JPH0453855B2 - - Google Patents

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JPH0453855B2
JPH0453855B2 JP57024655A JP2465582A JPH0453855B2 JP H0453855 B2 JPH0453855 B2 JP H0453855B2 JP 57024655 A JP57024655 A JP 57024655A JP 2465582 A JP2465582 A JP 2465582A JP H0453855 B2 JPH0453855 B2 JP H0453855B2
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formaldehyde
amine
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JPS57150628A (en
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Merugaa Furantsu
Fuerusutaa Hansuuyurugen
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BASF SE
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/61Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
    • C07C45/67Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
    • C07C45/68Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
    • C07C45/72Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms by reaction of compounds containing >C = O groups with the same or other compounds containing >C = O groups
    • C07C45/75Reactions with formaldehyde

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルカナールをホルムアルデヒド及
び二級アミンと、特定のモル比のカルボン酸又は
ジカルボン酸もしくはポリカルボン酸の存在下
に、2.5〜7のPH価及び0〜150℃の温度において
反応させることによる、α−アルキルアクロレイ
ンの製法に関する。
n−アルカナールとホルムアルデヒドの二級ア
ミンを用いてのマンニツヒ縮合反応(次式)によ
り、α−アルキルアクロレインを製造しうること
は公知である。
R1−CH2−CHO+CH2O(R22NH −−−−−−−→ 一般に40℃以上の温度、1〜10バールの圧力及
び3以上のPH価が用いられる。この場合アルカナ
ールは(R22NH中のホルムアルデヒド縮合して
マンニツヒ塩基となり、これがアミンの脱離下に
分解してα−アルキルアクロレインを生じ、この
アミンは多く強酸(HCl、HBr、H2SO4
H3PO4、スルホン酸等)と共に塩を形成し、こ
れが反応に対し触媒作用する。
プロピオンアルデヒド又はn−ブチルアルデヒ
ドとホルムアルデヒドから、ドイツ特許875194号
明細書の記載に方法によつて、メタクロレイン又
は2−エチルアクロレインを製造できる。実施例
にモノカルボン酸例えば酪酸及びステアリン酸が
示されている。モル比はプロプオンアルデヒド対
ホルムアデヒド=1:1.02、プロピオンアルデヒ
ド対二級アミン=1:0.038、プロピオンアルデ
ヒド対酸=1:0.013、二級アミン対酸=3:1
であり、滞留時間として4〜6時間、沸騰温度と
しては100℃までが示されている。一般に7より
大きいPH価で操作する。
ドイツ特許出願公開2855504号明細書に記載の
メタクロレインを製造するための類似の方法にお
いては、カルボン酸としてギ酸、酢酸そして特に
プロピオン酸が、二級アミンとしてはジプロピル
