JPH0283358A - 不飽和カルボン酸アミドの製造方法 - Google Patents

不飽和カルボン酸アミドの製造方法

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JPH0283358A
JPH0283358A JP63233633A JP23363388A JPH0283358A JP H0283358 A JPH0283358 A JP H0283358A JP 63233633 A JP63233633 A JP 63233633A JP 23363388 A JP23363388 A JP 23363388A JP H0283358 A JPH0283358 A JP H0283358A
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Masanori Kitagawa
北川 政徳
Eiichi Sagawa
佐川 栄一
Akira Itoi
井樋 明
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

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、−船式(V) C)12=CCONR4 (V) (式中、R+は一般式(1)におけるR5に同じ。R4
゜R6は一般式(IV)におけるR、、R,に同じ。)
で表されるN−置換不飽和カルボン酸アミド(以下、N
−置換アミドと略する。)の製造方法に関する。
本発明によって提供されるN−置換アミドは、吸湿剤、
防曇剤、分離膜、樹脂改質剤等の広い用途を有する有用
な化合物である。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題]本発明
のN−置換アミドは、一般に不飽和カルボン酸エステル
とアミン化合物とのアミツリシスにより製造することが
できる。
ところが、不飽和カルボン酸エステルとアミノ化合物と
のアミツリシスに際しては、アミノ化合物の二重結合へ
のマイケル付加がおこり反応における目的物の選択率が
低い。また、マイケル付加物から二重結合を再生するに
は、180〜300°Cという高温で熱分解をおこない
付加したアミノ化合物を脱離させる工程が必要となるが
、この際、重合物の生成等の副反応が起こり、目的物の
収率が著しく低下する(特開昭50−111016号)
この副反応を抑制するために、低級アルコールをまず二
重結合に付加させた後、アミツリシスをおこない、次い
で、高温で脱アルコールをおこない二重結合を再生して
目的物を得る方法(特開昭49−66623号、USP
−2534585,USP−2702822)が開示さ
れている。
この方法は、低級アルコールより高価なアミン化合物が
二重結合へ付加して消費されるのを防ぐのには有効な手
段であるが、脱アルコール反応を高温でおこなうため重
合等の副反応をおこし、著しく目的物の収率が低下する
。このため、このN置換アミド合成法を工業化するには
多大な困難を有する。また、二重結合の保護法としてシ
クロペンタジェンを二重結合へのディールス・アルダ−
反応で付加させ、アミツリシス終了後、熱分解によりシ
クロペンタジェンを脱離させる方法(特開昭49−66
625号他)も開示されている。
しかし、この方法においても、副生成物の生成は免れず
、また、脱離したシクロペンタジェンの目的物からの分
離・回収工程を要し、製品中へのシクロペンタジェンの
微量の混入が避けられず、製品品質を低下させる等の欠
点を有する。
〔課題を解決するための手段及び作用]本発明者らは、
副生成物を伴わずにN−置換アミドを収率よく製造する
方法について鋭意検討した結果、−船式(1) %式%(1) (式中、R1は水素またはメチル基を示し、R2は炭素
数1〜3のアルキル基を示す。)で表されるアクリル酸
エステル類またはメタクリル酸エステル類(以下、(メ
タ)アクリル酸エステル類とする。
)に−船式(ff) R3−OR(■) (式中、Riは炭素数1〜3のアルキル基を示す。
)で表される低級アルコール(以下、低級アルコールと
する。)を触媒を用いて付加させて一般式([) %式%() (式中、l!1.Rzは一般式<1)におけるI?、、
R,に同じ。R1は一般式(II)におけるR1に同じ
。)で表されるβ−アルコキシ置換カルボン酸エステル
(以下、β−アルコキシ置換カルボン酸エステルとする
。)を合成し、次に、これと−船式(IV)HN−R4
(IV ) (式中、Ra、Rsは炭素数1〜5のアルキル基を示す
。)で表される第二級アミン(以下、二級アミンとする
。)とをアミツリシス反応させてβ−アルコキシ置換カ
ルボン酸アミドを合成し、次いで、触媒を用いて温和な
条件でアルコールを脱離させて二重結合を再生すること
により、高収率で目的物を製造する方法、すなわち、β
−アルコキシ置換カルボン酸アミドからのアルコールF
IIIM反応において触媒を用いて温和な条件で実行す
ることにより、特開昭49−66623号記載の方法の
欠点を解消し、工業的に有利にβ−アルコキシ置tAカ
ルボン酸エステルを原料にしてN−置換アミドを製造す
る方法を確立したものである。
すなわち、本発明シよ、(メタ)アクリル酸エステル類
と低級アルコールとを塩基性触媒存在下に反応させてβ
−アルコキン置換カルボン酸エステルを合成し、次いで
、これに二級アミンを反応させてβ−アルコキシ置換カ
ルボン酸アミドを生成させ、次いで、塩基性触媒存在下
に低級アルコールを脱離させることにより不飽和基を形
成せしめることをweとするN−置換アミドの製造方法
である。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明で使用する(メタ)アクリル酸エステル類として
は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタフリルミn−プロピ
ル、メタクリル酸イソプロピル等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステル類と反応させる低級アルコ
ールとしては、メタノール、エタノール、ロープロバノ
ール、イソプロパツール等が挙げられる。
二級アミンとしては、ジメチルアミン、ジエチルアミン
、N、N−エチルプロピルアミン、N、N−メチルブチ
ルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルア
ミン、N、N−エチルブチルアミン、ジ−ミーブチルア
ミン、ジイソブチルアミン、ジイソチルアミン等を挙げ
ることができる。
本発明においては、先ず前記(メタ)アクリル酸エステ
ル類への低級アルコールの付加によりβ−アルコキシ置
換カルボン酸エステルを得る。
(メタ)アクリル酸エステル類に対する低級アルコール
の仕込みモル比は、0.3〜3の範囲が好ましく、反応
