JPH0772163B2 - ポリ(n−ビニルアセトアミド)を製造する方法 - Google Patents
ポリ(n−ビニルアセトアミド)を製造する方法Info
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- JPH0772163B2 JPH0772163B2 JP142694A JP142694A JPH0772163B2 JP H0772163 B2 JPH0772163 B2 JP H0772163B2 JP 142694 A JP142694 A JP 142694A JP 142694 A JP142694 A JP 142694A JP H0772163 B2 JPH0772163 B2 JP H0772163B2
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- acetamide
- toluene
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
- C07C231/22—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C231/24—Separation; Purification
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
【0001】本発明はポリ(N−ビニルアセトアミド)
を製造する方法に関する。経済的な方法でポリ(ビニル
アミン)を合成する方法の開発に対して鋭意研究が続け
られている。ポリ(ビニルアミン)は分子量の違いによ
り広汎な用途−例えば染料や着色料製造において、スラ
ッヂ処理時の凝集剤として、または紙製造および石油製
造における増粘剤として−に使用することが出来る。ポ
リ(ビニルアミン)を形成させるのに商業的に最も魅力
ある経路はポリ(N−ビニルアミド)の加水分解を経る
方法であり、ポリ(N−ビニルアミドはN−ビニルアミ
ドの遊離ラジカル重合により製造される。ポリビニルア
ミンの製造にもっとも一般的に用いられるN−ビニルア
ミンはN−ビニルアセトアミドである。N−ビニルアセ
トアミドはアセトアミドとアセトアルデヒドとを縮合し
てエチリデン ビス−アセトアミドを生成させ、それを
次いで熱分解することにより製造することが出来る。
を製造する方法に関する。経済的な方法でポリ(ビニル
アミン)を合成する方法の開発に対して鋭意研究が続け
られている。ポリ(ビニルアミン)は分子量の違いによ
り広汎な用途−例えば染料や着色料製造において、スラ
ッヂ処理時の凝集剤として、または紙製造および石油製
造における増粘剤として−に使用することが出来る。ポ
リ(ビニルアミン)を形成させるのに商業的に最も魅力
ある経路はポリ(N−ビニルアミド)の加水分解を経る
方法であり、ポリ(N−ビニルアミドはN−ビニルアミ
ドの遊離ラジカル重合により製造される。ポリビニルア
ミンの製造にもっとも一般的に用いられるN−ビニルア
ミンはN−ビニルアセトアミドである。N−ビニルアセ
トアミドはアセトアミドとアセトアルデヒドとを縮合し
てエチリデン ビス−アセトアミドを生成させ、それを
次いで熱分解することにより製造することが出来る。
【0002】熱分解反応の性質上、この方法により製造
したN−ビニルアセトアミドは反応出発物質や反応中間
体で汚染される。例えばエチリデン ビス−アセトアミ
ドの熱分解により製造したN−ビニルアセトアミドはそ
の1モルあたりアセトアミド1モルで汚染されている。
この2つの均質の沸点は近いので慣用の蒸留できれいに
分離するのは全く困難であることがわかっている。アセ
トアミドが存在する外に数種の少量の不純物、例えば
1,1−ジアセトアミドヘキサ−2,4−ジエン、クロト
ンアルデヒドおよびN−アセチル−1,5−ヘキサトリ
エニルアミンが頻繁に存在する。クロトンアルデヒドの
ような不純物はアセトアルデヒドの自己縮合で生じ、ラ
ジカル阻害物であり、重合に悪影響を与える。このよう
な不純物が重合混合物中に存在する場合、ポリマーの分
子量およびポリマーの収率が大巾に減じる原因となる。
従って高分子量を有するポリマーを高い収率で合成する
ためには高純度のモノマーが必要であり、そして制御出
来る方法で重合を実施するにも高純度モノマーを必要と
する。
したN−ビニルアセトアミドは反応出発物質や反応中間
体で汚染される。例えばエチリデン ビス−アセトアミ
ドの熱分解により製造したN−ビニルアセトアミドはそ
の1モルあたりアセトアミド1モルで汚染されている。
この2つの均質の沸点は近いので慣用の蒸留できれいに
分離するのは全く困難であることがわかっている。アセ
トアミドが存在する外に数種の少量の不純物、例えば
1,1−ジアセトアミドヘキサ−2,4−ジエン、クロト
ンアルデヒドおよびN−アセチル−1,5−ヘキサトリ
エニルアミンが頻繁に存在する。クロトンアルデヒドの
ような不純物はアセトアルデヒドの自己縮合で生じ、ラ
ジカル阻害物であり、重合に悪影響を与える。このよう
な不純物が重合混合物中に存在する場合、ポリマーの分
子量およびポリマーの収率が大巾に減じる原因となる。
従って高分子量を有するポリマーを高い収率で合成する
ためには高純度のモノマーが必要であり、そして制御出
来る方法で重合を実施するにも高純度モノマーを必要と
する。
【0003】米国特許第4,018,826号(1977
年)にはアセトアルデヒドをアセトアミドと反応させ、
次いでこのようにして形成させたエチリデン ビス−ア
セトアミドを熱分解的にクラッキングを行ないN−ビニ
ルアセトアミドを形成させ、次いでこれを重合させポリ
(N−ビニルアセトアミド)とすることが開示されてい
る。得られたポリマーは鉱酸で加水分解させ、このポリ
マーのアミン塩を形成させることが出来、これは染料、
着色料の製造において有用である。N−ビニルアセトア
ミドは蒸留、分別結晶化またはイオン交換により、重合
前に分離しそして精製することが出来ると述べている。
年)にはアセトアルデヒドをアセトアミドと反応させ、
次いでこのようにして形成させたエチリデン ビス−ア
セトアミドを熱分解的にクラッキングを行ないN−ビニ
ルアセトアミドを形成させ、次いでこれを重合させポリ
(N−ビニルアセトアミド)とすることが開示されてい
る。得られたポリマーは鉱酸で加水分解させ、このポリ
マーのアミン塩を形成させることが出来、これは染料、
