JPS6242948A - エステル交換反応方法 - Google Patents

エステル交換反応方法

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JPS6242948A
JPS6242948A JP60179508A JP17950885A JPS6242948A JP S6242948 A JPS6242948 A JP S6242948A JP 60179508 A JP60179508 A JP 60179508A JP 17950885 A JP17950885 A JP 17950885A JP S6242948 A JPS6242948 A JP S6242948A
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acid
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water
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Hiroaki Kai
甲斐 碩明
Toyoji Tanabe
田辺 豊治
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • 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】 (産業上の利用分野) 本発明は、不飽和低級カルボン酸エステルと高級アルコ
ールから、酸触媒を用いてエステル交換ヲ行い、不飽和
カルボン酸の高級アルコールエステルを製造する方法に
関する。
(従来の技術) 不飽和低級カルボン酸エステル(例えば、(メタlアク
リル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル4!¥−)を
、酸触媒(例えば、硫酸、りん酸、パラトルエンスルホ
ン酸等)の存在F1筒級アルコール〔例えば、ブタノー
ル(ノルマル、イソ、ター/ヤリ−)、オクタツール、
ラウリルアルコール、ステアリルアルコール等〕とのニ
スデル交換反応によって、同級エステルを製造すること
は公知である。
ところが、このような製造方法においては、反応終了時
に触媒酸を効果的に除去することが、後工程の材′U−
ヒおよび副反応抑制の一ヒから特に必要であるが、単に
アルカリを添加して中和しても、置級エステルの重合の
発生や、中和後のエステル相と水相との境界が不鮮明な
ため、分離が困難となるなどの問題が残されており、さ
らに重合防+、h削の種類と酸触媒、アルカリによる中
和操作、および中和分離時の液温度の状況により、不溶
解性固型分が発生し、工程に多大の不都合をひきおこす
従来H1l+:Iえば、(11アリールスルボン酸の無
水物を触媒と(7て使用することV(より、メタクリル
酸の副生分おさえ、ポリメタクリル+Wの存在によると
推定される乳化トラブルを回避する(橢公昭49−20
295)、(21酸触媒の存在−ドの反応液に対12、
アルカリ土類金属炭酸塩ケ加え、全速流のもとて水蒸気
を導入[7、有機相と水相とを明確に分離して乳化状態
を防ぐ(特公昭48−219291.1:(+ (メタ
)アクリル酸とイソブチレンから硫酸触4ν、で第二級
ブチル(メタ)アクリレートを製造するさい、反応液を
アルカリ水溶液′1斤は無機塩を含むアルカリ水溶液で
中和[7て、生成エステルが水相へ損失することを防ぐ
(特開昭53−.65815)等が示されている。
(発明が解決しようとする問題点) 上記従来法にあ・いては次のような課題が残され−Cい
る。
illの方法では、無水酸全使用することにより、アル
コールのニーアル化が懸念される。“チた、酸を残した
ま\!R製するとき、エステルの分解や、装置の腐蝕金
ひきおこすおそれがある。
+21の方法で汀、アルカリ土類金楓炭盾塩を存在させ
た反応器は、難溶性無機塩のため内部にスケール付着や
、抜出し時の固型物による詰りなどが発生【2、不都合
がひきおこされる2ぞれが多い。
に()のh法では、反応形態が異なるため、単なる比較
rtできなhが、生成エステルの分解をおさえつつ水相
への損失をthぐこと金目的とL2ており、本発明の目
的とする不純物酸〔触媒酸および両生(メタ)クリル酸
〕を中オ11により消失させ、エステルの乳化トラブル
全回避することとは技術領域が異なる。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らVt1 このような課題を解決するため鋭倉
研究全重ねた結束、反応終了液に残存する触媒酸および
副生した(メタ)アクリル酸等の不純物を、アルカリで
中和することで消失させ、次工程への材質選定を容易に
するとともに、水浴性アルカリを水浴液で[重用するこ
とにより、生成した中和Jk f水浴液として溶解させ
、プロセスの詰りをなくj〜、しかも油相と水相とのア
ルカリ性に相違が生じることを踏い出し、水相におV)
るI) Hをアルカリ性に保つこと(好′ま[2〈はp
 H(i711) J’J−ヒに保つこと)、および中
和、2相分離に際1−で、液温度を50[以下に下げな
いこと(−L限は水の沸点100r?未満)により、エ
ステルの乳化を防いで水41Jとの分離を容易にし、か
つ不溶性固型物の発生を最少限におさえるために、−1
;記の条件に加えて、最も好昔しい市合防止削と[7て
、ド記一般式 %式% C式中、P#′iフェニル基捷たはす7チル基を表わす
。) で示される物質を、全什込晴に対して0.00’2重埴
比以下を加え、このようにしてエステル交換を行うと、
