JPH09316042A - Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの安定化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの精製、貯蔵、
移動時における安定性、特に熱安定性を高める。 【解決手段】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドに対して、
水を０．１〜２０重量％添加することを特徴とするＮ−
ビニルカルボン酸アミドの安定化方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＮ−ビニルカルボン
酸アミドの安定化方法に関する。さらに詳しくは、Ｎ−
ビニルカルボン酸アミドの蒸留などの加熱下における単
位操作や、移動、貯蔵などの取り扱いにおいて、Ｎ−ビ
ニルカルボン酸アミドの損失を防止し、安定な操作が可
能なＮ−ビニルカルボン酸アミドの安定化方法、ないし
は、熱安定性に優れたＮ−ビニルカルボン酸アミド組成
物に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｎ−ビニルカルボン酸アミドは、一般式

【０００３】

【化１】ＣＨ₂ ＝ＣＨＮＨＣＯＲ （式中、Ｒは水素原子またはアルキル基を表す。）で示
され、Ｎ−ビニルアミドあるいはＮ−ビニルアシルアミ
ドとも呼ばれている重合性に富む化合物であり、単独で
重合させるか又は他のビニル化合物と共重合させて、種
々の特性を有する重合物を得ることができる。この重合
物を加水分解してそのアミド基を１級アミノ基に転換し
て得られるポリビニルアミン等の水溶性ポリマーの原
料、あるいは有機薬品の中間体として有用であることが
知られている。

【０００４】Ｎ−ビニルカルボン酸アミドは反応性に富
む物質であり、容易に分解または重合し、損失される。
また、加熱により熱重合させたときの重合体は、多くの
場合不溶不融の架橋物を与え、装置の閉塞などを引き起
こす。このため、製造工程ならびに貯蔵の際の安定化法
として、種々の方法が提案されている。たとえば、不純
物を除去ないし失活させる方法（特開昭６２−１９５３
５２、特開昭６３−１９０８６２、特開平６−１２２６
６１）、安定化剤を添加する方法（特開平２−２７０８
４６、特開平５−３１５３９、特開平６−１２２６６
０、特開平６−４１０３４、特開平８−４８６５７）な
どがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の方法の中では安
定化剤による安定化方法が比較的簡便でありその効果も
確認できるが、安定化剤の種類によっては、毒性、昇華
性が強い、あるいは着色するなどの理由で、その使用が
制限される場合がある。また、特開平６−４１０３４で
は比較的汎用のビニル化合物を安定化剤として用いる方
法が提案されているが、該方法で充分な安定化効果を得
るためには、安定剤であるビニル化合物をＮ−ビニルカ
ルボン酸アミドと同量程度といった大量の添加量が必要
となるので、実用的な方法とは言えない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、以上の問
題点に鑑み、Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの精製、移
動、貯蔵などの取り扱いにおいて、分解または重合によ
る損失の抑制に有効なＮ−ビニルカルボン酸アミドの安
定化方法について鋭意検討を行った結果、Ｎ−ビニルカ
ルボン酸アミドに一定量の水を加えるという極めて簡便
な方法でＮ−ビニルカルボン酸アミドの熱安定性が顕著
に向上することを見出し、本発明に到達した。即ち、本
発明は、Ｎ−ビニルカルボン酸アミドに対して、水を
０．１〜２０重量％添加することを特徴とするＮ−ビニ
ルカルボン酸アミドの安定化方法に存する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明で安定化の対象となるＮ−ビニルカルボン
酸アミドの製造方法は特に限定されない。その製造方法
としては、Ｎ−（α−アルコキシエチル）ホルムアミド
からアルコールを脱離させる方法（米国特許明細書３，
９１４，３０４号）、ホルミルアラニンニトリルからシ
アン化水素を脱離させる方法（特開昭６１−１３４３５
９）、及び、エチレンビスホルムアミドあるいはエチリ
デンビスアセトアミドを熱分解する方法（米国特許第
４，０１８，８２６号、同４，４９０，５５７号、同
４，５７８，５１５号）などがある。これらの方法は、
いずれも、減圧下、１００℃以上の高温で熱分解して、
Ｎ−ビニルカルボン酸アミドを得るものである。Ｎ−ビ
ニルカルボン酸アミドは、通常、該熱分解混合液より蒸
留により、通常８０重量％以上の純度の粗Ｎ−ビニルカ
ルボン酸アミドが回収される。また、本発明で安定化の
対象となるＮ−ビニルカルボン酸アミドは以上のような
粗製品でもよいし、精製品であってもよい。更に、Ｎ−
ビニルカルボン酸アミドの安定化に有効な他の安定化剤
を併用することを妨げない。

【０００８】本発明におけるＮ−ビニルカルボン酸アミ
ドの安定化に際し、水の添加量は、Ｎ−ビニルカルボン
酸アミドに対して、０．１〜２０％、好ましくは０．５
〜１０％である。該範囲よりも水の量が少ない場合に
は、十分な安定化効果が得られない。また、該範囲より
も水の量が多い場合には、Ｎ−ビニルカルボン酸アミド
の加水分解による損失が大きくなるので好ましくない。

【０００９】また、Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの安定
化の効果を高めるためには上記の水を添加後、短時間時
間、加熱処理を行うのが望ましい。加熱処理の条件は、
特に制限されるものではないが、次のような条件で行う
ことが望ましい。加熱処理条件としては、通常、５０〜
１００℃の温度で、０．１〜５時間程度保持するとよ
い。

