JPH04316547A - Method for producing N-methylol acrylamide - Google Patents
Method for producing N-methylol acrylamideInfo
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- JPH04316547A JPH04316547A JP3106385A JP10638591A JPH04316547A JP H04316547 A JPH04316547 A JP H04316547A JP 3106385 A JP3106385 A JP 3106385A JP 10638591 A JP10638591 A JP 10638591A JP H04316547 A JPH04316547 A JP H04316547A
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、アクリルアミドとホル
ムアルデヒドまたはパラホルムアルデヒドとを反応せし
めることによってN−メチロールアクリルアミドを製造
する方法に関するものである。N−メチロールアクリル
アミドは、繊維処理、感光性樹脂、接着剤、塗料などに
広く用いられる架橋性モノマーである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing N-methylolacrylamide by reacting acrylamide with formaldehyde or paraformaldehyde. N-methylol acrylamide is a crosslinking monomer widely used in fiber treatments, photosensitive resins, adhesives, paints, etc.
【0002】0002
【従来の技術】N−メチロールアクリルアミドの製造法
については、従来から種々の方法が知られている。例え
ば、アクリルアミドとホルムアルデヒドとを水性溶媒中
で水酸化ナトリウムを触媒として、アクリルアミド濃度
60から97%で反応させる方法(特公昭38−153
58号公報)、アクリルアミドとホルムアルデヒドとを
無溶媒で、トリエチルアミンやトリエタノールアミンの
ような三級アミン類を触媒として用いて反応させる方法
(特公昭35−4208号公報)、無溶媒または水もし
くは有機溶媒中で塩基性陰イオン交換樹脂を触媒とする
方法(特開昭49−14418号公報、特開昭49−3
6615号公報および特開昭49−127912号公報
)、等が提案されている。BACKGROUND OF THE INVENTION Various methods have been known for producing N-methylolacrylamide. For example, a method in which acrylamide and formaldehyde are reacted in an aqueous solvent using sodium hydroxide as a catalyst at an acrylamide concentration of 60 to 97% (Japanese Patent Publication No. 38-153
58), a method of reacting acrylamide and formaldehyde without a solvent using tertiary amines such as triethylamine or triethanolamine as a catalyst (Japanese Patent Publication No. 35-4208), a method without a solvent or with water or an organic A method using a basic anion exchange resin as a catalyst in a solvent (JP-A-49-14418, JP-A-49-3
No. 6615 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 127912/1983), etc. have been proposed.
【0003】しかしながら、従来のN−メチロールアク
リルアミド製造法では副反応物生成の抑制が十分でなく
、反応液中に副生成物が蓄積され、N−メチロールアク
リルアミドの収率が低下するのみならず、高純度のN−
メチロールアクリルアミドを得るには煩雑な精製工程を
必要としなければならないこと、触媒の使用量が多いこ
と、あるいは触媒が比較的高価なものであることなど、
工業的に実施する方法としては改善すべき問題があった
。However, in the conventional method for producing N-methylolacrylamide, the production of by-products is not sufficiently suppressed, and by-products accumulate in the reaction solution, which not only reduces the yield of N-methylolacrylamide, but also High purity N-
Obtaining methylol acrylamide requires a complicated purification process, requires a large amount of catalyst, or is relatively expensive.
There were problems that needed to be improved as a method for industrial implementation.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来法にお
ける問題点を解決すべくなされたもので、その目的は工
業的に有利に実施することのできるN−メチロールアク
リルアミドの製造法を提供することにある。さらに具体
的には、反応選択率を向上させ、副反応生成物の生成を
抑制することにより、高純度のN−メチロールアクリル
アミドを高収率で得ることのできるN−メチロールアク
リルアミドの製造法を提供することにある。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention was made to solve the problems in conventional methods, and its purpose is to provide a method for producing N-methylolacrylamide that can be carried out industrially advantageously. There is a particular thing. More specifically, it provides a method for producing N-methylolacrylamide that can obtain high-purity N-methylolacrylamide in high yield by improving reaction selectivity and suppressing the production of side reaction products. It's about doing.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成すべく鋭意研究の結果、N−メチロールアクリルア
ミドを製造する際にモリブデン酸素酸塩あるいはタング
ステン酸素酸塩を触媒に共存させて反応を行なうと副生
物の生成が抑制され、高選択率で反応が進行することを
見出して本発明に到達した。[Means for Solving the Problem] As a result of intensive research to achieve the above object, the present inventors have developed a method for producing N-methylolacrylamide by coexisting a molybdenum oxyacid or a tungsten oxyacid with a catalyst. The present invention was achieved by discovering that by carrying out this process, the formation of by-products was suppressed and the reaction proceeded with high selectivity.