着色料の製造において有用である。N−ビニルアセトア
ミドは蒸留、分別結晶化またはイオン交換により、重合
前に分離しそして精製することが出来ると述べている。
【0004】一方で米国特許第4,255,548号(1
981年)には、その実施例1に重合グレードのN−ビ
ニルアセトアミドを得るために必要な精製方法が詳細に
述べてある。エチリデン ビス−アセトアミドの熱分解
により製造されたN−ビニルアセトアミドを大量の水と
エーテルおよび9回の連続抽出を使用する多重溶媒−溶
媒分配により精製し、引き続き水および塩水で順次洗浄
し、次いでその生成物と硫酸ナトリウムで、そして硫酸
マグネシウムで乾燥させる。
981年)には、その実施例1に重合グレードのN−ビ
ニルアセトアミドを得るために必要な精製方法が詳細に
述べてある。エチリデン ビス−アセトアミドの熱分解
により製造されたN−ビニルアセトアミドを大量の水と
エーテルおよび9回の連続抽出を使用する多重溶媒−溶
媒分配により精製し、引き続き水および塩水で順次洗浄
し、次いでその生成物と硫酸ナトリウムで、そして硫酸
マグネシウムで乾燥させる。
【0005】米国特許第4,401,516号(1983
年)にもエチリデン ビス−アセトアミドの熱分解生成
物から“アセトアミドエチレン”(N−ビニルアセトア
ミド)を分離する問題点を述べている。ここで挙げた問
題を解決するために、グリセロールのような高沸点ポリ
オールを加えることにより蒸留を向上させることが示唆
されている。
年)にもエチリデン ビス−アセトアミドの熱分解生成
物から“アセトアミドエチレン”(N−ビニルアセトア
ミド)を分離する問題点を述べている。ここで挙げた問
題を解決するために、グリセロールのような高沸点ポリ
オールを加えることにより蒸留を向上させることが示唆
されている。
【0006】Overberger および Kikyotani ら、Journa
l of Polymer Science、 Polymer Chemistry Edition、 2
1、 525〜540 (1983)にはイソプロピルアルコールから
再結晶し、次いで酢酸エチルを溶離液とするシリカゲル
上カラムクロマトグラフィーに付すことによるN−ビニ
ルアセトアミドの精製について報告されている。この参
照文献によると、モノマーが最初に精製されていない場
合、分子量の低いポリマー(MW=1000〜300
0)しか得られないことが述べられている。この参照文
献に示唆されている分離法は工業的スケールでは実用的
でない。工業的製造物をクロマトグラフィーで分離する
のは著しく高いコストを要し、大量の固体吸着体上でク
ロマトグラフィーに付した後、溶媒中に稀薄溶液として
製造物が生成する。
l of Polymer Science、 Polymer Chemistry Edition、 2
1、 525〜540 (1983)にはイソプロピルアルコールから
再結晶し、次いで酢酸エチルを溶離液とするシリカゲル
上カラムクロマトグラフィーに付すことによるN−ビニ
ルアセトアミドの精製について報告されている。この参
照文献によると、モノマーが最初に精製されていない場
合、分子量の低いポリマー(MW=1000〜300
0)しか得られないことが述べられている。この参照文
献に示唆されている分離法は工業的スケールでは実用的
でない。工業的製造物をクロマトグラフィーで分離する
のは著しく高いコストを要し、大量の固体吸着体上でク
ロマトグラフィーに付した後、溶媒中に稀薄溶液として
製造物が生成する。
【0007】Stackman および Sommerville、 Industria
l Engineering Chemistry、 ProductResearch Division
24、 246〜252 (1985)ではアセトアルデヒドおよびアセ
トアミドを出発物質とする2段階工程により製造された
N−ビニルアセトアミドを精製するのは困難であること
を認めている。精製法としては熱分解生成物をエチルエ
ーテル中に注加しアセトアミドとエチリデン ビス−ア
セトアミドを沈析させると、N−ビニルアセトアミドの
暗褐色溶液が残ることが開示されている。エチルエーテ
ルの代替のため、トルエン等他の数多くの溶媒が試され
たが、どれも有用でなかったことが述べられている。エ
ーテル溶液を更に精製するためカラムクロマトグラフィ
ー、チャコール処理、および蒸留を順次行なう。これら
の段階のどれを省略しても、このモノマーはよく重合し
ないと述べられている。
l Engineering Chemistry、 ProductResearch Division
24、 246〜252 (1985)ではアセトアルデヒドおよびアセ
トアミドを出発物質とする2段階工程により製造された
N−ビニルアセトアミドを精製するのは困難であること
を認めている。精製法としては熱分解生成物をエチルエ
ーテル中に注加しアセトアミドとエチリデン ビス−ア
セトアミドを沈析させると、N−ビニルアセトアミドの
暗褐色溶液が残ることが開示されている。エチルエーテ
ルの代替のため、トルエン等他の数多くの溶媒が試され
たが、どれも有用でなかったことが述べられている。エ
ーテル溶液を更に精製するためカラムクロマトグラフィ
ー、チャコール処理、および蒸留を順次行なう。これら
の段階のどれを省略しても、このモノマーはよく重合し
ないと述べられている。
【0008】特開昭61−65853(1986)公報
にはエチリデン ビス−アセトアミドを熱分解すること
により製造したN−ビニルアセトアミドを分離するため
抽出カラム中で水洗およびアルコール、エステルまたは
ケトン溶媒を使用することが開示されている。この出願
では炭化水素のような非極性溶媒ではN−ビニルアセト
アミドは抽出することが出来ないと述べられている。
にはエチリデン ビス−アセトアミドを熱分解すること
により製造したN−ビニルアセトアミドを分離するため
抽出カラム中で水洗およびアルコール、エステルまたは
ケトン溶媒を使用することが開示されている。この出願
では炭化水素のような非極性溶媒ではN−ビニルアセト
アミドは抽出することが出来ないと述べられている。
【0009】N−ビニルアセトアミドへの他の経路につ
いては米国特許第4,554,377号(1986年)に
示唆されてあり、それはジメチルアセタールおよびアセ
トアミドから生成させた、N−(α−アルコキシエチ
ル)−アセトアミドを熱分解することによりN−ビニル
