JPH0530822B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0530822B2
JPH0530822B2 JP55116917A JP11691780A JPH0530822B2 JP H0530822 B2 JPH0530822 B2 JP H0530822B2 JP 55116917 A JP55116917 A JP 55116917A JP 11691780 A JP11691780 A JP 11691780A JP H0530822 B2 JPH0530822 B2 JP H0530822B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
ethylene oxide
meth
liquid
chromium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP55116917A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5742657A (en
Inventor
Satoru Nezu
Akiichi Myamoto
Hiroshi Susumago
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP55116917A priority Critical patent/JPS5742657A/ja
Publication of JPS5742657A publication Critical patent/JPS5742657A/ja
Publication of JPH0530822B2 publication Critical patent/JPH0530822B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アクリル酸又はメタクリル酸(以
下、(メタ)アクリル酸と称する)と、アルキレ
ンオキサイドとを反応させて2−ヒドロキシアル
キル(メタ)アクリレートを製造する方法に関
し、更に詳しくは、クロムのハロゲン化物、飽和
又は不飽和脂肪酸のクロム化合物およびクロムの
酸化物のうちから選ばれた少なくとも一種の化合
物を触媒として用いて(メタ)アクリル酸とアル
キレンオキサイドとを反応させて2−ヒドロキシ
アルキル(メタ)アクリレートを製造する方法の
改良に関する。
(メタ)アクリル酸とアルキレンオキサイドと
から2−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレー
トを合成する際に使用することのできる触媒は数
多く提案されており、クロム化合物を用いること
も知られている。例えば、特公昭46−37805号公
報にはカルボン酸の予め形成されたクロム塩を用
いることが開示され、特公昭45−8970号公報に
は、主触媒として三価の鉄化合物、助触媒として
クロム化合物を用いることが開示されている。ク
ロム化合物は触媒として一般に優れているが反応
速度が早く、活性も高いため、例えば、メタクリ
ル酸とエチレンオキサイドを反応させた場合に
は、主反応(下記反応式(1)参照)と並行してジエ
チレングリコールモノメタクリレート(下記反応
式(2)参照)あるいはエチレングリコールジメタク
リレート(以下、単にジエステルという場合があ
る)(下記反応式(3)参照)を副生する反応が進み、
とくに反応終期において急速にこれらの副反応が
おこる。
このため、例えば特公昭46−41524号公報、特
公昭47−14087号公報及び特開昭51−25810号公報
などに種々の提案がなされている。ところがこれ
らの方法においては、第3成分の添加による操作
の複雑化や製品への混入のおそれ、あるいは測定
計器使用による装置上の課題等が残されている。
上記反応式(2)のような反応で特に反応終期に急
速に副生するジアルキレングリコールモノ(メ
タ)クリレートは収率及び製品純度の低下の原因
となり、上記反応式(3)で示されるような反応で副
生するジエステルは反応液またはその後の精製工
程に重合をひきおこす原因物質であるといわれて
いる。
このように(メタ)アクリル酸とアルキレンオ
キサイドから2−ヒドロキシアルキル(メタ)ア
クリレートを合成する工程において最も大きな課
題は、反応終期あるいは蒸留精製時において、重
合による2−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリ
レートの損失を防ぐことである。
本発明者等はかかる従来技術の問題点を克服す
べく鋭意研究を進めた結果、メタクリル酸とエチ
レンオキサイドとの反応の場合を例にとつて説明
すれば、目的反応生成物を重合させる原因物質が
例えば下記反応式(4)のようにして活性化されたメ
タクリル酸クロムであり、このものが下記反応式
(5)によつて目的とする、例えば2−ヒドロキシエ
