JPH0525086A - アクリル酸エステルのミカエル付加物の分解方法 - Google Patents
アクリル酸エステルのミカエル付加物の分解方法Info
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Abstract
ル酸エステルのミカエル付加物の効率的な分解方法を提
供しようとするものである。 【構成】分解生成物を水と共に蒸留留去させながら特定
量以上の水の存在下にルイス酸触媒を用い加熱分解させ
る。 【効果】本発明の方法によれば、アクリル酸エステルの
ミカエル付加物が効率的に分解され、アクリル酸エステ
ルの製造時に副成物として廃棄されていたものを有用な
ものに変化させることができるため経済面、環境面で優
れた効果を奏するといえるものである。
Description
カエル付加物の分解方法に関するものであり、特に本発
明はアクリル酸エステルの製造工程より副生成されるア
クリル酸エステルのミカエル付加物を分解し、有用化合
物を回収することにより、産業廃棄物の量を削減し、か
つ高収率で工業的に有利にアクリル酸エステルを製造す
る方法に寄与するものであり、アクリル酸エステルを製
造する化学業界で利用されるものである。
分解方法としては、ルイス酸もしくはルイス塩基の存在
下に加熱する分解方法、更には水を共存させたうえでの
分解方法が一般的に採用されている。
以下の様な問題が存在している。まず、ルイス酸を用い
る方法は、分解によって生成したアルコールが分子内脱
水反応もしくは分子間脱水反応を起こし、アルケンやエ
ーテルなどの副生成物ができやすいため、工業化する場
合にはアルケンやエーテルを除去するための設備を設け
なければならない。また、ルイス塩基を用いる方法は、
アクリル酸エステルへのアルコールのミカエル付加物の
分解性は優れているが、アクリル酸エステルへのアクリ
ル酸のミカエル付加物が存在する状況下では、極端に分
解が悪くなるという欠点を有する。
を解消することにある。すなわち、本発明はアクリル酸
エステルへのアクリル酸のミカエル付加物が存在する場
合でも、その分解に際して副生成物の生成を抑えたり、
副生成物を除去するための設備が不要で、かつ高収率で
工業的に有利なアクリル酸エステルの製造方法を可能に
するアクリル酸エステルのミカエル付加物の分解方法を
提供することにある。
酸エステルのミカエル付加物の分解を行う際に、アルケ
ンやエーテルの生成を抑制し、しかもアクリル酸エステ
ルへのアルコールのミカエル付加物ばかりでなく、アク
リル酸エステルへのアクリル酸のミカエル付加物が存在
する系においても、効率よく分解する方法の検討を重ね
た結果、本発明を完成するに至った。
ステル、アクリル酸およびアルコールを水と共に蒸留す
ることによって系外に留出させながら、ルイス酸を触媒
として分解量に相当するモル数を越える水の存在下に加
熱分解することを特徴とするアクリル酸エステルのミカ
エル付加物の分解方法に関するものとアクリル酸エステ
ルのミカエル付加物をルイス酸を触媒として加熱分解す
るに際して、生成するアクリル酸エステル、アクリル酸
およびアルコールを水と共に蒸留により反応系外に留出
させるとともに留出量以上の水を反応系内へ供給するこ
とを特徴とするアクリル酸エステルのミカエル付加物の
分解方法に関するものである。
発明の対象物であるアクリル酸エステルのミカエル付加
物は、例えば炭素数が2〜8のアルキルエステルまたは
シクロアルキルエステル等のアクリル酸エステルへのア
クリル酸のミカエル付加物、具体的にはβ−アクリロキ
シプロピオン酸エステル等、およびアルコールのミカエ
ル付加物、具体的にはβ−アルコキシプロピオン酸エス
テル等がある。またこれらはアクリル酸とアルコ−ルと
の反応によりアクリル酸エステルを製造する際に多く副
成されるものであるが、本発明はそれらの副生するミカ
エル付加物自体、さらには上記したアクリル酸エステル
の製造工程において副生するその他の副生成物や原料を
含み廃棄物として処理されていたもの、すなわちアクリ
ル酸エステルのミカエル付加物は勿論、原料のアクリル