アセトアミドを製造する方法である。一例として、N−
(α−メトキシエチル)−アセトアミドの熱分解により
製造したN−ビニルアセトアミドをメタノールで稀釈
し、次に活性炭で処理することによる精製が記載されて
いる。
いては米国特許第4,554,377号(1986年)に
示唆されてあり、それはジメチルアセタールおよびアセ
トアミドから生成させた、N−(α−アルコキシエチ
ル)−アセトアミドを熱分解することによりN−ビニル
アセトアミドを製造する方法である。一例として、N−
(α−メトキシエチル)−アセトアミドの熱分解により
製造したN−ビニルアセトアミドをメタノールで稀釈
し、次に活性炭で処理することによる精製が記載されて
いる。
【0010】米国特許第4,567,300号(1986
年)には塩基触媒を使用しアセトアルデヒドをホルムア
ミドと反応させN−(α−ヒドロキシエチル)−ホルム
アミドを得、次にこれを酸触媒上第1または第2アルコ
ールと反応させN−(α−アルコキシエチル)−ホルム
アミドを製造し、これは熱的にN−ビニルホルムアミド
に変換することが出来ることが記載されている。上述し
た従来技術のいずれにも、アセトアミドで汚染されたN
−ビニルアセトアミドを工業的にスケールアップできる
操作で、経済的に製造する方法は開示されていない。
年)には塩基触媒を使用しアセトアルデヒドをホルムア
ミドと反応させN−(α−ヒドロキシエチル)−ホルム
アミドを得、次にこれを酸触媒上第1または第2アルコ
ールと反応させN−(α−アルコキシエチル)−ホルム
アミドを製造し、これは熱的にN−ビニルホルムアミド
に変換することが出来ることが記載されている。上述し
た従来技術のいずれにも、アセトアミドで汚染されたN
−ビニルアセトアミドを工業的にスケールアップできる
操作で、経済的に製造する方法は開示されていない。
【0011】本発明によると、アセトアミドおよび他の
有機物質で、おそらく汚染されたN−ビニルアセトアミ
ドを精製することにより、重合グレードのN−ビニルア
セトアミドを製造することが出来る。この精製方法は汚
染されたN−ビニルアセトアミドをトルエンのような芳
香族炭化水素溶媒で抽出して、N−ビニルアセトアミド
とより量の少ない汚染物との溶液を炭化水素溶媒中に形
成させ、そして、その後その溶液を濃塩水溶液と接触さ
せ、そして炭化水素溶液から塩水溶液を分離し、炭化水
素溶媒中純度の向上したN−ビニルアセトアミドの溶液
を得ることからなっている。
有機物質で、おそらく汚染されたN−ビニルアセトアミ
ドを精製することにより、重合グレードのN−ビニルア
セトアミドを製造することが出来る。この精製方法は汚
染されたN−ビニルアセトアミドをトルエンのような芳
香族炭化水素溶媒で抽出して、N−ビニルアセトアミド
とより量の少ない汚染物との溶液を炭化水素溶媒中に形
成させ、そして、その後その溶液を濃塩水溶液と接触さ
せ、そして炭化水素溶液から塩水溶液を分離し、炭化水
素溶媒中純度の向上したN−ビニルアセトアミドの溶液
を得ることからなっている。
【0012】また本発明はポリ(N−ビニルアセトアミ
ド)を生成させるための以下の(a)〜(h)の方法を提
供するものである。 (a) アセトアミドとアセトアルデヒドとを縮合させ
エチリデン ビス−アセトアミドを生成させ; (b) 工程(a)の生成物であるエチリデン ビス−
アセトアミドを熱分解して汚染されたN−ビニルアセト
アミド生成物とし; (c) 工程(b)の生成物からN−ビニルアセトアミ
ドをトルエン中に溶解させて第1の溶液とし; (d) 該第1溶液を存在する不溶性物質から分離し; (e) 該第1溶液を塩水と接触させてトルエン中第2
のN−ビニルアセトアミド溶液とし; (f) 該第2溶液をアセトアミドを含有する該塩水か
ら分離し; (g) 該第2溶液を水で抽出しN−ビニルアセトアミ
ド水溶液を形成させ;そして (h) 該水性溶液中の該N−ビニルアセトアミドで溶
液重合または油中乳化重合のいずれかを行なう。
ド)を生成させるための以下の(a)〜(h)の方法を提
供するものである。 (a) アセトアミドとアセトアルデヒドとを縮合させ
エチリデン ビス−アセトアミドを生成させ; (b) 工程(a)の生成物であるエチリデン ビス−
アセトアミドを熱分解して汚染されたN−ビニルアセト
アミド生成物とし; (c) 工程(b)の生成物からN−ビニルアセトアミ
ドをトルエン中に溶解させて第1の溶液とし; (d) 該第1溶液を存在する不溶性物質から分離し; (e) 該第1溶液を塩水と接触させてトルエン中第2
のN−ビニルアセトアミド溶液とし; (f) 該第2溶液をアセトアミドを含有する該塩水か
ら分離し; (g) 該第2溶液を水で抽出しN−ビニルアセトアミ
ド水溶液を形成させ;そして (h) 該水性溶液中の該N−ビニルアセトアミドで溶
液重合または油中乳化重合のいずれかを行なう。
【0013】この精製されたN−ビニルアセトアミド
は、重合されてポリ(N−ビニルアセトアミド)に重合
され、加水分解により容易に変換されてポリ(ビニルア
ミン)となる。この加水分解においてポリマー中のアミ
ド部分はアミン基またはアミン塩に変換される。
は、重合されてポリ(N−ビニルアセトアミド)に重合
され、加水分解により容易に変換されてポリ(ビニルア
ミン)となる。この加水分解においてポリマー中のアミ
ド部分はアミン基またはアミン塩に変換される。
【0014】本発明を以下詳細に説明する。本発明の精
製方法は生成工程においてアセトアミドを使用する場合
は常にN−ビニルアセトアミド精製に有用である一方、
アセトアルデヒドとアセトアミドとを反応させ、エチリ
デン ビス−アセトアミドを生成させ、次いでこれを熱
分解させてN−ビニルアセトアミドとする米国特許第
4,018,826号に記載のような製造経路である場合
は特に価値がある。しかしながら、外のN−ビニルアセ
トアミドへの可能性のある経路としては、ジメチルアセ
タールとアセトアミドとを反応させてN−(α−メトキ
シエチル)−アセトアミドを生成させるかまたは塩基触
媒上で、アセトアルデヒドとアセトアミドとを反応させ
てN−(α−ヒドロキシエチル)−アセトアミドを生成
させ、次いでN−(α−アルコキシエチル)−アセトア
ミドへ変換し、そして熱分解してN−ビニルアセトアミ
ドとする反応が挙げられる。これらの方法において、主
要不純物はアセトアミドであり、例えば約40重量%に
も及ぶ。顕著な量で存在するものとして、例えば約8重
