JPH0692329B2 - アリルクロライドの製造方法 - Google Patents

アリルクロライドの製造方法

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JPH0692329B2
JPH0692329B2 JP61129406A JP12940686A JPH0692329B2 JP H0692329 B2 JPH0692329 B2 JP H0692329B2 JP 61129406 A JP61129406 A JP 61129406A JP 12940686 A JP12940686 A JP 12940686A JP H0692329 B2 JPH0692329 B2 JP H0692329B2
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はエピクロルヒドリン、グリセリン等のアリル化
合物の重要な原料であり、また除草剤・殺虫剤などの農
薬原料、鎮静剤・麻酔剤などの医薬原料、香料原料、土
壌改良剤等に用いられる重要な化合物であるアリルクロ
ライドのアリルアルコールからの新規な製造方法に関す
る。
[従来技術およびその問題点] 従来、アリルクロライドは下式に示すようにプロピレン
の塩素化により製造されている。
CH2=CH−CH3+Cl2→ CH2=CH−CH2−Cl+HCl しかしながら、この製法では (イ)反応温度が高く多種類の副生物が生成し、目的物
の収率が低いこと (ロ)プロピレンと塩素が接触する際に副生重合物がさ
らに炭化するために反応器が目詰りすること、および反
応生成ガスを溶媒により急冷する際にも重合物が熱交換
器に付着することにより詰まりが発生すること (ハ)塩化水素を高温で取り扱うために装置の腐食が激
しいこと 等の工業的製法として重大な欠陥を有する。
また、本発明と同様に塩化第一銅触媒の存在下で常温に
てアリルアルコールに濃塩酸を反応させアリルクロライ
ドを下式 により合成する方法が報告されている「Jacques:J.,Bul
l.Soc.Chim.,[5]12,843(1945)」。
該方法の追試によれば、反応後の反応液は有機層と水層
に分液し、この有機層を分析すると、アリルクロライド
の他に多量のジアリルエーテルと少量の未反応アリルア
ルコールが混在していることが分かった。水層には少量
のアリルアルコールが残存していた。該有機層を分液す
ることによってアリルクロライドを単離することは可能
であるが、副生物であるジアリルエーテルの量が多いた
めにアリルクロライドの収率は満足できるものではな
い。
この方法は常温で反応できること、塩素より取り扱いの
容易な塩酸が使用できることなどの利点はあるが、多量
のジアリルエーテルが副生するために満足なアリルクロ
ライドの収率を得ることができないという重大な欠点を
有する。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は従来法に伴なう上記のような欠点、特にアリル
アルコールを原料とするアリルクロライドの製法の欠陥
を改良し、工業的に一層有利な製造方法の提供を目的と
する。
[問題点を解決するための手段] 本発明の目的は遷移金属、マグネシウム、アルミニウム
およびスズの塩化物から成る群から選択された少なくと
も1種を触媒として含有する塩酸水溶液中で反応温度43
℃(常圧)以上においてアリルアルコールを反応させ、
生成したアリルクロライドを直ちにストリッピングによ
り反応系から留去する方法(以下ストリッピング反応と
いう)によって達成される。
触媒としての遷移金属、マグネシウム、アルミニウムお
よびスズは、塩化物を生成すればよく、これらの金属の
塩化物として反応系に導入することもできるが、比較的
濃い塩酸中で加熱されることから、それぞれの金属の水
酸化物、酸化物あるいは炭酸塩等で反応系に導入する
と、これらは実際は塩化物として反応系中に存在して作
用することになり、触媒として使用できる。本発明の遷
移金属とは、元素番号21〜30番および同39〜48番のもの
をいう。なかでも銅およびパラジウムが好ましい。
塩酸とアリルアルコールからのアリルクロライドの反応
は無触媒でも進行はするが、その速度はかなり遅く実用
的ではない。例えば、ストリッピング反応において、20
重量%塩酸を対アリルアルコール2倍モル使用し、65℃
にて約1時間かけてアリルアルコールを滴下し、生成し
たアリルクロライドをストリッピングし、さらに同温度
で約1時間ストリッピングを続けてもアリルクロライド
の収率はわずかに約9%に過ぎない(表−1)。
本発明において使用するこれ等の触媒の使用量はアリル
アルコールに対して1.0〜100モル%の範囲が好ましい。
