JP3011299B2 - 2−ピロリドンの精製方法 - Google Patents
2−ピロリドンの精製方法Info
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- JP3011299B2 JP3011299B2 JP3357365A JP35736591A JP3011299B2 JP 3011299 B2 JP3011299 B2 JP 3011299B2 JP 3357365 A JP3357365 A JP 3357365A JP 35736591 A JP35736591 A JP 35736591A JP 3011299 B2 JP3011299 B2 JP 3011299B2
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- Japan
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- pyrrolidone
- mol
- sulfuric acid
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- under reduced
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は繊維、フィルムやプラス
チック材料として有用なナイロン4のモノマーである2
−ピロリドンの精製方法に関する。
チック材料として有用なナイロン4のモノマーである2
−ピロリドンの精製方法に関する。
【0002】
【従来技術および課題】ナイロン4のモノマーとして知
られている2−ピロリドンの市販品は種々の不純物を含
んでおり、市販の2−ピロリドンを通常の減圧蒸溜法で
精製したものを重合反応に利用した場合でも、重合速度
は遅く、また、生成したナイロン4の分子量も低いとい
う欠点があることは公知である。
られている2−ピロリドンの市販品は種々の不純物を含
んでおり、市販の2−ピロリドンを通常の減圧蒸溜法で
精製したものを重合反応に利用した場合でも、重合速度
は遅く、また、生成したナイロン4の分子量も低いとい
う欠点があることは公知である。
【0003】そのため、2−ピロリドンの精製方法に関
しいくつかの提案がされている。例えば、特公昭39−
19571号公報では2−ピロリドンに五酸化燐あるい
は燐酸を加えた後、減圧蒸溜する精製方法を提案してい
る。しかし、この方法では十分な精製は難しく、高分子
量のナイロン4を得ることはできない。
しいくつかの提案がされている。例えば、特公昭39−
19571号公報では2−ピロリドンに五酸化燐あるい
は燐酸を加えた後、減圧蒸溜する精製方法を提案してい
る。しかし、この方法では十分な精製は難しく、高分子
量のナイロン4を得ることはできない。
【0004】特公昭40−2135号公報では2−ピロ
リドンに過剰のキシレンを加え、キシレンが除去される
まで、減圧蒸溜する精製方法を提案している。この方法
は2−ピロリドン中に含まれる水の除去には有効である
が、水以外の不純物の除去は困難で、高分子量のナイロ
ン4を得ることはできない。
リドンに過剰のキシレンを加え、キシレンが除去される
まで、減圧蒸溜する精製方法を提案している。この方法
は2−ピロリドン中に含まれる水の除去には有効である
が、水以外の不純物の除去は困難で、高分子量のナイロ
ン4を得ることはできない。
【0005】特公昭40−8879号公報では2−ピロ
リドンをアルカリ性水溶液で加水分解した後、減圧蒸溜
する方法や燐酸で処理後、減圧蒸溜を行い、更にアルカ
リ性で処理した後、減圧蒸溜する精製方法を提案してい
る。この方法でも重合反応に悪影響を及ぼす不純物の除
去は難しく、高分子量のナイロン4を得ることはできな
