JPS62167735A - 5−ビニル−2−ノルボルネンの連続的製造方法 - Google Patents

5−ビニル−2−ノルボルネンの連続的製造方法

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JPS62167735A
JPS62167735A JP61008603A JP860386A JPS62167735A JP S62167735 A JPS62167735 A JP S62167735A JP 61008603 A JP61008603 A JP 61008603A JP 860386 A JP860386 A JP 860386A JP S62167735 A JPS62167735 A JP S62167735A
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cyclopentadiene
vinyl
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和男 木村
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碓氷 昌宏
Fujio Masuko
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    • C07C13/15Monocyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with a five-membered ring with a cyclopentadiene ring
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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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はN、N−ジエチルヒドロキシルアミン又は4−
オキソ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1
−オキシルのの存在下にシクロペンタジェン又はシクロ
ペンタジェンとジシクロペンタジェンの混合物とブタジ
ェンを耐圧反応器に連続的に導入し、該耐圧反応器内部
に気相部分を存在せしめずに反応を行い、反応生成物を
連続的に取り出すことを特徴とする5−ビニル−2−ノ
ルボルネンの連続的製造方法に関するものである。
5−ビニル−2−ノルボルネンはEPDMの第3成分と
して使用される5−エチリデン−2−ノルボルネンの原
料として非常に有用なものである。
〈従来の技術〉 ディールス・アルダー反応は共役ジオレフィンにオレフ
ィン化合物が1.4付加する反応である。
この反応は熱的に進行するため反応温度を比較的高温、
例えば70−250℃にして行うことが望ましいが、こ
のような高温反応では原料であるシクロペンタジェン、
ブタジェンおよび反応生成物である環状オレフィン類の
重合が起こりやすく、重合物の析出、付着による装置の
閉塞、装置内の壁面における重合体被膜の形成などの障
害を生じこのため長時間の連続操業が実際上困難となる
従来、比較的高温でのディールス・アルダー反応におい
て反応物の重合を防止する方法として、例えば英国特許
第923462号公報には、有機コバルト化合物、米国
特許第3201484号公報には、有機ニッケル化合物
を添加する方法が記載されているが、これらの化合物は
空気中で不安定であるので取り扱いが煩雑になる等の為
に実際にディールス・アルダー反応を実施する場合には
不適当であり、又特公昭57−7131号公報には、p
−フェニレンジアミン類を重合防止剤として用いること
が記載されているが、その効果は十分とはいえない。
このほか、このディールス・アルダー反応では、両反応
物がジエンでありジェノファイルとして働くために多種
の反応生成物が生成するという問題がある。即ち目的物
である5−ビニル−2−ノルボルネンおよび前述の重合
物以外にもジシクロペンタジェン、4−ビニル−1−シ
クロヘキセン、テトラヒドロインデン、シクロオクタジ
エン等が生成し、特にブタジェンの2量体である4−ビ
ニル−1−シクロヘキセンの生成が多く、5−ビニル−