アミン、メチルブチルアミン、エチルブチルアミ
ンそして特にジ−n−ブチルアミンが推奨されて
いる。実施例では30〜100℃、2.5バール、120分
間の反応において、わずか81.7%の収率が得られ
ている。プロピオンアルデヒド対ホルムアルデヒ
ドのモル比1:1〜1.5、プロピオンアルデヒド
対二級アミン=1:0.02〜0.05(1:0.025)、プロ
ピオンアルデヒド対酸=1:0.01〜0.02(1:
0.015)が記載されている。
両刊行物の触媒量のアミンとカルボン酸の組合
わせが示されている。PH>7(RCOOHに対し過
剰の強塩基性アミン)で比較的高温において満足
すべき反応速度が得られるので、アルキルアクロ
レインの二量体化は大きな役割をしない。しかし
特別な操作が示すように(比較例6及び7参照)、
収率はほとんど再現可能でない。なぜなら常に著
しい程度でメチルアクロレインのほかに、他のア
ルドール縮合生成物(2−メチルヘンテナール及
びメチロール化合物)も得られるからである。
米国特許2518416号明細書には、溶融塩
(R22NH・HX(HXはトリクロル酢酸の最小酸
性を有する酸)好ましくは(CH32NC・HClの
中で、120〜300℃好ましくは140〜220℃で、アル
カノーナールとホルムアルデヒドの縮合が記載さ
れている。実施例1では、200〜220℃でn−ブチ
ルアルデヒド及びホルムアルデヒドから51%のエ
チルアクロレイン収率が示されている。
米国特許263925号明細書には、0.25当量までの
(R22NH・HX((R22NHは二級アミン、HXは
特にHCl、HBr、H2SO4及びH3PO4)の存在下
に80〜130℃及びPH4〜6において、プロピオン
アルデヒドをホルムアルデヒドと過剰割合(2〜
6:1)で縮合させることが記載され、この場合
実際には全アルデヒドが共沸混合物として連続的
に留去される。プロピオンアルデヒド対ホルムア
ルデヒドのモル比5:1及び10%酢酸性ピペリジ
ン・HCl溶液を用いて、ホルムアルデヒドに対し
92.5%の最高収率(実施例8)が得られる。
減少する選択率から知られる触媒の不活性化の
主原因は、(R22NCH3すなわち触媒として有効
でない三級アミンへのメチル化にある(ロイカル
トーワラツハ反応、ホウベン−ワイルの著者11/1
巻1957年648〜654頁参照)。したがつて米国特許
2639295号明細書ではプロピオンアルデヒドの過
剰を推奨しているが、多量の物質循環のために不
経済であり、そしてホルムアルデヒドに関する高
い選択率は、メチルベンテナールへの縮合により
プロピオンアルデヒドその他の損失を避けること
ができない。150〜300℃に加熱することによる触
媒再生の試みは、生成する不活性三級アミン
R2NCH3に関しては無効である。しかし不可逆の
触媒消費は、マンニツヒ縮合によるα−アルキル
アクロレインの製造法の経済性にとつて決定的に
不利である。合成副生物との混合物としての使用
触媒の後処理又は廃棄は、費用を要しかつ環境を
汚染する(その鉱酸含有による)。
米国特許2848499号明細書には、プロピオンア
ルデヒド/ホルムアルデヒド/(R22NH・HX
を1/1/2〜5の比率で、105〜120℃で加圧下に
連続的に縮合させる類似の方法が記載されてい
る。酸としてはHCl・H2SO4・H3PO4及び酢酸が
あげられている。唯一の実施例ではHClが用いら
れ、そしてプロピオンアルデヒド/ホルムアルデ
ヒド/(CH32NH・HClを1/1.036/2.5の比率
で111℃で反応させて、プロピオンアルデヒドの
変化率が98.1%、選択率はプロピオンアルデヒド
に対し99.6%、ホルムアルデヒドに対し99%であ
ることが示されている。この方法では大過剰のア
ミン塩を使用するので、多量の物質循環のため不
経済である。そのほか、好ましい触媒であるジメ
チルアミン塩酸塩を使用する場合に、後処理又は
廃棄処理に関して前記と同様な問題が伴う。
Russ.Chem.Rev.33巻(1964)314頁には、プロ
ピオンアルデヒド/ホルムアルデヒド/
(C2H52NH・HCl(1、1/1/1)のPH6〜7
における45℃で20分間の縮合が記載されている。
メチルアクロレインの95℃での遊離化は、本質的
な副生物の生成なしに生産を可能にする。しかし
ホルムアルデヒド1モルに対し0.1モルのR2NH