【0006】本発明は、水性溶媒中、アクリルアミドと
ホルムアルデヒドまたはパラホルムアルデヒドを塩基性
触媒存在下で反応させ、N−メチロールアクリルアミド
を製造する方法において、該反応をモリブデン酸素酸塩
および/またはタングステン酸素酸塩の共存下で行なう
ことを特徴とするN−メチロールアクリルアミドの製造
法に関するものである。The present invention provides a method for producing N-methylolacrylamide by reacting acrylamide with formaldehyde or paraformaldehyde in the presence of a basic catalyst in an aqueous solvent, and the reaction is carried out using molybdenum oxyacid and/or tungsten oxyacid. The present invention relates to a method for producing N-methylolacrylamide, which is characterized in that it is carried out in the presence of a salt.
【0007】以下に本発明の実施態様について説明する
。本発明の方法は、出発原料であるアクリルアミドとホ
ルムアルデヒドまたはパラホルムアルデヒドとを水性溶
媒中、触媒として塩基性触媒とモリブデン酸素酸塩およ
びタングステン酸素酸塩のいづれか一つ、あるいは両者
とを用いて反応を行なうことからなる。[0007] Embodiments of the present invention will be explained below. The method of the present invention involves reacting acrylamide, which is a starting material, with formaldehyde or paraformaldehyde in an aqueous solvent using a basic catalyst and one or both of molybdenum oxyacid and tungsten oxyacid as a catalyst. It consists of doing.
【0008】本発明に用いる出発原料であるアクリルア
ミドは水溶液あるいは結晶のいずれのものでもよい。ま
た、ホルムアルデヒドは水溶液が好ましく、市販の37
%ホルマリンを用いることができる。パラホルムアルデ
ヒドも市販の純度70から95%のものでよい。[0008] Acrylamide, which is a starting material used in the present invention, may be either an aqueous solution or a crystal. Further, formaldehyde is preferably an aqueous solution, and commercially available 37
% formalin can be used. Paraformaldehyde may also be commercially available with a purity of 70 to 95%.
【0009】本発明におけるアクリルアミドとホルムア
ルデヒドあるいはパラホルムアルデヒドとの使用割合は
、アクリルアミド1モルに対しホルムアルデヒドあるい
はパラホルムアルデヒド(ホルムアルデヒド換算)は0
.5から2モル、好ましくは0.8から1.5モルの範
囲がよい。[0009] The ratio of acrylamide and formaldehyde or paraformaldehyde used in the present invention is such that formaldehyde or paraformaldehyde (in terms of formaldehyde) is 0 per mole of acrylamide.
.. The amount ranges from 5 to 2 mol, preferably from 0.8 to 1.5 mol.
【0010】本発明に用いる溶媒は、水または水とこれ
に可溶な有機溶媒との混合溶媒であればよく、有機溶媒
としてはメタノール、エタノール、アセトンなどを挙げ
ることができる。混合溶媒を用いる場合の水の割合は5
0%(wt)以上が好ましい。The solvent used in the present invention may be water or a mixed solvent of water and an organic solvent soluble therein. Examples of the organic solvent include methanol, ethanol, and acetone. When using a mixed solvent, the proportion of water is 5
It is preferably 0% (wt) or more.
