JPS6081149A - n‐ブチルメタクリレートの製造方法 - Google Patents

n‐ブチルメタクリレートの製造方法

Info

Publication number
JPS6081149A
JPS6081149A JP59189824A JP18982484A JPS6081149A JP S6081149 A JPS6081149 A JP S6081149A JP 59189824 A JP59189824 A JP 59189824A JP 18982484 A JP18982484 A JP 18982484A JP S6081149 A JPS6081149 A JP S6081149A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
butanol
methacrylic acid
reaction
water
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59189824A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0570618B2 (ja
Inventor
レスリー・ミツチエル・ブレア
ロデイ・マール・コンラツド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPS6081149A publication Critical patent/JPS6081149A/ja
Publication of JPH0570618B2 publication Critical patent/JPH0570618B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • 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】 本発明はメタアクリル酸とn−グチルアルコールのエス
テル化により1頁接n−ブチルメタアクリレートを製造
する方法に関する。
N−ブチルメタアクリレートはトランスエステル化反応
により115合よ< Hieiされる。然しなから、n
−ブチルメタアクリレートは直接エステル化によシ製造
することが有利であると考えられ、その理由はその方法
がより効率的且つより高い能力の方法、即ちより高い生
成速度の方法であるからである。しかし、生成物と反応
物の沸点が近いため生成物をメタアクリルげノ反応物′
員から分離することが困g#である。従って、メタアク
リル酸とn−ブタノールの直接エステル化の実際的且つ
経済的方法を見出すことが望まれる。
本発明の方法はトランスエステル化法よp改畳された生
成速度にてn−ブチルメタアクリレートを製造するため
に反応平衡、共θに蒸溜及び相分離の独特の組合わせを
用いる。
パッチ式蒸溜装置の容器中でメタアクリル酸をn−ブタ
ノールと反応させる。n−ブタノール−水共沸混合物の
形で反応水を蒸溜除去することによジブチルエステルへ
の反応を犬際上児全に行わせることが出来る。これは反
応平θJをブチルメタアクリレート生成物の方に移イゴ
させそしてメタアクリル酸のUnを低下させる。
トランスエステル化経路と対照的に、n−ゲタノール−
水共沸混合物は水含母の高い層及び水含骨の低い層(ま
たは逆に云えばブタノールの多い層)に凝縮する。従っ
てデカンタ−を・lli:iえ/ヒ捕分凝縮器の装置を
用いることにより、共沸混合物は捕集されそして凝縮せ
しめられ、そして水含斌の篩い層が除去される。次にn
−ブタノール台用の尚い層が還流液体として蒸溜塔に戻
される。このn−ブタノールの戻シによシ、反応槽への
当社投入電画りに対して従来トランスエステル化法によ
り可I]已であった−によシ多伊のn−ブチルメタアク
リレートを製i青することが出来、その理由はトランス
エステル化法においては成分の分離が困社な沖−相蒸溜
凝縮物が生ずるからである。
従って、本発明の方法の好ましい態様は、蒸溜塔を備え
た反応槽中でメタアクリル酸とn−ブタノールを反応さ
せ、該反応槽が反応混合物全重量を基準にして0.5乃
至6重用係のIJlの強敵触媒を含み、メタアクリル酸
に対するn−ブタノールの初期モル比が1.1乃至1.
