JPH07196606A - ε−カプロラクタムの精製方法 - Google Patents

ε−カプロラクタムの精製方法

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JPH07196606A
JPH07196606A JP115094A JP115094A JPH07196606A JP H07196606 A JPH07196606 A JP H07196606A JP 115094 A JP115094 A JP 115094A JP 115094 A JP115094 A JP 115094A JP H07196606 A JPH07196606 A JP H07196606A
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JP
Japan
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acid
oxime
lactam
solvent
reaction mixture
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JP115094A
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English (en)
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Koji Kajikuri
浩司 梶栗
Hideto Toshima
秀人 戸島
Tomokazu Nakamura
智和 中村
Masaru Kitamura
勝 北村
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シクロヘキサノンオキシムを不純物として含
有する気相法により製造したε−カプロラクタムの優れ
た精製方法を提供する。 【構成】 シクロヘキサノンオキシムを気相転位させて
得たε−カプロラクタム及びシクロヘキサノンオキシム
を含有してなる反応混合物を酸と接触させることを特徴
とするε−カプロラクタムの精製方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、気相法により製造した
ε−カプロラクタムの精製方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来シ
クロヘキサノンオキシム(以下、「オキシム」とい
う。)を原料とし、固体触媒を用いた気相転位によりε
−カプロラクタム(以下、「ラクタム」という。)を製
造する方法(以下、「気相法」という。)が種々提案さ
れている(例えば特開昭62−123167号公報、特開昭53−
37686号公報、英国特許第 831,927号等)。しかし、気
相転位におけるオキシムの転化率はしばしば100%に
満たず、生成物はラクタム以外に未反応のオキシムを含
有することとなる。高品位ラクタム、殊にオキシムが悪
影響を及ぼす用途に使用するラクタムを製造するために
は、転位反応時の副生成物のみならず未反応のオキシム
をも除去する必要がある。 気相転位反応混合物中に含
まれるオキシムを除去する方法として、該混合物を二酸
化イオウで処理する方法が知られている(例えば特開昭
46−3727号公報)が、有毒な二酸化イオウを使用
し、また、反応後に過剰な二酸化イオウを除去する必要
があるなどの点で十分に好ましい方法とは言い難い。本
発明は、オキシムを不純物として含有する気相法により
製造したラクタムの優れた精製方法を提供することを目
的とする。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、気相法に
より製造したラクタムの優れた精製方法について鋭意検
討を重ねた結果、オキシムを気相転位させた後に反応混
合物を酸と接触させることが有効であることを見いだ
し、本発明を完成した。すなわち本発明は、オキシムを
気相転位させて得たラクタム及びオキシムを含有してな
る反応混合物を酸と接触させることを特徴とするラクタ
ムの精製方法を提供するものである。以下、本発明につ
いて詳細に説明する。
【0004】本発明において、オキシムの気相転位は、
通常例えばホウ酸系触媒(特開昭53− 37686号公報
等)、シリカ・アルミナ系触媒(英国特許第 831,927号
等)、固体リン酸触媒(英国特許第 881,926号等)、ゼ
オライト系触媒(特開昭62−123167号公報等)などの固
体酸触媒存在下に実施される。用いる触媒系により異な
るが、転位の際に反応系には反応において不活性な物
質、例えばベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、水、
アルコール、エーテル、アンモニア、アミン類などを適
宜共存させてもよい。転位後に反応系から触媒を除去し
て転位反応混合物を得る。
【0005】本発明においては反応混合物を酸と接触さ
せるが、このときの反応混合物としては、上記した転位
反応混合物を使用してもよく、また該転位反応混合物を
蒸留、抽出、晶析、吸着、化学処理などの前処理に付し
たものを使用してもよい。以下、これら両者をまとめて
「転位反応混合物等」という。
【0006】反応混合物と酸との接触処理は、溶媒不存
在下に実施してもよく、また溶媒存在下に実施してもよ
い。溶媒不存在下に実施するときの被処理反応混合物と
しては、転位反応混合物等が溶媒を含有している場合に
は、例えば該混合物等から溶媒を除去し融解したものが
用いられ、転位反応混合物等が溶媒を含有していない場
合には、例えば該混合物等の融解物が用いられる。
【0007】一方、溶媒存在下に実施するときの被処理
反応混合物としては、転位反応混合物等が溶媒を含有し
ている場合にはそれ自身の他、これに更に溶媒を加えた
もの、溶媒の一部を除去したもの、溶媒の一部又は全部
