JPS58183654A - メタクリルアミドの製造方法 - Google Patents

メタクリルアミドの製造方法

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JPS58183654A
JPS58183654A JP57066334A JP6633482A JPS58183654A JP S58183654 A JPS58183654 A JP S58183654A JP 57066334 A JP57066334 A JP 57066334A JP 6633482 A JP6633482 A JP 6633482A JP S58183654 A JPS58183654 A JP S58183654A
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Masao Hashimoto
橋本 正雄
Akira Itoi
井樋 明
Tadatoshi Honda
本多 忠敏
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、メタクリルアミドの新規な製造方法に関する
ものである。
更に詳しくは、本発明は、α−オキシイソ酪酸アミドを
固体酸触媒の存在下において、加熱反応させてメタクリ
ルアミドを製造する方法に関するものである。従来、メ
タクリルアミドの工業的製造方法としては、たとえば、
アセト/シアンヒドリンに濃硫酸を作用させてメタクリ
ルアミド硫酸塩とした後、アンモニアなどのアルカリで
中和する方法がある。この方法は、濃硫酸による装置制
質の腐食おまひ価値の低い硫安が多量に副生ずることが
欠点とされている。
本発明者らは、硫酸を用いないでアセトンシアンヒドリ
ンからメタクリルアミドを製造する方法を鋭意ωI究1
−だ結果、本発明に至った。
すなわち、本発明の方法は、アセト/シアンヒドリンの
水和反応によって得られるα−オキシイソ酪酸アミドを
、気相、液相〜または気液混合相で、固体酸触媒の存在
下、加熱反応させることによってメタクリルアミドを製
造する方法であり、前記公知技術の欠点を一挙に解決す
る方法である。
本発明の方法の最も著しい特徴は、原料としてα−オキ
シイソ酪酸アミドを用いることである。
このα−オキシイソ酪酸アミドは、アセトンシアンヒド
リンを二酸化マンガン触媒の存在下で水和することによ
って、容易に、高収率で製造され(米国特許第3.36
6、639号の方法)、本発明の方法が完成されたこと
によって、メタクリルアミドの新しい工業原料として使
用されることになる。既に、α−オキシカルボン酸およ
びα−オキンカルホン散エステルのI11?水反応によ
って、α、β−不飽第11カルホン匿およびそのエステ
ルを製造する方法し1、開示されている。捷だ、4発明
者らQJ1先に7アンヒドリンの水イ゛r1反応によっ
て得られるα−オギシカルボント“アミドと水および7
寸たは脂肪族アルコールから、α、I/〜不飽和カルホ
ン能・お−よひそのエステルを製造する方法を出願し7
か(特願昭55−143594号)。
しかし、本発明の方法のようにα−オギンイソ酪1拶ア
ミドを原料とするメタクリルアミドの製造方法は、未だ
開示されていない。α−オキシイソ酪酸アミドは、脱水
反応による不飽和結合の生成、アミド基の脱水または加
水分解反応によってニトリル基捷たはカルホキシル基を
与える分子構造をイ〕(〜でおり、さらにアセトンなど
に分解しやすい性質があることから、分子内において部
分的脱水反応だけを行うことは非常に難しいと言える。
したがって、本発明の方法において、α−オキシイソ酪
酸アミドの脱水反応によって、不都合な分解、重合等の
障害もなく、比較的高い選択率でメタクリルアミドを製
造できることは予想外のことである。
本発明の方法に使用できる固体酸触媒は、金属元素およ
び111a、1■3、\la族の非金属元素から選ばれ
た少なくとも一種の元素のリン醗゛j篇、硫酸塩、ハロ
ゲン化物、酸化物および硫化物の少なくとも一種を含有
する触媒、史に特殊な例として、活性炭、カチオン交倣