量%のエチリデン ビス−アセトアミドもあり、これは
熱分解工程における未変換物として残存する。より重質
の副生物も顕著な量(2重量%以上)でよく存在する。
製方法は生成工程においてアセトアミドを使用する場合
は常にN−ビニルアセトアミド精製に有用である一方、
アセトアルデヒドとアセトアミドとを反応させ、エチリ
デン ビス−アセトアミドを生成させ、次いでこれを熱
分解させてN−ビニルアセトアミドとする米国特許第
4,018,826号に記載のような製造経路である場合
は特に価値がある。しかしながら、外のN−ビニルアセ
トアミドへの可能性のある経路としては、ジメチルアセ
タールとアセトアミドとを反応させてN−(α−メトキ
シエチル)−アセトアミドを生成させるかまたは塩基触
媒上で、アセトアルデヒドとアセトアミドとを反応させ
てN−(α−ヒドロキシエチル)−アセトアミドを生成
させ、次いでN−(α−アルコキシエチル)−アセトア
ミドへ変換し、そして熱分解してN−ビニルアセトアミ
ドとする反応が挙げられる。これらの方法において、主
要不純物はアセトアミドであり、例えば約40重量%に
も及ぶ。顕著な量で存在するものとして、例えば約8重
量%のエチリデン ビス−アセトアミドもあり、これは
熱分解工程における未変換物として残存する。より重質
の副生物も顕著な量(2重量%以上)でよく存在する。
【0015】アセトアミド不純物の大部分は粗製N−ビ
ニルアセトアミドをトルエンのような芳香族炭化水素で
処理することにより不溶性物質として濾過または傾瀉に
より除去される。存在させるべき芳香族炭化水素はN−
ビニルアセトアミドを完全に溶解させるのに十分な量で
あり、重量比で5:1から30:1の比が実用的であ
る。抽出は重量比でN−ビニルアセトアミドの1部に対
して炭化水素、好ましくはトルエンを約5〜15部の比
で実施するのが好ましい。この比は10:1にすると後
続する工程の間のN−ビニルアセトアミドの損失を最小
とすることが見出されており、これより低い比ではN−
ビニルアセトアミドの実質的損失が生じる。
ニルアセトアミドをトルエンのような芳香族炭化水素で
処理することにより不溶性物質として濾過または傾瀉に
より除去される。存在させるべき芳香族炭化水素はN−
ビニルアセトアミドを完全に溶解させるのに十分な量で
あり、重量比で5:1から30:1の比が実用的であ
る。抽出は重量比でN−ビニルアセトアミドの1部に対
して炭化水素、好ましくはトルエンを約5〜15部の比
で実施するのが好ましい。この比は10:1にすると後
続する工程の間のN−ビニルアセトアミドの損失を最小
とすることが見出されており、これより低い比ではN−
ビニルアセトアミドの実質的損失が生じる。
【0016】他の芳香族炭化水素溶媒、例えばベンゼ
ン、キシレンまたはエチルベンゼンも使用出来る。キシ
レンはどの異性体でも使用することが出来るが、市販の
溶媒には、最も一般的にオルト、メタおよびパラ異性体
が混合物として存在している。芳香族炭化水素による溶
媒処理の後、この炭化水素溶液は、N−ビニルアセトア
ミド中の水分含量にも依るが例えば約85%またはそれ
以上の純度の精製N−ビニルアセトアミドを含有する。
水分含量が低ければN−ビニルアセトアミドの抽出効率
が高くなる結果がこの抽出工程から得られ、そしてN−
ビニルアセトアミド中の水分含量は約1%より低い方が
好ましい(すべての%は特に示さない限り重量基準であ
る)。
ン、キシレンまたはエチルベンゼンも使用出来る。キシ
レンはどの異性体でも使用することが出来るが、市販の
溶媒には、最も一般的にオルト、メタおよびパラ異性体
が混合物として存在している。芳香族炭化水素による溶
媒処理の後、この炭化水素溶液は、N−ビニルアセトア
ミド中の水分含量にも依るが例えば約85%またはそれ
以上の純度の精製N−ビニルアセトアミドを含有する。
水分含量が低ければN−ビニルアセトアミドの抽出効率
が高くなる結果がこの抽出工程から得られ、そしてN−
ビニルアセトアミド中の水分含量は約1%より低い方が
好ましい(すべての%は特に示さない限り重量基準であ
る)。
【0017】第2の工程において、芳香族炭化水素中の
N−ビニルアセトアミド溶液を濃塩水溶液、例えばナト
リウム、カリウム、カルシウムまたはマグネシウムの塩
化物またはいずれかの組み合わせたものの水性溶液と接
触させる。この溶液は濃厚とすべきで、すなわち少なく
とも80%飽和であり、溶液は完全に飽和されN−ビニ
ルアセトアミドの損失を最小とするのが好ましい。この
工程で好ましい溶液としては塩化ナトリウムの塩水であ
る。この塩水洗浄工程で残留アセトアミドおよび重質副
生物の多くが除去される。N−ビニルアセトアミドを高
収量で維持するには少量の塩水を使用することが非常に
重要である。この理由のため、溶液中に存在するN−ビ
ニルアセトアミド対使用塩水の重量比は、残留アセトア
ミドおよび重質副生物の大部分を除去する一方で、出来
るだけ小さくするべきである。トルエン溶液では例えば
約10%のN−ビニルアセトアミドと3%のアセトアミ
ドを含有するが、N−ビニルアセトアミド対塩水の比は
約1:1〜5:1であり、そして好ましくは3:1〜
4:1が使用される。N−ビニルアセトアミドの回収を
最良とするためこの塩水洗浄後で、この芳香族炭化水素
溶液は96%以上の純度を有するN−ビニルアセトアミ
ドを含有する。この溶液は直接、溶液重合または逆相乳
化重合に使用することが出来、またはN−ビニルアセト
アミドの水性溶液が水でトルエン溶液を抽出することに
より、容易に製造される。他方では、減圧下この溶媒を
除去するか−30℃で12時間再結晶するかにより固体
状N−ビニルアセトアミドを単離することが出来る。ヘ
キサンのような非極性炭化水素を加えるとより高い温度
で、すなわち0〜20℃で都合よく結晶化することが出
来る。これにより結晶性N−ビニルアセトアミドが純度
95〜97%の範囲で得られる。
N−ビニルアセトアミド溶液を濃塩水溶液、例えばナト
リウム、カリウム、カルシウムまたはマグネシウムの塩
化物またはいずれかの組み合わせたものの水性溶液と接
触させる。この溶液は濃厚とすべきで、すなわち少なく
とも80%飽和であり、溶液は完全に飽和されN−ビニ
ルアセトアミドの損失を最小とするのが好ましい。この
工程で好ましい溶液としては塩化ナトリウムの塩水であ
る。この塩水洗浄工程で残留アセトアミドおよび重質副
生物の多くが除去される。N−ビニルアセトアミドを高