温度は60’C−125°Cが好ましい。
低級アルコールを付加させる触媒としては塩基性触媒が
よく、例えば、ナトリウムメチラート、水酸化カリウム
、水酸化ナトリウム等が挙げられる。
次に得られたβ−アルコキシ置換カルボン酸エステルと
二級アミンとのアミツリシスによりβアルコキン置換カ
ルボン酸アミドを合成することができる。
β−アルコキシ置換カルボン酸エステルに対する二級ア
ミンの仕込みモル比は、0.3〜3の範囲が好ましい。
反応温度は、40〜180 ’Cが望ましい。アミツリ
シスに際しては、副生アルコールの沸点が二級アミンよ
り低い場合は、副生ずるアルコールを反応系から留去し
ながら反応を進めるのが反応速度を高め転化率を上げる
うえで有利である。また、反応は二級アミンの塩基性の
ため、無駐媒でも進行するが公知の塩基性のアミツリシ
ス触媒を添加することも可能である。
1尋られたβ−アル2干シ置換カルボン酸アミドは、減
圧蒸留により精製して次の工程に使用してもよいが、反
応終了後、未反応の原料及び低沸副生成物を留去するの
みで次の反応に使用することも可能である。
次にβ−アルコキシ置換カルボン酸アミドより低級アル
コールを脱離させてN−置換アミドを合成するが、この
際、従来おこなわれている高温でのクラッキングにより
目的物を製造した場合には重合物等の好ましくない副生
成物を多量に生じ、目的物の精製を煩雑にし収率を著し
く低下させるから、本発明においては、触媒を使用して
温和な条件でアルコールを脱離させることが肝要である
低級アルコールを脱離させる触媒としては、酸塩基触媒
でもよく、特に塩基性触媒が良い。
塩基性触媒としては、例えば、ナトリウムメチラート、
水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム
等が挙げられる。
触媒の添加に際しては、不活性な溶剤に溶かして反応系
へ添加することも固体のまま添加することも可能である
反応は副反応を抑えるため低温でおこなうことが好まし
く、反応温度は50〜170 ’Cの範囲が好ましい。
反応圧力は50〜760mmHgで、生成する低級アル
コールを留去しつつ反応を進めることが反応速度を高め
る点から望ましい。
副反応を防ぐもう一つの手段として、溶剤を使用するこ
とも可能である。本発明においては溶剤を使用しなくて
もよいが、溶剤を使用した場合でも生成物の収率の低下
をまね(ことはなく、良好な方法である。溶剤としては
、N、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルア
セトアミド、N、N−ジメチルスルホキシド、トルエン
、キシレン等が挙げられる。
反応終了後、反応液の塩基性触媒を中和するか、抽出操
作により塩基性触媒を除去するか、不溶の塩基性触媒を
濾過または遠心分離により除去した後、目的物を蒸留等
により精製する。
なお、反応中及び目的物の精製中には、公知の重合禁止
剤を添加することが好ましく、重合禁止剤としては、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、クペロン等が適当である。
〔実施例] 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1 〔アルコール付加〕 還流器をつけたナス型フラスコにメタクリル酸メチル2
00.2g(2モル)、メタノール160.2g(5モ
ル)、触媒としてナトリウムメチラート6.0gを入れ
、温度を83°Cにして5時間反応させた。
反応終了後、当量の酢酸を加えて触媒を中和した。低沸
分を除去して、β−メトキシイソ酪酸メチル213.6
gを得た。純度は99.0%であった。
〔アミツリシス〕
撹拌器及び塔頂に分留装置をつけてガラス製うッシヒリ
ングを充填した塔を有する四ツロフラスコに前記アルコ
ール付加で得られた反応液を入れ、ジ−n−プロピルア
ミン283.3g (2,8モル)を入れ、128°C
で生成するメタノールを留去しな−がら反応を進めた0
反応は24時間で終了し、反応終了後、未反応のジ−n
−プロピルアミンを減圧下で留去した。さらに低沸分留
去後321.6gの反応液を得た。
反応液のN、N−ジ−n−プロピル−β−メトキシイソ
ブチルアミドの含有率は90%であった。
〔アルコール脱離〕
前記アミツリシスで得られた反応液を前記アミツリシス
と同様に反応器に入れ、触媒として水酸化リチウム5.
6g、重合禁止剤としてクペロン0.8gを添加して1
35°C120C120Oで反応をおこなった。
反応の際に副生ずる低級アルコールを反応系から留去し
ながら反応を進めた0反応は8時間で終了し、得られた
反応液を減圧蒸留で精製してN、N−ジ−n−プロピル
メタクリルアミド214.6gを得た。純度は99.8
%で、収率は63%(仕込メタクリル酸メチル基準)で
あった。
実施例2 〔アルコール付加〕 還流器をつけたナス型フラスコにアクリル酸メ。
チル172.2g(2モル)、メタノール160.2g
(5モル)、触媒として水酸化カリウム5.0gを入れ
、温度を69°Cにして4時間反応させた。反応終了後
、当量の酢酸を加えて触媒を中和した。低沸分を除去し
て、β−メトキシプロピオン酸メチル203.5gを得
た。純度は98.7%であった。
〔アミツリシス] 攪拌器及び塔頂に分留装置をつけ、ガラス製うフシヒリ
ングを充填した塔を有する四ツロフラスコに前記アルコ
ール付加で得られた反応液を入れ、ジ−n−プロピルア
ミン364.2g (3,6モル)を入れ、143°C
で生成するメタノールを留去しながら反応を進めた0反
応は18時間で終了し、反応終了後、未反応のジ−n−
プロピルアミンを減圧下で留去した。さらに低沸分留去
後、310.9gの反応液を得た。
反応液のN、N−ジ−n−プロピル−β−メトキシプロ
ピオアミドの含有率は92%であった。
〔アルコール脱離〕
前記アミツリシスで得られた反応液を前記アミツリシス
と同様に反応器にいれ、触媒として水酸化カルシウム9
.2g、重合禁止剤としてクペロン0゜9gを添加して
132°C1200+amHgで反応をおこなった0反
応の隙に副生ずる低級アルコールを反応系から留去しな
がら反応を進めた0反応は6時間で終了し、得られた反
応液を減圧蒸留で精製してN。
N−ジーn−プロピルアクリルアミド258.5gを得
た。
純度は99.6%で、収率は68.9%(仕込アクリル
酸メチル基準)であった。
〔発明の効果〕
これまで知られていた高温によるβ−アルコキン置換カ
ルボン酸アミドの脱メタノール化の方法は、重合物等の
生成等により著しく収率が低下するという欠点を存し、
このため工業化が困難であったが、本発明のβ−アルコ
キシ置換カルボン酸アミドからのアルコール脱離を触媒
を用いて温和な条件で実行する方法は、不飽和カルボン
酸エステルを原料として工業的に有利にN−置換アミド
を製品品質に問題を生ずることなく製造することを可能
にした。
特許出願人  三井東圧化学株式会社