チルメタクリレートを生成する反応に寄与すると
共に、生成した2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ートを下記反応式(6)によつて重合させる触媒とし
て機能していると思われることを見出しかかる知
見に基づいて、反応中〜反応終了時、特に反応終
期において反応液中に存在するアルキレンオキサ
イドのモル濃度を活性化されたメタクリル酸クロ
ムのモル濃度の3倍より大きくすることによつて
目的反応生成物の重合を実質上完全に防止できる
ことを見出し、本発明をするに至つた。
即ち、本発明に従えば、酢酸クロムを触媒とし
て、アクリル酸又はメタクリル酸にアルキレンオ
キサイドを添加し乍ら反応させて2−ヒドロキシ
アルキル(メタ)アクリレートを製造するにあた
り、触媒の使用量をアクリル酸又はメタクリル酸
に対して0.1〜0.3重量%とし、かつ、反応中およ
び反応終了時において反応液中に含まれるアルキ
レンオキサイドのモル濃度を前記クロム化合物の
モル濃度の3倍を超えて存在させ乍ら反応を実施
することを特徴とする2−ヒドロキシアルキル
(メタ)アクリレートの製法が提供される。
本発明者等の知見によれば、反応物を重合させ
る触媒として活性(メタ)アクリル酸クロムが機
能する条件は、所望反応生成物濃度が十分に高く
かつ反応液中のアルキレンオキサイド濃度が活性
化された(メタ)アクリル酸クロム濃度の3倍を
下回る場合である。
つまり、アルキレンオキサイドが十分な濃度で
反応液に存在すれば活性(メタ)アクリル酸クロ
ムは所望生成物を重合させる働きをせず、もつぱ
らアルキレンオキサイドと反応し2−ヒドロキシ
アルキル(メタ)アクリレートを生成せしめる。
反応の最終期においては、活性(メタ)アクリル
酸クロムは下記反応式(7)で示すようにアルキレン
オキサイドと反応してしまい、例えば、2−ヒド
ロキシエチルメタクリレート−クロム塩となつて
活性を完全に失ない、もはや反応を進めること
も、2−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレー
トを重合させることもできない。
したがつて本発明においては、反応中〜反応終
了時において、常にアルキレンオキサイドを活性
化クロム濃度の3倍を上回る濃度に維持すること
が必須の条件である。活性化クロムは反応液中に
おいて濃緑色を呈しているが、本発明の方法に従
つて反応終期に到達し、2−ヒドロキシアルキル
(メタ)アクリレート−クロムとして活性を失つ
たクロムは黒褐色を呈するもので、もはや重合の
おそれのない状態を確認できる。
本発明者等が得たこのような知見は従来の技術
常識とは大きく異なる画期的なものである。即
ち、本発明に従えば特公昭54−41571号公報に開
示されているように分子状酸素を用いる危険もな
く、特公昭47−51378号公報に記載されているよ
うに蒸留に先立つて重合防止のために触媒塩を除
去する操作を必要とせず、特開昭51−26810号公
報や特公昭47−14087号公報に記載されているよ
うに、過剰のアルキレンオキサイドが反応終期に
存在することによつて副生物が生成することを懸
念することなく、重合のおそれのない所望反応生
成物を製造でき、しかも簡単な蒸留法で製品を収
得することができる。
本発明において使用すアルキレンオキサイドな
る語は、エチレンオキサイド、プロピレンオキサ
イドなどの狭義のアルキレンオキサイドのほかに
エピクロルヒドリンなどのオキシラン化合物を含
むものとする。これらのアルキレンオキサイド
は、前述の如く、反応中〜反応終了時において反
応系に存在するクロム化合物のモル濃度の3倍を
超えるモル濃度で存在させなければならない。
本発明に従つて、酢酸第2クロムを触媒として
メタクリル酸とエチレンオキサイドとを反応させ
て2−ヒドロキシエチルメタクリレート
(2HEMA)を製造した場合に得られた結果を第
1図〜第4図のグラフ図に示す。
第1図は反応器のエチレンオキサイド分圧
(Kg/cm2)と反応速度(mol%/Hr)の関係を示
すグラフ図であり、反応温度90℃、触媒濃度0.1
重量%/MAAの場合の結果である。
第2図は触媒濃度(重量%/MAA)と反応速
度(mol%/Hr)との関係を示すグラフ図で反
応温度は90℃、エチレンオキサイド分圧は1Kg/
cm2である。
第3図は反応温度(1/T〓×103)と反応速
度(mol%/Hr)との関係を示すグラフ図で触
媒濃度は0.1重量%/MAA、エチレンオキサイド
分圧は1気圧である。
第4図はエチレンオキサイド分圧1.0Kg/cm2
場合の液中の2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト(モル率)とエチレンオキサイド溶解度(EO
モル/(MMA+HEMA)モル)との関係を示
すグラフ図である。
以下に、本発明に従つて2−ヒドロキシアルキ
ル(メタ)アクリル酸を製造する方法について具
体的に説明する。
原料(メタ)アクリル酸を、加熱及び冷却手段