5であり、反応槽中の温度が95乃至120℃に維持さ
れそして圧力が30乃至tsozPαで必9、さらに α、気体状1t−ブタノールー水共沸蒸溜物を蒸溜器か
ら捕柔し、 b0段段階で抽果された共i弗蒸溜物を凝縮させ、C0
段1@bに騎いて訣絽した:)i (’4(’i勿の1
−ブタノール含量の高い層から水さ址の商い層を分離し
、そして d、n−ブタノール含量の摘いj−を還流液体として蒸
溜塔に戻し、 この操作紫メタアクリル鹸が來質的に全部消費されるま
で行う、 ことを特徴とする、ルーフチルメタアクリレートのバッ
チ式製造方法である。
添付図面に関し、第1図は本ヴし明において用いられる
蒸r召装fi’J:の一つを示し、そして第2図は本発
明において用いられる更に一つの蒸PIj装置を示す。
本発明の方法において、メタアクリル酸及びn−ブタノ
ールは蒸1(イ)塔を備えた反応4′Mに加えられる。
反応はバッチ式反応である。メタアクリル酸に幻するn
−ブタノールの初期比は効率を最も大きくするには好ま
しくは1.1乃至l、5(モル比)であるが、この比は
本発明の方法の操作に対しては決定的に重装ではない。
強酸触媒、例えば硫酸、トルエンスルホン岐、ドデシル
ベンゼンスルホンp、i *はトルエンスルホン酸とキ
シレンスルホン酸の混合物が反応混合物の重量を基準に
して0.5乃至6ノぐ−セント(最も好ましくは2〜3
パーセント)の量にて加えられる。また、ハイドロキノ
ンまたはハイドロキノンのメチルエーテルのごとき重合
防止剤が用いられる。
次にこの混合物を約95〜120°C(反応槽液温度)
に加熱して反応を開始させると共に反応槽内容物の沸騰
を開始させる。初期の温度及び圧力は沸騰が開始する限
り決定的に重要ではない。好ましくは、大気圧を初期に
用いることが出来る。
僅かにより高いまたはよシ低い圧力、例えば30乃至1
50 Kpα を用いることが出来る。
反応が進行するにつれて、反応水はn−ブタノールに伴
って留出する。所望の生成物であるnブチルメタアクリ
レートは反応槽中に残る。反応槽温度及び結果として起
る重合体生成を制御するためにn−ブチルメタアクリレ
ートの濃度が増大するにともなって圧力を低くする。一
般には、反応槽温度を115℃に保つために圧力は約4
oxpαに下けられる。
n−ブタノールと水の気体状共沸物を元溜塔がらぬきと
る。この共沸物を生成させるには10個またはそれ以上
の平衡段階の塔で十分である。共沸物を凝縮させ、その
際共1%物は約92皇量係水と8重量%ブタノールの水
含量の商い部分と、約80乗紙製ブタノールと20小鼠
%水のn−ゲタノール含量の高い部分に分離するつ?L
−ゲタノール含量の商い部分は還流液体としてA’?t
i4塔に入れることにより糸Vこ戻される。
反応器内容物のメタアクリルtS=含量が1100pp
 以−トになったとき、過ネ1」のアルコールは塔から
除去され、次にn−ブチルメタアクリレートが取り出さ
れる。
このようにして(’4られたn−ブチルメタアクリレー
トは一般にメチルメタアクリレートと共に共重合体を作
るだめの共単量体として用いることが出来る。
実施例1 第1図に関して、実験室用バッチ式蒸溜装置5〔15個
の棚を有するオルグー・シャク(O1derShawl
塔〕の反応器6に、メタアクリル酸100f、n−プク
ノー/L/ l :3 Qり、70重’B1: %トル
エンスルホン酸及び30i量%キシレンスルホン酸から
成る触媒52、及びハイドロキノンlyを加えた。夕凪
の駅気流(図示されてない)を反応器に供給するととも
に、ハイドロキノンを用いて重合体の生成を制御1した
。この反応混合物を大気圧にて沸点−まで加熱しそして
lつ溜梧中を沸1屯状態にした。この時点で反応器の温
度は115℃であり、そして元溜塔5の頭部4における
然気温度は91’Cであった。頭部からの元溜物を凝縮
器1中で凝縮させた。凝縮物は冷却により二相を形成し
た。重い方の水含量の高い相を容器2に傾斜法で移しそ
して軽い方のn−ブタノール含量の高い相′fl−徘h
w前体と1.て元溜」丼(5)の頭部(4)に厘した。
、水含量4の高い層の1i1集帛j氏iま、’jtji
 lL’j間の最初の15分間で5ミリリツトル(m/
!l 、30分間で付q’ l ’)−7rne、60
分間で合計21.7ig、90分間で谷計2′2..5
r、lであり、この場合細かい簡のみで、終りの方で捕
集された容積は全坏の着に対して僅かでめった。塔中の
蒸気−または那1工・(速度は水4旧1u果迷匹から計
算された値として投入反応混合:/us’当りLl、 
3 F /時であった。仄に定常的なカロ熱及び6 u
’*を保ちながら、ガスクロマトグラフ法により測定で
れた反応器内容物のメタアクリル酸cう姑度は佛1暑開
始畝2時間で0.27 ’、Elj量パーセントであっ
た。1時間後このl殻度は130 ppmまで低められ
た。〕伏総帥に、1時+gJ後即ち沸、14開始後4時