いだけでなく、精製に時間がかかるという欠点もある。
リドンをアルカリ性水溶液で加水分解した後、減圧蒸溜
する方法や燐酸で処理後、減圧蒸溜を行い、更にアルカ
リ性で処理した後、減圧蒸溜する精製方法を提案してい
る。この方法でも重合反応に悪影響を及ぼす不純物の除
去は難しく、高分子量のナイロン4を得ることはできな
いだけでなく、精製に時間がかかるという欠点もある。
【0006】そのため、2−ピロリドン中の重合反応に
悪影響を及ぼす不純物を容易に除去する精製方法が求め
られていた。
悪影響を及ぼす不純物を容易に除去する精製方法が求め
られていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は2−ピロ
リドン中の重合反応に悪影響を及ぼす不純物を容易に除
去する精製方法を提供することにある。すなわち、本発
明の目的は、2−ピロリドンに硫酸あるいは塩酸を2−
ピロリドン1molに対して0.05〜10mol%添
加した後、減圧蒸溜することにより達成できる。
リドン中の重合反応に悪影響を及ぼす不純物を容易に除
去する精製方法を提供することにある。すなわち、本発
明の目的は、2−ピロリドンに硫酸あるいは塩酸を2−
ピロリドン1molに対して0.05〜10mol%添
加した後、減圧蒸溜することにより達成できる。
【0008】本発明で使用する2−ピロリドン、硫酸及
び塩酸は全て市販品を使用することができる。また、使
用する硫酸及び塩酸は希硫酸や希塩酸から濃度の高い濃
硫酸や塩酸まで通常利用されている濃度のものは全て使
用できる。
び塩酸は全て市販品を使用することができる。また、使
用する硫酸及び塩酸は希硫酸や希塩酸から濃度の高い濃
硫酸や塩酸まで通常利用されている濃度のものは全て使
用できる。
【0009】本発明での2−ピロリドンの精製方法は2
−ピロリドンの融点以上、150℃以下、好ましくは3
0〜120℃の2−ピロリドンの撹拌下に硫酸あるいは
塩酸を2−ピロリドン1molに対して0.05〜10
mol%、好ましくは0.2〜5mol%添加した後、
温度75〜150℃、圧力0.1〜40mmHgの様な
条件で減圧蒸溜することにより実施できる。硫酸あるい
は塩酸を添加した後、直ちに減圧蒸溜を開始しても良
く、また、しばらくの間2−ピロリドンと硫酸あるいは
塩酸とを撹拌した後、減圧蒸溜を行っても良い。
−ピロリドンの融点以上、150℃以下、好ましくは3
0〜120℃の2−ピロリドンの撹拌下に硫酸あるいは
塩酸を2−ピロリドン1molに対して0.05〜10
mol%、好ましくは0.2〜5mol%添加した後、
温度75〜150℃、圧力0.1〜40mmHgの様な
条件で減圧蒸溜することにより実施できる。硫酸あるい
は塩酸を添加した後、直ちに減圧蒸溜を開始しても良
く、また、しばらくの間2−ピロリドンと硫酸あるいは
塩酸とを撹拌した後、減圧蒸溜を行っても良い。
【0010】硫酸あるいは塩酸の使用量が上記下限以下
では不純物の除去が難しくなり、また、上記上限以上で
は効果がほとんど変わらず、蒸溜残渣の処理が困難にな
るため好ましくない。本方法により純度99.9%以上
の2−ピロリドンを得ることができる。
では不純物の除去が難しくなり、また、上記上限以上で
は効果がほとんど変わらず、蒸溜残渣の処理が困難にな
るため好ましくない。本方法により純度99.9%以上
の2−ピロリドンを得ることができる。
【0011】本発明の方法で精製された2−ピロリドン
は例えば触媒としてカリウムピロリドンを、開始剤とし
て炭酸ガスを使用し、20〜70℃の重合温度で塊状重
合法やn−へキサン等を使用した懸濁重合法により容易
に高分子量のナイロン4を合成できる。
は例えば触媒としてカリウムピロリドンを、開始剤とし
て炭酸ガスを使用し、20〜70℃の重合温度で塊状重
