JPS6053012B2 - ε−カプロラクタムの精製方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 たとえば、シクロヘキサノンオキシムのベツクマン転
位により、または、シクロヘキサノンオキシムの気相に
おける接触的転位による、Ｅ−力プロラクタムの製造に
おいては、取得するＥ−力プロラクタムを、しは七ば、
ベンゼンまたは、たとえばトルエンあるいはキシレンの
ような類似の溶剤を用いて抽出する。

かくして、これらの有機溶剤中におけるε一カプロラク
タムの溶液を取得する。これらの溶液は精製し且つ仕上
げ処理をしなければならない。ある場合には、これらの
溶液を希硫酸、赤本酸化ナトリウム溶液または水によつ
て洗浄する（西ドイツ特許出願公告明細書１０３１３０
８）。

しかしながら、この場合に水酸化ナトリウムまたは硫酸
を、次の精製段階に持ち込まなければならない。水によ
る洗浄もまた、きわめて有効であるとは認められていな
い。有機溶剤溶液から、すべてのＥ−力プロラクタムを
水によつて抽出しようとする多くの試みがなされている
。こ・の方法によつて高い純度を達成することができる
けれども、力プロラクタムから水を除去しなければなら
ず、それはかなりの技術的労力を要する。本発明は、ベ
ンゼン、トルエンまたはキシレン中におけるε一カプロ
ラクタムの溶液を、Ｅ−カプロラクタムと水との重量比
が１５：１〜：３であるε一カプロラクタム水溶液から
成る洗浄液で洗浄することによる、該力プロラクタム溶
液の精製のための方法を提供するものであり、ここで洗
浄液はベンゼン、トルエンまたはキシレン中の力プロラ
クタム溶液に対して５〜５踵量％の量で使用し、且つ洗
浄は、両溶液間の平衡を繰返して調整することができる
ように、いくつかの段階で行なう。一特定実施形態によ
れば、本発明の方法は、外部的なエネルギーの供給を備
えた抽出塔中で行なう。別の実施形態によれば、水中に
おけるＥ−カプロラクタムの溶液を、塔頂中に水を仕込
み且つ塔の上方部分中に充分な混合を与えることによつ
て、その場で調製する。

本発明の方法は一般に抽出塔を用いて行ない、その塔頂
にε一カプロラクタムの水溶液を供給する。外部的なエ
ネルギーの供給を備えた塔、たとえば、回転インサート
および液体塔またはインサートを脈動するための手段を
備えた塔が、特に適当である。充填体の脈動塔、ふるい
板の脈動塔、ＡＲＤ塔、キユーニ（Ｋｉｈｎｉ）塔およ
びシエイベル（Ｓｃｈｅｉｂｅｌ）塔が特に適している
。一般に、所望する精製の程度に応じて、３〜１２の段
数で十分に本発明の方法を行なうことができるが、いう
までもなく、所望に応じ、それよりも多くの段数を，与
えてもよい。ε一カプロラクタムの水溶液は、あらかじ
め調製しておいてもよいし、あるいは塔の上方の部分中
で、その場で調製してもよい。

その場で溶液の調製のためには、水を塔頂に供給すれば
よいが、この場合、塔の上方の段中における適当な分配
および混合のための手段を用意しなければならない。攪
拌または塔の脈動は、そのために特に適している。洗浄
液を均一な速度で供給することもまた、有利である。ε
一カプロラクタム水溶液および水の全量を塔頂から加え
る必要はない。