間佼、この反応器中のメタアクリル酸該度は23 pp
mでおった。この全反応段階中、系の圧力を連続的に低
下させて反応ル合物の組成変化を補償することによシ、
反応槽温度を115℃に保った。
圧力は反応の第一段階に対して大気圧よ#)46゜、H
g低かった。頭部4における上に抜ける蒸気の温度は8
9℃であった。欣応°クイ中の未反応のブタノール含W
iFil O重iパーセントであり、または計算によれ
は20te−セント過剰のフ゛タノールが反応混合物に
在任する状態であった。
この時点で還流制御4を調1j1’j して、元溜塔に
戻される凝縮物の各一部に対して累溜凝縮物の一部を受
器3に捕集することが出来た。この方法で未反応の過剰
の?L−7リノールを除去した。史にn−プチルメタア
クリレート生成物を同じ位置に連結された別個の受器3
αに捕集した。この精製操作中系の圧力を連続的に下け
て反応槽温度を低くしそしてn−ブチルメタアクリレー
ト重合体の生成を少なくした。最終反応槽温度は大気圧
より660m11g低い圧力にて102℃であった。′
8漬製されたn−ブチルメタアクリレートのメタアクリ
ル酸含量はアルコール簡定による測′lE匝として15
 ppmでめった。
笑H1i8例2 央り、9例1と同体の方法で、メタアクリル酸lOo 
yS7L −ブタ、t−/l/14 s v、 ’i4
;#l’[I’lにて用い/ζものと同じ触媒51及び
ハイドロキノンl?を実施例1の表置の反応槽に加えた
。よp多重のn−ブタノールを投入したこと以外実施例
1と同様の未件にて、大気圧にて足常的沸騰状感に達し
そして縦比1は適当な圧力低下により進イ〕シつつ反応
槽温度は115℃に保たれた。無届凝縮′y/+はこの
場合も2相であシ、そして水含量の高い層はブタノール
再循環系から容易に分離された。反応混汁物のメタアク
リル酸含量は沸騰開始後2時間及び3時間においてそれ
ぞれ1700 ppm及び110 ppmであった。4
時間の反応時間後に回収された精製n−ブチルメタアク
リレートのメタアクリル酸含量は15 ppmであった
。反応混合物の過剰のブタノール含量はこの実験では4
0パーセントであった。
実施例3 実施例1及び2と同様の方法で、メタアクリルd100
fsn−ブタノール120y、同じは触媒52及びハイ
ドロキノン12を反応(・艷に加えた。
ブタノールの投入量を少なくした結果、ブタノールが1
2パーセント過剰の反応粂件であった。蒸m=縮物は2
,1uでありそして容易に分離出来た。
この場合反応混合物のメタアクリル酸含量は2時113
及び3時間の反応時間においてそれぞれ290o pp
m及び240 ppmでめった。4時間の反応時間後に
回収されたn−ブチルメタアクリレート生成物のメタア
クリル酸含量tよ23 p7)rrLであった。
実施例4 実施例1の装置を用い、反応槽投入輪は100tのメタ
アクリル酸、130rのn−ブタノール、502のn−
ブチルメタアクリレート、6vの同じ酸触媒及びltの
ハイドロキノンであった。n−ブチルメタ゛ノ′クリレ
ートの添力旧fよ、生成へ勿の1残91及び触媒がバッ
チごとに反応槽中に残留すると考えられる工美的パッチ
操作を模擬するためである。更C六反応混合物の敢初の
沸騰温度は102℃に過ぎなかった。王宮な115℃の
反応温間は45分で達せられ、そして圧力がこの値を保
つようにル’++i N −J 7’した。4ム、化率
は影+(+?されたが僅かであった。2.3及び4時u
jlにおける反応混合物のメタアクリル酸含量含犠はそ
れぞれ1800.180及び120 p’))rrLで
あり、そして4時間の反応時間において梢製さnたn−
ブチルメタアクリレートに対して30 pp″nLでめ
った。
然しなから、比較的低い初期圧と一致して、反応混合物
の初期の水含量は1時iuJの反応時間において0.2
重景パーセントと低くそして更に316ステンレス・ス
チール試料の腐食速度は0.1ミル/年以下でi(・・
つた。
笑施例5 第2図に関し、メタアクリル酸16.000ポンド、n
−’7’タノール25.000ポンド、笑施例1にて用
いたものと同じ臼グ触T&1.200ポンド及びハイド
ロキノン330ンドンドを蒸溜−%14を備えた反応槽
13にdt人した。史に、デカンタ−・タンク12にn
−ブタノールを個たした。弁a、b及びdを閉じて、水
蒸気コイルに水蒸気流を流しはじめて反応槽中の沸騰状
態及び無宿塔中の蒸製状態に遅せしめた。搭の頭部の初
期圧は大気圧より350開II g低く保たれた。70
00ボンド/時の定常釣魚t’M =m Wが達成され
そして初期反応槽温度は95℃であった。この反応槽温
度は反応段階中に約113℃まで徐々に上昇し、そして
圧力はこの時間中−足に保たれた。反応混合物のメタア
クリル酸含]、・は定常佛1ハに遅して2時間後におい
て3重は/ぐ一セントであり、311;f間抜に300
0 ppmであり、4時:ifl 陵に400 ppm
