JP2000319225A - メタクリル酸アルキルエステルの製造方法 - Google Patents
メタクリル酸アルキルエステルの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 メタクリル酸エステルとアルキルアルコール
とのエステル交換反応を回分操作で実施するメタクリル
酸アルキルエステルの製造方法において、速い反応速度
で効率的にメタクリル酸アルキルエステルを製造する方
法を提供する。 【解決手段】 式（１）で定義する副生アルコール蒸気
速度が２５〜２００Ｌ／ｈ・ｍｏｌとなる条件で副生ア
ルコールを蒸留しながらエステル交換反応を行う。 副生アルコール蒸気速度［Ｌ／ｈ・ｍｏｌ］＝（Ｄ＋Ｑ）／ＭROH×Ｒ×Ｔ／ （Ｐ×Ｆ） （１）
とのエステル交換反応を回分操作で実施するメタクリル
酸アルキルエステルの製造方法において、速い反応速度
で効率的にメタクリル酸アルキルエステルを製造する方
法を提供する。 【解決手段】 式（１）で定義する副生アルコール蒸気
速度が２５〜２００Ｌ／ｈ・ｍｏｌとなる条件で副生ア
ルコールを蒸留しながらエステル交換反応を行う。 副生アルコール蒸気速度［Ｌ／ｈ・ｍｏｌ］＝（Ｄ＋Ｑ）／ＭROH×Ｒ×Ｔ／ （Ｐ×Ｆ） （１）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はメタクリル酸エステ
ルとアルキルアルコールとのエステル交換反応によりメ
タクリル酸アルキルエステルを製造する方法に関する。
ルとアルキルアルコールとのエステル交換反応によりメ
タクリル酸アルキルエステルを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】メタクリル酸の低級脂肪族アルコールの
エステルとアルキルアルコールとを触媒の存在下でエス
テル交換反応させてメタクリル酸アルキルエステルを製
造する方法において、副生する低級アルコール（本発明
において副生アルコールという。）を蒸留する方法が文
献に記載されている。また、副生アルコールと原料のメ
タクリル酸エステルとが共沸組成物を形成する場合に、
該共沸組成物の共沸温度よりも共沸温度の低い共沸組成
物を副生アルコールと形成する溶媒を用いて共沸蒸留す
ることにより、副生アルコールを反応系外に留出させな
がら目的とするメタクリル酸アルキルエステルを製造す
る方法も文献に記載されている。
エステルとアルキルアルコールとを触媒の存在下でエス
テル交換反応させてメタクリル酸アルキルエステルを製
造する方法において、副生する低級アルコール（本発明
において副生アルコールという。）を蒸留する方法が文
献に記載されている。また、副生アルコールと原料のメ
タクリル酸エステルとが共沸組成物を形成する場合に、
該共沸組成物の共沸温度よりも共沸温度の低い共沸組成
物を副生アルコールと形成する溶媒を用いて共沸蒸留す
ることにより、副生アルコールを反応系外に留出させな
がら目的とするメタクリル酸アルキルエステルを製造す
る方法も文献に記載されている。
【０００３】このような先行文献としては、例えば、特
開昭５８−１７０７３０号公報、特開昭６１−５０９４
０号公報、特開昭６１−５６１５５号公報、特開昭６３
−２８７７４８号公報、特開平２−１０１０４２号公
報、特開平２−１０１０４３号公報、特開平６−９４９
５号公報、特開平６−２５６２６０号公報、特開平９−
１８３７５１号公報等が挙げられる。
開昭５８−１７０７３０号公報、特開昭６１−５０９４
０号公報、特開昭６１−５６１５５号公報、特開昭６３
−２８７７４８号公報、特開平２−１０１０４２号公
報、特開平２−１０１０４３号公報、特開平６−９４９
５号公報、特開平６−２５６２６０号公報、特開平９−
１８３７５１号公報等が挙げられる。
【０００４】また特開平２−１０１０４４号公報には、
平衡反応であるエステル交換反応の反応速度を向上させ
る目的で、反応器内の副生アルコールを低減するための
蒸発量を所定量以上確保する旨が記載されている。
平衡反応であるエステル交換反応の反応速度を向上させ
る目的で、反応器内の副生アルコールを低減するための
蒸発量を所定量以上確保する旨が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】反応速度を向上させて
操業時間を短縮することは製造コストを低減させる上で
非常に重要であるが、特開平２−１０１０４４号公報に
は副生アルコールの抜き出し量や抜き出し量を調節する
ための条件については全く記載されていない。そのた
め、反応の操作条件は操作する者の感に頼らざるを得
ず、速い反応速度で効率的にエステル交換反応を実施す
るための最適な条件で操作されていなかった。
操業時間を短縮することは製造コストを低減させる上で
非常に重要であるが、特開平２−１０１０４４号公報に
は副生アルコールの抜き出し量や抜き出し量を調節する
ための条件については全く記載されていない。そのた
め、反応の操作条件は操作する者の感に頼らざるを得
ず、速い反応速度で効率的にエステル交換反応を実施す
るための最適な条件で操作されていなかった。
【０００６】従って本発明の目的は、メタクリル酸エス
テルとアルキルアルコールとのエステル交換反応を回分
操作で実施するメタクリル酸アルキルエステルの製造方
法において、速い反応速度で効率的にメタクリル酸アル