と撹拌装置を備えた容器に液状で供給し、触媒を
粉末状で、あるいは(メタ)アクリル酸等の適当
な液体に溶解もしくは懸濁させて投入・混合す
る。
ついで反応容器内空間を不活性気体で置換し、
液温を60〜120℃、好ましくは80〜100℃に昇温
し、アルキレンオキサイドをガス状もしくは液状
で反応器に送入開始する。反応が始まると液温が
上昇を始めるので冷却を行ない反応温度を上記範
囲に保つ。このとき液の色は活性(メタ)アクリ
ル酸クロムの濃緑色を呈している。アルキレンオ
キサイドの送入速度は、反応温度と触媒濃度と分
圧から求めたアルキレンオキサイド消費速度を上
回る量が液中に存在するに十分な反応器内アルキ
レンオキサイド分圧を保つ速さで送入する。反応
が進み酸濃度が低下し、十分に反応によつて酸消
費が確認されるまで(目安として酸0.1重量%以
下)、アルキレンオキサイド分圧を保ちつづける
と、やがて反応液の色は活性クロムの濃緑色から
2−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート−
クロムの黒褐色に変化し、活性が失なわれたこと
を示す。このようにして得られた反応終了液は、
そのまま、必要に応じて過して次の精製工程へ
送られるが、この液はもはや重合をひきおこして
プロセスにトラブルをおこすおそれは全くない。
以下、実施例をあげて本発明を一層具体的に説
明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例
に限定するものでないことはいうまでもない。
実施例 1 メタクリル酸545gr、酢酸第2クロム(Cr
(CH3・COO)3・H2O)1.5grをメタクリル酸50
grに溶かしたものおよびノンフレツクス−F
(精工化学社製重合防止剤)1.8grを1ガラス
反応器に仕込み、反応器内をN2ガス置換して90
℃に昇温し、内圧を1.5気圧とした。次いで液状
エチレンオキサイドを156g/Hrの速さで供給し
た(このときの触媒濃度および反応温度における
エチレンオキサイドの消費速度は分圧0.5気圧の
とき128g/Hrである)。60分後の反応器内圧は
2気圧を示した。したがつてエチレンオキサイド
分圧は0.5気圧である。このときの液に溶解して
いるエチレンオキサイドの濃度は0.0617mol/
液・molであつた(ヘンリー定数E=8.10であ
る)。60分経過後、エチレンオキサイドの送入を
消費速度と等しい128g/Hで行ない、内圧を2
気圧に保つた。反応液中のエチレンオキサイド濃
度は0.0617mol/molと変らず、触媒濃度は約
0.0009mol/molで、エチレンオキサイド対触媒
モル濃度比は約70であつた。132分後、酸濃度は
0.1重量%になり、反応液色が濃緑色から黒褐色
に変り、エチレンオキサイドの送入を停止した。
反応器内にポリマーの痕跡は見当らず、ついで反
応液を過することなく単蒸留容器に送り、はじ
め減圧下で過剰のエチレンオキサイドを回収した
あと、5mmHg、85℃で蒸留し、留分854grを得
た。蒸留釜の残液は黒褐色粘性液状であり、重合
物の存在は認められなかつた。
実施例 2 メタクリル酸371gr、酢酸第2クロム0.9gr
およびノンフレツクス−F0.5grを1ステンレ
ス反応器に仕込み、反応器内をN2ガス置換した
後、90℃に昇温し、内圧を1.5気圧とした。次い
で液状エチレンオキサイドを351g/Hで供給し
た(このときの触媒濃度および反応温度における
エチレンオキサイドの消費速度は分圧1気圧のと
き153g/Hである)。12分後、反応器内圧は2.5
気圧を示した。エチレンオキサイド分圧は1気圧
であり、液に溶けているエチレンオキサイドの濃
度は0.123mol/mol液であつた。12分経過後、エ
チレンオキサイドの送入を153g/Hで行ない、
内圧は2.5気圧に保つた。反応液中のエチレンオ
キサイド対触媒モル濃度比は約147であつた。34
分経過後、反応液150grを分取し、酸分析した
ところ5.2重量%であつた。直ちにエチレンオキ
サイドの供給を再開した後、13分後に停止して反
応液を採取し、酸分析値は0.15重量%であつた。
反応液の色は黒褐色であり実施例1と同じく単蒸
留で381grの留分を得た。反応器および蒸留器
のいずれにも重合物の痕跡は認められなかつた。
一方、分取した反応液は濃緑色であり、前記方法
で蒸留を始めたところ、50grの留分を得た時点
で蒸留釜内液にホツプコーン状の重合が発生し蒸
留継続は不可能となつた。
比較例 1 メタクリル酸350gr、酢酸第2クロム0.8gr
およびノンフレツクス−F1.0grを1ガラス反
応器に仕込み、実施例1同じ操作のあと液状エチ
レンオキサイドを16gr/Hrで供給した(この
ときのエチレンオキサイドの消費速度は分圧0.1
気圧のとき14g/Hrである)。60分後、反応器内
圧は1.6気圧を示した。エチレンオキサイド分圧
は0.1気圧であり、液に溶解しているエチレンオ