希望するならば、洗浄液の一部を、好ましくは塔の上方
の３分の１中で、塔自体中に導入してもよい。それによ
つて、より良い濃度プロフィルが得られる。塔頂に供給
する洗浄液および塔の上方の部分中に供給する洗浄液は
、同じ組成を有する必要はない。たとえば、製造プロセ
ス中の何らかの他の段階から得た力プロラクタム水溶液
を、塔の上方の部分、たとえばベツクマン転位の過程で
得られるε一カプロラクタムとアンモニアで中和した発
煙硫酸の混合物の特に軽質の層（約７唾量％のε一カプ
ロラクタムと３鍾量％の水を含有する、いわゆるラクタ
ノム油）、を塔の上方の部分中に導入することができる
。希望するならば、シクロヘキサノンオキシムの気相転
位からの粗製力プロラクタムの淵過水溶液も、同様に具
合良く使用することができる（このような溶液は、たと
えば９踵量％の力プロラクタムと１踵量％の水を含有し
ている）。ベンゼン、トルエンまたはキシレン中の力プ
ロラクタムの洗浄した溶液は、次いで常法によつて後処
理することができる。たとえば、有機溶剤を蒸留によつ
て除去し、次いでε一カプロラクタムを蒸留することが
でき、あるいは、力プロラクタムを結晶化によつて単離
することができる。それを更に常法によつて精製するこ
ともできる。本発明による精製方法の主たる利点は、こ
の方法が塩、酸およびアルカリ類を含有しないＥ−カプ
ロラクタム溶液を与えるということであつて、それ故、
トルエンからのε一カプロラクタムの結晶化に対して、
特に適している。実施例１ 発煙硫酸中のベツクマン転位によつて得た力プロラクタ
ムと硫酸の混合物をアンモニアで中和したのち、ベンゼ
ンで抽出した。

ベンゼン中の力プロラクタムの溶液を、２０の仕切りを
有するシエイベル塔中で洗浄した。２５．鍾量％のラク
タム、７２．鍾量％のベンゼンおよび２．踵量％の水を
含有する、ベンゼン中の力プロラクタムの溶液を、１時
間当り２０００ｍ１の速度で、下から塔中に送入し、同
時に水を１時間当り６０ｍ１の割合で、塔頂に導入した
。

攪拌機の回転速度は、塔の上方部の第二の仕切りの後に
水が既にきわめて微細に分散するように、且つその長さ
の３分の１の後に塔が４０重量％の力プロラクタム、５
喧量％の水および１０重量％のベンゼンを含有するよう
に、調節した。仕切り層は、ε一カプロラクタムのベン
ゼン溶液を仕込む水準よりも低く保ち、且つ精製したＥ
−カプロラクタムのベンゼン溶液を塔頂から排出させた
。この溶液の蒸留後に得たＥ−カプロラクタムは、下記
の特性値を有していた：カラーインデツクス
５凝固点
６９．１０噌Ｃ揮発性塩基類 ０．３ミ
リ当量／Ｋ９紫外数
９５過マンガン酸塩価 〉４００
００精製溶液から結晶化させたＥ−カプロラクタムは、
下記の特性値を有していた：カラーインデツクス
５凝固点
６９．１０℃揮発性塩基類 ０．１５
ミリ当量／Ｋ９紫外数
９６過マンガン酸塩価 〉４００
００実施例２シクロヘキサノンオキシムの接触的転位に
より得たＥ−カプロラクタムをトルエン中に溶解したの
ち、脈動ふるい底塔中で、水により洗浄した。

生成するε一カプロラクタムのトルエン溶液（２１．４
重量％のＥ−カプロラクタム、７５．３重量％のトルエ
ンおよび２．踵量％の水）を底部から２００ｋ９／時の
速度で送り込み、且つ５０％のε一カプロラクタム水溶
液を、塔頂において、６ｋｇ／時の割合で噴霧した。脈
動機の行程および周波数は、ε−カプロラクタム水溶液
の均一な分散を確保するように、調節した。洗浄液の抽
出物の仕切り層は、ε一カプロラクタムのトルエン溶液
を仕込む水準よりも下方に位置していた。塔頂から排出
するトルエン抽出物を２回結晶化させることによつて、
この抽出物から純Ｅ−カプロラクタムを得た。

このε一カプロラクタムは、下記の特性値を有していた
：カラーインデツクス ５凝固
点 ６９．１０揮発性塩
基類 ０．１５ミリ当量／Ｋｇ紫外数
９６過マンガン酸塩価
〉４００００実施例３実施例１に
おいて用いたε一カプロラクタムのベンゼン溶液を、Ａ
ＲＤ塔中のε一カプロラクタムと水の重量で４５：５５
の割合の混合物中で、洗浄した。

