JP4866734B2 - ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法 - Google Patents
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Description
<フレッシュ反応>
アクリル酸の全供給量420gのうち140g分と、触媒としての酢酸クロム2.52g(0.010モル)と、重合防止剤としてのフェノチアジン0.42gとを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。136g/hで酸化エチレンを0.7時間供給し(94g)、その後、215g/hでアクリル酸(280g)を、136g/hで酸化エチレン(178g)を、1.3時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化エチレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.0時間反応を継続した時点での酸成分の濃度が0.10wt%になったので、反応液を10分で30℃以下に冷却した(反応継続時間は最終的に1.2時間であった)。得られた反応液の酸成分は0.05wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.07)。
上記のヒドロキシエチルアクリレートを留去した反応液69.5gと、アクリル酸の全供給量380gのうち70.5g分とを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。123g/hで酸化エチレンを0.4時間供給し(47.5g)、その後、193.5g/hでアクリル酸(309.5g)を、123g/hで酸化エチレン(198.5g)を、1.6時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化エチレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.3時間反応を継続することで酸成分の濃度が0.10wt%になった。
<フレッシュ反応>
真空蒸留装置にセットした容量1Lのガラス製丸底フラスコにオクタン酸0.5gを仕込み、真空度4hPaに減圧し、得られた反応液をオートクレーブから上記フラスコに圧送により移した以外は、実施例1−1と同様に行った。実施例1−1と同様に、空気を3mL/minでバブリングしながら、内温40〜50℃で30分間未反応酸化エチレンを放散した。得られた反応液の酸成分は0.06wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.08)。その後、内温50〜90℃で3時間蒸留することにより精製し、ヒドロキシエチルアクリレートを留去した反応液69.5gを得た。得られた反応液の酸成分は0.06wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.08)。
上記のヒドロキシエチルアクリレートを留去した反応液69.5gと、アクリル酸の全供給量380gのうち70.5g分とを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。123g/hで酸化エチレンを0.4時間供給し(47.5g)、その後、193.5g/hでアクリル酸(309.5g)を、123g/hで酸化エチレン(198.5g)を、1.6時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化エチレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.0時間反応を継続することで酸成分の濃度が0.10wt%になった。
<フレッシュ反応>
アクリル酸の全供給量411gのうち137g分と、触媒としての酢酸クロム2.52g(0.010モル)と、重合防止剤としてのフェノチアジン0.42gとを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。136g/hで酸化エチレンを0.7時間供給し(94g)、その後、211g/hでアクリル酸(274g)を、136g/hで酸化エチレン(178g)を、1.3時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化エチレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、0.85時間反応を継続した時点での酸成分の濃度が0.10wt%になったので、反応液を30分で30℃以下に冷却した(反応継続時間は最終的に1.05時間であった)。得られた反応液の酸成分は0.005wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.007)。
上記のヒドロキシエチルアクリレートを留去した反応液69.5gと、アクリル酸の全供給量380gのうち70.5g分とを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。123g/hで酸化エチレンを0.4時間供給し(47.5g)、その後、193.5g/hでアクリル酸(309.5g)を、123g/hで酸化エチレン(198.5g)を、1.6時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化エチレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続しようとしたが、1.3時間反応を継続しても、酸成分の濃度は42wt%であった。
<フレッシュ反応>
アクリル酸の全供給量380gのうち127g分と、触媒としての酢酸クロム2.28g(0.009モル)と、重合防止剤としてのハイドロキノンモノメチルエーテル0.38gとを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。158g/hで酸化プロピレンを0.7時間供給し(113g)、その後、196g/hでアクリル酸(235g)を、158g/hで酸化プロピレン(202g)を、1.3時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化プロピレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.5時間反応を継続した時点での酸成分の濃度が0.10wt%になったので、反応液を10分で30℃以下に冷却した(反応継続時間は最終的に1.7時間であった)。得られた反応液の酸成分は0.04wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.06)。
上記のヒドロキシプロピルアクリレートを留去した反応液69.5gと、アクリル酸の全供給量342gのうち57.5g分とを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。142g/hで酸化プロピレンを0.4時間供給し(51g)、その後、173.5g/hでアクリル酸(284.5g)を、142g/hで酸化プロピレン(232.5g)を、1.6時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化プロピレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.5時間反応を継続した時点での酸成分の濃度が0.10wt%になったので、反応液を10分で30℃以下に冷却した(反応継続時間は最終的に1.7時間であった)。得られた反応液の酸成分は0.04wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.06)。次いで、真空蒸留装置にセットした容量1Lのガラス製丸底フラスコを、真空度4hPaに減圧し、得られた反応液をオートクレーブから上記フラスコに圧送により移した。空気を3mL/minでバブリングしながら、内温40〜50℃で30分間未反応酸化プロピレンを放散した。得られた反応液の酸成分は0.04wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.06)。その後、内温50〜90℃で3時間蒸留することにより精製し、ヒドロキシプロピルアクリレートを留去した反応液69.5gを得た。得られた反応液の酸成分は0.04wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.06)。