の触媒を利用すると、必要な高温度において多量
の重合体と低い収率が得られる。この場合はPHの
影響が強く、最適PH6〜7ではPH3〜4(この場
合は100〜120℃で反応させねばならない)の場合
に比して、重合による損失なしに高い選択率が得
られるように低い温度で操作せねばならないこと
が知られた。この操作は最適条件より大きくはず
れていることも確認された。いずれにしても不特
定で再生産の困難な又は不満足な収率が得られ
る。したがつて著者は条件の意義を強調してい
る。
後の4種の方法では、比較的安価な低分子アミ
ン(NH量が多い)を使用する。しかしその結
果、単一蒸留によると高いアミン含量のα−アル
キルアクロレイン例えばメチルアクロレイン又は
エチルアクロレインが得られるので、後の加工の
ためには普通は費用のかかる精留を省略できな
い。さらに生成したメチルアクロレインを分離し
たのち、反応水ならびにホルムアルデヒドに随伴
した水の留去による触媒混合物の濃縮に際してア
ミンの損失が、使用アミンがより揮発しやすいほ
どそれだけ大きくなる。
前記のすべての方法は、最適の収率、触媒の費
用及び工業的に簡単な操業のすべてを満足するも
のでない。すなわちドイツ特許857194号及び同出
願公開2855504号の方法は、無視できないアミン
の損失と共に選択性が不満足であり、三つの米国
特許の方法は操作技術上煩雑であり(大過剰の成
分と困難な条件を使用する)、成績も同様に悪い。
ソ連文献の方法は工業的に簡単な様式で良好な収
率が得られるが、毒性の問題が推奨する触媒
(C2H52NH・HClの使用を無意味にする。また
生成物の品質はアミン含量により低下し、触媒の
消費が著しく、無機一有機の不要生成物の廃棄が
困難であり、さらにNR2H・HClが強い腐食性を
有する。
本発明者らは、次式 R1−CH2−CHO …… (式中R1を後記の意味を有する)のアルカナー
ルをホルムアルデヒド及び二級アミンと酸の存在
下に反応させ、その際出発物質対ホルムアルデ
ヒドのモル比を0.9〜1.5:1として、2.5〜7のPH
価及び0〜150℃の温度において、酸としての(a)
出発物質の1モル対し0.05〜1.5当量の2〜10
個の炭素原子を有する脂肪族モノカルボン酸、又
は(b)出発物質の1モルに対し0.01〜1.5当量の
2〜10個の炭素原子を有するジカルボン酸もしく
はポリカルボン酸の存在下に反応を行うとき、次
(式中R1は炭素原子数1〜4のアルコキシ又は
アルキル基で置換されていてよい、炭素原子1〜
8のアルキル基を意味する)のα−アルキルアク
ロレイが有利に製造されることを見出した。
反応はプロピオンアルデヒドを使用する場合に
ついて次式で示される。
本発明は、収率だけでなく、反応の重要な結果
が価値ある方法のために考慮されねばならないと
いう観察に基づいている。技術水準からみて本発
明方法は、比較的に最適な結果、例えばほとんど
定量的な変化率における両成分(アルカナール及
びホルムアルデヒド)に関する高い選択率、高い
空時収量、高い触媒負荷(Q=α−アルキルアク
ロレインのモル数/二級アミン当量)、良好な製
品品質(直接に後に加工が可能であること)、少
ない工業的出費、重荷となる毒性問題の排除及び
経済的考慮を要しない廃棄処理の組合わせを提供
できる。すべてのこれらの成果は既知方法から予
想されないものであつた。
本方法は意外にも、特に高い触媒負荷Qにおい
て公知方法より優れている。n−アルカナールと
ホルムアルデヒドの反応において、鉱酸例えば硫
酸と組合わせた二級アミンはQがほぼ20モル/二
級アミン当量であり、ジーもしくはポリカルボン
酸と組み合わせた場合は、Q=60〜70モル/二級
アミン当量を与える。高純度のα−アルキルアク
ロレインの工業的かつ経済的に有利な生産が可能
となり、したがつてこれは、粗製蒸留物(水の含
量が2〜3%)のままでO2で酸化することによ
るメタクリル酸の製造に好適なメタクロレインの
生産に有利に利用できる。
アルカナールはホルムアルデヒドと、化学当
量、不足量又は過剰量で、ホルムアルデヒド1モ
ルにつき出発物質の0.9〜1.5モル、好ましくは
0.95〜1.2モル特に1.0〜1.10モルの量で反応させ
る。好ましい出発物質及びこれに対応して好ま
しい目的物質は、式中のR1が1〜8個の炭素
原子を有するアルキル基を意味するものである。