2−ノルボルネンの選択率を下げる原因となっていた。
〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、これら従来技術の欠点即ちこのディールス・
アルダー反応による5−ビニル−2−ノルボルネンを製
造する方法において重合物の析出、付着による装置の閉
塞、装置内の壁面における重合体被膜の形成などの障害
を防止し5−ビニル−2−ノルボルネンを選択性よく、
長時間連続的に製造する方法を提供することを目的とす
る。
く問題点を解決するための手段〉 本発明は、シクロペンタジェンとブタジェン又はシクロ
ペンタジェンとジシクロペンタジェンの混合物とブタジ
ェンからディールス・アルダー反応により5−ビニル−
2−ノルボルネンを製造するにおいて、N、N−ジエチ
ルヒドロキシルアミン又は4−オキソ−2,2,6,6
−テトラメチルビペリジン−1−オキシルをシクロペン
タジェンとブタジェン又はシクロペンタジェンとジシク
ロペンタジェンの混合物とブタジェンの全重量に対して
110−10000ppm添加し、該混合物を耐圧反応
器に連続的に導入し、該耐圧反応器内部に気相部分を存
在せしめずに反応を行い、反応生成物を連続的に取り出
すことを特徴とする特許ビニル−2−ノルボルネンの連
続的製造方法に関するものである。
副生成物である4−ビニル−1−シクロヘキセンはブタ
ジェンの2ffi化反応により生成する。そして、本発
明者らの解析によれば、耐圧反応器に気相部分が存在す
るとシクロペンタジェンまたはシクロペンタジェンとジ
シクロペンタジェンの混合物とブタジェンとの反応にお
いて、蒸気圧の高いブタジェンが耐圧反応器の気相部分
において高yM 度になり4−ビニル−1−シクロヘキ
センの生成が助長される。
本発明方法によれば、シクロペンタジェンまたはシクロ
ペンタジェンとジシクロペンタジェンの混合物とブタジ
ェンを耐圧反応器に連続的に導入し、満液の状態に保ち
気相部分のない状態で反応を行い、反応生成物を連続的
に取り出すことにより、4−ビニル−1−シクロヘキセ
ンの生成を低減し5−ビニル−2−ノルボルネンのブタ
ジェンに対する選択性を高めることができる。
さらに重合防止剤としてN、N−ジエチルヒドロキシル
アミン、または4−オキソ−2,2,6,6−テトラメ
チルピペリジン−1−オキシルを該耐圧反応器に連続的
に注入することにより該耐圧反応器内における重合反応
が抑制され、重合物の析出、付着による装置の閉塞、装
置内壁面における重合体被膜の形成などの障害もなく長
時間の連続運転を実施することが可能となる。またブタ
ジェンの重合反応を抑制したことにより5−ビニル−2
−ノルボルネンのブタジェンに対する選択性を一層高め
ることができる。
本発明の方法は、温度を約80−180℃好ましくは9
0−160℃、圧力を約5 60kg/ca!好ましく
は10−45kg/−に保った耐圧反応器中にシクロペ
ンタジェンまたはシクロペンタジェンとジシクロペンタ
ジェンの混合物とブタジェンを定量ポンプ等によって連
続的に注入し、これにN、N−ジエチルヒドロキシルア
ミン、または4−オキソ−2,2,6,6−テトラメチ
ルピペリジン−1−オキシルを連続的に供給原料の全重
量に対して110−10000ppm好ましくは110
0−5000pp添加し約0.1−5時間好適には約0
.3−2時間反応させ、同時に反応生成物を連続的に取
り出すことによって行われる。
〈実施例〉 以下実施例によって本発明を説明する。尚、重合体副生
成物の定量は、反応液を2w Hg、92℃の条件で減
圧処理し残った重質物の量を算出することにより行った
実施例−1 温度を140″C1圧力を40kg/Cf1lに保った
容積200 ccの耐圧反応器にプランジャーポンプに
てブタジェンとシクロペンタジェンを1.2:1のモル
比で滞留時間35分になるようにフィードした。同時に
重合防止剤としてN、N−ジエチルヒドロキシルアミン
を2500ppm添加し、反応液は満液状態を保ちなが
ら連続的に取り出し分析に供した。反応は1000時間
連続して実施した。反応停止後オートクレーブ内に重合
体副生成物の析出は認められず、内部はきれいであった
尚この時反応液中の重合体側生成物濃度は0.04wt
%であった。
反応成績はガスクロマトグラフ分析の結果ブタジェンの
反応率21.0%、ブタジェンに対する5−ビニル−2
−ノルボルネンの選択率67.8%、4−ビニル−1−