収量で維持するには少量の塩水を使用することが非常に
重要である。この理由のため、溶液中に存在するN−ビ
ニルアセトアミド対使用塩水の重量比は、残留アセトア
ミドおよび重質副生物の大部分を除去する一方で、出来
るだけ小さくするべきである。トルエン溶液では例えば
約10%のN−ビニルアセトアミドと3%のアセトアミ
ドを含有するが、N−ビニルアセトアミド対塩水の比は
約1:1〜5:1であり、そして好ましくは3:1〜
4:1が使用される。N−ビニルアセトアミドの回収を
最良とするためこの塩水洗浄後で、この芳香族炭化水素
溶液は96%以上の純度を有するN−ビニルアセトアミ
ドを含有する。この溶液は直接、溶液重合または逆相乳
化重合に使用することが出来、またはN−ビニルアセト
アミドの水性溶液が水でトルエン溶液を抽出することに
より、容易に製造される。他方では、減圧下この溶媒を
除去するか−30℃で12時間再結晶するかにより固体
状N−ビニルアセトアミドを単離することが出来る。ヘ
キサンのような非極性炭化水素を加えるとより高い温度
で、すなわち0〜20℃で都合よく結晶化することが出
来る。これにより結晶性N−ビニルアセトアミドが純度
95〜97%の範囲で得られる。
【0018】所望するなら、この純度はさらに例えば9
9%以上にさえ高めることが可能である。追加工程によ
り、より高純度のN−ビニルアセトアミドを製造するこ
とが可能であり、それは先ず水中N−ビニルアセトアミ
ドを抽出し、このN−ビニルアセトアミド水性溶液を少
量のメチルt−ブチルエーテル、エチルt−ブチルエー
テルまたはジエチルエーテルのような非混和性極性溶媒
で洗浄し更に不純物を除去し、そして次に抽出した非塩
水水性溶液からエーテルを分離することからなってい
る。この溶液はその次に重合してもよいし他のコモノマ
ーを添加して共重合してもよい。もっと純度の高いモノ
マーは、引き続きこの抽出分離された水性溶液に塩化ナ
トリウムのような可溶性無機塩を加え、これによりN−
ビニルアセトアミドを含有する高濃縮塩溶液を形成さ
せ、そしてこの塩溶液をメチレンクロライドで抽出する
ことにより製造することが可能である。このメチレンク
ロライドは次いで除去しそして純度が少なくとも99%
を有するN−ビニルアセトアミドが回収される。
9%以上にさえ高めることが可能である。追加工程によ
り、より高純度のN−ビニルアセトアミドを製造するこ
とが可能であり、それは先ず水中N−ビニルアセトアミ
ドを抽出し、このN−ビニルアセトアミド水性溶液を少
量のメチルt−ブチルエーテル、エチルt−ブチルエー
テルまたはジエチルエーテルのような非混和性極性溶媒
で洗浄し更に不純物を除去し、そして次に抽出した非塩
水水性溶液からエーテルを分離することからなってい
る。この溶液はその次に重合してもよいし他のコモノマ
ーを添加して共重合してもよい。もっと純度の高いモノ
マーは、引き続きこの抽出分離された水性溶液に塩化ナ
トリウムのような可溶性無機塩を加え、これによりN−
ビニルアセトアミドを含有する高濃縮塩溶液を形成さ
せ、そしてこの塩溶液をメチレンクロライドで抽出する
ことにより製造することが可能である。このメチレンク
ロライドは次いで除去しそして純度が少なくとも99%
を有するN−ビニルアセトアミドが回収される。
【0019】この重合グレードのN−ビニルアセトアミ
ドに精製する方法は簡単で、効果的かつ効率よくしかも
工業的スケールにすることが容易に出来る。またアセト
アミドの分離によりこの未反応出発物質をアセトアルデ
ヒドとの最初の反応に循環することが可能となる。芳香
族炭化水素溶媒も分離し再使用が可能である。特に有利
な点としては高純度のN−ビニルアセトアミドを含有す
る濾液を直接溶液重合にまたは水で抽出することにより
水性溶液重合にもしくは表面活性剤の使用によって逆相
乳化重合に使用出来ることである。
ドに精製する方法は簡単で、効果的かつ効率よくしかも
工業的スケールにすることが容易に出来る。またアセト
アミドの分離によりこの未反応出発物質をアセトアルデ
ヒドとの最初の反応に循環することが可能となる。芳香
族炭化水素溶媒も分離し再使用が可能である。特に有利
な点としては高純度のN−ビニルアセトアミドを含有す
る濾液を直接溶液重合にまたは水で抽出することにより
水性溶液重合にもしくは表面活性剤の使用によって逆相
乳化重合に使用出来ることである。
【0020】実施例1 この実施例では本発明による代表的な粗製N−ビニルア
セトアミド(NVAと称す)−例えばエチリデン ビス
−アセトアミドの熱分解により得られるもの−の精製に
ついて説明する。粗製NVA熱分解生成物(純度約55
%)100gとトルエン450gを1000mlビーカ中
に入れた。得られた混合物を25℃で30分間よく撹拌
した。黄色トルエン溶液を不溶性固体から傾瀉し、これ
を新しいトルエン40gで2回洗浄した。このトルエン
溶液を合わせ、塩水20gで洗浄した。黄色の塩水溶液
は捨てた。最終トルエン溶液はGC分析で示されるよう
にNVA 96%純度を含有していた。NVA固体は−
30℃で12時間再結晶することにより単離した。この
結晶性NVAはNMR分析で示されるように96%の純
度である。より高純度のNVA(>99%)は次の追加
工程を経て単離される。塩水洗浄後のトルエン溶液を水
100mlで4回抽出した。この水性溶液を次にエチルエ
ーテル20mlで逆抽出(back extract)した。このエー
テル溶液は捨てた。次いでこの水性溶液を塩化ナトリウ
ムで飽和し、そしてメチレンクロライド250mlで4回
抽出した。減圧下でメチレンクロライドを除去すると9
9%純度のNVAが得られた。
セトアミド(NVAと称す)−例えばエチリデン ビス
−アセトアミドの熱分解により得られるもの−の精製に
ついて説明する。粗製NVA熱分解生成物(純度約55
%)100gとトルエン450gを1000mlビーカ中
に入れた。得られた混合物を25℃で30分間よく撹拌
した。黄色トルエン溶液を不溶性固体から傾瀉し、これ
を新しいトルエン40gで2回洗浄した。このトルエン
溶液を合わせ、塩水20gで洗浄した。黄色の塩水溶液
は捨てた。最終トルエン溶液はGC分析で示されるよう
にNVA 96%純度を含有していた。NVA固体は−
30℃で12時間再結晶することにより単離した。この
結晶性NVAはNMR分析で示されるように96%の純
度である。より高純度のNVA(>99%)は次の追加
工程を経て単離される。塩水洗浄後のトルエン溶液を水