キサイドの濃度は0.0123mol/mol・液であつた。
60分経過後、エチレンオキサイドの送入を153
g/Hで行ない、内圧は1.6気圧に保つた。反応
液中のエチレンオキサイド対触媒モル濃度比は約
15であつた。11時間後エチレンオキサイドの供給
を停止し反応液の酸分析を実施したところ、3.4
重量%であり、液は濃緑色を呈していた。次いで
実施例1と同様にして単蒸留したところ、180g
rの留分を得た時点で蒸留器気相壁に半透明黄白
色ポリマーが付着し、留分370grを得た時、留
出液をガラス棒につけて滴下したところ糸を引き
重合開始が認められた。同時に釜内液は水飴状に
粘性を増したため蒸留を停止した。
比較例 2 メタクリル酸595gr、酢酸第2クロム4.5gr
およびノンフレツクス−F1.8grを1ガラス反
応器に仕込み、容器内をN2ガス置換して90℃に
昇温し、1.5気圧とした。次いで液状エチレンオ
キサイドを23gr/Hで供給した(このときのエ
チレンオキサイドの消費速度はエチレンオキサイ
ド分圧0.02気圧のとき22gr/Hである)。60分
後、反応器内圧は1.52気圧を示した。エチレンオ
キサイド分圧は0.02気圧であり、液に溶解してい
るエチレンオキサイドの濃度は0.00215mol/
mol・液であつた。60分経過後、エチレンオキサ
イドの送入を22gr/Hrで行ない、内圧は1.52
気圧に保つた。反応液中のエチレンオキサイド対
触媒モル濃度比は約0.8であつた。反応開始後6
時間ごろから液の粘性が増し、12時間後完全に茶
褐色のホップコーン状に重合した。
【図面の簡単な説明】
第1図は酢酸第2クロムを触媒としてメタクリ
ル酸(MAA)をエチレンオキサイド(EO)と
反応させて2−ヒドロキシエチルメタクリレート
(HEMA)を製造した場合のエチレンオキサイド
分圧と反応速度との関係を示すグラフ図である。
第2図は同じく触媒濃度と反応速度との関係を示
すグラフ図である。第3図は同じく反応温度と反
応速度との関係を示すグラフ図である。第4図は
同じく液中の2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト(HEMA)とエチレンオキサイド(EO)溶解
度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 酢酸クロムを触媒として、アクリル酸又はメ
    タクリル酸にアルキレンオキサイドを添加し乍ら
    反応させて2−ヒドロキシアルキル(メタ)アク
    リレートを製造するにあたり、触媒の使用量をア
    クリル酸又はメタクリル酸に対して0.1〜0.3重量
    %とし、かつ、反応中および反応終了時において
    反応液中に含まれるアルキレンオキサイドのモル
    濃度を前記クロム化合物のモル濃度の3倍を超え
    て存在させ乍ら反応を実施することを特徴とする
    2−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの
    製法。
JP55116917A 1980-08-27 1980-08-27 Preparation of 2-hydroxyalkyl meth acrylate Granted JPS5742657A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55116917A JPS5742657A (en) 1980-08-27 1980-08-27 Preparation of 2-hydroxyalkyl meth acrylate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55116917A JPS5742657A (en) 1980-08-27 1980-08-27 Preparation of 2-hydroxyalkyl meth acrylate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5742657A JPS5742657A (en) 1982-03-10
JPH0530822B2 true JPH0530822B2 (ja) 1993-05-11

Family

ID=14698853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55116917A Granted JPS5742657A (en) 1980-08-27 1980-08-27 Preparation of 2-hydroxyalkyl meth acrylate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5742657A (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6127944A (ja) * 1984-07-17 1986-02-07 Mitsui Toatsu Chem Inc 2−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレ−トの蒸留方法