酸エステル、アクリル酸エステルの重合体その他の種々
の成分を含む混合物にも適用可能である。
カエル付加物は、分解量に相当するモル数を越える水の
存在下に加熱分解される必要がある。
リル酸エステルのミカエル付加物の分解量に相当するモ
ル数を越える量であって、分解反応により生成したアク
リル酸エステル、アクリル酸およびアルコールと共に蒸
留によって系外に留出する水量を充足することが出来る
水量である。従って、具体的な水量は分解させるアクリ
ル酸エステルのミカエル付加物の種類によって異なる
が、重量比で言えば、分解させるアクリル酸エステルの
ミカエル付加物に対して、好ましくは0.2〜2倍であ
り、より好ましくは0.3〜1倍である。
も良く、工程から排出される排水の量を減らす目的で、
蒸留により留出した蒸気を凝縮し、二相に分離した凝縮
液の水層側の液を水として再使用することも可能であり
好ましい方法である。水は、分解反応開始時に全量存在
させ或いは反応中に間欠的にという方法で反応系に添加
されても良いが、供給すべき水を連続的に添加するとい
う方法が、反応温度を急激に低下させずに分解反応を安
定に行わせることができ、本発明にとり好ましい方法で
ある。
具体例としては、硫酸、塩化鉄およびp-トルエンスルホ
ン酸などの無機酸および有機酸が挙げられる。触媒の好
ましい使用量は、アクリル酸エステルのミカエル付加物
に対して重量比で2〜20%である。
クリル酸エステルのミカエル付加物の種類や反応圧力に
よって異なるが、通常温度が50〜150℃の範囲で行
われる。好ましい条件としては、工業化する際の設備面
や操作性の面から考えると常圧で110〜130℃の温
度である。
リル酸エステルやアクリル酸の重合を防止するために、
重合禁止剤を併用することが好ましく、併用される重合
禁止剤としては、アクリル酸エステル製造工程で一般的
に広く使われている重合禁止剤を用いることができる。
具体的には、例えば、ハイドロキノン、メトキシハイド
ロキノン、フェノチアジン、ヒドロキシルアミンなどが
挙げられる。また、分子状酸素の存在下で分解反応を行
うと重合禁止剤の効果を高めることが可能である。
が可能である。回分式の方法では、槽型反応器、塔型反
応器のいずれも使用することが可能である。さらに、反
応器に段を有する蒸留塔や反応器と蒸留塔を組み合わせ
た装置を設置することで、アクリル酸エステルのミカエ
ル付加物の留出を抑制する方法をとることは有効な方法
である。連続式の方法では、アクリル酸エステルのミカ
エル付加物の分解速度とアクリル酸エステルのミカエル
付加物の供給速度が釣り合うようにすることが望まし
い。
過酷な条件下で分解を行うために、アルケンやエーテル
の生成が起こる可能性が高いが、 分解してすぐに水との蒸留によって分解物が系外へ
除去されること。 大量の水とルイス酸が存在するためにアルケンやエ
ーテルが生成したとしても、再び水加反応や加水分解反
応が起こりアルコールに戻る。 という2つの作用により、アルケンやエーテルの生成が
極端に少ないという顕著な効果が奏されるものと思われ
る。
に、実施例および比較例を挙げて詳細に説明する。な
お、本明細書において用いる分解率および低沸率の定義
は次のとおりである。 有効成分 = アルコール、アクリル酸、アクリル酸エ
ステル 低沸成分 = アルケン、エーテル
えた500mlのフラスコにβ−ブトキシプロピオン酸ブ
チルエステルを183.1g、硫酸を16.3gおよびフェ
ノチアジンを0.2g(1000ppm 対全体量)を加え、
大気圧下で攪拌しながら加熱を開始した。反応温度を1
20±5℃に維持できるように、室温の蒸留水155.0
gを5時間かけて連続的に供給し、分解を行なった。留
出液は、室温で上層と下層に分離し、重量を測定した結
果上層が60.9gと下層が125.7gとなった。それぞ
れをガスクロマトグラフィーで分析し、分解率および低
沸率を計算すると次のようになった。 分解率=30.6%、 低沸率=0.10%
ルエステルを142.0g、β−アクリロキシプロピオン
酸ブチルエステルを35.6g、アクリル酸ブチルエステ
ルを3.1g、硫酸を15.2gおよびフェノチアジンを0.
