JP2021080211A - (メタ)アクリル酸無水物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、高級カルボン酸と無水酢酸を反応させる方法では、カルボン酸と無水酢酸の混合酸無水物が生成されるため、これを除去する必要があるが、完全に除去することが難しく、高純度の(メタ)アクリル酸無水物を得ることが困難である。また、混合酸無水物を除去するための工程は高温下で行われるため、低沸点の(メタ)アクリル酸無水物の合成には不向きである。
特許文献5に記載されている方法は反応の進行が極めて遅く、収率が低いという欠点がある。
なお、本発明において、「(メタ)アクリル酸」とは、従来より慣用されているようにアクリル酸とメタクリル酸の総称を意味する。
通常、アルカリ金属塩に対して5ppm〜500ppmの重合禁止剤を用いることができ、100〜300ppmの重合禁止剤を用いるのがより好ましい。
<アクリル酸無水物の合成;アクリル酸ナトリウム、p-トルエンスルホニルクロリド(TsCl)系>
撹拌機、温度計を備えた300mlの4つ口フラスコに純空気を通しながら25℃下でアセトン77.7mL、アクリル酸ナトリウム25.9g(0.28mol)、4-メトキシフェノール25.9mg及びフェノチアジン25.9mgを仕込み、撹拌して分散させた。そこに、TsCl25.0g(0.13mol)を添加した。その後、48時間をかけて熟成した。その粗体の転化率は98.7%であった。
92.4%)を得た。
続いて、上記粗体を純空気下で減圧蒸留し、アクリル酸無水物14.1g(b.p. 40℃(O.4kPa)、TsClに対して収率85.2%、GC純度99.6%)を得た。
<アクリル酸無水物の合成;アクリル酸ナトリウム、メタンスルホニルクロリド(MsCl)系>
撹拌機、温度計を備えた300mlの4つ口フラスコに純空気を通しながら氷浴下でアセトン129.3mL、アクリル酸ナトリウム43.1g(0.46mol)、4-メトキシフェノール43.1mg、及びフェノチアジン43.1mgを仕込み、撹拌し、分散させた。そこに、MsCl 25.0g(0.22mol)を5分かけて滴下した。その後、氷浴下で撹拌し、発熱が収まったことを確認したところで外温を25℃にし、2時間かけて熟成しつつGCにより反応を追跡し、MsClが消失したことを確認した。そのときの組体の転化率は99.8%であった。
続いて、上記粗体を純空気下で減圧蒸留し、アクリル酸無水物24.9g(b.p. 40℃(O.4kPa)、MsClに対して収率90.7%、GC純度99.1%)を得た。
<アクリル酸無水物の合成;アクリル酸カリウム、TsCl系>
撹拌機、温度計を備えた300mlの4つ口フラスコに純空気を通しながら25℃下でアセトン91.0mL、アクリル酸カリウム30.3g(0.28mol)、4-メトキシフェノール30.3mg、及びフェノチアジン30.3mgを仕込み、撹拌し分散させた。そこに、TsCl25.0g(0.13mol)を添加した。その後、7時間かけて熟成した。その粗体の転化率は98.7%であった。
続いて、上記粗体を純空気下で減圧蒸留して、アクリル酸無水物14.5g(b.p. 40℃ (O.4kPa)、TsClに対して収率90.5%、GC純度99.1%)を得た。
<アクリル酸無水物の合成;アクリル酸カリウム、MsCl系>
撹拌機、温度計を備えた300mlの4つ口フラスコに純空気を通しながら氷浴下でアセトン151.5mL、アクリル酸カリウム50.5g(0.46mol)、4-メトキシフェノーノレ50.5mg、及びフェノチアジン50.5mgを仕込み、撹拌して分散させた。そこに、MsCl 25.0g(0.22mol)を30分かけて滴下した。その後、氷浴下で撹拌し、発熱が収まったのを確認したところで外温を25℃とし、1時間をかけて熟成しつつGCにより反応を追跡したところ、MsClが消失したのを確認した。その粗体の転化率は99.1%であった。
上記粗体を純空気下で減圧蒸留すると、アクリル酸無水物25.7g (b.p.40℃(O.4kPa)、MsClに対して収率93.3%、GC純度99.3%)を得た。
<メタクリル酸無水物の合成;メタクリル酸ナトリウム、TsCl系>