これより少ないと反応速度が遅く不利となる。またこれ
より多量に用いた場合には速度は速まるが触媒が析出し
てスラリー濃度が増大し操作が繁雑となるので好ましく
ない。また触媒の溶解度以上に触媒を添加しても反応液
量の増加に伴い反応容器を大きくする必要が生ずるだけ
で不利である。
本発明における第二の特徴はストリッピング反応を行な
うことであるが、ストリッピング反応を行なわずに生成
したアリルクロライドを全還流させた場合、反応後の反
応液は2層に分離し、上層の有機層にはアリルクロライ
ドの他に多量のジアリルエーテルが混在するようにな
る。
本発明における原料アリルアルコールとしては水溶液中
の反応であるから無水である必要はなく、アリルアルコ
ール水溶液そのままをさらに精製すること無く反応原料
として使用できる。
本発明における反応温度としては、ストリッピング反応
に必要な温度、すなわちアリルクロライドと水との共沸
点43℃(共沸組成 水 2.2重量%)以上、実用的には
約50℃以上の温度が好ましい。
反応温度の上限はとくに限定されないが常圧下、水溶液
中の反応であるから無機塩の存在を考慮すれば100℃前
後が最高である。液中の塩酸量、触媒量、アリル化合物
の量によっても反応液の沸点は左右される。
以上のように反応は43〜100℃の間で行なうことができ
るが、反応温度が高くなるにしたがってアリルクロライ
ド中に混入するアリルアルコールおよびジアリルエーテ
ルの量は増加するのでストリッピング塔での精留負荷は
増大する(アリルアルコールと水との共沸点87.5℃)。
一方、高温側での利点としては反応速度を速めることが
できると共に、液中のアリル化合物濃度を下げ、アリル
クロライドのストリッピング収率を向上させることがで
きる。
反応形式はバッチ式と流通式のいずれも実施可能である
が、工業的には流通式で行なうのが合理的である。この
際には、連続的に原料(アリルアルコール、塩酸、触
媒)を供給し、生成したアリルクロライドは連続的に反
応系からストリッピングする。この際、反応液は一定液
面を維持するように一定量だけ連続的に系から抜き出
す。
本発明に使用される塩化水素はアリルアルコールと同モ
ルであり、反応系に導入される塩酸はアリルアルコール
に対して1.05倍モル以上であればよいが、これより少な
い場合は反応速度が低下し、かつアリルクロライドの収
率も低下するので不利となる。好ましくは1.2倍以上で
ある。また多量に用いる場合には反応液量が増大し、反
応容器の容量が増大して生産性が低下する。したがって
好ましくは1.2〜10倍程度である。
本発明における最適反応時間(連続法においては滞留時
間)は塩酸量および触媒量によって異なるが、上記の範
囲においては約10分〜5時間である。
本発明の条件・方法にしたがって流通反応を行なった場
合には、ストリッピングによって蒸留されるアリルクロ
ライドの純度は99%以上であり、90〜96%の収率を与え
る。
ストリッピングによって得られるアリルクロライド中の
有機性不純物はアリルアルコールとジアリルエーテルで
あり、その他の成分はほとんど認められない。したがっ
てアリルクロライドの収率はストリッピング塔の精留効
率を高め、更に、抜き出し液からアリルクロライドを回
収、またはアリル化合物を再び反応系に返送すること等
によって向上させることができる。
いずれの方法の選択によっても本発明がなんら制約を受
けるものではない。
また、ストリッピングによって得られる成分は、アリル
クロライドと水の共沸組成であり、さらに微量の塩化水
素を含むが、これらは炭酸水素ナトリウム等の弱アルカ
リ水で洗浄したのち有機層を精留すれば高品質のアリル
クロライドが得られる。
抜き出した反応液はアリル化合物の回収と、反応で生じ
た水および含水アリルアルコールを使用した場合にはそ
の水を留去して水バランスを保った後に再び反応器へ返
送することによって塩化水素の大部分と触媒の全量とを
循環・使用することができる。
[実施例] 以下、本発明を実施例によって詳しく述べるが、本発明
の要旨を逸脱しない限り、これらの実施例のみに限定さ
れるものではない。
実施例1〜12 触媒として、それぞれ塩化第一銅、塩化第二銅、塩化パ
ラジウム、塩化コバルト、四塩化チタン、三塩化バナジ
ウム、塩化ニッケル、塩化第二鉄、塩化アルミニウム、
塩化マグネシウムおよび四塩化スズを用い、20重量%塩
酸をアリルアルコール(15g)に対して2倍モル量用
い、各々の実施例の温度で約1時間かけてアリルアルコ
ールを滴下してアリルクロライドをストリッピングし、
さらに同温度で約1時間ストリッピングを続けた。
蒸留塔は外部に45℃の温水を循環させた。該留分は有機
層と水層とからなり有機層の重量と、GC分析によるアリ
