JPH0228148A

JPH0228148A - ラクタム誘導体の精製法

Info

Publication number: JPH0228148A
Application number: JP17705888A
Authority: JP
Inventors: Shigemitsu Tachi; 太智　重光; Yoshimasa Takahashi; 良昌高橋; Yoshikimi Yamamoto; 山本　義公
Original assignee: Ouchi Shinko Chemical Industrial Co Ltd
Current assignee: Ouchi Shinko Chemical Industrial Co Ltd
Priority date: 1988-07-18
Filing date: 1988-07-18
Publication date: 1990-01-30
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JP2729806B2

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）本発明は反応式（１）で示される反応に従い、−数式［
Ｉ］で示されるアニリン誘導体と一般式［ＩＩ］で示さ
れるラクトン誘導体とを反応させて得られる一般式［Ｉ
１１］で示されるラクタム誘導体の粗反応物を酸の存在
下、蒸留精製する方法に閏するものである。

Ｒ１＋　　　Ｒ２０（１）（ただし、式中、Ｒ４、Ｒ２は水素原子、炭素原子１か
ら８のアルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基
、アルキルアミノ基、アワールアミノ基及びハロゲンを
、Ｒ３は水素原子、炭素原子１から９のアルキル基を、
ｎは２〜１３の整数を表す。）（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）ラクタム誘導体はナイロン等のポリマー合成中間体とし
て有用なものである。

ラクタム誘導体の製造法について、Ｎ−フェニル−２−
ピロリドンを例にとって説明すると、従来、シクロペン
タノンとアニリンの反応［Ｈ。

Ｋｕｎｚｅｋ、Ｇ、Ｂａｒｎ　ｉ　ｋＯＷ：Ｃｈｅｍ。

Ｂｅｒ、、１０２，３５１　（１９６９）ｉ、４ブロモ
−ｎ−ブチリルクロライドとアニリンの反応［Ｍ、Ｓ、
Ｍａｎｈａｓ、Ｓ、Ｊ、Ｊｅｎｑ：Ｊ、Ｏｒｇ、Ｃｈｅ
ｍ、、３２，１２４６　（１９６７）］、７−プチロラ
クトンとアニリンの反応［Ｗ、Ｍｅ’ｙｅｒ、Ｗ、Ｐ、
Ｖａｎｃｘｈａｎ　：Ｊ。

Ｏｒｑ、Ｃｈｅｍ、、２２，１５５４　（１９５７）］
、］Ｔ−ブチロラクトとアニリンの塩酸塩の反応［３，
Ｓ、　Ｋｕｋａ　ｌ　ｅｎｋｏ、　Ｎ、　Ａ、　Ｇ　−
ｒａｃｈｅｖａ　：Ｋｈ　ｉｍ、Ｇｅｔｅｒｏｔｓ−ｉ
ｋｌ、５ｏｅｄ　ｉｎ、７，７７３　（１９７１＞、Ｃ
ｈｅｍ、Ａｂｓｔｒ、、７６．２５００７ｇ（１９７２
）］等が報告されていると共に精製法としては、通常、
中和された反応物に対して蒸留精製法あるいは再結晶法
が用いられている。

これらの製造法、精製法のうち、工業的に製造する場合
は、反応としては収率、反応工程の短さの観点からアニ
リンとγ−ブチロラクトンの反応が、精製法としては、
簡便さの観点から蒸留精製が優れていると判断される。

しかしながら、アニリンとＴ−ブチロラクトンとの反応
によるＮ−フェニル−２−ピロリドンの製造法は、粗反
応物を蒸留精製した主留（Ｎ−）エコルー２−ごロリド
ン）が高純度であるものの簿褐色を呈し、このものをナ
イロン等のポリマー合成原料として用いた場合、ポリマ
ー生成物を着色汚染させる原因ともなる。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、上記の問題点を克服すべく鋭意研究を重
ねた結果、アニリン誘導体［Ｉ］とラクトン誘導体［Ｉ
Ｉ］との反応により得られた粗ラクタム誘導体［１［Ｉ
］の反応物を蒸留精製するに際し、その粗反応物を酸の
存在下、蒸留精製することにより、極めて色調の改善さ
れた無色のラクタム誘導体［Ｉ［［］を主留として得ら
れることを見出し、本発明を完成させるに至った。