樹脂、α−ポウ累およびニッケル金属、等である。
さらに詳しくU、(1)本発明の方法に使用される固体
リイ酸触媒とi(1、IJン1官を公知の担体、たとえ
ばケイソウ十に411持させ適当な熱焼成を施した触媒
をいう。
捷だ、リン酸塩を含有する固体酸触媒とは、リン酸塩と
金属酸化物、硫酸塩、等との混合物、寸たけリン酸塩自
体である。ここでリン酸塩とは、元素周期律表の1a 
、■l) z lla 、l1l) 、1113.1l
ll)、ランタニド、アクチニド、Na 、IVI) 
、Vaz Vl) 1Vlb、11111)、およびV
lll族元素から選ばれた元素、たとえば、LH−、N
az KXRl) z C5% BeXMg XCaX
5 rXBa−。
5oXYXTIaXCeXPrXNdXSo1、qdl
Tll、UlTi  zZrzHf XVXNbXT、
]、CrzMosWz  Njll、Fez COz 
N i XC1−、Ag −、Zql % Od、 B
 )AI八へ2 。
■o、T1.5oXPl)、Sl)およびB1、等の少
なくとも一種の元素のリン酸塩およびリン酸塩の混合物
であって、リン酸地中におけるこれらの元素(Mと表わ
す)とリン(Pと表わす)の原子比(M//−P)は、
0〜6の範囲(ここでM/P−0は固体リン酸と一致す
る)である。これらのリン酸塩の構造については、何ら
限定されるものではなく、前記の元素とリンの原子比(
M//l))が0〜6の範囲を満していればよい。なか
でも、とくに好ま17いリン酸塩は第1リン酸地である
これらの触媒として用いられるリン酸塩は、公知の任意
の方法により製造することができる。たとえば、一般に
は、プレパラティブ インオーガニック リアクンヨン
ズ 第2巻、第139〜167頁、1965年(Pre
parative Inorganic Rea−cl
ions 2.1ろq −167(1965) )にg
t載されている方法、すなわち金属、金属酸化物または
金属塩とリン酸捷たはリン酸塩を反応させる方法で  
□製造することができる。捷た、金属アルコレ−1・と
リン酸の反応による製法のように特殊な方法によっても
よい。
つぎに、リン酸塩を含有する触媒は、前記のリン酸塩と
硫酸塩、金属酸化物および一般に公知の活性炭、シリカ
、シリカ・アルミナ、アルミナ等の担体を混練法、浸漬
法等の公知の方法によって混合することによって製造す
ることができる。そのほか、たとえば、リン酸に対して
金属酸化物を過剰に加えて反応させることによっても金
属酸化物とリン酸塩の混合触媒を製造することができる
甘だ、(2)本発明の方法に使用される硫酸塩を含有す
る固体酸触媒とは、金属硫酸塩と金属酸化物、リン酸塩
、相体、等との混合物、またけ金属硫酸塩自体である。
ここで硫酸塩とは、Ll、NaXK、H1〕−C51B
eXMgXCa、Sr、Ba八へrXMn、Fe、Co
 X 14. 、Cu 1 zll 、Cd 8 A1
 、 ■。、Sn 1お」二びPl)から選ばれた少な
くとも一種の元素からなる硫酸塩および酸性硫酸塩であ
る。
これらの硫酸塩を含有する固体酸触媒は、一般に公知な
混練法、浸漬法、等によって製造することができる。
本発明の方法において、坤相α−オキシイソ酪酷゛ア<
l−’N1、溶液または熔融液として、あるいはカス化
して反応管に供給することができる。通常υ1、水を含
有する溶液として供給する方法が、取扱い上および同伴
する水量による反応の調節が用油な点から便利である。
fだ、アセトンなどの有機溶媒を含む溶液としても用い
ることができる。
この場合、溶液中の原料濃度は特に制限されないが、通
常、経済的および取扱い」二の理由からは10〜80チ
程+Wの溶液として用いられる。
本発明の方法において、反応は反応物質と固体酸触媒を
接触させる方法であれは気相法、液相法のいずれの方法
でも実施することができるが、気相寸たけ気液混合相が
好ましく、その方式としては、固定床方式、流動床方式
、等任意の方式で実施できる。さらに、本発明の方法に
おいて用いらねる固体酸触媒を二種以上使用して、反応
