JPH04178344A - α,β―不飽和アセタール類の製造法 - Google Patents

α,β―不飽和アセタール類の製造法

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JPH04178344A
JPH04178344A JP2306755A JP30675590A JPH04178344A JP H04178344 A JPH04178344 A JP H04178344A JP 2306755 A JP2306755 A JP 2306755A JP 30675590 A JP30675590 A JP 30675590A JP H04178344 A JPH04178344 A JP H04178344A
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JP
Japan
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reactor
formula
distillation column
reaction
distillation
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JP2306755A
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Seiji Miyazaki
誠司 宮崎
Hiroshi Sonobe
園部 寛
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/48Preparation of compounds having groups
    • C07C41/58Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/30Compounds having groups
    • C07C43/303Compounds having groups having acetal carbon atoms bound to acyclic carbon atoms
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials

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  • Organic Chemistry (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、α、β−不飽和アセタール類の製遣方法に関
するものである。
〔従来の技術と発明が解決1−ようとする課題〕α、β
−不飽和アセタール類は、香料、医農薬中間体や、樹脂
原料と1.て有用である。
アルデヒドとアルコールとを酸性条件下で反応させてア
セタールが得られることは公知である。その際用いられ
る酸触媒として#:を塩酸、硫酸、トリクロロ酢酸、パ
ラトルエンスルホン酸の他、強酸性イオン交換樹脂等の
固体酸性触媒が知られている。(@開開60−1883
58号公報、及び特公昭6O−4165j号公報)この
アセタールのできる反応は平衡反応であるため原料アル
デヒドの転化率が低く、転化率向上のために原料アルコ
ールを大過剰に用いたり、また経済性のために未反応の
原料を回収する必要がある。
また、副生成物である水を除去することにより反応の平
衡をくずし、転化率を向上させることができることも公
知である。そのために化学的に水を除去する方法や、物
理的に水を除去する方法が知られている。前者の例とし
て、ト1)アルキルオルソホルメイト等を用いる方法が
あ6(@開開47−11918号)が、そノ際用いるト
リアルキルオルソホルメイト等は生成水と等量用する必
要があり、また用いたトI+アルキルオルソホルメイト
等Fi回収することができない。後者の例としては共沸
溶剤を用いて水を除去する方法(英国特許713833
号)が知られているが、低級アルコールを原料として用
いた場合、水よりもさ′#に原料アルコールが共沸して
しまい特に原料アルコールがメタノールの場合満足いく
結果は得られない。
〔課題を解決するための手段〕
したがって本発明においては、蒸留装置と反応器を併用
し高転化率で経済的に高濃度のα。
β−不飽和アセタール類を得ることを特徴とする。
詳しくは、式 %式%(1) c式中Rは、水素原子又はメチル基を示す)で表される
α、β−不飽和アルデヒドと、式1式%(2) (式中R′は、C,からC3で表されるアルキル基を示
す)で表される低級アルコールを固体触媒の存在下反応
させて、式 %式%(3) (式中Rは、水素原子又はメチル基を、式中R′は、C
IからC3で表されるアルキル基を示す)で表されるa
、β−不飽和アセタール類を製造するにあたり、固体触
媒の充填された反応器を通った反応液を、蒸留塔の最上
段から、最下段の一段上までのいずれかに導入し、蒸留
により留出した液を再度度広器内へ導入することを特徴
とする。
本発明においては、化学的脱水剤中共沸溶媒を用いるこ
となく1004近い転化率でα、β−不飽和アセタール
類を経済的に合成することができる。
本発明では、蒸留により未反応原料を留出させ反応器へ
再導入するため、副生成物たる水は蒸留塔から留出しな
い条件を選ばなければならない。したがって、原料たる
α、β−不飽和アルデヒドと低級アルコールは水よシ本
低沸点であることが必要であり、用いることのできるα
β−不飽和アルデヒドとしてはアクロレイン、メタクロ
レインがあり、また用いられるアルコールトシてはメタ
ノール、エタノールが好ましい。
a、β−不飽和アルデヒドと低級アルコールの量は任意
の割合で使用できるが、好ましくけα、β−不飽和アル
デヒドに対して低級アルコールを2〜4倍モル用いる方
がよ−、また、a。
β−不飽和アルデヒドの重合を抑制するために原料混合
液中には重合禁止剤を添加することが好ましい。
反応器は固定床反応器でも流動床式反応器でもどちらで
もよい。また、反応器の温度は特に制限はなく反応液の
沸点以下で任意に選ばれる。
しかし、本反応が発熱反応であることがら除熱のために
反応器は冷却する方がよい。この反応器内へは、アセタ
ール化反応を進行させる固体触媒を充填する。固体触媒
の例としては、強酸性イオン交換樹脂、ゼオライト、活
性アルミノンリケード等がある。
反応器を通った反応液は生成物と原料であるa、β−不
飽和アルデヒド及び低級アルコールを分離するために、
蒸留塔の最上段から最下段の一段上までのいずれかへ導
入される。その位置は反応液の物理的性質によシ決定さ
れるが、蒸留塔の最下段または加熱缶内へ11!″接導
入した場合、副生成物の水が未反応原料と共に留出して
しまうという欠点が観察された。
そして、反応の進行にと吃ない加熱缶内KFi生成した
a、β−不飽和アセタールと水が蓄積される。α、β−
不飽和アセタール類は酸性条件下、水が共存すると、容
易に元のα、β−不飽和アルデヒドと低級アルコールへ
分解することが知られており、したがって、加熱缶内で
のα、β−不飽和アセタールの分解を抑えるために、蒸
留塔の加熱缶内に、アルカリ金属、アルカリ土類金属、
Zn及びCdのカルボン酸塩、次酸塩、重炭酸塩、リン
酸水素塩、リン酸二水素塩、水酸化物及びアルコキシド
の中から1種なlx l、 2種以上を固体又は溶液の
状態で添加し、加熱缶内の反応液のpHを6から8に調
節することが好ましboなお加熱缶内液のpHを強度に
アルカリ性側にすると酸性条件下と同様にアセタールの
分解が生じ好ましくない。
以下、実施例を示す。
実施例1 3tフラスコの加熱缶にメタノール1282t(40モ
ル)、アクロレイン56ot(10モル)、ヒドロキノ
ン1t1炭酸水素ナトリウム2tをいれ、蒸留装置及び
冷却装置を備えた反応器を取シ付けた。なお、反応器内
には固体触媒として、強酸性イオン交換樹脂(Ambe
rlist15−ロームアンドハース社製)全50m1
!充填した。また、反応器を通った反応液#i蒸留塔の
最上段に戻るように装置を組んだ。その後、フラスコを
加熱し、反応器内の温度を20℃以下に保ちながら12
時間反応を行った。反応終了後、フラスコ内はアクロレ
インジメチルアセタール1001t’Fr含む54%ア
セタール溶液テあった。この反応におけるアクロレイン
の転化率は984であった。
比較例1 水冷下、メタノール515f(16モル)、アクロレイ
ン225?(4モル)、ヒドロキノン1fを2tフラス
コに入れ、触媒として163fの強酸性イオン交換樹脂
(Ambarlist、 15 )をフラスコ内に加え
て反応を行った。反応後、を過により触媒を除去したと
ころ、アクロレインジメチルアセタールの29鴫溶液を
得た。このときアクロレインの転化率は53憾であった
実施例2 3tフラスコにメタノール1154t(36モル)、メ
タクロレイン842f(12モル)、ヒドロキノン29
S度酸ナトリウム2?をいれ、蒸留装置及び冷却装置を
備えた反応器を取り付けた。なお、反応器内には固体触
媒として、強酸性イオン交換樹脂(Amberlist
 15 ”)を50m充填した。オた、反応器を通った
反応液は蒸留塔の中央の段に戻るように装置を組んだ。
その後、フラスコを加熱し、反応器内の温度を20℃以
下に保ちながら12時間反応を行った。反応終了後、フ
ラスコ内は二層に分離し、上層はメタクロレインジメチ
ルアセタール11929を含む82憾アセタール溶液で
あった。この反応におけるメタクロレインの転化率Fi
994であった。
比較例2 水冷下、メタノール514f(16モル)、メタクロレ
イン5099(4モル)、ヒドロキノン1tを2Lフラ
スコに入れ、触媒として253fの強酸性イオン交換樹
脂(線berlist15)をフラスコ内に加えて反応
を行った。反応後、濾過により触媒を除去したところ、
メタクロレインジメチルアセタールの234溶液を得た
。このときメタクロレインの転化率け414であった。
〔発明の効果〕
本発明によれば化学的脱水剤中共沸溶媒を用いることな
く、100鴫に近い高転化率でα。
β−不飽和アセタール類を経済的に製造する事が出来る