ルクロライド純度から収率を算出した。収率と留分組成
を表−1に示した。
比較例1〜2 触媒を用いなかったこと以外は実施例1〜12と同様に操
作した。条件および結果を表−1に示した。
実施例13 撹拌機、蒸留塔を具備したフラスコ(200ml)に塩化第
二銅の塩酸水溶液と70%アリルアルコール水溶液を連続
的に供給し、フラスコの側底部からの側管によりオーバ
ーフローさせることによって液面を一定に保つようにし
て反応液を抜き出した。
蒸留塔は内径18φで、4φのガラスビーズを20ml充填し
外部に45℃の温水を循環させた。
この装置を使用してストリッピング反応を行なった。
塩化第二銅(15.5重量%)、塩化水素(22.0重量%)お
よび水(62.5重量%)から成る塩化第二銅の塩酸水溶液
を114.60g/Hrで、かつ70重量%アリルアルコール水溶液
を24.96g/Hrで供給し反応液温度が75℃となるように油
浴を加熱した。液面は131.5mlの反応液量となるように
一定に保った。滞留時間は約1時間である。
ストリッピングとオーバーフローを3時間続け系が安定
した後、1時間のデータを記録した。留分は22.15g/H
r、オーバーフロー液は118.9g/Hrであった。
該留分は21.68gの有機層と0.47gの水層から成り有機層
は99.2重量%のアリルクロライドを含み、アリルアルコ
ールは0.3重量%、ジアリルエーテルは0.5重量%であっ
た。
アリルクロライドの収率は93.4%に達した。
なおオーバフロー液はアリルクロライド0.8g、アリルア
ルコール0.5g、ジアリルエーテル0.02gを含んでいた。
実施例14 実施例1と同一の装置を使用し、塩化第一銅(10.9重量
%)、塩化水素(23.3重量%)および水(65.9重量%)
から成る塩化第一銅の塩酸水溶液を108.71g/Hrで、かつ
70重量%アリルアルコール水溶液を24.81g/Hrで供給し
て実施例1と同様な条件・方法により連続的にストリッ
ピング反応を行なった。
ストリッピングとオーバーフローを3時間続けて系が安
定した後1時間のデータを記録した。その結果、留分は
22.08g/Hr、オーバーフロー液は110.3g/Hrであり、分析
結果は次のようであった。
留分は21.6gの有機層と0.46gの水層とから成り、該有機
層は99.3重量%のアリルクロライドと0.2重量%のアリ
ルアルコールと0.5重量%のジアリルエーテルを含有し
ていた。アリルクロライドの収率は93.8%であった。
なお、オーバーフロー液はアリルクロライド0.6g、アリ
ルアルコール0.4g、ジアリルエーテル0.02gを含んでい
た。
実施例15 実施例1と同一の装置を用い塩化パラジウム(13.4重量
%)、塩化水素(22.8重量%)および水(64.6重量%)
から成る塩化パラジウムの塩酸水溶液を110.58g/Hrで、
かつ70重量%アリルアルコール水溶液を24.85g/Hrで供
給し実施例1と同様な条件・方法により連続的にストリ
ッピング反応を行なった。
ストリッピングとオーバーフローを3時間続け系が安定
した後1時間のデータを記録した。
その結果、留分は20.15gの有機層と0.42gの水層とから
成り、該有機層は98.5重量%のアリルクロライドと、0.
6重量%のアリルアルコール、および0.8重量%のジアリ
ルエーテルを含んでいた。アリルクロライドの収率は8
7.9%であった。
なお、オーバーフロー液はアリルクロライド0.6g、アリ
ルアルコール1.1g、およびジアリルエーテル0.2gを含有
していた。
[発明の効果] 従来の方法に比べて高品質で高収率のアリルクロライド
の工業的製造方法が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01J 27/13 X 9342−4G 27/138 X 9342−4G C07B 61/00 300

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】遷移金属、マグネシウム、アルミニウムお
    よびスズの塩化物から成る群から選択された少なくとも
    一種を触媒として含有する塩酸水溶液中にアリルアルコ
    ールを作用させ、生成するアリルクロライドを反応系か
    ら留去することを特徴とするアリルクロライドの製造方
    法。
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CN105712836A (zh) * 2014-12-03 2016-06-29 中国石油化工股份有限公司 一种脱除3-氯丙烯中微量水分的方法

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