JPH0761961A - アミド化合物の製造方法 - Google Patents

アミド化合物の製造方法

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JPH0761961A
JPH0761961A JP5210085A JP21008593A JPH0761961A JP H0761961 A JPH0761961 A JP H0761961A JP 5210085 A JP5210085 A JP 5210085A JP 21008593 A JP21008593 A JP 21008593A JP H0761961 A JPH0761961 A JP H0761961A
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JP
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compound
water
manganese
permanganate
reaction
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JP5210085A
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English (en)
Inventor
Isao Fukada
深田  功
Teruo Muraishi
照男 村石
Keiichi Ikeda
圭一 池田
Masahiro Tokumitsu
政弘 徳満
Sadaaki Yamamoto
貞明 山本
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ニトリル化合物と水を液相で反応させてアミ
ド化合物を製造する。この際、2価のマンガン化合物と
過マンガン酸塩を原料として、いずれか一方の水溶液に
他の一方を固体で添加して製造した二酸化マンガンを触
媒として使用する。 【効果】 マンガン酸化物の活性および寿命が大幅に改
善され、また、該マンガン酸化物が安価に調製できるた
め、工業的に有利にアミド化合物を製造することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アミド化合物の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ニトリル化合物と水を反応させて対応す
るアミド化合物が製造できることは公知であり、例え
ば、アセトンシアンヒドリンと水を反応させて製造され
るα−ヒドロキシイソ酪酸アミドは、塗料、接着剤、成
形材料等の原料となるメタクリル酸メチルの前駆体とし
て有用であり、アクリロニトリルと水を反応させて製造
されるアクリルアミドは凝集剤、石油回収剤等の原料と
なり有用である。
【0003】このニトリル化合物と水を反応させるため
の触媒は種々知られている。米国特許第3,366,639 号に
開示されているマンガン酸化物もその一つである。ニト
リル化合物と水の反応に多用される銅含有触媒がアセト
ンシアンヒドリンなどのα−ヒドロキシニトリル化合物
と水の反応にまったく不充分な成績しか与えないのに反
して、マンガン酸化物は米国特許第3,366,639 号に開示
されているようにα−ヒドロキシニトリル化合物と水の
反応に対しても、かなりの成績を与えるという特徴があ
る。ニトリル化合物と水を反応させるためのマンガン酸
化物を、2価のマンガン化合物と過マンガン酸塩から調
製する方法としては、米国特許3,366,639 号には小過剰
の苛性ソーダの存在下、硫酸マンガンと過マンガン酸カ
リウムを反応させる方法や、特開平3-68447 号および特
開平4-46145 号には酸性で硫酸マンガン水溶液と過マン
ガン酸カリウムを反応させる方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法では、2価のマンガン化合物と過マンガン酸塩か
ら調製する際に、酸あるいはアルカリを添加しており、
このため調製工程を複雑にし、またその製造コストを高
いものにしていた。また、これらの方法で調製されたマ
ンガン酸化物の活性は未だ十分とは言えず、工業的な規
模で使用可能な性能を有する触媒製造方法の確立が望ま
れていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため鋭意検討した結果、本発明を完成する
に至ったものである。すなわち、本発明は、ニトリル化
合物と水を液相で反応させてアミド化合物を製造する方
法において、2価のマンガン化合物と過マンガン酸塩を
原料として、いずれか一方の水溶液に他の一方を固体で
添加して製造した二酸化マンガン(以下触媒と略称す
る。)の存在下に、反応させることを特徴とするアミド
化合物の製造方法である。
【0006】すなわち、本発明においては、2価のマン
ガン化合物と過マンガン酸塩を、いずれか一方の水溶液
に他の一方を固体で添加することが重要であり、これに
より調製工程が簡略化され、かつ酸やアルカリを使用せ
ずに二酸化マンガンを調製することができる。また、そ
の活性はニトリル化合物と水の反応に活性のある従来の
マンガン酸化物に比較して高く、アミド化合物を高収率
で生成することを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。
【0007】本発明で用いる2価のマンガン化合物は、
硫酸マンガン、硫酸アンモニウムマンガン、硝酸マンガ
ン、塩化マンガン等である。また、過マンガン酸塩は、
過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム、過マ
ンガン酸バリウム等であり、これら過マンガン酸塩の二
種以上を併用しても良い。過マンガン酸塩と2価のマン
ガン化合物のモル比は、0.5〜2.0であり、好ましくは、
0.6〜1.5である。0.5より小さいと十分な酸化が起こら
ないため活性の高い二酸化マンガンとはならず、2.0 よ
り大きいと過マンガン酸塩の使用量が多過ぎて不経済と
なる。2価のマンガン化合物の水溶液に過マンガン酸塩
を固体で添加する場合の2価のマンガン化合物水溶液の
濃度は 0.5〜6.0mol/lであることが好ましく、また、
過マンガン酸塩の水溶液に2価のマンガン化合物を固体
で添加する場合の過マンガン酸塩水溶液の濃度は 0.5〜
2.0 mol/l であることが好ましい。かかる酸化処理の
温度は、20゜ 〜150℃ であり、好ましくは40゜ 〜90℃で
ある。20℃よりも低いと十分な速度で酸化処理が進行せ
ず、又 150℃よりも高いと活性の高いマンガン酸化物と
はならない。また、かかる酸化処理の時間は、温度にも
よるが、通常、 0.1〜48時間であり、好ましくは 0.5〜
24時間である。
【0008】本発明で使用する触媒は含水物又は乾燥し
たもののどちらでも使用することができる。また、本発
明に使用する反応器は特に限定はないが、通常、固定床
反応器又は懸濁床反応器を使用する。触媒を固定床反応
器に充填する場合には、通常、球状または円柱状に成型
するのがよく、代表長さが 2〜10mmに成型するのがよ
い。また、懸濁床槽型反応器で使用する場合には、通
常、16〜400 メッシュの粉末がよい。使用する触媒量
は、懸濁床槽型反応器では反応器内の触媒濃度が0.01〜
50重量%であり、更に好ましくは 0.1〜30重量%であ
る。
【0009】本発明のニトリル化合物と水を液相で反応
させてアミド化合物を製造するために使用するニトリル
化合物は、一般式 R−CN(式中、Rはアルキル、シ
クロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アリー
ル、アルカリール、アラルキル又は複素環式のもので、
それぞれ、更にハロゲン、アルコキシ、ニトロ、エステ
ル、ケトン又は水酸基等を置換基として有していても、
又は有していなくてもよい。)で表される。また、ポリ
ニトリル類も本発明で使用される。
【0010】一方、本発明において使用する水は、ニト
リル化合物の1モルに対し、通常1モル以上、好ましく
は 5〜30モルである。反応溶媒には、通常、水が用いら
れるが、ニトリル化合物が疎水性物質であるときは、水
との相溶性を高めるために、メチルアルコール、エチル
アルコール等の低級アルコール類、1,4-ジオキサン、テ
トラヒドロフラン等のエーテル類、アセトン等のケトン
類、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルアミド、
N,N-ジメチルアセトアミド、N- メチルピロリドン等
が用いられる。特にニトリル化合物としてケトンシアン
