JPH0222064B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はエステル交換法によるアクリル酸また
はメタクリル酸のアルキルアミノアルキルエステ
ルの製造法に関する。 アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルアミ
ノアルキルエステルはカチオン性高分子凝集剤、
紙処理剤、繊維処理剤等の原料として有用な物質
である。 アクリル酸またはメタクリル酸の低級アルキル
エステルとアルキルアミノアルカノールとのエス
テル交換反応によつてアクリル酸またはメタクリ
ル酸のアルキルアミノアルキルエステルを製造す
ることは公知であり、触媒としてアルカリ金属ア
ルコラート、チタンアルコラート、アルミニウム
アルコラートなどのアルコラート類、有機スズ化
合物、鉛化合物、タリウム化合物などを用いるこ
とが知られている。 これらの触媒のうち、アルカリ金属アルコラー
トは副反応物質の生成、重合物の生成が起りやす
く又反応中に経時的に触媒活性が低下するという
欠点を有している。 また、チタンアルコラート、アルミニウムアル
コラートは高価な上、微量の水分の影響を受けて
触媒が失活するという欠点を有している。 更に、有機スズ化合物としては、ジブチルスズ
オキシド、ジオクチルスズオキシドなどのが知ら
れているが工業的に実施する上で触媒の活性が充
分でなく満足すべきものではない。 その他、鉛化合物、タリウム化合物は毒性の面
から取扱いおよび廃触媒の処理等に複雑な問題が
ある。 本発明者らはこれらの欠点がない優れた工業的
触媒の開発を鋭意進めた結果、触媒として一般式
R₃Sn−OH（式中Ｒは炭素数１〜12のアルキル基
又はフエニル基をあらわす）で示される有機スズ
化合物が高い活性を有し、副反応も少い優れた触
媒であることを見出し、本発明を完成するに到つ
た。 すなわち本発明は、アクリル酸又はメタクリル
酸の低級アルキルエステルとアルキルアミノアル
コールとのエステル交換反応によりアクリル酸ま
たはメタクリル酸のアルキルアミノアルキルエス
テルを製造する方法において、触媒として一般式
R₃Sn−OH（式中Ｒは炭素数１〜12のアルキル基
又はフエニル基をあらわす）を用いることを特徴
とするアクリル酸またはメタクリル酸のアルキル
アミノアルキルエステルの製造法である。 本発明で用いられる原料のアクリル酸又はメタ
クリル酸の低級アルキルエステルとは一般に原料
アルコールより炭素数の少い低級アルキルのエス
テルであり、好ましくはアクリル酸又はメタクリ
ル酸のメチル又はエチルエステルである。 本発明で用いられる原料のアルキルアミノアル
コールは、一般式

【式】 （式中R¹は水素原子又は炭素数１〜８のアル
キル基をあらわし、R²は炭素数１〜８のアルキ
ル基をあらわし、ｎは１〜４の値を有する）であ
らわされるアルキルアミノアルコールであり、適
当な例としてはメチルアミノエタノール、ジメチ
ルアミノエタノール、エチルアミノエタノール、
メチルエチルアミノエタノール、ジエチルアミノ
エタノール、ジイソプロピルアミノエタノール、
ジブチルアミノエタノール、ターシヤリーブチル
アミノエタノールなどである。 本発明で用いられる触媒の例としては、トリメ
チルスズヒドロキシド、トリエチルスズヒドロキ
シド、トリブチルスズヒドロキシド、トリオクチ
ルスズヒドロキシド、トリフエニルスズヒドロキ
シドなどがあげられる。これらの触媒はいずれも
高い活性を有するが、中でもトリフエニルスズヒ
ドロキシドは特に高活性を示す。 本発明の方法における触媒の使用量は、原料ア
ルコールに対して0.01〜10モル％、好ましくは
0.1〜３モル％である。原料のアクリル酸又はメ
タクリル酸の低級アルキルエステルの使用量は原
料アルコール１モルに対して1.2〜４モル、好ま
しくは1.5〜2.5モルの範囲である。 反応に際し原料及び生成物のエステルの重合を
防止するため反応系に重合防止剤を添加すること
ができる。通常用いられる重合防止剤としては、
フエノチアジン、ハイドロキノン、ハイドロキノ
ンモノメチルエーテル、ジ―tert―ブチルカテコ
ール、フエニルβナフチルアミン、パラフエニレ
ンジアミン等が用いられる。反応温度は40〜150
℃、好ましくは60〜140℃の範囲で行うことがで