合法やn−へキサン等を使用した懸濁重合法により容易
に高分子量のナイロン4を合成できる。
【0012】以下に本発明を実施例により具体的に説明
する。尚、実施例、比較例において使用する2−ピロリ
ドンの純度、重合収率、分子量の尺度であるηr(相対
粘度)は下記の方法で測定した値である。
する。尚、実施例、比較例において使用する2−ピロリ
ドンの純度、重合収率、分子量の尺度であるηr(相対
粘度)は下記の方法で測定した値である。
【0013】(1)2−ピロリドンの純度 2−ピロリドンとメタノールを容積比1:1で均一に混
合したものをガスクロマトグラフ装置で測定し、得たピ
ークの面積比より算出した。 ガスクロマトグラフの測定条件 カラム;メガボアカラムDBWax(J&W社製) Injection;230℃、Detective温
度;230℃ カラム初期温度;80℃ カラム昇温速度;6℃/min 測定サンプル量;1μ
合したものをガスクロマトグラフ装置で測定し、得たピ
ークの面積比より算出した。 ガスクロマトグラフの測定条件 カラム;メガボアカラムDBWax(J&W社製) Injection;230℃、Detective温
度;230℃ カラム初期温度;80℃ カラム昇温速度;6℃/min 測定サンプル量;1μ
【0014】(2)重合収率 所定時間重合した重合体混合物を粉砕し、その粉砕物を
10倍量以上の水(20〜80℃)に入れ、約3時間撹
拌洗浄する。濾過により水を除去した後、新しい水を加
え同様の操作を繰返す。この操作を再度行い、残った生
成重合体を減圧乾燥(約70℃,24時間以上)した
後、秤量し、その重量と重合反応に使用した2−ピロリ
ドンの全重量との比から求める。
10倍量以上の水(20〜80℃)に入れ、約3時間撹
拌洗浄する。濾過により水を除去した後、新しい水を加
え同様の操作を繰返す。この操作を再度行い、残った生
成重合体を減圧乾燥(約70℃,24時間以上)した
後、秤量し、その重量と重合反応に使用した2−ピロリ
ドンの全重量との比から求める。
【0015】(3)ηr(相対粘度) オストワルド粘度計を用い、0.5gの乾燥ナイロン4
をm−クレゾール100ccに室温で完全に溶解した混
合液の温度30℃での流下速度(単位秒)と同温度のm
−クレゾール単独の流下速度との比から求める。
をm−クレゾール100ccに室温で完全に溶解した混
合液の温度30℃での流下速度(単位秒)と同温度のm
−クレゾール単独の流下速度との比から求める。
【0016】
【発明の効果】2−ピロリドンに硫酸あるいは塩酸を2
−ピロリドン1molに対して0.05〜10mol%
添加した後、減圧蒸溜することにより容易に純度99.
9%以上の2−ピロリドンを得ることができる。
−ピロリドン1molに対して0.05〜10mol%
添加した後、減圧蒸溜することにより容易に純度99.
9%以上の2−ピロリドンを得ることができる。
【0017】実施例1 減圧装置に接続されたコルベン中で100℃に加温した
市販の2−ピロリドン(東京化成(株)製、純度98.
9%)425g(約5mol)に濃度95%の濃硫酸
2.84g(2−ピロリドン1molに対して0.55
mol%)を添加し、1時間混合撹拌した後、約120
℃,5〜8mmHgの条件で減圧蒸溜した。得た2−ピ
ロリドンの純度は99.95%であった。この方法で精
製した2−ピロリドン100gに純度85%の水酸化カ
リウム15.5gを溶解させた後、約115℃で約5m
mHgの条件で約3時間減圧し、2−ピロリドンと水酸
化カリウムとの反応で副生する水を除去した。常圧にし
た後、40℃の温度に調節したこの反応液に炭酸ガスを
3.1gを導入し、窒素ガス雰囲気下、40℃で24時
間重合した。重合収率は37.5%,ηrは31であっ
た。
市販の2−ピロリドン(東京化成(株)製、純度98.