前記の基はさらに反応条件下で不活性な基、例え
ば1〜4個の炭素原子を有するアルコキシ基又は
アルキル基により置換されていてもよい。
出発物質としては例えば次のものが用いられ
る。プロパナール、n−ブタナール、3−メチル
ブタナール、n−ペンタナール、3−メチルヘキ
サナール、3−エチルペンタナール、4−メチル
ヘキサナール、n−ヘプタナール、n−ノナナー
ル、n−デカナール。
ホルムアルデヒドは好ましくは水溶液、特に20
〜60重量%溶液として用いられる。酸としては、
2〜10個の炭素原子を有する脂肪族モノー、ジー
及びポリカルボン酸が用いられる。ジカルボン酸
及びポリカルボン酸(特にトリカルボン酸)は、
芳香族及び芳香脂肪族のカルボン酸であつてもよ
い。ジカルボン酸及びポリカルボン酸はモノカル
ボン酸より優れている。例えば次のものが適して
いる。酢酸、プロプオン酸、メトキシ酢酸、酪
酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オク
タン酸、ノナン酸、デカン酸、ピバリン酸、2−
エチル酪酸、2−メチルペンタン酸、2−エチル
ヘキサン酸、イソノナン酸;ピメリン酸、コルク
酸、アセライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボ
ン酸、デカンジカルボン酸、ブタンテトラカルボ
ン酸、ペンタン−1,3,5−トリカルボン酸、
3−ヒドロキシグルタル酸、糖酸、α,α′−ジヒ
ドロキシアジピン酸、好ましくは修酸、こはく
酸、グルタル酸、アジピン酸、りんご酸、酒石
酸、ブタン−1,2,4−トリカルボン酸、3−
エチルペンタン−1,3,5−トリカルボン酸、
くえん酸、トリメリツト酸、ブタンテトラカルボ
ン酸、ピロメリツト酸、フタル酸、テレフタル
酸、イスフタル酸、フマル酸そして特に修酸。
アミンとして好ましいものは次式 の化合物であつて、この式中R3及びR2は同一で
も異なつてもよく、好ましくは1個もしくはそれ
以上の異種原子を有し、好ましくは水酸基及び/
又は二級もしくは三級のアミンにより置換された
1〜12個好ましくは1〜10個特に1〜6個の炭素
原子を有するアルキル基を意味し、そのほかR2
とR3は隣接する窒素原子と一緒になつて、さら
に1個の窒素原子又は酸素原子を含有しうる5員
又は6員の環を形成してもよい。R2は次式 の基であつてもよく、この式中R4及びR5は同一
でも異なつてもよく、それぞれ場合により数個の
特に2個の好ましくは1個の水酸基により置換さ
れた2〜18個好ましくは2〜10個特に2〜6個の
炭素原子を有するアルキル基であり、そのほか
R4は水素原子であつてもよく、xは2〜6の数
を意味する。モノヒドロキシアルキル基の場合
は、水酸基がω−位に存在することが好ましい。
130℃以上の沸点を有する二級アミンが好ましい。
特に好ましいものは揮発性のごく弱い二級アミン
であつて、例えばアンモニア又は一級アミンとア
ルキレンオキシドから容易に得られるヒドロキシ
アルキルアミン、又は2個以上のアミノ基(その
うち少なくとも1個は二級で、その他は二級及
び/又は三級である)を有すアミンである。
アミンとしては次のものが用いられる。N−
メチル−、N−エチル−、N−プロピル−、N−
イソプロピル−、N−ブチル−、N−イソブチ
ル、N−二級ブチル−、N−三級ブチル−、N−
ペンチル−、N−ヘキシル、N−ヘプチル−、N
−オクチル−、N−ノニル−、N−デシル−(ヒ
ドロキシエチルアミン);同一の又は異なる前記
の基の2個により置換された対応するアミン;ピ
ペリジン、モルホリン、ピロリジン、ピペラジ
ン、N−メチルピペラジン;N−エチル−、N−
プロピル、N−イソプロピル−、N−ブチル−、
N−イソブチル−、N−二級ブチル−、N−三級
ブチル−、N−ペンチル、N−ヘキシル−、N−
ヘプチル−、N−オクチル−、N−ノニル−、N
−デシル−N−ヒドロキシエチルアミン;前記の
ヒドロキシル不含の置換基により、及びヒドロキ
シプロピル基又はヒドロキシブチル基により置換
された対応するアミン;同一の又は異なる前記の
ヒドロキシアルキル基の2個により置換されたア
ミン;N,N,N′−トリエタノールエチレンジ
アミン、N,N、−ジエタノールエチレンジアミ
ン及び同族のジー又はトリプロパノール化合物、