【0011】本発明に用いることのできる塩基性触媒と
しては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、水酸化ルビジウム、水酸化カルシウム、水酸化
バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、リン酸三ナ
トリウム、リン酸二ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム
、リン酸三カリウム、リン酸二カリウム、ホウ酸ナトリ
ウム、アルミン酸ナトリウムおよびケイ酸ナトリウムの
ようなアルカリまたはアルカリ土類金属塩類、トリエチ
ルアミン、トリエタノールアミン、N−エチルモルホリ
ンおよびN,N−ジエチルヒドロキシルアミンのような
三級アミン類、ナトリウムアルコキシドやカリウムエト
キシドのような金属アルコキシド類、アンバーライトI
RA400、アンバーリストA26などの強塩基性陰イ
オン交換樹脂などを挙げることができる。Basic catalysts that can be used in the present invention include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, and trisodium phosphate. , alkali or alkaline earth metal salts such as disodium phosphate, sodium pyrophosphate, tripotassium phosphate, dipotassium phosphate, sodium borate, sodium aluminate and sodium silicate, triethylamine, triethanolamine, N- Tertiary amines such as ethylmorpholine and N,N-diethylhydroxylamine, metal alkoxides such as sodium alkoxide and potassium ethoxide, Amberlite I
Examples include strong basic anion exchange resins such as RA400 and Amberlyst A26.
【0012】本発明において用いる塩基性触媒の量は、
アクリルアミド1モルに対して0.001から10モル
%、好ましくは0.01から5モル%の範囲の中から選
ばれる。[0012] The amount of basic catalyst used in the present invention is
It is selected from the range of 0.001 to 10 mol%, preferably 0.01 to 5 mol%, based on 1 mol of acrylamide.
【0013】本発明で用いるモリブデン酸素酸塩類とし
ては、モリブデン酸リチウム、モリブデン酸ナトリウム
、モリブデン酸カリウム、リンモリブデン酸リチウム、
リンモリブデン酸ナトリウム、ケイモリブデン酸リチウ
ム、ケイモリブデン酸ナトリウムなどを挙げることがで
きる。The molybdenum oxyacid salts used in the present invention include lithium molybdate, sodium molybdate, potassium molybdate, lithium phosphomolybdate,
Examples include sodium phosphomolybdate, lithium seiimolybdate, and sodium seiimolybdate.
【0014】また、タングステン酸素酸塩類としては、
タングステン酸リチウム、タングステン酸ナトリウム、
タングステン酸カリウム、リンタングステン酸リチウム
、リンタングステン酸ナトリウム、ケイタングステン酸
リチウム、ケイタングステン酸ナトリウムなどを挙げる
ことができる。これらのモリブデン酸素酸塩またはタン
グステン酸素酸塩は2種類以上を混合して使用すること
もできる。[0014] Furthermore, as tungsten oxyacid salts,
Lithium tungstate, sodium tungstate,
Examples include potassium tungstate, lithium phosphotungstate, sodium phosphotungstate, lithium silicotungstate, and sodium silicotungstate. Two or more types of these molybdenum oxyacids or tungsten oxyacids can also be used in combination.
【0015】モリブデン酸素酸塩あるいはタングステン
酸素酸塩の使用量は、共存させる塩基性触媒1モルに対
し0.1から20モル、好ましくは0.5から12モル
の範囲の中から選ばれる。The amount of molybdenum oxyacid or tungsten oxyacid to be used is selected from the range of 0.1 to 20 mol, preferably 0.5 to 12 mol, per mol of the basic catalyst coexisting.
【0016】反応は、反応温度が20から80℃、好ま
しくは30から60℃の範囲、反応溶液のpHが7以上
、好ましくは8から12の範囲で実施するのがよい。The reaction is preferably carried out at a reaction temperature of from 20 to 80°C, preferably from 30 to 60°C, and at a pH of 7 or more, preferably from 8 to 12.