ヒドリンを用いるときには、ケトンシアンヒドリンの分
解を抑制するために、上記の反応溶媒に加えてニトリル
化合物の構成ケトンを、ニトリル化合物の1モルに対
し、0.1〜3.0モルの範囲で存在させるのがよい。例え
ば、アセトンシアンヒドリンのようなα- ヒドロキシニ
トリル化合物の反応では、特開昭52-222号に開示されて
いるように、反応溶媒としてアセトンを添加するのがよ
い。
【0011】本発明のアミド化合物とは、一般式 R−
CN(式中、Rはアルキル、シクロアルキル、アルケニ
ル、シクロアルケニル、アリール、アルカリール、アラ
ルキル又は複素環式のもので、それぞれ、更にハロゲ
ン、アルコキシ、ニトロ、エステル、ケトン又は水酸基
等を置換基として有していても、又は有していなくても
よい。)を水和して製造されるもので一般式 RCO−
NH2(式中、Rはアルキル、シクロアルキル、アルケ
ニル、シクロアルケニル、アリール、アルカリール、ア
ラルキル又は複素環式のもので、それぞれ、更にハロゲ
ン、アルコキシ、ニトロ、エステル、ケトン又は水酸基
等を置換基として有していても、又は有していなくても
よい。)で表されるものである。
【0012】反応温度は0゜ 〜200℃の範囲であるが、好
ましくは 30゜ 〜150℃であり、 0℃より低いと十分な活
性が得られず、 200℃より高いと副反応が進行し好まし
くない。反応圧力は、反応温度で反応物が液相を保持す
るに十分な圧力であれば減圧、大気圧又は加圧のいずれ
でもよい。固定床流通式反応器を使用する場合、液空間
速度は通常0.01〜40Hr-1であり、好ましくは0.1〜20Hr
-1 である。また懸濁床流通式反応器を使用する場合、
滞留時間は0.1〜50Hr であり、好ましくは 0.5〜30Hrで
ある。
【0013】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例1 触媒調製 水250gに過マンガン酸カリウム60g を溶解し、撹拌しな
がら90℃に加温する。次に、この水溶液に硫酸マンガン
4〜5水和物129gを添加し、添加終了後90℃で1時間撹
拌した。その後、濾過、1lの水で3回洗浄を行い、12
0℃ で15時間乾燥して二酸化マンガン80g を得た。 ニトリルの水和反応 ガラス製撹拌棒、還流冷却器および温度計を備えた内容
量 500mlのガラス製丸底フラスコ反応器に、前記のよう
に調製した二酸化マンガン4.0gとアセトンシアンヒドリ
ン、アセトンおよび水からなる原料を1:0.9:11のモル比
で300g仕込み、撹拌しながら70℃で5時間反応した。反
応液より触媒を濾別し、高速液体クロマトグラフにより
分析したところ、アセトンシアンヒドリンの転化率は97
%、α−ヒドロキシイソ酪酸アミドの選択率は96%であ
った。
【0014】実施例2 触媒の調製温度を70℃とし、添加終了後の5時間撹拌す
ること以外は実施例1と同様の方法で触媒を調製した。
次に、この触媒を用いて、実施例1と同様の方法でアセ
トンシアンヒドリンと水の反応を行った。アセトンシア
ンヒドリンの転化率は96%、α−ヒドロキシイソ酪酸ア
ミドの選択率は96%であった。
【0015】実施例3 水400gに過マンガン酸カリウム60g を溶解し、撹拌しな
がら90℃に加温する。次に、この水溶液に硫酸アンモニ
ウムマンガン 6水和物199gを添加し、添加終了後90℃
で3時間撹拌した。その後、濾過、1lの水で3回洗浄
を行い、120℃で15時間乾燥して二酸化マンガン75g を
得た。次に、この触媒を用いて、実施例1と同様の方法
でアセトンシアンヒドリンと水の反応を行った。アセト
ンシアンヒドリンの転化率は94%、α−ヒドロキシイソ
酪酸アミドの選択率は97%であった。
【0016】実施例4 水360gに硫酸アンモニウムマンガン 6水和物222gを溶
解し、撹拌しながら90℃に加温する。次に、この水溶液
に過マンガン酸カリウム60g を添加し、添加終了後90℃
で1.5 時間撹拌した。その後、濾過、1lの水で3回洗
浄を行い、 120℃で15時間乾燥して二酸化マンガン79g
を得た。次に、この触媒を用いて、実施例1と同様の方
法でアセトンシアンヒドリンと水の反応を行った。アセ
トンシアンヒドリンの転化率は91%、α−ヒドロキシイ
ソ酪酸アミドの選択率は95%であった。
【0017】比較例1 水250gに過マンガン酸カリウム60g を溶解し、撹拌しな