ならびに対応するプロピレン−及びブチレンジア
ミン化合物。特に好ましいものはメチルヒドロキ
シエチルアミン、エチルヒドロキシエチルアミ
ン、プロピルヒドロキシエチルアミン、イソプロ
ピルヒドロキシエチルアミン、ブチルヒドロキシ
エチルアミン、イソブチルヒドロキシエチルアミ
ン、メチルヒドロキシプロピルアミン、エチルヒ
ドロキシプロピルアミン、プロピルヒドロキシプ
ロピルアミン、イソプロピルヒドロキシプロピル
アミン、ブチルヒドロキシプロピルアミン、イソ
ブチルヒドロキシプロピルアミン、ジヒドロキシ
エチルアミン、ジヒドロキシプロピルアミン、
N,N′−ジエタノールエチレンジアミン、ピペ
ラジン、N−メチルピペラジン及びジブチルアミ
ン。
モノカルボン酸の場合は、出発物質に対し、
好ましくは0.05〜1.5特に好ましくは0.06〜1.4、
有利には0.3〜1.25特に0.6〜1.1当量のモノカルボ
ン酸及び好ましくは0.05〜1.5特に好ましくは0.3
〜1.25特に0.6〜1.1当量のアミンを使用する。ジ
ーもしくはポリカルボン酸の場合は、出発物質
に対し、好ましくは0.01〜1.5特に好ましくは0.05
〜1.5特に0.3〜1.25当量のジーもしくはポリカル
ボン酸及び好ましくは0.01〜1.5特に好ましくは、
0.05〜1.5特に0.3〜1.25当量のアミンを使用する。
1当量のアミンに対し1〜2好ましくは1.05〜
1.8特に1.1〜1.5当量のカルボン酸を反応させる。
反応は、2.5〜7好ましくは3〜6.5特に3〜6
のPHで0〜150℃好ましくは20〜130℃特に好まし
くは30〜120℃特に40〜110℃の温度で、常圧又は
加圧又は減圧で、連続的又は非連続的に行われ
る。反応混合物の水含量は、出発混合物で好まし
くは20〜80特に20〜40重量%である。
反応は次のように実施できる。出発物質、ア
ミン、ホルムアルデヒド、水及び酸の混合物
を、反応温度に1〜300分普通は5〜120分特に好
ましくは10〜90分保持する。次いで反応混合物か
ら目的物質を常法により、例えば相分離及び/又
は蒸留により分離する。操作は閉鎖反応器(撹拌
釜、管状反応器等)の中で非連続的又は連続的に
行うことができる。すなわち二級アミン及びカル
ボン酸から調製された30〜60重量%の水を含有す
る触媒混合物の中で非連続的にα−アルキルアク
ロレインを製造するためには、まずホルムアルデ
ヒドを導入したのち出発物質を供給するか、あ
るいはホルムアルデヒド及びアルカナールを同時
に全部を又は部分的に流入し、そして定義された
条件下で反応させる。混合物から目的物質を、
相分離及び/又は非連続的もしくは連続的の蒸留
により単離する。
縮合は好ましくは2〜3個の撹拌釜から成るカ
スケード中で連続的に行われ、その場合は循環す
る触媒混合物にホルムアルデヒド及びアルカナー
ルを同時に供給し、そし生成物混合物からα−ア
ルキルアクロレイン及びホルムアルデヒドに伴わ
れる水及び反応により生成した水を、一緒に又は
順次に連続的に留去する。触媒混合物からアミン
の消費に相当する量を除去し、そしてこれを後
処理又は廃棄処理(残査のない燃焼により行われ
る)に供給する。
本方法により製造されるα−アルキルアクロレ
インは、染料、医薬及び有害生物駆除剤を製造す
るための価値ある出発物質である。メタクロレイ
ンの酸化によつて、対応するメタクリル酸及びメ
タクリル酸エステルが得られ、これは合成樹脂、
アクリルガラス、成形材料、成形品、ワニス、潤
滑油、接着剤、繊維助剤等の製造に有用である。
用途に関しては前記文献及びウルマンス・エンチ
クロペデイ・デル・テヒニツシエン・ヘミー4
版、16巻609〜614頁が参照される。
下記例中の部は重量部を意味する。
例 1 40重量%修酸1125部(5モル)及びジエタノー
ルアミン1050部(10モル)を用いて、アミン塩を
製造する。次いで20℃で40重量%ホルムアルデヒ
ド溶液750部及びプロピオンアルデヒド580部(10
モル)を添加し、反応混合物を40〜50℃で1時間
保持する。粗製目的物質は水2.6重量%及び有機
夾雑物0.8重量%を含有する。共沸蒸留により沸
点68℃(1013mバール)のメタクロレインが660
部(理論値の94.3%)得られる。
例 2 16重量%アジピン酸水溶液2281部(2.5モル)
及びピペラジン215部(2.5モル)を用いて、アミ