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(1) (式中Rは、水素原子又はメチル基を示す)で表される
    α,β−不飽和アルデヒドと、式R′−OH・・・(2
    ) (式中R′は、C_1からC_3で表されるアルキル基
    を示す)で表される低級アルコールを固体触媒の存在下
    反応させて、式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(3) (式中Rは、水素原子又はメチル基を、式中R′は、C
    _1からC_3で表されるアルキル基を示す)で表され
    るα,β−不飽和アセタール類を製造するにあたり、反
    応器と蒸留塔を併用した装置を用い、固体触媒の充填さ
    れた反応器を通つた反応液を、蒸留塔の最上段から、最
    下段の一段上までのいずれかに導入し、蒸留により留出
    した液を再度反応器内へ導入することを特徴とするα,
    β−不飽和アセタール類の製造法。
  2. (2)冷却装置を備えた反応器を使用する請求項1記載
    の方法。
  3. (3)蒸留塔の加熱缶内に、アルカリ金属、アルカリ土
    類金属、Zn及びCdのカルボン酸塩、炭酸塩、重炭酸
    塩、リン酸水素塩、リン酸二水素塩、水酸化物及びアル
    コキシドの中から1種ないし2種以上を固体又は溶液の
    状態で添加し、pHを6から8に調節する請求項1又は
    2に記載の方法。
  4. (4)原料混合液を加熱缶内へ導入して反応を開始する
    請求項1、2又は3に記載の方法。
  5. (5)原料混合液を反応器内へ導入して反応を開始する
    請求項1、2又は3に記載の方法。
JP2306755A 1990-11-13 1990-11-13 α,β―不飽和アセタール類の製造法 Pending JPH04178344A (ja)

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