2g(1000ppm 対全体量)を加え、大気圧下で攪拌
しながら加熱を開始した。反応温度を120±5℃に維
持できるように、室温の蒸留水140.0gを6時間かけ
て連続的に供給し、分解を行なった。留出液は、室温で
上層と下層に分離し、重量を測定した結果上層が66.5
gと下層が117.4gとなった。それぞれをガスクロマ
トグラフィーで分析し、分解率および低沸率を計算する
と次のようになった。 分解率=34.7%、 低沸率=0.11%
ルエステルを182.0g、硫酸を15.6gおよびフェノ
チアジンを0.2g(1000ppm 対全体量)を加え、6
0mmHgで攪拌しながら加熱を開始した。反応温度は12
0〜130℃で留出開始後5時間で留出が停止したの
で、実験を終了した。留出液は41.7gとなった。ガス
クロマトグラフィーで分析し、分解率および低沸率を計
算すると次のようになった。 分解率=22.7%, 低沸率=0.18%
ルエステルを141.6g、β−アクリロキシプロピオン
酸ブチルエステルを35.5g、アクリル酸ブチルエステ
ルを3.1g、水酸化ナトリウムを6.8gおよびフェノチ
アジンを0.2g(1000ppm 対全体量)を加え、50
mmHgで攪拌しながら加熱を開始した。反応温度は120
〜130℃で留出開始後4時間で留出が停止したので、
実験を終了した。留出液は7.9gとなった。ガスクロマ
トグラフィーで分析し、分解率および低沸率を計算する
と次のようになった。 分解率=4.5%, 低沸率=0.00%
ルエステルを141.6g、β−アクリロキシプロピオン
酸ブチルエステルを36.1g、アクリル酸ブチルエステ
ルを3.1g、硫酸を15.4gおよびフェノチアジンを0.
2g(1000ppm 対全体量)を加え、50mmHgで攪拌
しながら加熱を開始した。反応温度は120〜130℃
で留出開始後3時間で留出が停止したので、実験を終了
した。留出液は42.4gとなった。ガスクロマトグラフ
ィーで分析し、分解率および低沸率を計算すると次のよ
うになった。 分解率=23.0%, 低沸率=0.15%
成されるアクリル酸エステルのミカエル付加物を分解
し、回収することにより、産業廃棄物の量を削減し、か
つ高収率で工業的に有利なアクリル酸エステルの製造を
可能にするという優れた効果を本発明は奏するのであ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 生成するアクリル酸エステル、アクリ
ル酸およびアルコールを水と共に蒸留することによって
系外に留出させながら、ルイス酸を触媒として分解量に
相当するモル数を越える水の存在下に加熱分解すること
を特徴とするアクリル酸エステルのミカエル付加物の分
解方法。 - 【請求項2】 アクリル酸エステルのミカエル付加物
をルイス酸を触媒として加熱分解するに際して、生成す
るアクリル酸エステル、アクリル酸およびアルコールを
水と共に蒸留により反応系外に留出させるとともに留出
量以上の水を反応系内へ供給することを特徴とするアク
リル酸エステルのミカエル付加物の分解方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3197333A JPH0768168B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | アクリル酸エステルのミカエル付加物の分解方法 |
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