であり、5時+=」後に100 ppmであシそして5
.5時+iJI t−?:に6o ppmであった。
ブタノール/水共沸混合物はデカント・タンク12に4
1iJ14され、そこで分帰した。次にn−ン゛タノー
ル含LLの篩い層全升eを通して塔14に加えた。デカ
ント・タンク中の牧−・シ、界1−1′71は操作中監
視されなかった。水の圧力は央訣の終りに弁dを通して
踊らずことにより確認された。アルコール及びエステル
は弁すを通して取り出された。
実施例6 第2図に示された% l!:を用いて、メタアクリル酸
19,000ボンド、n−1タノール20.0 (10
ポンドを、前のバッチから残った「残りJ 5500ボ
ンドを含む反応口に、加えた。この残りは実癩例5にて
用いたものと同じ敵j独媒約1200ボンド、ハイドロ
千ノン1000;ドンド以下、、7.lt台鉢体500
ボンド以下葡言、残金は)L−1チルメタアクリレート
′?、あつ/こ。実施例5と同様に、プ1ユα、b及び
dr開じて定常的θli &惨状4;、+4が侍ら1t
た。然しな〃5ら、この揚台75I+必運度はノU ;
vJ仙かに3000ボンド/時でありそして反石段南の
終りに6000ボンド/時に瑠加し1こ。反応混せ物の
メタアクリル酸゛己゛菫は75jl虚開始伎11信司と
ともに1人のように減少し、2四111」にて16患m
4ノぐ一セント、4時間(lこて3 、l+L Jg、
)七−セント、61(41tjJにて3 ? L) 0
− p7’mz817重にてl 30 p7ノフノL・
ししてlO鴫曲Vてて45pprn″′c必った。
反シロ器はこの時点にて台91゛34.000ポンドの
n−グチルメタアタリレートkmんた。 (これと対照
的に同じ装い、に用いてメチルメタアクリレートのトラ
ンスエステル化による方法では僅かに26、000ポン
ドの生成力がイ::ら7Lる。トランスエステル化の場
合、反応のメタノーノしfよ第二の相として1聰斜法で
分離出来ずそして著しいti−のメチルメタアクリレ−
1・反応:勿’t1がメタノールとの共佛混@物として
除去さlrLゐ。従って生成物の収率が低下する。) この時点で弁C及びeが1罰じhれぞして弁α及びbが
開けられた。流れは塔への3に流と取り出しとの間で2
/1のLヒに分か01そして塔のI21′1部の圧力U
 50 *rt+jj Q杷対圧に低下した。
13.000ポンドの蒸植物が捕集され、それは平均4
7 !ij Q /ぐ一セントの?I−ツタノール及び
531i’j +rjパーセントのn−グチルメタアタ
リレートを含んだ。M流;を対数9出し1↑1の比はl
/lOに変えらjLそして’h7 Rされた7番−グチ
ルメタアタリレートは別のタンクに移δれた。24.5
00ボンドがN製生成filとして分離され、86pp
tnのメタアクリル酸含fitを伴った。
【図面の簡単な説明】
添付図面におい1.81う1図(r、(不匍明において
用いら扛る無量装置の一つン示し、第2図は本発明にお
いて用いられる更に一つの元溜鉄1mを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 蒸溜塔を備えた反応槽中でメタアクリル酸とn−ブタノ
    ールを反応させることを包含するn−ブチルメタアクリ
    レートのパッチ式製造方法であって、該反応槽が反応混
    合物全重量を基準にして0゜5乃至6重量パーセントの
    量の強酸触媒を含み、メタアクリル酸に対するn−ブタ
    ノールの初期モル比が1.1乃至1.5であシ、反に6
    槽中の温度が95乃至120℃に維持されそして圧力が
    30乃至150KPαであり、さらに d、気体状n−ブタノール−水共沸蒸溜物を蒸溜器から
    捕集し、 b0段段階で捕集された共佛蒸溜物を縦縞させ、C0段
    階すにおいて凝縮した蒸榴物のn−ゲタノール含量の高
    い層から水含量の高い層を分離し、そして d、n−ブタノール含量の高い層を還流液体として蒸溜
    塔に戻し、 これらの操作をメタアクリル酸が実質的に全部消費され
    るまで行う、 ことを特徴とする方法。
JP59189824A 1983-09-14 1984-09-12 n‐ブチルメタクリレートの製造方法 Granted JPS6081149A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US53204083A 1983-09-14 1983-09-14
US532040 1983-09-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6081149A true JPS6081149A (ja) 1985-05-09
JPH0570618B2 JPH0570618B2 (ja) 1993-10-05

Family