ン塩を製造する。次いで20℃で40重量%ホルムア
ルデヒド溶液375部及びプロピオンアルデヒド290
部(5モル)を添加し、反応混合物を40〜50℃で
1時間保持する。粗製目的物質は水2.5重量%及
び有機夾雑物0.8重量%を含有する。蒸留により
沸点68℃(1013mバール)のメタクロレインが
320部(理論値の91.4%)得られる。
例 3 40重量%修酸1181部(5.25モル)及びジエタノ
ールアミン1050部(10モル)を用いて、アミン塩
を製造する。次いで20℃で40重量%ホルムアルデ
ヒド溶液750部及びn−ブチルアルデヒド720部
(10モル)を添加し、反応混合物を40〜50℃で1
時間保持する。粗製目的物質は水2.6重量%及び
有機夾雑物0.8重量%を含有する。蒸留によりエ
チルアクロレインが801部(理論値の95.4%)得
られる。
例 4 40重量%硫酸245部及びジエタノールアミン210
部(2モル)を用いて、アミン塩を製造する。次
いで20℃で40重量%ホルムアルデヒド300部及び
プロピオンアルデヒド232部(4モル)を添加し、
反応混合物を40〜50℃で2時間保持する。次いで
まずメタクロレインを、続いてホルムアルデヒド
と共に持ちこれまた水及び反応中に生成した水を
留去する。こうして再製造された触媒溶液に、再
度40重量%ホルムアルデヒド溶液300部及びプロ
ピオンアルデヒド232部を添加し、40〜50℃で2
時間保持する。メタクロレイン及び水を蒸留した
のち、この触媒溶液を再使用する。この工程を、
蒸留により移行する有機相のメタクロレイン含量
が90%以下になるまで繰り返す。合計で(100%
のメタクロレインに換算して)3000部のメタクロ
レインが得られ、これはメタクロレイン量21.4モ
ル/二級アミン当量に相当する。
例 5 40重量%修酸225部及びジエタノールアミン210
部(2モル)を用いて、アミン塩を製造する。次
いで20℃で40重量%ホルムアルデヒド溶液300部
及びプロピオンアルデヒド232部(4モル)を添
加し、反応混合物を40〜50℃で2時間保持する。
次いでまずメタクロレインを、続いてホルムアル
デヒドと共に持ちこまれた水及び反応中に生成し
た水を留去する。こうして再製造された触媒溶液
に、40重量%ホルムアルデヒド溶液300部及びプ
ロピオンアルデヒド232部を添加し、40〜50℃で
2時間保持する。メタクロレイン及び水を蒸留し
たのち、この触媒溶液を再使用する。この工程
を、蒸留により移行する有機相のメタクロレイン
含量が90%以下になるまで繰り返す。合計で
(100%のメタクロレインに換算して)8880部のメ
タクロレインが得られ、これはメタクロレイン量
63.4モル/二級アミン当量に相当する。
例 6(比較例) オートクレーブ中でプロピオンアルデヒド622
部(10.7モル)、プロピオン酸12部(0.16モル)、
30重量%ホルムアルデヒド溶液1180部(11.8モ
ル)及びジーn−ブチルアミン35部(0.25モル)
を、窒素雰囲気中で混合する。その際温度は28℃
に上昇する。次いで100℃で1時間撹拌すると圧
力は2.4バールとなる。冷却後、反応混合物は2
相に分離する。各相を蒸留により後処理する。粗
製目的物質は水2.5重量%及び有機夾雑物7.3重量
%を含有する。蒸留すると沸点68℃(1013mバー
ル)のメタクロレインが588部(理論値の78.5%)
が得られる。
例 7(比較例) 30重量%ホルムアルデヒド溶液350部及びプロ
ピオンアルデヒド195部に、塩化ナトリウム40部
及びn−酪酸4部を添加し、さらにピペリジン
6.5部を2時間かけて添加し、そして還流下に3
時間煮沸する。この時間の後に、100℃の沸点ま
でに有機物質112部を留去する。粗製目的物質は
水2.6重量%及び有機夾雑物19重量%を含有する。
蒸留すると沸点68℃(1013mバール)のメタクロ
レインが88部(理論値の37.4%)得られる。
例 8(比較例) 40重量%硫酸245部及びジエタノールアミン210
部(2モル)を用いて、アミン塩を製造する。次
いで20℃で40重量%ホルムアルデヒド溶液300部
及びn−ブチルアルデヒド288部(4モル)を添
加し、反応混合物を40〜50℃で2時間保持する。
次いでまず2−エチルアクロレインを、続いてホ
ルムアルデヒドと共に持ちこまれた水及び反応に