上記のヒドロキシプロピルアクリレートを留去した反応液69.5gと、アクリル酸の全供給量342gのうち57.5g分とを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。142g/hで酸化プロピレンを0.4時間供給し(51g)、その後、173.5g/hでアクリル酸(284.5g)を、142g/hで酸化プロピレン(232.5g)を、1.6時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化プロピレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.5時間反応を継続することで酸成分の濃度が0.10wt%になった。
<フレッシュ反応>
アクリル酸の全供給量380gのうち127g分と、触媒としての酢酸クロム2.28g(0.009モル)と、重合防止剤としてのハイドロキノンモノメチルエーテル0.38gとを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。161g/hで酸化プロピレンを0.7時間供給し(113g)、その後、196g/hでアクリル酸(253g)を、161g/hで酸化プロピレン(208g)を、1.3時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化プロピレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.4時間反応を継続した時点での酸成分の濃度が0.10wt%になったので、反応液を30分で30℃以下に冷却した(反応継続時間は最終的に1.6時間であった)。得られた反応液の酸成分は0.005wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.008)。
上記のヒドロキシプロピルアクリレートを留去した反応液69.5gと、アクリル酸の全供給量342gのうち57.5g分とを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。145g/hで酸化プロピレンを0.4時間供給し(51g)、その後、173.5g/hでアクリル酸(284.5g)を、145g/hで酸化プロピレン(238g)を、1.6時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化プロピレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.5時間反応を継続した時点での酸成分の濃度が0.10wt%になったので、反応液を30分で30℃以下に冷却した(反応継続時間は最終的に1.7時間であった)。得られた反応液の酸成分は0.005wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.008)。
上記のヒドロキシプロピルアクリレートを留去した反応液69.5gと、アクリル酸の全供給量342gのうち57.5g分とを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。142g/hで酸化プロピレンを0.4時間供給し(51g)、その後、173.5g/hでアクリル酸(284.5g)を、142g/hで酸化プロピレン(232.5g)を、1.6時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化プロピレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.7時間反応を継続することで酸成分の濃度が0.10wt%になった。
<フレッシュ反応>
メタクリル酸の全供給量410gのうち137g分と、触媒としての酢酸クロム2.46g(0.010モル)と、重合防止剤としてのハイドロキノンモノメチルエーテル0.41gとを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。143g/hで酸化プロピレンを0.7時間供給し(102g)、その後、212g/hでメタクリル酸(273g)を、143g/hで酸化プロピレン(183g)を、1.3時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。メタクリル酸および酸化プロピレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、メタクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.6時間反応を継続した時点での酸成分の濃度が0.10wt%になったので、反応液を10分で30℃以下に冷却した(反応継続時間は最終的に1.8時間であった)。得られた反応液の酸成分は0.03wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.03)。
上記のヒドロキシプロピルメタクリレートを留去した反応液69.5gと、メタクリル酸の全供給量369gのうち67.5g分とを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。128g/hで酸化プロピレンを0.4時間供給し(50g)、その後、187.5g/hでメタクリル酸(301.5g)を、128g/hで酸化プロピレン(206g)を、1.6時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。メタクリル酸および酸化プロピレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、メタクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.6時間反応を継続した時点での酸成分の濃度が0.10wt%になったので、反応液を10分で30℃以下に冷却した(反応継続時間は最終的に1.8時間であった)。得られた反応液の酸成分は0.03wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.03)。
上記のヒドロキシプロピルメタクリレートを留去した反応液69.5gと、メタクリル酸の全供給量369gのうち67.5g分とを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。128g/hで酸化プロピレンを0.4時間供給し(50g)、その後、187.5g/hでメタクリル酸(301.5g)を、128g/hで酸化プロピレン(206g)を、1.6時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。
<フレッシュ反応>
メタクリル酸の全供給量410gのうち137g分と、触媒としての酢酸クロム2.46g(0.010モル)と、重合防止剤としてのハイドロキノンモノメチルエーテル0.41gとを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。145g/hで酸化プロピレンを0.7時間供給し(102g)、その後、212g/hでメタクリル酸(273g)を、145g/hで酸化プロピレン(188g)を、1.3時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。メタクリル酸および酸化プロピレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、メタクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.5時間反応を継続した時点での酸成分の濃度が0.10wt%になったので、反応液を30分で30℃以下に冷却した(反応継続時間は最終的に1.7時間であった)。得られた反応液の酸成分は0.005wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.006)。