キルエステルを製造する方法を提供することにある。
テルとアルキルアルコールとのエステル交換反応を回分
操作で実施するメタクリル酸アルキルエステルの製造方
法において、速い反応速度で効率的にメタクリル酸アル
キルエステルを製造する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、メタクリル酸
エステルとアルキルアルコールとのエステル交換反応を
回分操作で実施するメタクリル酸アルキルエステルの製
造方法において、式（１）で定義する副生アルコール蒸
気速度が２５〜２００Ｌ／ｈ・ｍｏｌとなる条件で副生
アルコールを蒸留しながらエステル交換反応を行うこと
を特徴とするメタクリル酸アルキルエステルの製造方法
である。 副生アルコール蒸気速度［Ｌ／ｈ・ｍｏｌ］＝（Ｄ＋Ｑ）／ＭROH×Ｒ×Ｔ／ （Ｐ×Ｆ） （１） Ｄ：単位時間当たりの留出液中の副生アルコール質量
［ｇ／ｈ］ Ｑ：単位時間当たりの還流液中の副生アルコール質量
［ｇ／ｈ］ ＭROH：副生アルコールの分子量［ｇ／ｍｏｌ］ Ｒ：気体定数（８．３１）［Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ］ Ｔ：塔頂温度［Ｋ］ Ｐ：塔頂圧力［ｋＰａ］ Ｆ：原料アルコールの仕込みモル量［ｍｏｌ］
エステルとアルキルアルコールとのエステル交換反応を
回分操作で実施するメタクリル酸アルキルエステルの製
造方法において、式（１）で定義する副生アルコール蒸
気速度が２５〜２００Ｌ／ｈ・ｍｏｌとなる条件で副生
アルコールを蒸留しながらエステル交換反応を行うこと
を特徴とするメタクリル酸アルキルエステルの製造方法
である。 副生アルコール蒸気速度［Ｌ／ｈ・ｍｏｌ］＝（Ｄ＋Ｑ）／ＭROH×Ｒ×Ｔ／ （Ｐ×Ｆ） （１） Ｄ：単位時間当たりの留出液中の副生アルコール質量
［ｇ／ｈ］ Ｑ：単位時間当たりの還流液中の副生アルコール質量
［ｇ／ｈ］ ＭROH：副生アルコールの分子量［ｇ／ｍｏｌ］ Ｒ：気体定数（８．３１）［Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ］ Ｔ：塔頂温度［Ｋ］ Ｐ：塔頂圧力［ｋＰａ］ Ｆ：原料アルコールの仕込みモル量［ｍｏｌ］
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明において、エステル交換反
応の原料であるメタクリル酸エステルは、もう一方の原
料であるアルキルアルコールとエステル交換反応可能な
ものであれば特に限定されないが、通常は低級アルコー
ルのメタクリル酸エステルが用いられる。このようなメ
タクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メ
タクリル酸ブチル等が挙げられるが、特にメタクリル酸
メチルが好ましい。
応の原料であるメタクリル酸エステルは、もう一方の原
料であるアルキルアルコールとエステル交換反応可能な
ものであれば特に限定されないが、通常は低級アルコー
ルのメタクリル酸エステルが用いられる。このようなメ
タクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メ
タクリル酸ブチル等が挙げられるが、特にメタクリル酸
メチルが好ましい。
【０００９】エステル交換反応の原料であるアルキルア
ルコールは、目的とするメタクリル酸アルキルエステル
に対応するものが用いられる。例えば、イソブチルメタ
クリレートを製造する場合はイソブチルアルコール、２
−エチルヘキシルメタクリレートを製造する場合は２−
エチルヘキシルアルコール、シクロヘキシルメタクリレ
ートを製造する場合はシクロヘキシルアルコールが用い
られる。
ルコールは、目的とするメタクリル酸アルキルエステル
に対応するものが用いられる。例えば、イソブチルメタ
クリレートを製造する場合はイソブチルアルコール、２
−エチルヘキシルメタクリレートを製造する場合は２−
エチルヘキシルアルコール、シクロヘキシルメタクリレ
ートを製造する場合はシクロヘキシルアルコールが用い
られる。
【００１０】メタクリル酸エステルの使用量は、アルキ
ルアルコールに対して通常１〜１０倍モル、好ましくは
１．２〜５倍モルである。メタクリル酸エステルが多く
なると反応速度が速くなり、少ないほど反応器容積当た
りの生産性が向上する。
ルアルコールに対して通常１〜１０倍モル、好ましくは
１．２〜５倍モルである。メタクリル酸エステルが多く
なると反応速度が速くなり、少ないほど反応器容積当た
りの生産性が向上する。
【００１１】通常、エステル交換反応には触媒が用いら
れる。このような触媒としては、例えば、テトラメトキ
シチタン、ジブチル錫オキサイド、ジオクチル錫オキサ
イド等が挙げられる。触媒の使用量は、通常、メタクリ
ル酸エステルとアルキルアルコールの総質量の０．０１
〜２％の範囲であり、好ましくは０．０２〜１％の範囲
である。
れる。このような触媒としては、例えば、テトラメトキ
シチタン、ジブチル錫オキサイド、ジオクチル錫オキサ
イド等が挙げられる。触媒の使用量は、通常、メタクリ
ル酸エステルとアルキルアルコールの総質量の０．０１
〜２％の範囲であり、好ましくは０．０２〜１％の範囲
である。
【００１２】本発明においてエステル交換反応に用いら
れる反応装置の形式は、回分操作で反応が実施でき、反