100mlで4回抽出した。この水性溶液を次にエチルエ
ーテル20mlで逆抽出(back extract)した。このエー
テル溶液は捨てた。次いでこの水性溶液を塩化ナトリウ
ムで飽和し、そしてメチレンクロライド250mlで4回
抽出した。減圧下でメチレンクロライドを除去すると9
9%純度のNVAが得られた。
【0021】実施例2 この実施例では後続する重合におけるポリマーの収率に
対するモノマーの純度の重要性について説明したもので
ある。2リットルの三ツ口丸底フラスコ中に粗製N−ビ
ニルアセトアミド熱分解生成物、部分精製したN−ビニ
ルアセトアミドまたは高度に精製したN−ビニルアセト
アミド、トルエン、および2,2′−アゾビス(イソブ
チロニトリル)開始剤(AIBNと称す)を入れた。9
9%純度のNVAは前述したように得られた。重合は窒
素下65℃で4時間実施した。重合の間にポリマーが沈
析した。反応の終了時得られた混合物を濾過した。粒状
ポリマー生成物をアセトンで洗浄しそして乾燥させた。
ポリマー収率に及ぼすモノマー純度の効果について表1
に示した。
対するモノマーの純度の重要性について説明したもので
ある。2リットルの三ツ口丸底フラスコ中に粗製N−ビ
ニルアセトアミド熱分解生成物、部分精製したN−ビニ
ルアセトアミドまたは高度に精製したN−ビニルアセト
アミド、トルエン、および2,2′−アゾビス(イソブ
チロニトリル)開始剤(AIBNと称す)を入れた。9
9%純度のNVAは前述したように得られた。重合は窒
素下65℃で4時間実施した。重合の間にポリマーが沈
析した。反応の終了時得られた混合物を濾過した。粒状
ポリマー生成物をアセトンで洗浄しそして乾燥させた。
ポリマー収率に及ぼすモノマー純度の効果について表1
に示した。
【0022】
【表1】 表1の結果から明らかなように、モノマー純度はポリ
(N−ビニルアセトアミド)の収率に顕著な効果を及ぼ
す。
(N−ビニルアセトアミド)の収率に顕著な効果を及ぼ
す。
【0023】実施例3 モノマーの純度は本実施例で示すように製造されたポリ
マーの分子量に対しても劇的な効果を有する。この重合
は実施例2と同じように実施するが、ただし溶媒とし
て、トルエンのかわりに水を用いた。このポリマーをを
アセトンから沈析することにより単離した。分子量に対
するモノマーの不純物の効果を表2に示した。
マーの分子量に対しても劇的な効果を有する。この重合
は実施例2と同じように実施するが、ただし溶媒とし
て、トルエンのかわりに水を用いた。このポリマーをを
アセトンから沈析することにより単離した。分子量に対
するモノマーの不純物の効果を表2に示した。
【表2】 この実施例では溶液重合について説明したのでポリマー
の分子量は中間的値である。逆相乳化重合により分子量
の非常に高いN−ビニルアセトアミドのポリマーを形成
することができる。そしてこの方法におけるモノマーの
純度の効果は同等に重要である。
の分子量は中間的値である。逆相乳化重合により分子量
の非常に高いN−ビニルアセトアミドのポリマーを形成
することができる。そしてこの方法におけるモノマーの
純度の効果は同等に重要である。
【0024】実施例4 以下の実施例ではNVAの精製と容易な重合を抽出およ
びトルエン/ヘキサンから再結晶する方法により示す。
またトルエン洗浄工程で用いる塩水の量が多すぎる場合
の欠点についても示した。エチリデン ビス−アセトア
ミドの熱分解により得られたNVA約35%を含有する
粗製NVA 25.4kg(56ポンド)を50〜60℃で
七分割して溶かした。最初のフラクションを除いて各々
順番に前のフラクションからの第二のトルエン抽出物、
次に前のフラクションからの第一のトルエン抽出物、最
後に二倍量の新しいトルエンで抽出した。各場合におい
てスラリーを0.5時間急速に撹拌しそして黄色上澄液
を除いた。最終的な9つのトルエン抽出物には5〜19
%のNVA 8.4kg(18.5ポンド)と0.6〜4.2
%のアセトアミドが含まれていた。NVA抽出効率は9
0%以上と見なされた。
びトルエン/ヘキサンから再結晶する方法により示す。
またトルエン洗浄工程で用いる塩水の量が多すぎる場合
の欠点についても示した。エチリデン ビス−アセトア
ミドの熱分解により得られたNVA約35%を含有する
粗製NVA 25.4kg(56ポンド)を50〜60℃で
七分割して溶かした。最初のフラクションを除いて各々
順番に前のフラクションからの第二のトルエン抽出物、
次に前のフラクションからの第一のトルエン抽出物、最
後に二倍量の新しいトルエンで抽出した。各場合におい
てスラリーを0.5時間急速に撹拌しそして黄色上澄液
を除いた。最終的な9つのトルエン抽出物には5〜19
%のNVA 8.4kg(18.5ポンド)と0.6〜4.2
%のアセトアミドが含まれていた。NVA抽出効率は9
0%以上と見なされた。
【0025】各フラクションを塩水と7.2〜10重量
部の有機相対1部の塩水の比率で接触させ、分離し減圧
下でNVA約30%まで濃縮した。ヘキサンを各フラク
ションにその曇り点に達するまで(初期体積の約65
%)加えそしてその溶液を一夜0℃に冷却し生成物を沈
析させた。ひき続き結晶性生成物を傾瀉および濾過によ
り分離しヘキサンで洗浄し室温で真空乾燥した。代表的
フラクションを分析した結果NVA約97%およびアセ
トアミド2%であった。
部の有機相対1部の塩水の比率で接触させ、分離し減圧
下でNVA約30%まで濃縮した。ヘキサンを各フラク
ションにその曇り点に達するまで(初期体積の約65
%)加えそしてその溶液を一夜0℃に冷却し生成物を沈
析させた。ひき続き結晶性生成物を傾瀉および濾過によ
り分離しヘキサンで洗浄し室温で真空乾燥した。代表的
フラクションを分析した結果NVA約97%およびアセ
トアミド2%であった。
【0026】酢酸ビニル対NVAの重量比が9対1で窒
素下60℃で重合するのに1時間以内に反応するには
0.15〜0.2モル%の開始剤を必要とした。NVA総
収率は3.95kg(8.7ポンド)すなわち47%であっ
た。洗浄温水にはその他に3.27kg(7.2ポンド)の
NVA(全量の39%)が含まれていた。NVAはこの塩
水溶液からトルエンでさらに抽出することにより回収で
きる。
素下60℃で重合するのに1時間以内に反応するには
0.15〜0.2モル%の開始剤を必要とした。NVA総
収率は3.95kg(8.7ポンド)すなわち47%であっ
た。洗浄温水にはその他に3.27kg(7.2ポンド)の