JPS6127945A (ja) * 1984-07-17 1986-02-07 Mitsui Toatsu Chem Inc 2−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレ−トの製造方法
JP5143325B2 (ja) * 2001-08-17 2013-02-13 株式会社日本触媒 ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法
JP4772997B2 (ja) * 2001-07-30 2011-09-14 株式会社日本触媒 ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法
CN110922330B (zh) * 2019-11-22 2022-08-26 广东新华粤石化集团股份公司 一种丙烯酸羟乙酯的制备方法
JP7162195B1 (ja) 2022-02-25 2022-10-28 東レ・オペロンテックス株式会社 ポリウレタン弾性繊維

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3875211A (en) * 1973-01-22 1975-04-01 Alcolac Inc Process for preparing 2-hydroxyalkylacrylates and 2-hydroxyalkylmethacrylates
JPS49124015A (ja) * 1973-03-31 1974-11-27

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5742657A (en) 1982-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5448830B2 (ja) (メタ)アクリル酸無水物の製造方法及び保存方法、並びに(メタ)アクリル酸エステルの製造方法
JP2007332138A (ja) (メタ)アクリレートエステルモノマーを製造するためのエステル交換方法
JP2003040832A (ja) 無水(メタ)アクリル酸の製造方法
JPH0530822B2 (ja)
JP4860830B2 (ja) 高純度(メタ)アクリル酸エステルの製造方法
JP6006801B2 (ja) ヒドロキシアルキルアクリレートの製造方法
JP2006206590A (ja) (メタ)アクリレートエステルモノマーを製造するためのエステル交換方法
KR0184885B1 (ko) 4-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트의 제조방법
JP4096427B2 (ja) ヒドロキシアルキルアクリレートの製造方法
KR20010089991A (ko) 히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 제조방법
EP1958930A2 (en) A process for the production of hydroxyalkyl (meth)acrylates
JP2002088022A (ja) ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの製造方法
JPS6241662B2 (ja)
JP7718088B2 (ja) 3-(メタ)アクリロイルスルホランの製造方法
US5292928A (en) Process for the reaction of a low-molecular hydroxyl compound with a carboxylic acid halide
JP2943523B2 (ja) アクリル酸エステルのミカエル付加物から有用化合物を製造する方法
US20090209783A1 (en) Process for the production of hydroxyalkyl (meth)acrylates
JPS646182B2 (ja)
JP3081707B2 (ja) メタクリル酸グリシジルの製造方法
JP2859422B2 (ja) パーフルオロ(2‐メトキシプロピオン酸)フロリドの製造法
JP6828500B2 (ja) 2−メチル−2−ヒドロキシ−1−プロピル(メタ)アクリレートおよび/または3−メチル−3−ヒドロキシ−1−ブチル(メタ)アクリレートの製造方法ならびに組成物
JP4125916B2 (ja) 高純度エステルの製造方法
JP4137228B2 (ja) メタクリル酸シクロヘキシルの製造方法
JPS6043055B2 (ja) 蒸留釜残液の安定化方法
JPH07149749A (ja) メタクリル酸グリシジルの精製法