応の際に蒸留が行えるものであれば特に限定されない。
このような反応装置としては、例えば、蒸留塔の付いた
回分式反応槽が挙げられる。蒸留塔の形式は特に限定さ
れず、トレイ型や充填塔型等が利用できる。
れる反応装置の形式は、回分操作で反応が実施でき、反
応の際に蒸留が行えるものであれば特に限定されない。
このような反応装置としては、例えば、蒸留塔の付いた
回分式反応槽が挙げられる。蒸留塔の形式は特に限定さ
れず、トレイ型や充填塔型等が利用できる。
【００１３】エステル交換反応の反応圧力は減圧、常圧
および加圧下のいずれでもよいが、重合あるいは副反応
を抑制するためには減圧下が好ましく、特に好ましくは
１０〜１００ｋＰａの範囲である。反応温度は、その反
応圧力における反応系の沸点により定まるが、好ましく
は３３３Ｋ〜４２３Ｋである。
および加圧下のいずれでもよいが、重合あるいは副反応
を抑制するためには減圧下が好ましく、特に好ましくは
１０〜１００ｋＰａの範囲である。反応温度は、その反
応圧力における反応系の沸点により定まるが、好ましく
は３３３Ｋ〜４２３Ｋである。
【００１４】本発明では、エステル交換反応の際に副生
アルコールを蒸留により除去するが、その際には副生ア
ルコールが反応系から除去される速度の指標である前記
式（１）で定義される副生アルコールの蒸気速度を２５
〜２００Ｌ／ｈ・ｍｏｌとすることが重要である。反応
の進行を阻害しない程度に反応系から副生アルコールを
除去するためには副生アルコールの蒸気速度は３０Ｌ／
ｈ・ｍｏｌ以上が好ましい。ただし、反応で生成する副
生アルコールの生成速度より副生アルコールの蒸気速度
が大きくなると、反応律速の状態となり副生アルコール
だけでなく原料成分も反応系から除去される可能性があ
り、また副生アルコールを除去する設備が過剰に大きく
なることから、副生アルコールの蒸気速度は１５０Ｌ／
ｈ・ｍｏｌ以下が好ましい。
アルコールを蒸留により除去するが、その際には副生ア
ルコールが反応系から除去される速度の指標である前記
式（１）で定義される副生アルコールの蒸気速度を２５
〜２００Ｌ／ｈ・ｍｏｌとすることが重要である。反応
の進行を阻害しない程度に反応系から副生アルコールを
除去するためには副生アルコールの蒸気速度は３０Ｌ／
ｈ・ｍｏｌ以上が好ましい。ただし、反応で生成する副
生アルコールの生成速度より副生アルコールの蒸気速度
が大きくなると、反応律速の状態となり副生アルコール
だけでなく原料成分も反応系から除去される可能性があ
り、また副生アルコールを除去する設備が過剰に大きく
なることから、副生アルコールの蒸気速度は１５０Ｌ／
ｈ・ｍｏｌ以下が好ましい。
【００１５】副生アルコールの蒸気速度は、蒸留塔のサ
イズあるいは能力を変えること等により、前記式（１）
のパラメータであるＤ、Ｑ、ＴおよびＰを増減させて調
節することができる。
イズあるいは能力を変えること等により、前記式（１）
のパラメータであるＤ、Ｑ、ＴおよびＰを増減させて調
節することができる。
【００１６】蒸留において、副生アルコールと未反応の
原料メタクリル酸エステルが共沸組成を形成する場合
は、共沸蒸留により副生アルコールを系外に取り出して
もよいが、この共沸温度より低い温度で副生アルコール
と共沸組成を形成する溶媒を添加して共沸物として反応
系外へ除去することもできる。
原料メタクリル酸エステルが共沸組成を形成する場合
は、共沸蒸留により副生アルコールを系外に取り出して
もよいが、この共沸温度より低い温度で副生アルコール
と共沸組成を形成する溶媒を添加して共沸物として反応
系外へ除去することもできる。
【００１７】エステル交換反応に際しては、反応系の重
合を抑制するために通常は重合防止剤を添加する。重合
防止剤は特に限定されないが、例えば、ハイドロキノ
ン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、フェノチアジ
ン、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジア
ミン（以下、ＮＦという。）等が挙げられる。重合防止
剤の添加量は、反応液の質量の０．００１〜２％が好ま
しい。重合防止剤が少なすぎると重合抑制の効果が充分
でなく、多すぎると重合防止剤が目的生成物であるメタ
クリル酸アルキルエステルから十分分離できず、得られ
たメタクリル酸アルキルエステルを重合体の原料単量体
として使用する際に重合が阻害される等の悪影響を及ぼ
す。
合を抑制するために通常は重合防止剤を添加する。重合
防止剤は特に限定されないが、例えば、ハイドロキノ
ン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、フェノチアジ
ン、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジア
ミン（以下、ＮＦという。）等が挙げられる。重合防止
剤の添加量は、反応液の質量の０．００１〜２％が好ま
しい。重合防止剤が少なすぎると重合抑制の効果が充分
でなく、多すぎると重合防止剤が目的生成物であるメタ
クリル酸アルキルエステルから十分分離できず、得られ
たメタクリル酸アルキルエステルを重合体の原料単量体
として使用する際に重合が阻害される等の悪影響を及ぼ
す。
【００１８】また、酸素または酸素と不活性気体の混合
物、例えば、空気、酸素とアルゴンの混合気体等を全反
