので0.5〜2時間程度反応させてから、シア
ン化水素またはシアン化ナトリウムを反応させる
方がよい。
ヒドラゾ化の反応温度は0〜50℃であり、反応
時間は15℃で5〜10時間程度要するが、より高温
では更に短縮できるであろう。
またNaCNは水溶液はまたは固体のまま加える
ことができる。
系のPHは5〜9となるように、少量の塩酸を加
えて反応させるのが収量を増大させるためには好
ましい。
この発明の方法においては、前記の方法によつ
て反応生成物である下記の式で示されるヒドラゾ
化合物の濃厚水溶液を得ることができる。
(式中、MはNa,Hである。) この発明の方法においては、前記濃厚水溶液に
水および/またはアセトン、好適には前記の濃厚
水溶液100容量部に対して100溶量部以上の量、好
ましくはアセトンと水との割合が容量比で85:15
〜98:2、特に好ましくは90:10〜95:5となる
量のアセトンを加えて、ヒドラゾ化合物の水溶
液、好適にはアセトン−水溶液とする。
アセトンと水との割合が98:2より大きくなる
とACVAの溶解度が著しく低下して大量のアセ
トン−水混合溶剤が必要になり、85:15より小さ
くなると副生物の塩化ナトリウムの溶解度が高く
なつて、ACVAを含むアセトン−水溶液に含ま
れる塩化ナトリウムの含量が高くなつてしまう。
この発明の方法においては、前記溶液に、好ま
しくは使用したレブリン酸またはそのナトリウム
塩1モルに対して0.4モル以上、特に0.5モル以
上、さらに0.5〜0.6モルの塩素ガスを加えてヒド
ラゾ化合物を酸化してACVAを生成させる。前
記の酸化反応は30℃以下の温度、特に10℃以下の
温度で行なうのが好ましい。塩素ガスを加える方
法はそれ自体公知の方法が採用される。
この発明の方法においては、前記のようにして
得られたACVAを含む反応混合物に必要であれ
ばアセトンを加えて混合物中のアセトンと水との
割合を容量比で85:15〜98:2、好ましくは90:
10〜95:5に調節して、好ましくは混合物の温度
を0〜60℃、特に15〜60℃にして、混合物から上
澄液であるACVAを含むアセトン−水溶液を分
離取得する。
この発明の方法においては、前記の酸化反応に
よつてACVAを生成させると、ACVAに対して
2倍モル上の量の塩化ナトリウムが副生する。こ
の発明の方法においては、混合物中のアセトンと
水との割合を前記特定の範囲に調節することによ
つて、副生物として生成した塩化ナトリウムは混
合物中で結晶となつて析出し、ACVAが溶解し
ているアセトン−水溶液中には塩化ナトリウムが
極く少量溶解しているにすぎない。この発明の方
法において、前記のヒドラゾ化合物のアセトン−
水溶液中のアセトンと水との割合がすでに容量比
で85:15〜98:2であるときは、さらにアセトン
を加てもよく加えなくともよい。
また、この発明の方法において反応混合物中に
塩酸が含まれている場合には、水酸化ナトリウム
のようなアルカリや、炭酸ナトリウム、炭酸水素
ナトリウムなどの弱アルカリ性の化合物を加えて
塩酸を中和し、溶液のPHを3〜5、特に4〜5に
調節するのが好ましい。
前記のACVAを含むアセトン−水溶液を分離
取得するときの混合物中のアセトンと水との割合
が85:15より小さいと、分離したジアゾシアノ酸
を含む溶液中の塩化ナトリウムの量が著るしく多
くなり、最終的に得られるACVA中に多量の塩
素およびナトリウムが含まれ、98:2より大きい
とACVAの溶解に大量のアセトンを必要とし好
ましくない。
前記の混合物から上澄液であるACVAを含む
アセトン−水溶液を分離取得するには、混合物を
濾過してACVAのアセトン−水溶液を濾液とし
て取得してもよく、混合物の上澄液としてデカン
テーシヨンによつて取得してもよい。前記の方法
において、塩化ナトリウムの結晶は分離除去され
る。
この発明の方法においては、前記のACVAを
含むアセトン−水溶液から、例えば、アセトンお
よび水を蒸発除去し、残部の固形物に少量の水を
加えて水洗してACVAを分離取得してもよく、
好適にはアセトンを蒸発させ残部に水を加えて、
ACVAを濾集することによつて、ACVAを分離
取得することができる。アセトンを蒸発させた残
部に、ACVA100重量部に対して100〜1500重量
部、特に100〜1000重量部の水を加えて、好まし
くは均一に混合した後、30℃以下の温度、特に好
ましくは10℃以下の温度で固形物であるACVA
を分離取得するのが好ましい。必要であれば、減
圧乾燥してACVA結晶中に少量含有される水分
を除去してもよい。
この発明の好適な方法によれば、Na含量の少
ないACVAを製造することができる。
この発明の方法によつて製造されるACVAは、
1,3−ブタジエンの単独重合あるいは1,3−
ブタジエンとアクリロニトリルとの共重合開始剤
として使用することができる。製造工程で得られ
るNaCl結晶を除去した後のACVAのアセトン−
水溶液を触媒溶液として使用することもできる。
以下に実施例を示す。
実施例 1 撹拌機、ガス導入管、ガスベント、滴下管の付
いた14つ口フラスコ中にレブリン酸58.0g
(0.5mol)、H2O50mlをとり、5℃に冷却した。
ここへヒドラジン水化物12.52g(0.25mol)を反
応液温が10℃を越えない様に滴下した。この時系
は無色粘稠スラリー状を呈した。滴下後15分程10
℃以下で撹拌を続け、次にNaCN25.25g
(0.53mol)をH2O50mlに溶解した水溶液を液温
が10℃を越えない様に添加した。添加の途中で系
はスラリー状から微黄色透明液体になり、添加終
了時系のPHは10であつた。ここへconc HCl2.5g
を加えてPHを7にした。次に加温し20℃にしたあ
と、その温度で15hr撹拌を続けた。次に5℃に冷
却したアセトン700mlを加え、次いでCl2ガス21.3
g(0.3mol)を吹き込み、10℃を越えない様に