力プロラクタムのベンゼン溶液を、塔底から１０イ／時
間の割合で仕込み且つ水を，ＡＲＤ塔の頂部から３００
ｆ／時間の割合で噴霧した。ベンゼン抽出物を蒸留によ
つて後処理した。取得した力プロラクタムは、下記の特
性値を有していた：カラーインデツクス
５凝固点 ６９
．１００Ｃ揮発性塩基類 ０．３ミリ当量
／Ｋ９紫外数 ９５
過マンガン酸塩基 〉４００００実
施例４実施例１に記すようにして、ベツクマン転位によ
り得た中和した混合物から、トルエンを用いてε一カプ
ロラクタムを抽出した。

このトルエン溶液を、７鍛のたなを有する脈動ふるい底
塔中で、６０℃において、塔頂に水を注入し且つ５幡目
のたなにいわゆるラクタム油（７鍾量％のＥ−カプロラ
クタム、３呼量％の水）を注入することによつて、洗浄
した。１時間当りの注入速度は、下記のようであつた：
７０ｅの力プロラクタムトルエン溶液（下から導入）０
．７８ｅの水（６幡目のたなにおいて）７．７ｅのラク
タム油（５幡目のたなにおいて）脈動機の行程および振
動数は、５幡目および６０番目のたなの水準に注入した
両塩基のもつとも迅速且つできる限り完全な分散を達成
するように、調節した。

ラクタム油の注入は、排出する洗浄したトルエン抽出物
中のε一カプロラクタムの濃度を、品質の低下なしに、
維持しまたは増大させることを可能とする。抽出物の蒸
留による仕上げ処理は、下記の特性値を有するＥ−カプ
ロラクタムを与える：カラーインデツクス
５凝固点 ６
９．１０℃揮発性塩基類 ０．３ミリ当量
／Ｋ９紫外数 ９４
過マンガン酸塩価 〉４００００比
較実施例西ドイツ特許出願公告明細書１０３１３０８号
の実施″例１に記すようにして実験を行なつた。

洗浄した有機相を、ある場合は蒸留によつて、他の場合
は結晶化によつて仕上げ処理した。取得したラクタムは
、下記の特性値を有していた：蒸留による後処理 カラーインデックス ５過マンガ
ン酸塩価 ３００００紫外数
８３凝固点
６９．１０℃アルカリ度＊
０．０００１揮発性塩基類 ０．４ミ
リ当量／Ｋ９結晶化による後処理カラーインデックス
１０過マンガン酸塩価
４００００紫外数
９３凝固点 ６９．１
０℃アルカリ度木 −０．００１
４揮発性塩基類 ０．１５ミリ当量／Ｋ９＊
蒸留による後処理の間に０．２％のＮａＯＨを加えた
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベンゼン、トルエンまたはキシレン中のε−カプロ
   ラクタムの溶液を、Ｅ−カプロラクタムと水との重量比
   が１５：１〜１：３であるε−カプロラクタム水溶液か
   ら成る洗浄液によつて洗浄し、該洗浄液はベンゼン、ト
   ルエンまたはキシレン中のカプロラクタムの溶液に対し
   て５〜５０％の量で使用し、且つ洗浄は両溶液間の平衡
   を再調整することができるように数段の段階で行うこと
   を特徴とする、ベンゼン、トルエンまたはキシレン中の
   Ｅ−カプロラクタムの溶液の精製方法。 ２ 洗浄は外部的なエネルギーの供給を有する抽出塔中
   で行なう、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ ε−カプロラクタム水溶液を、塔頂に水を仕込み且
   つ塔の上方部分において充分な混合を与えることによつ
   て、その場で調製する特許請求の範囲第２項記載の方法
   。 ４ 洗浄液の一部分を塔の上方の３分の１中に供給する
   、特許請求の範囲第２項記載の方法。