【0017】本発明の方法によれば、副生物の少ないN
−メチロールアクリルアミドが水溶液として得られる。
結晶のN−メチロールアクリルアミドを得る場合は、反
応溶液から該アミドを晶析、分離することにより容易に
高純度のものが得られる。According to the method of the present invention, N
- Methylolacrylamide is obtained as an aqueous solution. When obtaining crystalline N-methylolacrylamide, highly pure one can be easily obtained by crystallizing and separating the amide from the reaction solution.
【0018】また、N−メチロールアクリルアミドは溶
解性がよく、反応溶液からN−メチロールアクリルアミ
ドを分離した後の分離母液には未反応原料と共に生成物
のN−メチロールアクリルアミドも含まれている。本発
明の方法では副生物の生成が極めて少ないため、従来の
方法とは異なりこの分離母液をリサイクル使用すること
が容易である。Furthermore, N-methylolacrylamide has good solubility, and the separated mother liquor after separating N-methylolacrylamide from the reaction solution contains the product N-methylolacrylamide as well as unreacted raw materials. Since the method of the present invention produces very few by-products, it is easy to recycle the separated mother liquor, unlike conventional methods.
【0019】また、本発明の方法で得られるN−メチロ
ールアクリルアミド含有溶液は、該アミドを単離するこ
となくそのまま水溶液として、たとえばN−ブトキシメ
チルアクリルアミド、N−ジメチルアミノメチルアクリ
ルアミドなどのN−メチロールアクリルアミド誘導体の
合成を用いることができる。Further, the N-methylol acrylamide-containing solution obtained by the method of the present invention can be used as an aqueous solution as it is without isolating the amide. Synthesis of acrylamide derivatives can be used.
【0020】[0020]
【実施例】以下、実施例により本発明の構成および効果
をさらに具体的に説明するが本発明はこれらの実施例に
何ら限定されるものではない。
実施例1
攪拌機、温度計、pH計を備えた200cc反応器に、
60gの結晶アクリルアミド、14gの水を投入し、内
温を50℃にしてアクリルアミドを溶解する。ついで、
触媒として水酸化ナトリウムおよびモリブデン酸ナトリ
ウムの混合水溶液(水酸化ナトリウム濃度1.0%、モ
リブデン酸ナトリウム:水酸化ナトリウムモル比2:1
)を加え、溶液のpHを10に調整する。ついで、95
%パラホルムアルデヒド27.2gを加え、前記触媒溶
液を用いて反応溶液のpHを10に保ちながら反応させ
る。なお、反応に要した触媒溶液の使用量は0.8g(
水酸化ナトリウム0.02モル%+モリブデン酸ナトリ
ウム0.04モル%)であった。反応液を高速液体クロ
マトグラフで分析したところ、反応開始1時間後、反応
溶液中のN−メチロールアクリルアミドの生成率は93
.0%、副生物は0.2%であった。EXAMPLES The structure and effects of the present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to these Examples in any way. Example 1 A 200cc reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and a pH meter was
Add 60 g of crystalline acrylamide and 14 g of water, and raise the internal temperature to 50°C to dissolve the acrylamide. Then,
A mixed aqueous solution of sodium hydroxide and sodium molybdate as a catalyst (sodium hydroxide concentration 1.0%, sodium molybdate:sodium hydroxide molar ratio 2:1)
) and adjust the pH of the solution to 10. Then, 95
% paraformaldehyde is added, and the reaction is carried out while maintaining the pH of the reaction solution at 10 using the catalyst solution. The amount of catalyst solution required for the reaction was 0.8g (
0.02 mol% of sodium hydroxide + 0.04 mol% of sodium molybdate). When the reaction solution was analyzed by high performance liquid chromatography, the production rate of N-methylolacrylamide in the reaction solution was 93% after 1 hour from the start of the reaction.
.. 0%, and by-products were 0.2%.
【0021】実施例2〜9
表1に示した触媒および反応条件を用いて、実施例1と
同様の方法でアクリルアミドとホルムアルデヒドあるい
はパラホルムアルデヒドとの反応を行なった。Examples 2 to 9 Acrylamide and formaldehyde or paraformaldehyde were reacted in the same manner as in Example 1 using the catalyst and reaction conditions shown in Table 1.