きる。反応は通常常圧で行うが必要に応じ減圧又
は加圧下でも行うことができる。溶媒は用いる必
要はないが、使用することも可能である。溶媒を
用いる場合は、エステル交換反応で生成するアル
コールと共沸混合物を生成する不活性溶媒、たと
えばヘキサン、ベンゼン、シクロヘキサンなどの
存在下に反応を行うことができる。 以下に本発明の実施例を示すが、本発明の範囲
をこれらの実施例のみに限定するものでないこと
はいうまでもない。なお、実施例中のエステル収
率は、 エステル収率 ＝生成エステル（モル）／仕込原料アルコール（モ
ル）×100 によつて求めた。 実施例 １ 撹拌機、温度計及び分留塔を備えた内容積１リ
ツトルのフラスコにメチルメタクリレート250.3
ｇ（2.5モル）、ジメチルアミノエタノール89.1ｇ
（1.0モル）、トリフエニルスズヒドロキシド3.67
ｇ（0.01モル）及びフエノチアジン２ｇを仕込み
撹拌し乍ら加熱した。 分留塔上部から共沸してくるメタノールとメチ
ルメタクリレートの混合物を還流比５〜10で連続
的に系外に取り出しつつ反応を４時間行つた。こ
の間分留塔塔頂温度は63〜68℃、釜温は101〜125
℃であつた。 このようにして得られた反応液を分析した結果
ジメチルアミノエタノールの転化率は100％、ジ
メチルアミノエチルメタクリレートの収率は98.6
％であつた。この反応液をそのまま20〜５mmHg
で減圧蒸留して85〜75℃のジメチルアミノエチル
メタクリレートの留分151.7ｇ（純度99.9％）を
得た。エステル収率は原料アルコールに対して
96.5％であつた。 実施例 ２〜４ 実施例１と同一の装置を用い、同様な方法で、
原料アルコール及び／又は原料エステルを変えて
反応を行つた。いずれも原料アルコール１モル及
び原料エステル２モルを反応させ、触媒としてト
リフエニルスズヒドロキシドを原料アルコールに
対し１モル％、重合防止剤としてフエノチアジン
を２ｇ添加して反応を行つた。得られた結果を表
−１に示す。

【表】 比較例 １ 触媒をジオチルスズオキシドに変えた以外は実
施例１と同一の装置を用い、同様な方法で反応を
行つた。 ４時間反応させた後、反応液を分析したとこ
ろ、ジメチルアミノエタノールの転化率は97.8％
であり、ジメチルアミノエチルメタクリレートの
収率は95.4％であつた。この反応液をそのまま20
〜５mmHgで減圧蒸留して85〜75℃のジメチルア
ミノエチルメタクリレートの留分146.2ｇ（純度
99.9％）を得た。エステル収率は原料アルコール
に対して93.0％であつた。本反応において得られ
た反応液の減圧蒸留残査は極めて粘稠性の高い水
あめ状になつた。 実施例５ （触媒の活性試験） 100mlの耐圧ガラス製アンプル管にメチルメタ
クリレート12.5ｇ（0.125モル）、ジメチルアミノ
エタノール2.23ｇ（0.025モル）、フエノチアジン
0.088ｇ及び触媒0.3ｇを仕込み、封管後110℃に
加熱して反応させた。一定時間毎に開封し、反応
液を分析し、反応時間と、仕込みジメチルアミノ
エタノールに対するジメチルアミノエチルメタク
リレートの収率との関係を求めて、添付第１図の
グラフにプロツトした。第１図の結果からあきら
かな如く、曲線イの本発明の触媒（トリフエニル
スズヒドロキシド）は曲線ロの公知触媒（ジオク
チルスズオキシド）に比べ高い活性を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例５における反応時間（hr）と仕
込みジメチルアミノエタノールに対するジメチル
アミノエチルメタクリレートの収率（％）との関
係を示すグラフ図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アクリル酸またはメタクリル酸の低級アルキ
   ルエステルとアルキルアミノアルコールとのエス
   テル交換反応によりアクリル酸またはメタクリル
   酸のアルキルアミノアルキルエステルを製造する
   方法において、触媒として一般式R₃Sn−OH（式
   中Ｒは炭素数１〜12のアルキル基又はフエニル基
   をあらわす）で示される有機スズ化合物を用いる
   ことを特徴とするアクリル酸またはメタクリル酸
   のアルキルアミノアルキルエステルの製造法。