もはや、不純物酸による材゛肖選定の困難、品質の悪化
寺を防ぎ、エステルの乳化による分離性の悪化、エステ
ルの損失等(r−なくシ、かつ精製7[程の詰りゃ反応
器の汚れをμbぐことか可能となリ、ここに、種々の困
難な課題を一挙に解決することができた。
本発明方法によれば、不飽第1カルボン酸エステルとし
て、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エ
チル全、酸触媒として、硫酸、りん酸パラトルエンスル
フォン酸等e、AMフル:y−ルとして、(ノルマル、
イン、ターシャリ−)ブタノール、オクタツール、ラウ
リルアルコール、ステアリルアルコール等を用いて反応
を行う。その際、沸点の高い高級アルコールを反応器に
入れ、次いで、重合防止剤として、一般式P−NH−P
−NH−PC式中、Pは前記と同じ)で表わされる化合
物、例えば、N −N’ −D i −Naphtyl
 −P−Phenylene Diamineを全仕込
量の0.002重着比以下の量を加える。
高級アルコールを加温し、不飽和カルボン酸エステルが
十分に反応し、かつ遊離してくる低級アルコールと低級
エステルの共沸物が気化して、効率よく反応を進める温
度になったならば、低級エステルを加える。または最初
から、高級アルコールと低級エステルを触媒とともに混
合して加温、反応させ、低級アルコールを単独あるいは
低級エステルとの共沸物として除去する方法のいずれで
もよい。置載アルコールの転化率を上げるためには、1
常、低級エステルを過剰C2〜6倍モル)に加えること
が行われる。
次に、十分反応した高級エステルから、共存する不純物
として含まれる低級アルコール、低級エステルを必要に
応じて蒸発により大部分を除き、次いで、触媒酸および
両生じた低級エステルの酸を中和する。中和にさいして
は、カセイソーダ、カセイカリまたはアンモニア等の水
溶性アルカリを水溶液で添加する。このときアルカリ濃
度が濃すぎると、中和塩が析出したり、他の水溶性不純
物を十分に浴かし去ることが困難なため、好ましくは反
応液叶とほぼ同容1の水溶液を用いるとよい。また、中
和に際しては、液温度を50p以−ヒ100C未満に保
つことにより、エステルの乳化を防ぐことができるとと
もに、不溶性固型物の頂を最少におさえることができる
また、中和に際しては、油相の示すp Hは、水相のp
Hと異なり、一般に不正確であるため、水相のpHをア
ルカリ性に保つことで、余剰のrllfはぼ完全に中和
することができ、かつエステルと水相との境界やエステ
ルそのものに発生する乳化状態を回避できる。さらに好
ましくは、水相のpHを10以上にすることである。
このようにして反応液を中和するさい、液中に徐々に不
溶解性固型物が析出してくる。そのため十分に析出して
しまうまで、好ましくは50分以上、水相と油相の分離
を行わないことが大切である。こうした固型物は、重合
防止剤の種類により、その曽および性状が異なり、また
、量により、その析出縫が異なる。
本発明者らの研究によれば、最も好ましい重合防止剤の
種類は、一般式P=NH−P−NH−P (式中Pは前
記と同じ)で示される化合物であり、次いで、フェノチ
アジン、ハイドロキノンの順である。
また、量については、全仕込量(低級エステルおよび高
級アルコール)に対して0.002重量比(0,2% 
)を超えると、急激に増加する。
こうすることによって、目的とする反応生成物は、明瞭
に油相に移り、もはや、乳化トラブル、不純物酸は存在
せず、後工程での精製がきわめて容易である。
(発明の効果) 本発明によれば、不飽和低級カルボン酸エステルと高級
アルコールから、酸触媒の存在下にエステル交換法によ
って、不飽和カルボン酸の高級アルコールを製造するに
あたり、不純物による材質選定の困難、品質の悪化等を
防ぎ、エステルの乳化による分離性の悪化、エステルの
損失等をなくし、かつ精製工程の詰りゃ反応器の汚れを
防ぐことができるなど、優れた効果が得られる。
(実施例) 以下に本発明の実施例を示す。
実施例1 攪拌装置を備えた1tガラス反応器に、n−ブp /−
ル148 t、 ill硫酸82およびノンフレックス
F O,8tを仕込み、105Cに昇温した後、メタク
リル酸メチル400f’f150分に分けて添加した。
添加中は液温105〜110cに保ち、添加終了後、徐
々に昇温し、最終的に125C−1で昇温し、留出物は
凝縮管に導き液化させ、95.87を取得した。反応器
には455vが残された。
反応器に残った液の組成を次に示す。
n〜ブチルメタクリレート   58.8重1%メタク
リル酸メチル      37,5  zn−ブタノー
ル         1.11メタノール      
     0.51メタクリル酸          
0.3  iその他             1.8
1次に、この反応終了液f60Cに保ちながら、2重!
#係カセイソーダ水浴液490−を加えて静置した後、
透明な界面を示す油相から0−ブチルメタクリレートを
主成分とする有機分4j5yf。
水相から透明な弱アルカリ性硫酸ナトリウムを含む成分
を4502取得した。この水相のpHは16であった。
有機分はn−ブチルメタクリレ−) 97.3%、メタ
クリル酸メチル1.2%、n−ブタノール0.9%、そ
の他0.6%であった。
水相、有機相とも濁りや浮遊物L1詔めらノ1.なかっ
た。
実施例2 実施例1と同じ反応装置を用いて、1so−ブタノール
1487、メタクリル酸メチル4001、#硫酸8yお
よびノンフレックスF O,8y k仕込み、100C