以下、本発明の実施の態様を説明する。

本発明に用いるアニリン誘導体［Ｉ］は、アニリン、ｐ
−トルイジン、ｍ−トルイジン、〇−トルイジン、混合
トルイジン、２．３−キシリジン、２．４−キシリジン
、２，５−キシリジン、２゜６−キシリジン、３．４−
キシリジン、３，５−キシリジン、混合キシリジン、ｐ
−エチルアニリン、ｍ−エチルアニリン、０−エチルア
ニリン、ｐ−ｎ−プロピルアニリン、ｐ−ｎ−ブチルア
ニリン、Ｎ、Ｎ−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、
Ｎ、Ｎ−ジエチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−メチ
ル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−シクロへキシル−ｐ
−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−ｐ−フェニレン
ジアミン、Ｎ−トリル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｏ−
クロロアニリン、ｍ−クロロアニリン、ｐ−クロロアニ
リン、０−ブロモアニリン、ｍ−ブロモアニリン、ｐ−
ブロモアニリン、ｐ−ｎ−ペンチルアニリン、ｐ−ｎ−
ヘキシルアニワン、ｐ−ｎ−へ１チルアニリン、ｐ−ｎ
−オクチルアニリン、ｐ−メトキシアニリン、ｐ−エト
キシアニリン等が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。

本発明に用いるラクトン誘導体Ｉｎ］は、γ−ブチロラ
クトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、ε
−カプロラクトン、γ−ヘキサラクトン、γ−ヘプタラ
クトン、γ−ノナラクトン、δ−ノナラクトン、δ−デ
カラクトン、ｒ−ウンデカラクトン、γ−ドテカラクト
ン、δ−ドテカラクトン、δ−テトラデカラクトン、１
５−ペンタデカラクトン等が挙げられるが、これらに限
定されるものではない。

本発明に用いる反応は、溶媒存在下おるいは無溶媒下、
反応中生成する水を系外に留去しながら行うのが好まし
いが、溶媒存在下反応を行う場合用いる溶媒としては、
ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベ
ンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン、ジエチル
ベンゼン等が挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。

本発明に用いる反応は、酸触媒存在下あるいは無触媒下
、反応を行うことができるが、工業的には酸触媒存在下
、反応を促進させるのが好ましい。

この酸触媒存在下、反応を行う場合用いる酸触媒として
は、硫酸、硫酸アンモニウム、硫酸水素ナトリウム、硫
酸水素カリウム、塩酸、リン酸、ポリリン酸、メタリン
酸、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニ
ウム、リン酸三アンモニウム、リン酸二水素ナトリウム
、リン酸−ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン
酸三ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸−カリ
ウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウム、ビス
（リン酸二水素）カルシウム、リン酸−カルシウム、リ
ン酸水素カルシウム、リン酸二カルシウム、リン酸三カ
ルシウム、リン酸水素ナトリウム等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。

本発明に用いる、アニリン誘導体［Ｉ］とラクトン誘導
体［ｎｌとの反応により得られた粗ラクタム誘導体［Ｉ
ＩＩ］の反応物を蒸留精製する際に、その粗反応物中に
共存させる酸は、硫酸、硫酸アンモニウム、硫酸水素ナ
トリウム、硫酸水素カリウム、塩酸、リン酸、ポリリン
酸、メタリン酸、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水
素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、リン酸二水
素ナトリウム、リン酸−ナトリウム、リン酸水素二ナト
リウム、リン酸三ナトリウム、リン酸二水素カリウム、
リン酸−カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カ
リウム、ビス（リン酸二水素）カルシウム、リン酸−カ
ルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸二カルシウム
、リン酸三カルシウム、リン酸水素ナトリウム等が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。

本発明の反応を酸触媒存在下で行う場合の酸触媒の使用
量は、ラクトン誘導体［■１１モルに対して０．００１
〜１．０モル、好ましくは０．０１〜０．５モルの範囲
である。

本発明の反応に用いるアニリン誘導体［Ｉ］の使用量は
、ラクトン誘導体［■］１モルに対して０．５〜３．０
モル、好ましくは１．０〜２．０の範囲である。

本発明の反応を溶媒存在下で行う場合の溶媒使用量は、
ラクトン誘導体［■］１モルに対して１０〜１０００１
１ｉ！、好ましくは５０〜５００ｒｄの範囲である。

本発明の反応に用いる反応温度は、５０〜３００℃で行
うことが出来るが、好ましくは１００〜２５０℃の範囲
である。ただし、溶媒存在下で反応を行う場合は、用い
た溶媒で還流可能な温度をも、本発明の反応温度範囲に
包含するものである。

本発明の、アニリン誘導体［Ｉ］とラクトン誘導体［１
］との反応により得られた粗ラクタム誘導体［１１１］
の反応物を蒸留精製する際に、その粗反応物中に共存さ
せる酸の使用量は、ラクトン誘導体［■］１モルに対し
て０．００１〜１．０モル、好ましくは０．０１〜０．
５モルの範囲である。ただし、本発明の反応工程中、中
和操作を行わない場合、反応時用いた酸触媒を蒸留精製
時の粗反応物に共存する酸とみなす。