NVA(全量の39%)が含まれていた。NVAはこの塩
水溶液からトルエンでさらに抽出することにより回収で
きる。
【0027】本発明はN−ビニルアセトアミドの精製さ
れたモノマーを提供しそれは乳化または溶液重合に使用
するのに適し優れた収率でかつ高い分子量のポリマーを
製造できる。本発明によりアセトアミドとアセトアルデ
ヒドを出発物質として使用してN−ビニルアセトアミド
を製造することができこれは次いで精製され制御可能な
方法で工業的スケールで重合することができる。
れたモノマーを提供しそれは乳化または溶液重合に使用
するのに適し優れた収率でかつ高い分子量のポリマーを
製造できる。本発明によりアセトアミドとアセトアルデ
ヒドを出発物質として使用してN−ビニルアセトアミド
を製造することができこれは次いで精製され制御可能な
方法で工業的スケールで重合することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・クランツ・ピンシユミツト・ジ ユニア アメリカ合衆国ペンシルベニア州(18104) アレンタウン.ノースグレンウツドストリ ート1033
Claims (5)
- 【請求項1】 (a) アセトアミドとアセトアルデヒ
ドとを縮合させエチリデン ビス−アセトアミドを生成
させ; (b) 工程(a)の生成物であるエチリデン ビス−
アセトアミドを熱分解して汚染されたN−ビニルアセト
アミド生成物とし; (c) 工程(b)の生成物からN−ビニルアセトアミ
ドをトルエン中に溶解させて第1の溶液とし; (d) この第1溶液を存在する不溶性物質から分離
し; (e) 第1溶液を塩水と接触させてトルエン中第2の
N−ビニルアセトアミド溶液とし; (f) この第2溶液をアセトアミドを含有する塩水か
ら分離し; (g) 第2溶液を水で抽出しN−ビニルアセトアミド
水性溶液を形成させ;そして (h) 前記水性溶液中のN−ビニルアセトアミドで溶
液重合または油中乳化重合のいずれかを行なうことから
なるポリ(N−ビニルアセトアミド)を製造する方法。 - 【請求項2】 トルエン対N−ビニルアセトアミドの重
量比が5:1〜30:1の範囲であり、しかもN−ビニ
ルアセトアミド対塩水の重量比が2:1〜5:1の範囲
である請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 ポリ(N−ビニルアセトアミド)を請求
項1に記載の方法により生成させ、そしてこのポリ(N
−ビニルアセトアミド)を加水分解してポリマー中のア
ミド部分をアミン基またはアミン塩に変換することから
なるポリ(ビニルアミン)を製造する方法。 - 【請求項4】 アセトアミドが工程(f)の塩水から回
収され工程(a)へ循環される請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 N−ビニルアセトアミドの水溶液を非混
和性極性溶媒で抽出した後にN−ビニルアセトアミドを
前記水溶液中で重合させる請求項1記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US27338788A | 1988-11-18 | 1988-11-18 | |
US273387 | 1988-11-18 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29778789A Division JPH0662525B2 (ja) | 1988-11-18 | 1989-11-17 | N―ビニルアセトアミドを精製する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0797358A JPH0797358A (ja) | 1995-04-11 |
JPH0772163B2 true JPH0772163B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=23043713
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29778789A Expired - Lifetime JPH0662525B2 (ja) | 1988-11-18 | 1989-11-17 | N―ビニルアセトアミドを精製する方法 |
JP142694A Expired - Lifetime JPH0772163B2 (ja) | 1988-11-18 | 1994-01-12 | ポリ(n−ビニルアセトアミド)を製造する方法 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29778789A Expired - Lifetime JPH0662525B2 (ja) | 1988-11-18 | 1989-11-17 | N―ビニルアセトアミドを精製する方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JPH0662525B2 (ja) |
DE (1) | DE3938016A1 (ja) |
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US5892115A (en) * | 1996-01-16 | 1999-04-06 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide and production process thereof |
JP4099831B2 (ja) * | 1994-07-14 | 2008-06-11 | 昭和電工株式会社 | 高重合性n−ビニルカルボン酸アミドおよびその製造方法 |
JP3525507B2 (ja) * | 1994-09-14 | 2004-05-10 | 日華化学株式会社 | 染色排水の脱色剤及びそれを用いた脱色処理方法 |
HU216137B (hu) * | 1995-07-13 | 1999-04-28 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Polimerizálható N-vinil-karbonsav-amid, eljárás annak előállítására és eljárás annak polimerizálására |