応時間にわたり反応液および／または反応液面上に導入
すると、原料のメタクリル酸エステルや生成するメタク
リル酸アルキルエステルの重合抑制効果がさらに向上す
る。
物、例えば、空気、酸素とアルゴンの混合気体等を全反
応時間にわたり反応液および／または反応液面上に導入
すると、原料のメタクリル酸エステルや生成するメタク
リル酸アルキルエステルの重合抑制効果がさらに向上す
る。
【００１９】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説
明する。反応混合物中の各化合物の質量はガスクロマト
グラフィを用いて分析した。副生アルコール蒸気速度は
前記の通りであり、転化率は次式により求めた。 転化率［％］＝｛１−（ＣROH／ＭROH）／（ＣROH／Ｍ
ROH＋ＣRMA／ＭRMA）｝×１００ ＣROH：反応液中の原料アルコールの割合［質量％］ ＣRMA：反応液中のメタクリル酸アルキルエステルの割
合［質量％］ ＭROH：原料アルコールの分子量［ｇ／ｍｏｌ］ ＭRMA：メタクリル酸アルキルエステルの分子量［ｇ／
ｍｏｌ］
明する。反応混合物中の各化合物の質量はガスクロマト
グラフィを用いて分析した。副生アルコール蒸気速度は
前記の通りであり、転化率は次式により求めた。 転化率［％］＝｛１−（ＣROH／ＭROH）／（ＣROH／Ｍ
ROH＋ＣRMA／ＭRMA）｝×１００ ＣROH：反応液中の原料アルコールの割合［質量％］ ＣRMA：反応液中のメタクリル酸アルキルエステルの割
合［質量％］ ＭROH：原料アルコールの分子量［ｇ／ｍｏｌ］ ＭRMA：メタクリル酸アルキルエステルの分子量［ｇ／
ｍｏｌ］
【００２０】［実施例１］攪拌翼、温度計の付いたガラ
ス製３Ｌフラスコに原料としてイソブチルアルコール
（以下、ＩＢＯＨという。）４４４．７ｇ（６．０ｍｏ
ｌ）およびメタクリル酸メチル（以下、ＭＭＡとい
う。）１２０１．４ｇを投入し、触媒としてテトラメト
キシチタン０．５１６ｇ、重合防止剤としてＮＦを０．
０８５ｇを加え、このフラスコを蒸留塔、冷却装置、液
分配器を備えた蒸留装置に取り付けた。蒸留塔は内径３
５ｍｍのガラス製２０段オールダーショウ蒸留塔を用い
た。
ス製３Ｌフラスコに原料としてイソブチルアルコール
（以下、ＩＢＯＨという。）４４４．７ｇ（６．０ｍｏ
ｌ）およびメタクリル酸メチル（以下、ＭＭＡとい
う。）１２０１．４ｇを投入し、触媒としてテトラメト
キシチタン０．５１６ｇ、重合防止剤としてＮＦを０．
０８５ｇを加え、このフラスコを蒸留塔、冷却装置、液
分配器を備えた蒸留装置に取り付けた。蒸留塔は内径３
５ｍｍのガラス製２０段オールダーショウ蒸留塔を用い
た。
【００２１】オイルバスによりフラスコを加熱し反応を
開始した。反応は大気圧下で行った。系内で生成するメ
タノール（分子量３２．０４ｇ／ｍｏｌ）は、蒸留塔下
部から１０段目が３３８Ｋ〜３４３Ｋになるように還流
比１〜２０に調整し、塔頂からメタノールとメタクリル
酸メチルの共沸物を留出させた。ＩＢＯＨの転化率が９
９％となるのに反応開始から２時間かかり、そのときの
反応液の組成はメタノール０．４質量％、ＭＭＡ４０質
量％、ＩＢＯＨ０．３質量％、イソブチルメタクリレー
ト（以下、ＩＢＭＡという。）５９．３質量％であっ
た。反応中の単位時間当たりの留出液中の副生メタノー
ル質量は９２ｇ／ｈ、単位時間当たりの還流液中の副生
メタノール質量は１９８ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３
３７．６Ｋ、塔頂圧力は１００ｋＰａであり、副生メタ
ノールの蒸気速度は４２Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。ま
た、塔頂から留出したメタノールとメタクリル酸メチル
の共沸物の平均組成は、メタノール７７．２質量％、Ｍ
ＭＡ２２．８質量％であった。
開始した。反応は大気圧下で行った。系内で生成するメ
タノール（分子量３２．０４ｇ／ｍｏｌ）は、蒸留塔下
部から１０段目が３３８Ｋ〜３４３Ｋになるように還流
比１〜２０に調整し、塔頂からメタノールとメタクリル
酸メチルの共沸物を留出させた。ＩＢＯＨの転化率が９
９％となるのに反応開始から２時間かかり、そのときの
反応液の組成はメタノール０．４質量％、ＭＭＡ４０質
量％、ＩＢＯＨ０．３質量％、イソブチルメタクリレー
ト（以下、ＩＢＭＡという。）５９．３質量％であっ
た。反応中の単位時間当たりの留出液中の副生メタノー
ル質量は９２ｇ／ｈ、単位時間当たりの還流液中の副生
メタノール質量は１９８ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３
３７．６Ｋ、塔頂圧力は１００ｋＰａであり、副生メタ
ノールの蒸気速度は４２Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。ま
た、塔頂から留出したメタノールとメタクリル酸メチル
の共沸物の平均組成は、メタノール７７．２質量％、Ｍ
ＭＡ２２．８質量％であった。
【００２２】［実施例２］蒸留塔を内径４０ｍｍのもの
に交換して実施例１と同様に反応を行ったところ、ＩＢ
ＯＨの転化率が９９％を超すのに反応開始から１時間４
５分かかり、そのときの反応液の組成はメタノール０．
５質量％、ＭＭＡ３９．２質量％、ＩＢＯＨ０．２質量