Claims (1)

  1. 【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 ) (式中、R_1は水素またはメチル基を示し、R_2は
    炭素数1〜3のアルキル基を示す。)で表されるアクリ
    ル酸エステル類またはメタクリル酸エステル類と一般式
    (II) R_3−OH(II) (式中、R_3は炭素数1〜3のアルキル基を示す。 )で表される低級アルコールとを塩基性触媒存在下に反
    応させて一般式(III) ▲数式、化学式、表等があります▼(III) (式中、R_1、R_2は一般式( I )におけるR_
    1、R_2に同じ。R_3は一般式(II)におけるR_
    3に同じ。)で表されるβ−アルコキシ置換カルボン酸
    エステルを合成し、次いで、これに一般式(IV) ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) (式中、R_4、R_5は炭素数1〜5のアルキル基を
    示す。)で表される第二級アミンを反応させてβ−アル
    コキシ置換カルボン酸アミドを生成させ、次いで、塩基
    性触媒存在下に低級アルコールを脱離させることにより
    不飽和基を形成せしめることを特徴とする一般式(V) ▲数式、化学式、表等があります▼(V) (式中、R_1は一般式( I )におけるR_1に同じ
    。R_4、R_5は一般式(VI)におけるR_4、R_
    5に同じ。)で表されるN−置換不飽和カルボン酸アミ
    ドの製造方法。
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