撹拌機、温度計を備えた300mlの4つ口フラスコに純空気を通しながら25℃下でアセトン89.3mL、メタクリル酸ナトリウム29.8g(0.28mol、4-メトキシフェノール29.8mg、及びフェノチアジン29.8mgを仕込み、撹拌して分散させ、そこにTsCl 25.0g(0.13mol)を添加した。その後、7時間をかけて熟成しつつ、GCにより反応を追跡したところ、TsClが消失したのを確認した。その粗体の転化率は99.6%であった。
続いて上記粗体を純空気下で減圧蒸留し、メタクリル酸無水物17.8g (b.p. 53℃(O.4kPa)、TsClに対して収率87.9%、GC純度99.6%)を得た。
<メタクリル酸無水物の合成;メタクリル酸ナトリウム、MsCl系>
撹拌機、温度計を備えた300mlの4つ口フラスコに純空気を通しながら氷浴下でアセトン148.6mL、メタクリル酸ナトリウム49.5g(0.46mol)、4-メトキシフェノール49.5mg、及びフェノチアジン49.5mgを仕込み、撹拌して分散させた。そこにMsCl 25.0g(0.22mol)を5分かけて滴下した。その後、氷浴下で撹拌し、発熱が収まったのを確認したところで外温25℃とし、1時間かけて熟成しつつGCにより反応を追跡したところ、MsClが消失したことを確認した。その粗体の転化率は100.0%であった。
上記粗体を純空気下で減圧蒸留すると、メタクリル酸無水物 31.0g(b.p.53℃(O.4kPa)、MsClに対して収率92.1%、GC純度99.2%)を得た。
<メタクリル酸無水物の合成;メタクリル酸カリウム、TsCl系>
撹拌機、温度計を備えた300mlの4つ口フラスコに純空気を通しながら25℃下でアセトン102.6mL、メタクリル酸カリウム34.2g(0.28mol)、4-メトキシフェノール34.2mg、及びフェノチアジン34.2mgを仕込み、撹拌して分散させた。そこにTsCl 25.0g(0.13mol)を添加した。その後、3時間をかけて熟成しつつ、GCにより反応を追跡したところTsClが消失したことを確認した。その粗体の転化率は99.6%であった。
続いて、上記粗体を純空気下で減圧蒸留し、メタクリル酸無水物14.7g(b.p. 53℃(O.4kPa)、TsClに対して収率88.7%、GC純度99.4%)を得た。
<メタクリル酸無水物の合成;メタクリル酸カリウム、MsCl系>
撹拌機、温度計を備えた300mlの4つ口フラスコに純空気を氷浴下でアセトン148.6mL、メタクリル酸カリウム49.5g(0.46mol)、4-メトキシフェノール49.5mg、及びフェノチアジン49.5mgを仕込み、撹拌して分散させた。そこに、MsCl 25.0g(0.22mol)を30分かけて滴下した。その後、氷浴下で撹拌し、発熱が収まったのを確認したところで外温25℃とし、1時間をかけて熟成しつつ、GCにより反応を追跡したところ、MsClが消失したのを確認した。その粗体の転化率は99.0%であった。
続いて、上記粗体を純空気下で減圧蒸留し、メタクリル酸無水物26.1g(b.p.53℃(O.4kPa)、MsClに対して収率94.8%、GC純度99.6%)を得た。
Claims (4)
- (メタ)アクリル酸アルカリ金属塩とスルホニルクロリドとを有機溶媒中で反応させることを特徴とする(メタ)アクリル酸無水物の製造方法。
- 請求項1に記載の製造方法において、
前記(メタ)アクリル酸アルカリ金属塩が、アクリル酸リチウム、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、メタクリル酸リチウム、メタクリル酸ナトリウム、及びメタクリル酸カリウムから成る群から選ばれることを特徴とする(メタ)アクリル酸無水物の製造方法。 - 請求項1または2に記載の製造方法において、
前記スルホニルクロリドが、ベンゼンスルホニルクロリド、p-トルエンスルホニルクロリドまたはメタンスルホニルクロリドであることを特徴とする(メタ)アクリル酸無水物の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法において、
前記有機溶媒が、ジクロロメタン、アセトン、ジメトキシエタン、THF、ジオキサン、アセトニトリル、トルエンから成る群から選ばれることを特徴とする(メタ)アクリル酸無水物の製造方法。
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