9%)425g(約5mol)に濃度95%の濃硫酸
2.84g(2−ピロリドン1molに対して0.55
mol%)を添加し、1時間混合撹拌した後、約120
℃,5〜8mmHgの条件で減圧蒸溜した。得た2−ピ
ロリドンの純度は99.95%であった。この方法で精
製した2−ピロリドン100gに純度85%の水酸化カ
リウム15.5gを溶解させた後、約115℃で約5m
mHgの条件で約3時間減圧し、2−ピロリドンと水酸
化カリウムとの反応で副生する水を除去した。常圧にし
た後、40℃の温度に調節したこの反応液に炭酸ガスを
3.1gを導入し、窒素ガス雰囲気下、40℃で24時
間重合した。重合収率は37.5%,ηrは31であっ
た。
【0018】比較例1 濃硫酸を添加しない以外は実施例1と同様の方法で実施
した。得た2−ピロリドンの純度は99.63%であっ
た。また、この2−ピロリドンを使用して実施例1と同
一条件で重合した結果、重合収率は28.0%,ηrは
10であった。
した。得た2−ピロリドンの純度は99.63%であっ
た。また、この2−ピロリドンを使用して実施例1と同
一条件で重合した結果、重合収率は28.0%,ηrは
10であった。
【0019】比較例2 濃硫酸の代わりに燐酸2.7g(2−ピロリドン1mo
lに対して約0.55mol%)を使用した以外は実施
例1と同様の方法で実施した。2−ピロリドンの純度は
99.80%であった。また、この2−ピロリドンを使
用して実施例1と同一条件で重合した結果、重合収率は
32.0%,ηr14であった。
lに対して約0.55mol%)を使用した以外は実施
例1と同様の方法で実施した。2−ピロリドンの純度は
99.80%であった。また、この2−ピロリドンを使
用して実施例1と同一条件で重合した結果、重合収率は
32.0%,ηr14であった。
【0020】比較例3 濃硫酸の代わりに純度85%の水酸化カリウム2.6g
(2−ピロリドン1molに対して約0.8mol%)
を使用した以外は実施例1と同様の方法で実施した。2
−ピロリドンの純度は99.85%であった。また、こ
の2−ピロリドンを使用して実施例1と同一条件で重合
した結果、重合収率は32.5%,ηr14であった。
(2−ピロリドン1molに対して約0.8mol%)
を使用した以外は実施例1と同様の方法で実施した。2
−ピロリドンの純度は99.85%であった。また、こ
の2−ピロリドンを使用して実施例1と同一条件で重合
した結果、重合収率は32.5%,ηr14であった。
【0021】実施例2 減圧装置に接続されたコルベン中で50℃に加温した市
販の3−ピロリドン(東京化成(株)製、純度98.9
%)425g(約5mol)に濃度70%の硫酸21.
0g(2−ピロリドン1molに対して3mol%)を
添加した後、直ちに減圧を開始し、約120℃,5〜8
mmHgの条件で減圧蒸溜した。得た2−ピロリドンの
純度は99.93%であった。
販の3−ピロリドン(東京化成(株)製、純度98.9
%)425g(約5mol)に濃度70%の硫酸21.
0g(2−ピロリドン1molに対して3mol%)を
添加した後、直ちに減圧を開始し、約120℃,5〜8
mmHgの条件で減圧蒸溜した。得た2−ピロリドンの
純度は99.93%であった。
【0022】実施例3 減圧装置に接続されたコルベン中で60℃に加温した市
販の2−ピロリドン(東京化成(株)製、純度98.9
%)425g(約5mol)に濃度35%の塩酸5.2
g(2−ピロリドン1molに対して1mol%)を添
加した後、直ちに減圧を開始し、約120℃,5〜8m
mHgの条件で減圧蒸溜した。得た2−ピロリドンの純
度は99.95%であった。
販の2−ピロリドン(東京化成(株)製、純度98.9
%)425g(約5mol)に濃度35%の塩酸5.2
g(2−ピロリドン1molに対して1mol%)を添
加した後、直ちに減圧を開始し、約120℃,5〜8m
mHgの条件で減圧蒸溜した。得た2−ピロリドンの純
度は99.95%であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 207/00 - 207/50 CA(STN) CAOLD(STN) REGISTRY(STN)
Claims (1)
- 【請求項1】 2−ピロリドンに硫酸あるいは塩酸を2
−ピロリドン1molに対して0.05〜10mol%
添加した後、減圧蒸溜することを特徴とする2−ピロリ
ドンの精製方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3357365A JP3011299B2 (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 2−ピロリドンの精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3357365A JP3011299B2 (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 2−ピロリドンの精製方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05155851A JPH05155851A (ja) | 1993-06-22 |
JP3011299B2 true JP3011299B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=18453762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3357365A Expired - Lifetime JP3011299B2 (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | 2−ピロリドンの精製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3011299B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-03 JP JP3357365A patent/JP3011299B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05155851A (ja) | 1993-06-22 |
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