シクロヘキセンの選択率1658%であった。
実施例−2 温度を130℃、圧力を35 kg/ cnlに保った
容積200 ccの耐圧反応器にプランジャーポンプに
てブタジェンとシクロペンタジェン95wL%、ジシク
ロペンタジェン5wL%の混合液をブタジェンとシクロ
ペンタジェンのモル比1.3:1゜0で滞留時間50分
になるようにフィードした。
同時に重合防止剤としてN、N−ジエチルヒドロキシル
アミンを1500ppm添加し、反応液は満液状態を保
ちながら連続的に取り出し分析に供した。反応は500
時間連続して実施した。反応停止後オートクレーブ内に
重合体副生成物の析出は認められず、内部はきれいであ
った。面この時反応液中の重合体側生成物濃度は0.0
3wt%であった。
反応成績はガスクロマトグラフ分析の結果ブタジェンの
反応率16,7%、ブタジェンに対する5−ビニル−2
−ノルボルネンの選択率70.1%、4−ビニル−1−
シクロヘキセンの選択率16.6%であった。
実施例−3 実施例−1と同一条件で、但しN、N−ジエチルヒドロ
キシルアミンを600ppm添加した。
反応は500時間連続して実施した。反応停止後オート
クレーブ内に重合体副生成物の析出は認められず、内部
はきれいであった。面この時反応液中の重合体側生成物
濃度は0.17wt%であった。
反応成績はガスクロマトグラフ分析の結果ブタジェンの
反応率21.3%、ブタジェンに対する5−ビニル−2
−ノルボルネンの選jR率61.0%、4−ビニル−1
−シクロヘキセンの選択率16.6%であった。
実施例−4 温度を140℃、圧力を40kg/co!に保った容積
200 ccの耐圧反応器にプランジャーポンプにてブ
タジェンとシクロペンタジェンを1.2:1のモル比で
滞留時間35分になるようにフィードした。同時に重合
防止剤として4−オキソ−2゜2.6.6−テトラメチ
ルピペリジン−l−オキシルを2500ppm添加し、
反応液は満液状態を保ちながら連続的に取り出し分析に
供した。反応は120時間連続して実施した。反応停止
後オートクレーブ内に重合体副生成物の析出は認められ
ず、内部はきれいであった。尚この時反応液中の重合体
側生成物濃度は0.16wt%であった。
反応成績はガスクロマトグラフ分析の結果ブタジェンの
反応率21.3%、ブタジェンに対する5−ビニル−2
−ノルボルネンの選択率67.1%、4−ビニル−1−
シクロヘキセンのiM択率16.6%であった。
実施例−5 温度を130℃、圧力を35kg/−に保った容積20
0 ccの耐圧反応器にプランジャーポンプにてブタジ
ェンとシクロペンタジェン95wt%、ジシクロペンタ
ジェン5wt%の混合液をブタジェンとシクロペンタジ
ェンのモル比1.3:1゜0で滞留時間50分になるよ
うにフィードした。
同時に重合防止剤として4−オキソ−2,2,6,6−
テトラメチルピペリジン−1−オキシルを1500pp
m添加し、反応液は満液状態を保ちながら連続的に取り
出し分析に供した。反応は140時間連続して実施した
。反応停止後オートクレーブ内に重合体副生成物の析出
は認められず、内部はきれいであった。尚この時反応液
中の重合体副生成物ン農度はO,11wt%であった。
反応成績はガスクロマトグラフ分析の結果ブタジェンの
反応率16.9%、ブタジェンに対する5−ビニル−2
−ノルボルネンの選tR率69.6%、4−ビニル−1
−シクロヘキセンの選択116.5%であった。
実施例−6 実施例−1と同一条件で、但し4−オキソ−2,2,6
,6−チトラメチルピベリジンー1−オキシルを600
ppm添加した。反応は120時間連続して実施した。
反応停止後オートクレーブ内に重合体副生成物の析出は
認められず、内部はきれいであった。面この時反応液中
の重合体側生成物濃度は0.6wt%であった。
反応成績はガスクロマトグラフ分析の結果ブタジェンの
反応率22.2%、ブタジェンに対する5−ビニル−2
−ノルボルネンのMtR率64.4%、4−ビニル−1
−シクロヘキセンの選択率16.0%であった。
比較例−1 200ccの耐圧反応器にシクロペンタジェン27g、
ブタジェン27g、N、N−ジフェニル−p−フェニレ
ンジアミン0.2gを入れ140℃で反応させた。反応
時間はブタジェンの反応率が実施例−1と同様になるよ
うにした。
反応終了後オートクレーブ内には重合体副生成物が析出
し、内部は汚れていた。反応成績はガスクロマトグラフ