％、ＩＢＭＡ６０．１質量％であった。反応中の単位時
間当たりの留出液中の副生メタノール質量は１０５ｇ／
ｈ、単位時間当たりの還流液中の副生メタノール質量は
２７９ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３３７．５Ｋ、塔頂
圧力は１００ｋＰａであり、副生メタノールの蒸気速度
は５６Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。また、塔頂から留出し
たメタノールとメタクリル酸メチルの共沸物の平均組成
は、メタノール７７．９質量％、ＭＭＡ２２．１質量％
であった。
に交換して実施例１と同様に反応を行ったところ、ＩＢ
ＯＨの転化率が９９％を超すのに反応開始から１時間４
５分かかり、そのときの反応液の組成はメタノール０．
５質量％、ＭＭＡ３９．２質量％、ＩＢＯＨ０．２質量
％、ＩＢＭＡ６０．１質量％であった。反応中の単位時
間当たりの留出液中の副生メタノール質量は１０５ｇ／
ｈ、単位時間当たりの還流液中の副生メタノール質量は
２７９ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３３７．５Ｋ、塔頂
圧力は１００ｋＰａであり、副生メタノールの蒸気速度
は５６Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。また、塔頂から留出し
たメタノールとメタクリル酸メチルの共沸物の平均組成
は、メタノール７７．９質量％、ＭＭＡ２２．１質量％
であった。
【００２３】［比較例１］蒸留塔を内径２５ｍｍのもの
に交換して実施例１と同様に反応を行ったところ、ＩＢ
ＯＨの転化率が９９％を超すのに反応開始から４時間か
かり、そのときの反応液の組成はメタノール０．５質量
％、ＭＭＡ３８．８質量％、ＩＢＯＨ０．３質量％、Ｉ
ＢＭＡ６０．４質量％であった。反応中の単位時間当た
りの留出液中の副生メタノール質量は４６ｇ／ｈ、単位
時間当たりの還流液中の副生メタノール質量は７７ｇ／
ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３３７．６Ｋ、塔頂圧力は１０
０ｋＰａであり、副生メタノールの蒸気速度は１８Ｌ／
ｈ・ｍｏｌであった。また、塔頂から留出したメタノー
ルとメタクリル酸メチルの共沸物の平均組成は、メタノ
ール７６．６質量％、ＭＭＡ２３．４質量％であった。
に交換して実施例１と同様に反応を行ったところ、ＩＢ
ＯＨの転化率が９９％を超すのに反応開始から４時間か
かり、そのときの反応液の組成はメタノール０．５質量
％、ＭＭＡ３８．８質量％、ＩＢＯＨ０．３質量％、Ｉ
ＢＭＡ６０．４質量％であった。反応中の単位時間当た
りの留出液中の副生メタノール質量は４６ｇ／ｈ、単位
時間当たりの還流液中の副生メタノール質量は７７ｇ／
ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３３７．６Ｋ、塔頂圧力は１０
０ｋＰａであり、副生メタノールの蒸気速度は１８Ｌ／
ｈ・ｍｏｌであった。また、塔頂から留出したメタノー
ルとメタクリル酸メチルの共沸物の平均組成は、メタノ
ール７６．６質量％、ＭＭＡ２３．４質量％であった。
【００２４】［実施例３］攪拌翼、温度計の付いたグラ
スライニングを施し、スチームジャケット付きの２００
Ｌの反応釜にＩＢＯＨ２３．６ｋｇ（３１８ｍｏｌ）お
よびＭＭＡ６３．７ｋｇを投入し、触媒としてテトラメ
トキシチタン５４．７ｇ、重合防止剤としてＮＦを２．
４ｇを加えた。反応釜には蒸留塔、冷却装置、液分配器
を取り付けた。蒸留塔は内径１００ｍｍのガラス製２０
段オールダーショウ蒸留塔を用いた。
スライニングを施し、スチームジャケット付きの２００
Ｌの反応釜にＩＢＯＨ２３．６ｋｇ（３１８ｍｏｌ）お
よびＭＭＡ６３．７ｋｇを投入し、触媒としてテトラメ
トキシチタン５４．７ｇ、重合防止剤としてＮＦを２．
４ｇを加えた。反応釜には蒸留塔、冷却装置、液分配器
を取り付けた。蒸留塔は内径１００ｍｍのガラス製２０
段オールダーショウ蒸留塔を用いた。
【００２５】スチームにより反応釜を加熱し反応を開始
した。実施例１と同様に反応を行ったところ、ＩＢＯＨ
の転化率が９９％超すのに反応開始から２時間１５分か
かり、そのときの反応液の組成はメタノール０．２質量
％、ＭＭＡ３９．４質量％、ＩＢＯＨ０．２質量％、Ｉ
ＢＭＡ６０．２質量％であった。反応中の単位時間当た
りの留出液中の副生メタノール質量は４４００ｇ／ｈ、
単位時間当たりの還流液中の副生メタノール質量は１１
９００ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３３７．６Ｋ、塔頂
圧力は１００ｋＰａであり、副生メタノールの蒸気速度
は４５Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。また、塔頂から留出し
たメタノールとメタクリル酸メチルの共沸物の平均組成
は、メタノール７７．４質量％、ＭＭＡ２２．６質量％
であった。
した。実施例１と同様に反応を行ったところ、ＩＢＯＨ
の転化率が９９％超すのに反応開始から２時間１５分か
かり、そのときの反応液の組成はメタノール０．２質量
％、ＭＭＡ３９．４質量％、ＩＢＯＨ０．２質量％、Ｉ
ＢＭＡ６０．２質量％であった。反応中の単位時間当た