（発明の効果）本発明により、アニリンＸ１体［Ｉ］とラクトン誘導体
［ｎ］との反応から色調の著しく改善された無色の高純
度ラクタム誘導体［Ｉ［１］を高収率で容易に得ること
ができる。この本発明により得られたラクタム誘導体［
１１１］をナイロン等のポリマー合成原料に用いた場合
、ポリマー生成物を着色汚染させることはない。

次に、ラクタム誘導体［Ｉ［Ｉ］の製造例として、Ｎ−
７エニルー２−ピロリドンを挙げて、実施例により本発
明の効果をさらに詳細に説明する。

（実施例）［実施例１〜３］還流冷却器、Ｗ！拌機、温度計を装備した四つロフラス
コにγ−ブチロラクトン８６．０ｇ［１゜０モル］、ア
ニリン１３９．５ｇ［１，５モル］、リンｍ１（８５％
＞５．８ｇ［０，０５モル］を仕込み、加熱昇温後、撹
拌上生成する水を系外に留去しながら、所定温度で所定
時間反応を行い、所定量の水（１８ｍ＞が留去したとこ
ろで反応を終了した。次に反応系にキシレン１００ｍ１
と中和当量の炭酸ナトリウムを溶解させた水１００ｄを
加え、６０℃で３０分間加熱攪拌後、静は分液した。

ざらに、水１００ｍ１を加え、６０℃で３０分間加熱攪
拌後、静置分液するという水洗操作を２回繰り返した。

得られた有機相からキシレンを留去後、得られた粗反応
物にリン酸（８５％）［実施例１：２．３ｙ　（０，０
２モル）、実施例２：５．８９（０，０５モル）、実施
例３：１１．６９　（０゜１０モル）］を添加し、減圧
蒸留することにより目的物であるＮ−フェニル−２−ピ
ロリドンを沸点（２０ｍｍＨｇ）：１９０〜１９３℃の
留分として得た。

得られたＮ−フェニル−２−ピロリドンの色調は、試料
１０ｇをキシレン９０ｇに溶解させた溶液について、Ｊ
　ｌ５Ｋ４１０１−１９８３　［有機中間物（染料中間
物）一般試験方法］の１３（色数測定方法）に準拠して
ハーゼン標準液との目視による比較でハーゼン標準液の
番号を測定した。

また、Ｎ−フェニル−２−ピロリドンの純度はガスクロ
マトグラフィーの面積百分率により求めた。

［比較例１］実施例１において、反応、中和、水洗、キシレン留去後
、得られた粗反応物にリン酸を添加することなく、引き
続いて減圧蒸留して目的物であるＮ−フェニル−２−ピ
ロリドンを得た以外は実施例１と同一操作を行った。

［実施例４］実施例２において、中和、水洗操作を省略し、反応終了
後、引き続いてキシレンを留去し、得られた粗反応物に
リン酸を添加することなく減圧蒸留して目的物であるＮ
−フェニル−２−ピロリドンを得た以外は、実施例２と
同一操作を行った。

［実施例５，６］実施例４において、酸としてリン酸の代わりに硫酸（９
５％＞５．２ｇ［０，０５モル］　（実施例５）、又は
リン酸二水素アンモニウム５．８ｇ（０，０５モル）　
（実施例６）を用いた以外は、実施例４と同一操作を行
った。

［比較例２］比較例１において、酸触媒としてリン酸の代わりに硫酸
（９５％＞５．２９　［０，０５モル］を用いた以外は
、比較例１と同一操作を行った。

実施例１〜６及び比較例１，２の結果を表−１に示した
。

表−１から分るように、アニリンとγ−ブチロラクトン
との反応から得られた粗反応物を蒸留精製する際に、そ
の粗反応物に酸が共存すると著しく色調の改善されたＮ
−フェニル−２−ピロリドンが高純度で得られることが
明らかである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般式［ I ］　 ▲数式、化学式、表等があります▼［ I ］（ただし、式中、Ｒ＾１、Ｒ＾２は水素原子、炭素原子
１から８のアルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミ
ノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基及びハロゲ
ンを表す。）で示されるアニリン誘導体を、一般式［II］▲数式、化
学式、表等があります▼［II］（ただし、式中、Ｒ＾３は水素原子、炭素原子１から９
のアルキル基を、ｎは２〜１３の整数を表す。）で示されるラクトン誘導体と反応させて得られる一般式
［III］ ▲数式、化学式、表等があります▼［III］で示されるラクタム誘導体の粗反応物を蒸留精製するに
際し、その粗反応物を酸存在下、蒸留することを特徴と
するラクタム誘導体の精製法。
（２）酸がリン酸、リン酸二水素アンモニウム、硫酸の
少なくとも一種である特許請求の範囲第（１）項記載の
精製法。