【００１０】Ｎ−ビニルカルボン酸アミドを加熱してい
けば一部は熱分解し、また、水の共存下では加水分解す
ることも予想されるが、Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの
分解率を通常０．１〜５％程度の範囲に留める程度に加
熱処理を行ったＮ−ビニルカルボン酸アミドと水の組成
物においては、該組成物中のＮ−ビニルカルボン酸アミ
ド成分の保存安定性が顕著に向上し、Ｎ−ビニルカルボ
ン酸アミドそのものを長期保存したり、蒸留精製する場
合よりも、最終的にはＮ−ビニルカルボン酸アミドの損
失を小さくすることができる。

【００１１】以上のＮ−ビニルカルボン酸アミドの安定
化の原因は明確ではないが、加熱処理により生成する微
量分解物、あるいは該分解物に由来する副生物が、Ｎ−
ビニルカルボン酸アミドの安定化に寄与していることが
考えれる。従って、安定化されたＮ−ビニルカルボン酸
アミドを得る方法として、Ｎ−ビニルカルボン酸アミド
そのものに、Ｎ−ビニルカルボン酸アミドに水を添加
し、加熱処理してなる組成物を混合する方法も採用でき
る。

【００１２】Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの安定化は他
の単位操作と同時に行ってもよい。例えば、前記のよう
な一定量の水を添加して得たＮ−ビニルカルボン酸アミ
ド組成物を精留塔などを用いて蒸留行うと、熱重合によ
る蒸留塔の閉塞を防止しつつ、Ｎ−ビニルホルムアミド
の精製が行うことができる。塔の構造は一般的な蒸留塔
の場合と同様でよく、充填式、棚段式等が例示される。
蒸留の操作条件には特に制限はないが、工業的に実施し
やすい条件は、通常、精留塔の塔頂圧力が０．１〜３Ｋ
Ｐａ、対応する塔頂温度の範囲が５０〜１００℃程度で
ある。

【００１３】

【実施例】以下に実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。なお、実施例におい
て「％」は、「重量％」を意味する。

【００１４】実施例１〜２、比較例１〜２ Ｎ−（α−メトキシエチル）ホルムアミドの熱分解反応
液を、減圧下に薄膜蒸発器を用いて蒸留し、メタノール
等の軽沸不純物と高沸の分解物を除去してＮ−ビニルホ
ルムアミドを得た。液体クロマトグラフィーによりこの
Ｎ−ビニルホルムアミドの組成を分析したところ、Ｎ−
ビニルホルムアミド９０．５％、Ｎ−（α−メトキシエ
チル）ホルムアミド２．２％、Ｎ−ビニルホルムアミド
の二量体０．４％、ホルムアミド３．１％、メタノール
３．８％であった。上記のＮ−ビニルホルムアミドに、
水を添加し、常圧、窒素下で１１０℃、４時間加熱処理
した。加熱処理液について不溶性ポリマーの発生状況を
目視観察した。また、加熱処理液を液体クロマトグラフ
ィーにより分析し、加熱処理液の組成を求めた。結果を
表−１に示す。

【００１５】表−１において、水の添加量は、Ｎ−ビニ
ルホルムアミドに対する重量％を示す。Ｎ−ビニルホル
ムアミド分解率は、加熱試験中にＮ−ビニルホルムアミ
ドが失われた割合を表す。二量体生成率は、Ｎ−ビニル
ホルムアミドのうち二量体に変化した割合を表す。不溶
性ポリマー発生量は、Ｎ−ビニルホルムアミドのうち不
溶性ポリマーに変化した割合を表す。

【００１６】

【表１】

【００１７】表−１の比較例１の結果から明らかなよう
に、Ｎ−ビニルホルムアミドは、通常、熱による分解あ
るいは重合により、多くが消失する。また、Ｎ−ビニル
ホルムアミドに水を添加した比較例１と実施例１、２の
系では、加水分解による損失は起こるものの、熱重合な
らびに２量体の生成は抑制され、Ｎ−ビニルホルムアミ
ドの損失自体も抑制できていることがわかる。しかしな
がら、比較例２にあるように、水の添加量が多すぎると
加水分解によるＮ−ビニルホルムアミドの損失がが大き
くなるのであまり好ましくないことがわかる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、Ｎ−ビニルカルボン酸
アミドの精製、貯蔵、移動時における安定性を高めるこ
とができ、高品質の製品を安定に製造し、保存すること
ができる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドに対して、
   水を０．１〜２０重量％添加することを特徴とするＮ−
   ビニルカルボン酸アミドの安定化方法。
2. 【請求項２】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドに対して、
   水を０．１〜２０重量％添加し、加熱処理することを特
   徴とする請求項１の安定化方法。
3. 【請求項３】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドがＮ−ビニ
   ルホルムアミドであることを特徴とする請求項１又は２
   の安定化方法。
4. 【請求項４】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドに対して、
   水を０．１〜２０重量％添加してなるＮ−ビニルカルボ
   ン酸アミド組成物。
5. 【請求項５】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドに対して、
   水を０．１〜２０重量％添加し、加熱処理してなる請求
   項４の組成物。
6. 【請求項６】 Ｎ−ビニルカルボン酸アミドがＮ−ビニ
   ルホルムアミドであることを特徴とする請求項４又は５
   の組成物。
7. 【請求項７】 請求項４ないし６のいずれかのＮ−ビニ
   ルカルボン酸アミド組成物を蒸留することを特徴とする
   Ｎ−ビニルカルボン酸アミドの精製方法。