りの留出液中の副生メタノール質量は４４００ｇ／ｈ、
単位時間当たりの還流液中の副生メタノール質量は１１
９００ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３３７．６Ｋ、塔頂
圧力は１００ｋＰａであり、副生メタノールの蒸気速度
は４５Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。また、塔頂から留出し
たメタノールとメタクリル酸メチルの共沸物の平均組成
は、メタノール７７．４質量％、ＭＭＡ２２．６質量％
であった。
【００２６】［比較例２］蒸留塔を内径５０ｍｍのもの
に交換して実施例３と同様に反応を行ったところ、ＩＢ
ＯＨの転化率が９９％を超すのに反応開始から８時間か
かり、そのときの反応液の組成はメタノール０．３質量
％、ＭＭＡ３９．０質量％、ＩＢＯＨ０．２質量％、Ｉ
ＢＭＡ６０．５質量％であった。反応中の単位時間当た
りの留出液中の副生メタノール質量は１２００ｇ／ｈ、
単位時間当たりの還流液中の副生メタノール質量は２４
００ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３３７．５Ｋ、塔頂圧
力は１００ｋＰａであり、副生メタノールの蒸気速度は
１０Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。また、塔頂から留出した
メタノールとメタクリル酸メチルの共沸物の平均組成
は、メタノール７６．７質量％、ＭＭＡ２３．３質量％
であった。
に交換して実施例３と同様に反応を行ったところ、ＩＢ
ＯＨの転化率が９９％を超すのに反応開始から８時間か
かり、そのときの反応液の組成はメタノール０．３質量
％、ＭＭＡ３９．０質量％、ＩＢＯＨ０．２質量％、Ｉ
ＢＭＡ６０．５質量％であった。反応中の単位時間当た
りの留出液中の副生メタノール質量は１２００ｇ／ｈ、
単位時間当たりの還流液中の副生メタノール質量は２４
００ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３３７．５Ｋ、塔頂圧
力は１００ｋＰａであり、副生メタノールの蒸気速度は
１０Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。また、塔頂から留出した
メタノールとメタクリル酸メチルの共沸物の平均組成
は、メタノール７６．７質量％、ＭＭＡ２３．３質量％
であった。
【００２７】［実施例４］２００Ｌの反応釜に２−エチ
ルヘキシルアルコール（以下、ＥＨＯＨという。）４
１．４ｋｇ（３１８ｍｏｌ）およびＭＭＡ６３．７ｋｇ
を投入し、触媒としてテトラメトキシチタン５４．７
ｇ、重合防止剤としてＮＦを３．３ｇを加えて実施例３
と同様に反応を行ったところ、ＥＨＯＨの転化率が９９
％超すのに反応開始から２時間３０分かかり、そのとき
の反応液の組成はメタノール０．１質量％、ＭＭＡ３
０．４質量％、ＥＨＯＨ０．２質量％、２−エチルヘキ
シルメタクリレート（以下ＥＨＭＡ）６９．３質量％で
あった。反応中の単位時間当たりの留出液中の副生メタ
ノール質量は４０００ｇ／ｈ、単位時間当たりの還流液
中の副生メタノール質量は１２０００ｇ／ｈ、蒸留塔の
塔頂温度は３３７．７Ｋ、塔頂圧力は１００ｋＰａであ
り、副生メタノールの蒸気速度は３９Ｌ／ｈ・ｍｏｌで
あった。また、塔頂から留出したメタノールとメタクリ
ル酸メチルの共沸物の平均組成は、メタノール７６．３
質量％、ＭＭＡ２３．７質量％であった。
ルヘキシルアルコール（以下、ＥＨＯＨという。）４
１．４ｋｇ（３１８ｍｏｌ）およびＭＭＡ６３．７ｋｇ
を投入し、触媒としてテトラメトキシチタン５４．７
ｇ、重合防止剤としてＮＦを３．３ｇを加えて実施例３
と同様に反応を行ったところ、ＥＨＯＨの転化率が９９
％超すのに反応開始から２時間３０分かかり、そのとき
の反応液の組成はメタノール０．１質量％、ＭＭＡ３
０．４質量％、ＥＨＯＨ０．２質量％、２−エチルヘキ
シルメタクリレート（以下ＥＨＭＡ）６９．３質量％で
あった。反応中の単位時間当たりの留出液中の副生メタ
ノール質量は４０００ｇ／ｈ、単位時間当たりの還流液
中の副生メタノール質量は１２０００ｇ／ｈ、蒸留塔の
塔頂温度は３３７．７Ｋ、塔頂圧力は１００ｋＰａであ
り、副生メタノールの蒸気速度は３９Ｌ／ｈ・ｍｏｌで
あった。また、塔頂から留出したメタノールとメタクリ
ル酸メチルの共沸物の平均組成は、メタノール７６．３
質量％、ＭＭＡ２３．７質量％であった。
【００２８】［比較例３］蒸留塔を内径５０ｍｍのもの
に交換して実施例４と同様にして反応を行ったところ、
ＥＨＯＨの転化率が９９％を超すのに反応開始から７時
間３０分かかり、そのときの反応液の組成はメタノール
０．１質量％、ＭＭＡ３１．６質量％、ＥＨＯＨ０．３
質量％、ＥＨＭＡ６８．０質量％であった。反応中の単
位時間当たりの留出液中の副生メタノール質量は１３０
０ｇ／ｈ、単位時間当たりの還流液中の副生メタノール
質量は３１００ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３３７．７
Ｋ、塔頂圧力は１００ｋＰａであり、副生メタノールの
蒸気速度は１２Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。また、塔頂か