上記のヒドロキシプロピルメタクリレートを留去した反応液69.5gと、メタクリル酸の全供給量369gのうち67.5g分とを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。131g/hで酸化プロピレンを0.4時間供給し(50g)、その後、187.5g/hでメタクリル酸(301.5g)を、131g/hで酸化プロピレン(211g)を、1.6時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。メタクリル酸および酸化プロピレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、メタクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、1.6時間反応を継続した時点での酸成分の濃度が0.10wt%になったので、反応液を30分で30℃以下に冷却した(反応継続時間は最終的に1.8時間であった)。得られた反応液の酸成分は0.005wt%であった(触媒に対する酸成分のモル比:0.006)。
上記のヒドロキシプロピルメタクリレートを留去した反応液69.5gと、メタクリル酸の全供給量369gのうち67.5g分とを、容量1Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。128g/hで酸化プロピレンを0.4時間供給し(50g)、その後、187.5g/hでメタクリル酸(301.5g)を、128g/hで酸化プロピレン(206g)を、1.6時間供給し、この間85℃を維持して反応させた。
ジエチレングリコールモノアクリレートを28.4wt%含有する(0.400モル)ヒドロキシエチルアクリレート225gと、アクリル酸の全供給量682gのうち48g分と、触媒としての酢酸クロム5.0g(0.020モル)(酢酸クロムに対するジエチレングリコールモノアクリレートのモル比:20)と、重合防止剤としてのフェノチアジン0.42gとを、容量2Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。218g/hで酸化エチレンを10分間供給し(36g)、その後、328g/hでアクリル酸(634g)を、218g/hで酸化エチレン(400g)を、110分間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化エチレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、60分間反応を継続した時点での酸成分の濃度が0.10wt%になったので、反応液を室温まで冷却した(反応継続時間は最終的に70分であった)。
アクリル酸の全供給量816gのうち272g分と、触媒としての酢酸クロム5.0g(0.020モル)(酢酸クロムに対するジエチレングリコールモノアクリレートのモル比:0)と、重合防止剤としてのフェノチアジン0.42gとを、容量2Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。264g/hで酸化エチレンを45分間供給し(198g)、その後、471g/hでアクリル酸(589g)を、264g/hで酸化エチレン(329g)を、75分間供給し、この間85℃を維持して反応させた。アクリル酸および酸化エチレンの供給終了後の反応温度を85℃で一定にし、アクリル酸としての酸成分の濃度(中和滴定による測定)が0.10wt%になるまで反応を継続するようにしたところ、70分間反応を継続した時点での酸成分の濃度が0.10wt%になったので、反応液を室温まで冷却した(反応継続時間は最終的に80分であった)。
ジエチレングリコールモノアクリレートを2.2wt%含有する(0.031モル)ヒドロキシエチルアクリレート225gと、アクリル酸の全供給量682gのうち48g分と、触媒としての酢酸クロム5.0g(0.020モル)(酢酸クロムに対するジエチレングリコールモノアクリレートのモル比:1.5)と、重合防止剤としてのフェノチアジン0.42gとを、容量2Lの撹拌機付きSUS316製オートクレーブに仕込み、その内部を窒素ガスで置換した後、85℃に昇温し、内圧を0.05MPa(G)とした。
真空蒸留装置にセットした容量1Lのガラス製丸底フラスコを、真空度4hPaに減圧し、実施例2−1で得られた反応液1100gをオートクレーブから上記フラスコに圧送により移した。空気を3mL/minでバブリングしながら、内温40〜50℃で30分間未反応酸化エチレンを放散した。その後、内温50〜90℃で3時間蒸留することにより精製し、ヒドロキシエチルアクリレートを留去した反応液275gを得た。得られた反応液をガスクロマトグラフィーにより分析したところ、ジエチレングリコールモノアクリレート濃度は27.6wt%であった。
Claims (10)
- 触媒の存在下で(メタ)アクリル酸とアルキレンオキシドとを反応させてヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを製造する方法において、
反応液中の触媒の量に対し酸成分の量が、計算上、モル比で0.010以上となる状態を維持するようにするとともに、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを留去した後の反応液を次の反応に用いるようにする、
ことを特徴とする、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法。 - ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを留去した後の反応液の20〜90重量%を次の反応に用いるようにする、請求項1に記載のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法。
- 触媒の存在下で(メタ)アクリル酸とアルキレンオキシドとを反応させてヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを製造する方法において、
反応系内にジアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートを供給して、反応液中にジアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートを、反応液中の触媒の量に対し、計算上、モル比で2〜100となるように共存させておくようにする、ことを特徴とする、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法。 - 反応液中の触媒の量に対し酸成分の量が、計算上、モル比で0.010以上となる状態を維持する、請求項3に記載のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法。
- 前記共存させておくジアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートの量が、反応液中の触媒の量に対し、計算上、モル比で5〜80である、請求項3または4に記載のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法。
- 前記ジアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートの供給が前記反応前に予めなされている、請求項3から5までのいずれかに記載のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法。
- ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを留去した後の反応液中に含まれるジアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートを前記反応系内への供給に用いる、請求項3から6までのいずれかに記載のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法。
- 前記触媒が(メタ)アクリル酸およびアルキレンオキシドを含む反応液に可溶な均一系触媒である、請求項1〜7までのいずれかに記載のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法。
- 前記触媒がクロム(Cr)化合物または鉄(Fe)化合物を含む均一系触媒である、請求項1〜8のいずれかに記載のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法。
- 前記触媒がクロム化合物を含む均一系触媒である、請求項9に記載のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法。
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