に昇温し、留出が始まってから徐々に昇温してゆき、6
・5時間後に125Cとなった時点で加熱を中断した。
引き続き、反応糸をJ空ポンプで120 Torrに減
圧にし、68〜70Cで120分加熱(7、反応器内に
次の組成の液602yを得た。
イソ−ブチルメタクリレート87.7屯t#%メタクリ
ル酸メチル      10.Orイン−ブタノール 
       0.6  zメタノール       
   0.11メタクリル酸          0.
41その他            1・21次に、こ
の液に3チ力セイカリ水溶液427mを加えた後、加温
し、1ooCで30分保持した後、透明な界面を示す油
相と水相を分離した。こうして得られた油相け、重量が
2869.透明で浮遊物はなかった。水相は重量443
vで、pHは12であった。油相の組成は、イソブチル
メタクリレート92.6チ、MMA4.6優、インブタ
ノール0.5優、その他0.6 %であった。
比較例1 実施例1と同じ反応を行って得た反応液455tfr室
温まで冷やした後、二つに分けて、一方の反応液220
vは、常温で水250wtを加え攪拌、静置した後、2
相分Mを行った。境界面は乳白色浮遊物のために不明瞭
であり、油相は白濁し、水相には乳白色浮遊物が懸濁し
ており、実質上2相分離は困難であった。
また、もう一方の反応液220yを、常温において2q
6カセイソーダ160wdf加え、水相pH全9とした
。境界面は乳白色浮遊物が層をなしておシ、分離困難で
あり、この浮遊物を含む液を吸引代ガラスフィルターで
吸引したが、すぐに目詰りをおこし、実質的に分離は不
可能であった。
実施例3 比較例1で分離困難になつ友二つの処理液′t−12%
カセイソーダ液を加えpH12にして加温し、70Cと
したところ、乳白色浮遊物は消滅し、境界面は透明とな
り、問題なく分離ができた。
比較例2 実施例2と同じ装置に、ノンフレックスFに代えてハイ
ドロキノン1ff仕込み、同じ反応を行ったとζろ5反
応終了液は黒褐色になり、タール状成分が見られた。こ
の液4001に2チカセイソーダ液430−を加え、7
01:”K加温し次ところ、境界面に黒色粒状固型物1
.8/、黒褐色油相546tおよび黄白色水相482 
ff得友。こうして得られた油相および水相は、さらに
別のn表法を必要としている。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)不飽和低級カルボン酸エステルと高級アルコール
    から、酸触媒の存在下、エステル交換法によつて、下記
    一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1はHまたはCH_3、R_2は炭素数4
    以上のアルキル基を表わす。) で示される不飽和カルボン酸の高級アルコールエステル
    を製造するにあたり、反応終了液に水溶性アルカリの水
    溶液を加えて水相をアルカリ性となし、2相に分けた後
    、油相から該高級アルコールエステルを収得することを
    特徴とするエステル交換反応方法。
  2. (2)水溶性アルカリがカセイソーダ、カセイカリ、ア
    ンモニアである特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. (3)水相の示すアルカリ度がpH10以上となるよう
    に水溶性アルカリを加える特許請求の範囲第1項記載の
    方法。
  4. (4)水浴性アルカリを加えて2相に分けるさいの水相
    および油相の温度を50℃以上100℃未満に保つ特許
    請求の範囲第1項記載の方法。
  5. (5)重合防止剤として、下記一般式 P−NH−P−NH−P (式中、Pはフェニル基またはナフチル基を表わす。) で示される化合物を、全仕込量に対して0.002重量
    比以下加える特許請求の範囲第1項記載の方法。
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JPH0212939B2 JPH0212939B2 (ja) 1990-03-30

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0334956A (ja) * 1989-06-30 1991-02-14 Idemitsu Petrochem Co Ltd アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルの製造方法
EP0933353A1 (de) * 1998-01-30 1999-08-04 Basf Aktiengesellschaft Verwendung von anionischen Flockungsmitteln bei der organisch-wässrigen Phasentrennung
US6147252A (en) * 1998-07-01 2000-11-14 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for continuously producing ester of acrylic or methacrylic acid

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4842044A (ja) * 1971-09-23 1973-06-19

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