ら留出したメタノールとメタクリル酸メチルの共沸物の
平均組成は、メタノール７７．３質量％、ＭＭＡ２２．
７質量％であった。
に交換して実施例４と同様にして反応を行ったところ、
ＥＨＯＨの転化率が９９％を超すのに反応開始から７時
間３０分かかり、そのときの反応液の組成はメタノール
０．１質量％、ＭＭＡ３１．６質量％、ＥＨＯＨ０．３
質量％、ＥＨＭＡ６８．０質量％であった。反応中の単
位時間当たりの留出液中の副生メタノール質量は１３０
０ｇ／ｈ、単位時間当たりの還流液中の副生メタノール
質量は３１００ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３３７．７
Ｋ、塔頂圧力は１００ｋＰａであり、副生メタノールの
蒸気速度は１２Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。また、塔頂か
ら留出したメタノールとメタクリル酸メチルの共沸物の
平均組成は、メタノール７７．３質量％、ＭＭＡ２２．
７質量％であった。
【００２９】［実施例５］２００Ｌの反応釜にシクロヘ
キシルアルコール（以下、ＣＨＯＨという。）３１．９
ｋｇ（３１８ｍｏｌ）およびＭＭＡ６３．７ｋｇを投入
し、触媒としてテトラメトキシチタン２１８．８ｇ、重
合防止剤としてＮＦを２．８ｇを加えて実施例３と同様
に反応を行ったところ、ＣＨＯＨの転化率が９９％超す
のに反応開始から５時間かかり、そのときの反応液の組
成はメタノール１．１質量％、ＭＭＡ３４．７質量％、
ＣＨＯＨ０．３質量％、シクロヘキシルメタクリレート
（以下、ＣＨＭＡという。）６３．９質量％であった。
反応中の単位時間当たりの留出液中の副生メタノール質
量は１４００ｇ／ｈ、単位時間当たりの還流液中の副生
メタノール質量は１２０００ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度
は３３７．８Ｋ、塔頂圧力は１００ｋＰａであり、副生
メタノールの蒸気速度は３７Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。
また、塔頂から留出したメタノールとメタクリル酸メチ
ルの共沸物の平均組成は、メタノール７３．８質量％、
ＭＭＡ２６．２質量％であった。
キシルアルコール（以下、ＣＨＯＨという。）３１．９
ｋｇ（３１８ｍｏｌ）およびＭＭＡ６３．７ｋｇを投入
し、触媒としてテトラメトキシチタン２１８．８ｇ、重
合防止剤としてＮＦを２．８ｇを加えて実施例３と同様
に反応を行ったところ、ＣＨＯＨの転化率が９９％超す
のに反応開始から５時間かかり、そのときの反応液の組
成はメタノール１．１質量％、ＭＭＡ３４．７質量％、
ＣＨＯＨ０．３質量％、シクロヘキシルメタクリレート
（以下、ＣＨＭＡという。）６３．９質量％であった。
反応中の単位時間当たりの留出液中の副生メタノール質
量は１４００ｇ／ｈ、単位時間当たりの還流液中の副生
メタノール質量は１２０００ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度
は３３７．８Ｋ、塔頂圧力は１００ｋＰａであり、副生
メタノールの蒸気速度は３７Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。
また、塔頂から留出したメタノールとメタクリル酸メチ
ルの共沸物の平均組成は、メタノール７３．８質量％、
ＭＭＡ２６．２質量％であった。
【００３０】［比較例４］蒸留塔を内径５０ｍｍのもの
に交換して実施例５と同様に反応を行ったところ、ＣＨ
ＯＨの転化率が９９％を超すのに反応開始から１４時間
かかり、そのときの反応液の組成はメタノール１．１質
量％、ＭＭＡ３４．５質量％、ＣＨＯＨ０．３質量％、
ＣＨＭＡ６４．１質量％であった。反応中の単位時間当
たりの留出液中の副生メタノール質量は７００ｇ／ｈ、
単位時間当たりの還流液中の副生メタノール質量は５６
００ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３３７．８Ｋ、塔頂圧
力は１００ｋＰａであり、副生メタノールの蒸気速度は
１７Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。また、塔頂から留出した
メタノールとメタクリル酸メチルの共沸物の平均組成
は、メタノール７２．７質量％、ＭＭＡ２７．３質量％
であった。
に交換して実施例５と同様に反応を行ったところ、ＣＨ
ＯＨの転化率が９９％を超すのに反応開始から１４時間
かかり、そのときの反応液の組成はメタノール１．１質
量％、ＭＭＡ３４．５質量％、ＣＨＯＨ０．３質量％、
ＣＨＭＡ６４．１質量％であった。反応中の単位時間当
たりの留出液中の副生メタノール質量は７００ｇ／ｈ、
単位時間当たりの還流液中の副生メタノール質量は５６
００ｇ／ｈ、蒸留塔の塔頂温度は３３７．８Ｋ、塔頂圧
力は１００ｋＰａであり、副生メタノールの蒸気速度は
１７Ｌ／ｈ・ｍｏｌであった。また、塔頂から留出した
メタノールとメタクリル酸メチルの共沸物の平均組成
は、メタノール７２．７質量％、ＭＭＡ２７．３質量％
であった。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、メタクリル酸エステル
とアルキルアルコールとのエステル交換反応によりメタ