ID=24120144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59189824A Granted JPS6081149A (ja) 1983-09-14 1984-09-12 n‐ブチルメタクリレートの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6081149A (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2917538A (en) * 1957-12-19 1959-12-15 Dow Chemical Co Process for the production of acrylic acid esters
JPS4954326A (ja) * 1972-06-02 1974-05-27
JPS5892638A (ja) * 1981-11-21 1983-06-02 レ−ム・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング メタクリル酸の連続的エステル化法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2917538A (en) * 1957-12-19 1959-12-15 Dow Chemical Co Process for the production of acrylic acid esters
JPS4954326A (ja) * 1972-06-02 1974-05-27
JPS5892638A (ja) * 1981-11-21 1983-06-02 レ−ム・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング メタクリル酸の連続的エステル化法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0570618B2 (ja) 1993-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2809875B2 (ja) テトラヒドロフランの製造方法
JP2002526518A (ja) プロセス
JP4587262B2 (ja) ギ酸の製法
TW200911741A (en) Process for preparing alkali metal alkoxides
US2565569A (en) Formaldehyde purification
CN100395226C (zh) 以硫酸为催化剂反应精馏法规模化生产乙酸丁酯的方法
US2636050A (en) Separation of methanol from methyl acetate by extractive distillation with ethylene glycol
JPH04312545A (ja) エチル第三ブチルエーテルとエタノールの分離方法
US4698440A (en) Process for making n-butyl methacrylate
US2952334A (en) Preparation of anhydrous hydrofluoric acid
JPS6081149A (ja) n‐ブチルメタクリレートの製造方法
US2371010A (en) Preparation of stable binary motor fuel
CN109081778B (zh) 一种酰氯产品生产系统及工艺
US3239435A (en) Fractional distillation of methanol in the presence of an entrainer
JPH0637427B2 (ja) トリフルオロ酢酸エチルの製法
US2828249A (en) Process and apparatus for purifying impure alcoholic liquid
JPS6261006B2 (ja)
CN110483283A (zh) 一种丙酸丙酯的合成方法及合成装置
JPS63307843A (ja) トリグリセリドの製法
JPH0147454B2 (ja)
US2818413A (en) Continuous process for the production of furfural and acetic acid from vegetative material
US2171549A (en) Process for azeotropic distillation of aliphatic acids
US1826302A (en) Method for the dehydration of formic acid
JP2681667B2 (ja) 酢酸/水/酢酸ビニル混合物の分離法
JP3345985B2 (ja) メタクリル酸メチルの製造方法