分析の結果ブタジェンの反応率24%、ブタジェンに対
する5−ビニル−2−ノルボルネンの選択率43%、4
−ビニル−1−シクロヘキセンの選択率41%であった
比較例−2 重合防止剤を添加しない以外は実施例−1と同一条件で
120時間連続運転を実施した。反応停止後オートクレ
ーブ内は重合体副生成物で一杯になり汚れていた。尚こ
の時反応液中の重合体側生成物濃度は2.5wt%であ
った。
反応成績はガスクロマトグラフ分析の結果ブタジェンの
反応率25%、ブタジェンに対する5−ビニル−2−ノ
ルボルネンの選択率54%、4−ビニル−1−シクロヘ
キセンの選択率17%であった。
〈発明の効果〉 シクロペンタジェンとブタジェン又はシクロペンタジェ
ンとジシクロペンタジェンの混合物とブタジェンからデ
ィールス・アルダー反応により5−ビニル−2−ノルボ
ルネンを製造する方法において、シクロペンタジェンと
ブタジェン又はシクロペンタジェンとジシクロペンタジ
ェンの混合物とブタジェンの全重量に対してN、N−ジ
エチルヒドロキシルアミン又は4−オキソ−2,2,6
,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルをto−
10000ppm添加し、該混合物を耐圧反応器に連続
的に導入し、該耐圧反応器内部に気相部分を存在せしめ
ずに反応を行い、反応生成物を連続的に取り出すことに
より装置内における重合物の析出・付着による閉塞、装
置内壁面における重合体被膜の形成などの障害を生じる
ことなく、良好な選択率で長時間反応させることができ
た。
手続補正書 (自発) 昭和61年3月12日

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シクロペンタジエンとブタジエン又はシクロペン
    タジエンとジシクロペンタジエンの混合物とブタジエン
    からディールス・アルダー反応により5−ビニル−2−
    ノルボルネンを製造する方法において、N,N−ジエチ
    ルヒドロキシルアミンをシクロペンタジエンとブタジエ
    ン又はシクロペンタジエンとジシクロペンタジエンの混
    合物とブタジエンの全重量に対して10−10000p
    pm添加し、該混合物を耐圧反応器に連続的に導入し、
    該耐圧反応器内部に気相部分を存在せしめずに反応を行
    い、反応生成物を連続的に取り出すことを特徴とする5
    −ビニル−2−ノルボルネンの連続的製造方法。
  2. (2)N,N−ジエチルヒドロキシルアミンをシクロペ
    ンタジエンとブタジエン又はシクロペンタジエンとジシ
    クロペンタジエンの混合物とブタジエンの全重量に対し
    て100−5000ppm添加することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の5−ビニル−2−ノルボルネ
    ンの連続的製造方法。
  3. (3)シクロペンタジエンとブタジエン又はシクロペン
    タジエンとジシクロペンタジエンの混合物とブタジエン
    からディールス・アルダー反応により5−ビニル−2−
    ノルボルネンを製造する方法において、4−オキソ−2
    ,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル
    をシクロペンタジエンとブタジエン又はシクロペンタジ
    エンとジシクロペンタジエンとジシクロペンタジエンの
    混合物とブタジエンの全重量に対して10−10000
    ppm添加し、該混合物を耐圧反応器に連続的に導入し
    、該耐圧反応器内部に気相部分を存在せしめずに反応を
    行い、反応生成物を連続的に取り出すことを特徴とする
    5−ビニル−2−ノルボルネンの連続的製造方法。
  4. (4)4−オキソ−2,2,6,6−テトラメチルピペ
    リジン−1−オキシルをシクロペンタジエンとブタジエ
    ン又はシクロペンタジエンとジシクロペンタジエンの混
    合物とブタジエンの全重量に対して100−5000p
    pm添加することを特徴とする特許請求の範囲第3項記
    載の5−ビニル−2−ノルボルネンの連続的製造方法。
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