反応させた。反応後、20℃に戻し、撹拌を止める
と微黄色透明部と白色沈殿部にクリヤーに分離し
た。白色沈殿部をろ別除去し、液部を20℃に保ち
ながら、アスピレーターで減圧下、アセトンを留
去すると、大量のACVAが析出した。ここへ
H2O200mlを加え5℃にて撹拌洗浄後、吸引ろか
にてACVAを回収し、20℃で恒量になるまで減
圧乾燥して純白のACVA58.6g(収率84%)を得
た。元素分析結果はACVA(C12H16N4O4)の計
算値C;51.43%、H;5.75%、N;19.99%に対
し、実測値はC;51.49%、H;5.78%、N;
20.01%であつた。また、このACVA中のNa含量
は205ppmであつた。
実施例 2 酸化する前までは実施例1と同様に行い、5℃
に冷却後水200mlを加えCl2ガス21.3gを吹き込
み、析出した純白のACVAを5℃でろ別した。
5℃のH2O100mlで水洗後、恒量になるまで減圧
乾燥した。ACVA収量57.8gであつた。また、こ
のACVA中のNa含量は610ppmであつた。
実施例 3 レブリン酸58g(0.5mol)に対しNaOH20g
(0.5mol)をH2O50mlで溶解した水溶液を10℃以
下で2時間反応させ、かつPHを7に調節するのに
conc HClを53g加えた以外は実施例1と同様に
行つた。
ACVA収量は59.9gであつた。また、この
ACVA中のNa含量は320ppmであつた。
比較例 1 ヒドラゾ化合物の濃厚水溶液を得るところまで
は実施例1と同様に行つた。これを5℃に冷却
後、H2O200mlを加えて後、反応温度が10℃を越
えないように冷却しながらCl2ガス21.3g
(0.3mol)を吹き込んだ。ACVAの白色スラリー
が大量に析出したので、この白色スラリーを減圧
濾過し、ACVA61.2gを得た。ACVA中のNa濃
度は30000ppmであつた。
このACVAを再度、5℃のH2O600mlで水洗し
たがNa濃度は未だ1500ppmあつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a) レブリン酸またはそのナトリウム塩とヒ
    ドラジン類とを、レブリン酸またはそのナトリ
    ウム塩100重量部に対して50〜500重量部の水の
    中で反応させ、ケタジンを生成させた後、 (b) シアン化水素又はシアン化ナトリウムなどの
    シアン化合物を加えて反応させて、ヒドラゾ化
    合物の濃厚水溶液とし、 (c) これに水及び/又はアセトンを加えた溶液に
    塩素ガスを加えてヒドラゾ化合物を酸化して、
    4,4′−アゾビス(4−シアノ吉草酸)とし、 (d) 上記の酸化反応の前及び/又は後にアセトン
    を添加し、この反応混合物中のアセトンと水の
    割合を容量比で85:15〜98:2に調節し、 (e) ヒドラゾ化合物の酸化の際に副生した食塩を
    沈殿させて上記反応混合物から分離し、 (f) 上澄液から4,4′−アゾビス(4−シアノ吉
    草酸)を分離取収する、 4,4′−アゾビス(4−シアノ吉草酸)の製法。
JP7838784A 1983-12-08 1984-04-20 4、4′−アゾビス(4−シアノ吉草酸)の製法 Granted JPS60222451A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7838784A JPS60222451A (ja) 1984-04-20 1984-04-20 4、4′−アゾビス(4−シアノ吉草酸)の製法
US06/676,264 US4684717A (en) 1983-12-08 1984-11-29 Preparation of azo compounds having carboxyl and cyano groups
US06/676,265 US4684718A (en) 1983-12-08 1984-11-29 Process for the preparation of diazocyano acids by reacting keto-acids with cyanogen compounds
DE19843444874 DE3444874A1 (de) 1983-12-08 1984-12-08 Verfahren zur herstellung von diazocyanosaeuren

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Publication Number Publication Date
JPS60222451A JPS60222451A (ja) 1985-11-07
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JP (1) JPS60222451A (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2520338A (en) * 1947-06-27 1950-08-29 Du Pont Azo compounds containing carboxyl and cyano groups

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2520338A (en) * 1947-06-27 1950-08-29 Du Pont Azo compounds containing carboxyl and cyano groups

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JPS60222451A (ja) 1985-11-07

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