より生成した水を留去する。こうして再製造され
た触媒溶液に、40重量%ホルムアルデヒド溶液
300部及びn−ブチルアルデヒド288部を添加し、
40〜50℃で2時間放置する。2−エチルアクロレ
イン及び水を留去したのち、この触媒溶液を再使
用する。この操作を、蒸留によつて移行する有機
相の2−エチルアクロレイン含量が90%以下にな
るまで繰り返す。こうして合計で2−エチルアク
ロレイン3225部(100%の2−エチルアクロレイ
ンに換算)が得られ、これは19.2モル/二級アミ
ン当量の2−エチルアクロレイン量に相当する。
例 9 40重量%酢酸1500部(10モル)及びジエタノー
ルアミン1050部(10モル)を用いて、アミン塩を
製造する。次いで20℃で40重量%ホルムアルデヒ
ド溶液750部(10モル)及びプロピオンアルデヒ
ド580部(10モル)を添加し、反応混合物を40〜
50℃で1時間保持する。粗製目的物質は水2.6重
量%及び有機夾雑物1.8重量%を含有する。蒸留
すると沸点68℃のメタクロレイン643部(理論値
の91.8%)得られる。
例 10 40重量%2−エチルヘキサン酸3600部(10モ
ル)及びピペラジン430部(5モル)を用いて、
アミン塩を製造する。次いで20℃で40重量%ホル
ムアルデヒド溶液750部(10モル)及びプロピオ
ンアルデヒド580部(10モル)を添加し、反応混
合物を40〜50℃で1時間保持する。粗製目的物質
は水2.8重量%及び有機夾雑物1.65重量%を含有
する。蒸留すると沸点68℃(1013mバール)のメ
タクロレインが672部(理論値の96%)得られる。
例 11 40重量%イソ酪酸2420部(11モル)及びピペラ
ジン430部(5モル)を用いて、アミン塩を製造
する。次いで20℃で40重量%ホルムアルデヒド溶
液750部(10モル)及びプロピオンアルデヒド580
部(10モル)を添加し、反応混合物を40〜50℃で
1時間保持する。粗製目的物質は水2.6重量%及
び有機夾雑物1.45重量%を含有する。蒸留すると
沸点68℃(1013mバール)のメタクロレインが
666部(理論値の93.7%)得られる。
例 12 40重量%プロピオン酸1850部(10モル)及びジ
ブチルアミン1290部(10モル)を用いて、アミン
塩を製造する。次いで20℃で40重量%ホルムアル
デヒド溶液750部(10モル)及びn−ブチルアル
デヒド720部(10モル)を添加し、反応混合物を
40〜50℃で1時間保持する。粗製目的物質は水
2.2重量%及び有機夾雑物1.2重量%を含有する。
蒸留すると沸点92℃のα−エチルアクロレインが
795部(理論値の94.6%)得られる。
例 13 40重量%2−メチルペンタン酸2900部(10モ
ル)及びメチルヒドロキシエチルアミン750部
(10モル)を用いて、アミン塩を製造する。次い
で20℃で40重量%ホルムアルデヒド溶液750部
(10モル)及び3−メチルブタナール860部(10モ
ル)を添加し、反応混合物を40〜50℃で2時間保
持する。粗製目的物質は水3.4重量%及び有機夾
雑物2.8重量%を含有する。蒸留すると沸点108℃
のイソプロピルアクロレインが902部(理論値の
92%)が得られる。
例 14 40重量%酢酸1500部(10モル)及びピペラジン
430部(5モル)を用いて、アミン塩を製造する。
次いで20℃で40重量%ホルムアルデヒド溶液750
部(10モル)及びn−ヘキサナール1000部(10モ
ル)を添加し、反応混合物を40〜50℃で3時間保
持する。粗製目的物質は水0.6重量%及び有機夾
雑物2.2重量%を含有する。蒸留すると沸点125℃
(1013mバール)のn−ブチルアクロレインが
1047部(理論値の93.5%)得られる。
例 15 15重量%アジピン酸973.3部及びピペラジン86
部(1モル=2当量)を用いて、アミン塩を製造
する。次いで20℃で40重量%ホルムアルデヒド溶
液300部及びn−ブチルアルデヒド288部(4モ
ル)を添加し、反応混合物を40〜50℃で2時間保
持する。次いでまず2−エチルアクロレインを、
続いてホルムアルデヒドと共に持ちこまれた水及
び反応により生成した水を留去する。こうして再
製造された触媒溶液に、40重量%ホルムアルデヒ
ド溶液300部及びn−ブチルアルデヒド288部を添
加し、40〜50℃で2時間保持する。2−エチルア