がら90℃に加温する。次に、この水溶液に、水250gに硫
酸マンガン 4〜5水和物129gを溶解した水溶液を添加
し、添加終了後90℃で1時間撹拌した。その後、濾過、
1lの水で3回洗浄を行い、120℃ で15時間乾燥して二
酸化マンガン76g を得た。次に、この触媒を用いて、実
施例1と同様の方法でアセトンシアンヒドリンと水の反
応を行った。アセトンシアンヒドリンの転化率は32%、
α−ヒドロキシイソ酪酸アミドの選択率は58%であっ
た。
【0018】実施例5 ガラス製撹拌棒、還流冷却器および温度計を備えた内容
量 200mlのガラス製丸底フラスコ反応器に、実施例1で
調製した二酸化マンガン5.0gとアクリロニトリルおよび
水からなる原料を1:39のモル比で73g 仕込み、撹拌しな
がら70℃で5時間反応した。反応液より触媒を濾別し、
高速液体クロマトグラフにより分析したところ、アクリ
ロニトリルの転化率は76%、アクリルアミドの選択率は
84%であった。
【0019】比較例2 比較例1で調製した触媒を用いて、実施例5と同様の方
法でアクリロニトリルと水の反応を行った。アクリロニ
トリルの転化率は15%、アクリルアミドの選択率は67%
であった。 実施例6 ガラス製撹拌棒、温度計、原料供給口およびガラスボー
ルフィルター付きの液出口を備える内容量 500mlのガラ
ス製丸底フラスコ反応器に、実施例1で調製した二酸化
マンガン10g と水300gを充填した後、内温を60℃まで上
げ、この温度に保持した。次にアセトンシアンヒドリ
ン、アセトンおよび水からなる原料液(アセトンシアン
ヒドリン:アセトン:水のモル比が1:1.2:15)を 34ml/
hrの流量で定量ポンプにより連続的に供給した。反応器
内の温度は58゜ 〜62℃に維持しながら10日間連続反応を
行った。得られたα−ヒドロキシイソ酪酸アミド生成液
中のα−ヒドロキシイソ酪酸アミド収率の経日変化を表
1に示した。
【0020】比較例3 比較例1で調製した触媒を用いて、実施例6と同様の方
法でアセトンシアンヒドリンと水の連続反応を行った。
得られたα−ヒドロキシイソ酪酸アミド生成液中のα−
ヒドロキシイソ酪酸アミド収率の経日変化を表1に示し
た。
【0021】
【表1】
【0022】
【発明の効果】本発明により、ニトリル化合物と水を液
相で反応させてアミド化合物を製造する際に使用するマ
ンガン酸化物の活性および寿命が、2価のマンガン化合
物と過マンガン酸塩を原料として、いずれか一方の水溶
液に他の一方を固体で添加して製造した二酸化マンガン
を用いることで大幅に改善され、また、該マンガン酸化
物を調製する際に、酸またはアルカリを使用しないので
調製工程が簡略化され、かつ安価になり、工業的に有利
にアミド化合物を製造することができ、産業上極めて価
値がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳満 政弘 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 山本 貞明 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニトリル化合物と水を液相で反応させて
    アミド化合物を製造する方法において、2価のマンガン
    化合物と過マンガン酸塩を原料として、いずれか一方の
    水溶液に他の一方を固体で添加して製造した二酸化マン
    ガンの存在下に、反応させることを特徴とするアミド化
    合物の製造方法。
JP5210085A 1993-08-25 1993-08-25 アミド化合物の製造方法 Pending JPH0761961A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002371046A (ja) * 2001-06-11 2002-12-26 Showa Denko Kk 2−ヒドロキシカルボン酸アミドの製法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002371046A (ja) * 2001-06-11 2002-12-26 Showa Denko Kk 2−ヒドロキシカルボン酸アミドの製法

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