【0022】比較例1
触媒に水酸化ナトリウムを用いた以外は実施例1と同様
の方法で反応を行った。Comparative Example 1 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that sodium hydroxide was used as a catalyst.
【0023】比較例2〜3
触媒に強塩基性イオン交換樹脂アンバーリストA26ま
たはトリエチルアミンを用いた以外は実施例1と同様の
方法で反応を行った。Comparative Examples 2 and 3 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the strongly basic ion exchange resin Amberlyst A26 or triethylamine was used as the catalyst.
【0024】上述の実施例および比較例における反応結
果を表1に示す。Table 1 shows the reaction results in the above-mentioned Examples and Comparative Examples.
【0025】[0025]
【表1】[Table 1]
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明の方法によれば、副生物の少ない
N−メチロールアクリルアミドが高い収率で得られる。
また本発明は次のような利点も有する。
(1)副生物が少なく精製が容易である。
(2)副生物が少ないため結晶N−メチロールアクリル
アミドを取得した後の分離母液のリサイクル使用が容易
である。
(3)反応速度が向上し、反応時間が短縮する。According to the method of the present invention, N-methylolacrylamide with few by-products can be obtained in high yield. The present invention also has the following advantages. (1) There are few by-products and purification is easy. (2) Since there are few by-products, it is easy to recycle the separated mother liquor after obtaining crystalline N-methylolacrylamide. (3) The reaction rate is improved and the reaction time is shortened.
Claims (3)
アルデヒドまたはパラホルムアルデヒドを塩基性触媒存
在下で反応させ、N−メチロールアクリルアミドを製造
する方法において、該反応をモリブデン酸素酸塩および
/またはタングステン酸素酸塩の共存下で行なうことを
特徴とするN−メチロールアクリルアミドの製造法。Claim 1. A method for producing N-methylolacrylamide by reacting acrylamide with formaldehyde or paraformaldehyde in the presence of a basic catalyst in an aqueous solvent, wherein the reaction is carried out using a molybdenum oxyacid salt and/or a tungsten oxyacid salt. 1. A method for producing N-methylolacrylamide, characterized in that it is carried out in the coexistence of N-methylolacrylamide.
アルカリ金属塩、リンモリブデン酸アルカリ金属塩また
はケイモリブデン酸アルカリ金属塩である請求項1記載
の製造法。2. The method according to claim 1, wherein the molybdenum oxyacid is an alkali metal salt of molybdate, an alkali metal salt of phosphomolybdate, or an alkali metal salt of silimolybdate.
ン酸アルカリ金属塩、リンタングステン酸アルカリ金属
塩またはケイタングステン酸アルカリ金属塩である請求
項1記載の製造法。3. The method according to claim 1, wherein the tungsten oxyacid is an alkali metal tungstate, an alkali metal phosphotungstate, or an alkali metal tungstate silicate.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3106385A JPH04316547A (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Method for producing N-methylol acrylamide |
| TW081102481A TW226364B (en) | 1991-04-12 | 1992-04-01 | |
| US07/865,270 US5220065A (en) | 1991-04-12 | 1992-04-08 | Method for producing n-methylolacrylamide |
| DE69206307T DE69206307T2 (en) | 1991-04-12 | 1992-04-10 | Process for the preparation of N-methylolacrylamide. |
| EP92106245A EP0508455B1 (en) | 1991-04-12 | 1992-04-10 | Method for producing N-methylolacrylamide |
| KR1019920006067A KR100215228B1 (en) | 1991-04-12 | 1992-04-11 | Process for preparing N-methyrol acrylamide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3106385A JPH04316547A (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Method for producing N-methylol acrylamide |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04316547A true JPH04316547A (en) | 1992-11-06 |
Family
ID=14432240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3106385A Pending JPH04316547A (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Method for producing N-methylol acrylamide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04316547A (en) |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP3106385A patent/JPH04316547A/en active Pending
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