クロレイン及び水を留去したのち、この触媒溶液
を再使用する。この操作を、蒸留に際して移行す
る有機相の2−エチルアクロレイン含量が90%以
下になるまでに繰り返す。こうして合計で11190
部の2−エチルアクロレイン(100%の2−エチ
ルアクロレインに換算)が得られ、これは66.2モ
ル/二級アミン当量の2−エチルアクロレイン量
に相当する。
例 16 40重量%グルタル酸1600部(5モル)及びジブ
チルアミン1290部(10モル)を用いて、アミン塩
を製造する。次いで20℃で40重量%ホルムアルデ
ヒド溶液750部及びn−ヘキサナール1000部(10
モル)を添加し、反応混合物を40〜50℃で3時間
保持する。粗製目的物質は水0.6重量%及び有機
夾雑物3.1重量%を含有する。蒸留すると沸点125
℃(1013mバール)のn−ブチルアクロレインが
1038部(理論値の92.7%)得られる。
例 17 2個の撹拌式容器を備えたカスケードに、毎時
986.7部の60重量%修酸/ジエノールアミン塩溶
液(毎時修酸2モル及びジエタノールアミン4モ
ル)、300部の40重量%ホルムアルデヒド溶液、及
び232部のプロピオンアルデヒド(4モル)をポ
ンプ装入する。容器を50℃に加熱し、滞留時間を
1.27時間とする。第二容器から毎時1518.7部を取
り出し、連続的に蒸留し、その間に毎時273.5部
の有機物及び254部の水を取り出す。最初の窒素
含量に濃縮された触媒溶液を返送する。粗製目的
物質は水2.4重量%及び有機夾雑物1.2重量%を含
有する。蒸留すると沸点68℃(1013mバール)の
メタクロレインが毎時263.7部(理論値の94.2%)
得られる。
例 18 例1と同様にして、プロピオンアルデヒド10モ
ルの代りに3,7−ジメチル−7−メトキシオク
タナール10モル(メトキシ−シトロネラール1860
部)を反応させ、蒸留させると、沸点98℃/10m
バールの2[6−メトキシ−6−メチル−ヘプチ
ル−2]−アクロレイン1796部(理論量の90.7%)
が得られる。
例 19 例1と同様にして、プロピオンアルデヒド10モ
ルの代りに、ウンデカナール10モル(1700部)を
反応させ、蒸留させると、沸点80℃/2mバール
の2−ノニルアクロレイン1687部(理論の92.7
%)が得られる。
例 20 例1と同様にして、プロピオンアルデヒド10モ
ルの代りに、4−メトキシブチルアルデヒド10モ
ル(1020部)を反応させ、蒸留させると、沸点75
℃(50mバール)の2(2−メトキシエチル)−ア
クロレイン1026部(理論の91%)が得られる。
例 21 例1と同様にして、プロピオンアルデヒド10モ
ルの代りに、3,7−ジメチル−1,7−ジヒド
ロオクタナール10モル(ヒドロキシシトロネラー
ル1720部)を反応させ、蒸留させると、沸点120
℃(8mバール)の2(6−ヒドロキシ−6−メ
チル−ヘプチル−2)−アクロレイン1654部(理
論の89.9%)が得られる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 次式 R1−CH2−CHO …… [式中R1は炭素原子数1〜4のアルコキシ又は
    アルキル基により置換されていてよい、炭素原子
    数1〜8のアルキル基を表わす]のアルカナール
    をホルムアルデヒド及び二級アミンと酸の存在下
    に反応させることにより、次式 [式中R1は前記のものを表わす]のα−アルキ
    ルアクロレインを製造する場合に、出発物質対
    ホルムアルデヒドのモル比を0.9〜1.5:1とし、
    2.5〜7のPH価及び0〜150℃の温度で、酸として
    (a)出発物質の1モルに対して0.05〜1.5当量の
    2〜10個の炭素原子を有する脂肪族モノカルボン
    酸、又は(b)出発物質の1モルに対して0.01〜
    1.5当量の2〜10個の炭素原子を有するジカルボ
    ン酸もしくはポリカルボン酸の存在下に、アミン
    としての2級アミンを、アミン1当量に対してカ
    ルボン酸1〜2当量の割合で用いて反応を行なう
    ことを特徴とする、α−アルキルアクロレインの
    製法。
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