を行うことができる3、/ことえば、反応原料を第1の
固体酸触媒と接触させ、更に、この反応混合物を分離す
ることなく、そのit第2の固体酸触媒と接触させて、
目的の反応を完結させることができる。
反応招Lローd、150℃〜500℃で、特に200℃
〜450℃が好−i 1〜い。反応物質と接触時間は、
触媒、反応基rfi’等の反応千件に」:す広い11n
囲で変化させることができるが、通常05〜360秒の
範囲で本発明のト1的を達することができる。反応圧力
は、通常、大気圧でよいが、加圧丁でも、減圧下でもよ
い。捷た、反応を実施するにあたって、反応原料に窒素
ガス等の不活1/J、カスを同伴させて触媒層と接触さ
せてもよい。更に、必ずしも心安ではないが、触媒の前
処理として、アンモニア捷たd、アンモニア水を触媒層
に供給した後に反応を開始してもよい。
却下、本発明の方法を具体的に説明するために実施例を
示す。
なお、実施例において用いたリン酸塩を含有する触媒の
表示式は、必ずしも触媒に含有されるリン酸塩の構造を
ボしたものではなり、リン酸地中の前記金属とリンの原
子比(′M//P)を示すものである3、ノことえは、
反応条件下におけるリン酸塩が、たとえメタリン酸塩ま
たはピロリン酸塩等の縮合リン酸塩構造であっても、触
媒の表示式としてd17J応するオル]・リン酸塩とし
て示した。
実施例1 水酸化プ用・リウム05モル、酸化マグネシウム025
モル、リン酸10モル(a s 優IJン酸を使用)の
割合で、水に加えてよく混合する。
次に、攪拌しながら加熱して水分を蒸発させてペースI
・状にした後、空気中で徐々に500℃まで昇温し、こ
の温度で6時間焼成してNa。、5M8o、25H2P
O4触媒を調製した。これを10〜16メノシーに破砕
した粒状の触媒2.5 mlを、内径12龍のパイレッ
クスカラス製反応管に充填し、さらにその上に直径sm
mの熔融アルミナボールを充填して蒸発部とした。この
反応管を300℃に保持された電気炉に固定し、反応管
上部より窒素ガスを1ont13/分の速度で流しなが
ら、14%アンモニア水を25me7時の速度で30分
間触媒層を通過させた。次に、アンモニア水の供給を市
め、60wt%のα−オキシイノ酪酸アミド水溶液を0
.8f//時の速度で供給した。/Il!Ii媒層を出
たガスを反応管下部に接続されたドライアイストランプ
で捕集し、カスクロマトグラフ法で分析した。原料α−
オキシイン酪酸アミドの転化率は915%であり、転化
した原料に附するメタクリルアミドのモル収率は676
チであった。主な副生成物(はメタクリル酸である。
実施例2〜1ろ 触媒および反応条件を第1表に示したように変更し、ギ
ヤリヤーガスである窒素を200々気/hrのガス空間
速度で流した以外は実施例1と同様に実施した。ただし
、実施例10は原料の水溶液の代りに原料熔融液を供給
した。使用したリン酸塩触媒は、通常の公知の方法によ
って調製した。すなわち、金属硝酸塩、金属地化物捷た
は金属酸化物と85チリン酸またはリン酸塩を表示の金
属対リンの原子比になるようにとり、水溶液中で直接反
応させた後、蒸発乾固し、さらに空気中、500℃で6
時間焼成した。このように調製したす/酸0 地、市販のリン酸塩および市販の硫酸塩を10〜16メ
ノ/−の粒状にして触媒として用いた。結果を第1表に
示す。メタクリルアミド選択率は、転化した原料α−オ
キンイノ酪酸アξドに対するモル収率として示した。こ
れらの例における主な副生物はメタクリル酸である。
1 2

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)α−オキシイソ酪酸アミドを固体酸触媒の存在下
    において、加熱することを特徴とするメタクリルアミド
    の製造方法。
JP57066334A 1982-04-22 1982-04-22 メタクリルアミドの製造方法 Granted JPS58183654A (ja)

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