クリル酸アルキルエステルを製造する方法において、速
い反応速度で効率的にメタクリル酸アルキルエステルを
製造することができる。
とアルキルアルコールとのエステル交換反応によりメタ
クリル酸アルキルエステルを製造する方法において、速
い反応速度で効率的にメタクリル酸アルキルエステルを
製造することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 メタクリル酸エステルとアルキルアルコ
ールとのエステル交換反応を回分操作で実施するメタク
リル酸アルキルエステルの製造方法において、式（１）
で定義する副生アルコール蒸気速度が２５〜２００Ｌ／
ｈ・ｍｏｌとなる条件で副生アルコールを蒸留しながら
エステル交換反応を行うことを特徴とするメタクリル酸
アルキルエステルの製造方法。 副生アルコール蒸気速度［Ｌ／ｈ・ｍｏｌ］＝（Ｄ＋Ｑ）／ＭROH×Ｒ×Ｔ／ （Ｐ×Ｆ） （１） Ｄ：単位時間当たりの留出液中の副生アルコール質量
［ｇ／ｈ］ Ｑ：単位時間当たりの還流液中の副生アルコール質量
［ｇ／ｈ］ ＭROH：副生アルコールの分子量［ｇ／ｍｏｌ］ Ｒ：気体定数（８．３１）［Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ］ Ｔ：塔頂温度［Ｋ］ Ｐ：塔頂圧力［ｋＰａ］ Ｆ：原料アルコールの仕込みモル量［ｍｏｌ］ - 【請求項２】 アルキルアルコールが、イソブチルアル
コール、２−エチルヘキシルアルコールおよびシクロヘ
キシルアルコールからなる群から選ばれる少なくとも一
種である請求項１記載のメタクリル酸アルキルエステル
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12302399A JP2000319225A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | メタクリル酸アルキルエステルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12302399A JP2000319225A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | メタクリル酸アルキルエステルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000319225A true JP2000319225A (ja) | 2000-11-21 |
Family
ID=14850317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12302399A Pending JP2000319225A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | メタクリル酸アルキルエステルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000319225A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005102984A1 (ja) * | 2004-04-26 | 2005-11-03 | Daikin Industries, Ltd. | 含フッ素アクリル酸エステルの製造方法 |
| JP2011506517A (ja) * | 2007-12-19 | 2011-03-03 | エボニック レーム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | （メタ）アクリレートの製造方法 |
| WO2013157597A1 (ja) | 2012-04-21 | 2013-10-24 | 大阪有機化学工業株式会社 | ４－ヒドロキシブチルアクリレートの製造方法 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP12302399A patent/JP2000319225A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005102984A1 (ja) * | 2004-04-26 | 2005-11-03 | Daikin Industries, Ltd. | 含フッ素アクリル酸エステルの製造方法 |
| JP2011506517A (ja) * | 2007-12-19 | 2011-03-03 | エボニック レーム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | （メタ）アクリレートの製造方法 |
| WO2013157597A1 (ja) | 2012-04-21 | 2013-10-24 | 大阪有機化学工業株式会社 | ４－ヒドロキシブチルアクリレートの製造方法 |
| US9670129B2 (en) | 2012-04-21 | 2017-06-06 | Osaka Organic Chemical Industry Ltd. | Process for preparing 4-hydroxybutyl acrylate |
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