JP3584601B2 (ja) * | 1996-03-11 | 2004-11-04 | ダイヤニトリックス株式会社 | N−ビニルカルボン酸アミドの安定化方法 |
JP4061419B2 (ja) * | 1996-04-05 | 2008-03-19 | 昭和電工株式会社 | N−(1−アルコキシエチル)カルボン酸アミドの製造法 |
JP2002167369A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-06-11 | Showa Denko Kk | 高重合性n−ビニルカルボン酸アミドの製造方法 |
WO2007018279A1 (en) * | 2005-08-11 | 2007-02-15 | Showa Denko K.K. | Process for producing high-purity n-vinylcarboxamides |
CN102227403B (zh) * | 2008-11-28 | 2014-12-10 | 巴斯夫欧洲公司 | 从n-乙烯基酰胺中除去副产物的方法 |
JP6818005B2 (ja) * | 2016-02-22 | 2021-01-20 | 昭和電工株式会社 | N−ビニルカルボン酸アミドの製造方法 |
US20220220064A1 (en) * | 2019-12-26 | 2022-07-14 | Showa Denko K.K. | Method for producing highly polymerizable n-vinyl carboxylic acid amide monomer |
EP4083017A4 (en) * | 2019-12-26 | 2024-01-24 | Resonac Corporation | METHOD FOR PRODUCING HIGHLY POLYMERIZABLE N-VINYL CARBONIC ACID AMIDE MONOMER |
JP7404870B2 (ja) * | 2019-12-26 | 2023-12-26 | 株式会社レゾナック | 高重合性n-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法 |
JP7447487B2 (ja) * | 2019-12-26 | 2024-03-12 | 株式会社レゾナック | 高重合性n-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法 |
JP7447485B2 (ja) * | 2019-12-26 | 2024-03-12 | 株式会社レゾナック | 高重合性n-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法 |
JP7447486B2 (ja) * | 2019-12-26 | 2024-03-12 | 株式会社レゾナック | 高重合性n-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法 |
JP7404869B2 (ja) * | 2019-12-26 | 2023-12-26 | 株式会社レゾナック | 高重合性n-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法 |
CN113874347A (zh) * | 2019-12-26 | 2021-12-31 | 昭和电工株式会社 | 高聚合性n-乙烯基羧酸酰胺单体的制造方法 |
US11718579B2 (en) | 2019-12-26 | 2023-08-08 | Showa Denko K.K. | Method for producing highly polymerizable N-vinyl carboxylic acid amide monomer |
WO2021132365A1 (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | 昭和電工株式会社 | 高重合性n-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2336977A1 (de) * | 1973-07-20 | 1975-02-13 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von sekundaeren n-vinylcarbonsaeureamiden |
US4255548A (en) * | 1980-01-07 | 1981-03-10 | Dynapol | Ethylene-vinylamine copolymers |
US4401516A (en) * | 1981-11-24 | 1983-08-30 | Dynapol Shareholders Liquidating Trust | Process for separating acetamidoethylene from crude preparation products |
SU1313850A1 (ru) * | 1985-12-13 | 1987-05-30 | Институт Токсикологии Минздрава Ссср | Способ получени хлорметилового эфира пивалевой кислоты |
-
1989
- 1989-11-15 DE DE3938016A patent/DE3938016A1/de not_active Ceased
- 1989-11-17 JP JP29778789A patent/JPH0662525B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-01-12 JP JP142694A patent/JPH0772163B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0662525B2 (ja) | 1994-08-17 |
JPH02188560A (ja) | 1990-07-24 |
DE3938016A1 (de) | 1990-05-23 |
JPH0797358A (ja) | 1995-04-11 |
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