を除去した後に新たに溶媒を加えたものなども用いるこ
とができる。これらの場合に加える溶媒は、該混合物等
の中の溶媒と同じものでもよく、また異なるものでもよ
い。一方、転位反応混合物等が溶媒を含有しない場合に
は、例えばこれに適当な溶媒を加えて溶液としたものが
用いられる。
【0008】接触処理を溶媒存在下で実施する場合、溶
媒としては、例えばメタノール、エタノール、n-プロピ
ルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコー
ル、ベンゼン、アセトニトリル、N,N-ジメチルホルムア
ミドなどの有機溶媒や水などのラクタムが可溶な溶媒が
通常用いられる。溶媒の使用量は、ラクタムに対して通
常は0.05〜100重量倍、好ましくは0.1〜20重量
倍用いられる。かかる溶媒は2種類以上を混合して用い
ることもできる。
【0009】反応混合物と接触させる酸は、気体、液体
及び固体のいずれでもよい。酸としては、例えば塩化水
素、硫酸、硝酸、ヘテロポリ酸、陽イオン交換樹脂など
が例示される。中でも液体の酸又は陽イオン交換樹脂が
好ましく用いられ、より好ましくは陽イオン交換樹脂が
用いられる。酸の使用量は、酸が気体又は液体である場
合にはオキシムに対して通常等モル以上であり、酸が固
体である場合にはオキシムに対して通常は等重量以上で
ある。
【0010】接触処理では、被処理反応混合物と酸とが
十分に接触し得る方法が採用され、その方法としては、
例えば、該混合物を攪拌しながら気体の酸を吹き込み、
又は攪拌により液体の酸を該混合物と混合し、又は該混
合物中に固体の酸を分散させる方法(バッチ式)や、固
体の酸を充填したカラムに該混合物を流通させる方法
(連続流通式)などが例示される。
【0011】接触処理は、被処理反応混合物の温度を通
常は50〜200℃、好ましくは50〜150℃、更に
好ましくは80〜120℃として実施する。尚、酸とし
て陽イオン交換樹脂を用いる場合には、その耐熱温度以
下で実施する。該処理は通常は常圧下で行われるが、必
要に応じて1MPa 以下の加圧下で実施してもよい。該処
理に要する時間は、例えばバッチ式の場合には通常0.1
〜10時間であり、連続流通式の場合には、通常0.1〜
5時間である。また場合により、更に処理を繰り返すこ
ともできる。
【0012】接触処理に用いた酸とラクタムとの分離
は、酸が気体又は液体である場合には、通常酸をアルカ
リで中和した後にラクタムを蒸留したり溶剤で抽出した
りすることにより容易に行うことができ、また酸を蒸発
させて行ってもよい。一方、酸が固体である場合には濾
過により極めて容易に行うことができる。酸を除去した
ラクタムは、必要に応じて更に蒸留、抽出、晶析、吸
着、還元などの化学処理などの精製操作に付してもよ
い。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、オキシムを気相転位さ
せて得られたラクタム及びオキシムを含有してなる反応
混合物を酸と接触させるという簡易な方法でオキシムが
除去されたラクタムを得ることができる。
【0014】
【実施例】以下に本発明を実施例により更に詳細に説明
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。
【0015】参考例1 内径1cmの石英ガラス製反応管中にゼオライト触媒0.3
75g(0.6ml)を充填し、窒素気流下(4.2リットル
/hr)に350℃で1時間予熱処理した。同速度で窒素
を供給しつつ、オキシム/メタノール重量比が1/1.8
の混合液を8.4g/hrの速度で反応管に供給し、24時
間反応させた。このときの触媒層の温度は370℃であ
った。同様の操作を合計30回行い、得られた反応生成
液を集め、メタノールを留去してラクタムを含有する混
合物を得た。得られた混合物中のオキシム含有量をガス
クロマトグラフィーにより測定し、結果を表1に示し
た。
【0016】実施例1 参考例1で得た混合物5gを溶媒としての水25mlに溶
解し、攪拌装置を備えた100mlのステンレス製オート
クレーブに入れた。さらに陽イオン交換樹脂(商品名:
デュオライトC-26-H、ローム・アンド・ハース社製)1.
5gを入れて蓋を閉めた後、オートクレーブ内の空気を
窒素(0.1MPa )で置換した。次いでオートクレーブを
100℃の油浴に浸し、攪拌した。1時間後、内容物を
濾過して陽イオン交換樹脂を取り除いた後、濾液の溶媒
を減圧下に留去し、ラクタム4.8gを得た。得られたラ
クタムのオキシム含有量をガスクロマトグラフィーによ
り測定した。オキシム含有量は検出限界以下であった。
結果を表1に示した。
【0017】実施例2 実施例1において、水25mlの代わりにメタノール25
mlを用いた以外は実施例1と同様に実施し、ラクタム4.
8gを得た。得られたラクタムのオキシム含有量をガス
クロマトグラフィーにより測定した。オキシム含有量は
検出限界以下であった。結果を表1に示した。
【0018】実施例3 実施例1において、水25mlの代わりにエタノール25
mlを用いた以外は実施例1と同様に実施し、ラクタム4.
8gを得た。得られたラクタムのオキシム含有量をガス
クロマトグラフィーにより測定した。オキシム含有量は
検出限界以下であった。結果を表1に示した。
【0019】実施例4 実施例1において、水25mlの代わりにベンゼン25ml
を用いた以外は実施例1と同様に実施し、ラクタム4.8
gを得た。得られたラクタムのオキシム含有量をガスク
ロマトグラフィーにより測定した。オキシム含有量は検
出限界以下であった。結果を表1に示した。
【0020】実施例5 実施例1において、水25mlの代わりにアセトニトリル
25mlを用いた以外は実施例1と同様に実施し、ラクタ
ム4.8gを得た。得られたラクタムのオキシム含有量を
ガスクロマトグラフィーにより測定した。オキシム含有
量は検出限界以下であった。結果を表1に示した。
【0021】実施例6 実施例1において、デュオライトC-26-H(1.5g)の代
わりに陽イオン交換樹脂(商品名:アンバーリスト15、
ローム・アンド・ハース社製)1.5gを用いた以外は実
施例1と同様に実施し、ラクタム4.8gを得た。得られ
たラクタムのオキシム含有量をガスクロマトグラフィー
により測定した。オキシム含有量は検出限界以下であっ
た。結果を表1に示した。
【0022】実施例7 実施例1において、デュオライトC-26-H(1.5g)の代
わりに陽イオン交換樹脂(商品名:ダイアイオンSK1B-
H、三菱化成株式会社製)1.5gを用いた以外は実施例
1と同様に実施し、ラクタム4.8gを得た。得られたラ
クタムのオキシム含有量をガスクロマトグラフィーによ
り測定した。オキシム含有量は検出限界以下であった。
結果を表1に示した。
【0023】実施例8 参考例1で得た混合物5gを溶媒としての水25mlに溶
解し、攪拌装置を備えた100mlのステンレス製オート
クレーブに入れた。さらに硫酸0.5gを入れて蓋を閉め
た後、オートクレーブ内の空気を窒素(0.1MPa )で置
換した。次いでオートクレーブを100℃の油浴に浸
し、攪拌した。1時間後、加熱を中止し,室温まで冷却
した。反応混合物をアンモニア水で中和した後に溶媒を
留去し、硫酸アンモニウムを含有するラクタムを得た。
該ラクタムをメタノール25mlに溶解した後に濾過し、
濾液の溶媒を減圧下に留去してラクタム4.8gを得た。
得られたラクタムのオキシム含有量をガスクロマトグラ
フィーにより測定した。オキシム含有量は検出限界以下
であった。結果を表1に示した。
【0024】実施例9 参考例1で得た混合物5gを溶媒としての水25mlに溶
解し、攪拌装置を備えた100mlのステンレス製オート
クレーブに入れた。さらに12−タングストリン酸1.5g
を入れて蓋を閉めた後、オートクレーブ内の空気を窒素
(0.1MPa )で置換した。次いでオートクレーブを10
0℃の油浴に浸し、攪拌した。1時間後に反応混合物を
ガスクロマトグラフィーにより分析してオキシム含有量
を測定した。結果を表1に示した。
【0025】実施例10 参考例1で得た混合物(10g)及び陽イオン交換樹
脂:デュオライトC-26-H(3g)を攪拌装置を備えた1
00mlのステンレス製オートクレーブに入れて蓋を閉め
た後、オートクレーブ内の空気を窒素(0.1MPa )で置
換した。次いでオートクレーブを100℃の油浴に浸
し、攪拌した。1時間後、内容物を濾過して陽イオン交
換樹脂を取り除き、ラクタム9gを得た。得られたラク
タムのオキシム含有量をガスクロマトグラフィーにより
測定した。オキシム含有量は検出限界以下であった。結
果を表1に示した。
【0026】 表1 No. 酸 溶 媒 オキシム含有量(%) 参考例1 2 実施例1 デュオライトC-26-H 水 0 実施例2 デュオライトC-26-H メタノール 0 実施例3 デュオライトC-26-H エタノール 0 実施例4 デュオライトC-26-H ベンゼン 0 実施例5 デュオライトC-26-H アセトニトリル 0 実施例6 アンバーリスト15 水 0 実施例7 ダイアイオンSK1B-H 水 0 実施例8 硫酸 水 0 実施例9 12−タングストリン酸 水 1実施例10 デュオライトC-26-H (溶媒無し) 0
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 勝 大阪府高槻市塚原2丁目10番1号 住友化 学工業株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シクロヘキサノンオキシムを気相転位さ
    せて得たε−カプロラクタム及びシクロヘキサノンオキ
    シムを含有してなる反応混合物を酸と接触させることを
    特徴とするε−カプロラクタムの精製方法。
  2. 【請求項2】 溶媒存在下に反応混合物を酸と接触させ
    ることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 溶媒不存在下に反応混合物を酸と接触さ
    せることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 酸が陽イオン交換樹脂であることを特徴
    とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載の方法。
JP115094A 1994-01-11 1994-01-11 ε−カプロラクタムの精製方法 Pending JPH07196606A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999055671A1 (fr) * 1998-04-28 1999-11-04 Sumitomo Chemical Company, Limited PROCEDE DE PRODUCTION DE e-CAPROLACTAME

Cited By (4)

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WO1999055671A1 (fr) * 1998-04-28 1999-11-04 Sumitomo Chemical Company, Limited PROCEDE DE PRODUCTION DE e-CAPROLACTAME
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KR101155354B1 (ko) * 1998-04-28 2012-06-19 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 ε-카프롤락탐의 제조방법

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