JPH07330672A - α,β−不飽和カルボン酸からのカルボニル不純物の除去方法 - Google Patents

α,β−不飽和カルボン酸からのカルボニル不純物の除去方法

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JPH07330672A
JPH07330672A JP7164522A JP16452295A JPH07330672A JP H07330672 A JPH07330672 A JP H07330672A JP 7164522 A JP7164522 A JP 7164522A JP 16452295 A JP16452295 A JP 16452295A JP H07330672 A JPH07330672 A JP H07330672A
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bisulfite
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dithionite
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ウイリアム・バウアー,ジュニア
Nelson I Quiros
ネルソン・アイバン・クイロス
Rita K Upmacis
リタ・カリナ・アップマシス
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/60Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatment giving rise to chemical modification

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 α,β−不飽和カルボン酸からカルボニル不
純物を除去する。 【構成】 本発明は、α,β−不飽和カルボン酸エステ
ルからカルボニル含有不純物を除去する方法であって、
次の工程:(a)該エステルと、重亜硫酸水素塩及び亜
二チオン酸塩から選ばれる塩の水溶液とを、十分に混合
する工程;及び、(b)該水溶液からエステルを分離す
る工程;を含む方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の背景 本発明は、α,β−不飽和カルボン酸エステル、例え
ば、アクリレートエステルやメタクリレートエステル
(以下、”(メタ)アクリレートエステル”)から、ア
ルデヒド不純物を除去する方法に関する。酸化工程、例
えば、プロピレン、イソブチレン、第3ブタノール、メ
タアクロレイン、アクロレイン、又はイソブチルアルデ
ヒドの気相酸化などを行い、アクリル酸又はメタクリル
酸(以下、(メタ)アクリル酸)を得て、(メタ)アク
リレートエステルにエステル化する上記エステルの製造
方法は、大量のアルデヒドと、他のカルボニル含有不純
物、例えば、ベンズアルデヒド、フルフラール、プロト
アネモニン、メタアクロレイン、及びアクロレインとを
含む混合物製品をもたらすことが知られている。これら
の不純物は、その後の反応において(メタ)アクリレー
トエステルと反応し、その後の反応において(メタ)ア
クリレートエステルと反応させることを意図する他の反
応体と相互作用を起こし、反応して色のついた不純物を
形成し、又はその後の反応を直接的に抑制する可能性が
あるので、望ましくない。また、これらの材料は、酸又
はエステルの段階における(メタ)アクリレートのその
後の精製を阻害する可能性がある。これらの理由から、
(メタ)アクリレートエステルからこれらの不純物を除
去することが強く望まれる。
【0002】メタクリル酸又はアクリル酸からのアルデ
ヒド又はプロトアネモニンの除去に亜硫酸水素塩を使用
することは公知である。例えば、亜硫酸水素塩水溶液で
メタクリル酸を精製する方法を開示する日本国特許公告
62−45222B号及びヨーロッパ特許010264
2A1号を参照のこと。これらの方法は、高沸点又は低
沸点材料を除去するいくつかの蒸留工程が必要である。
また、これらの方法は、全て、処分及びリサイクルで問
題が生じるアクリル酸又はメタクリル酸と亜硫酸水素塩
との水溶液を必要とする。亜硫酸水素塩は、カルボニル
含有不純物、特に、アルデヒド及びプロトアネモニン
を、(メタ)アクリル酸から除去するために有用である
ことは公知である。亜硫酸水素塩は、カルボニル基と反
応し、対応するスルホネートエステル塩を形成する。こ
の塩は水溶性であり、溶剤又は水非混和性の有機溶剤を
用いる溶剤抽出剤の使用により(メタ)アクリル酸から
容易に分離される。しかしながら、これらの方法の全て
は、カルボニル含有不純物を水相中に抽出するために水
非混和性溶剤の使用を必要とする。水相は、次いで酸か
ら分離される。その後の溶剤除去が更なる精製のために
必要である。
【0003】本発明者らは、従来公知の酸性条件下では
なく、中和条件下において亜硫酸水素塩で抽出すること
によって、カルボニル含有不純物をα,β−不飽和カル
ボン酸のエステルから除去することができることを見い
出した。工業的規模でエステルを処理することは、酸を
処理することよりもコスト的に有利である。本発明の利
点は、溶剤の使用量が減るかなくなり、未消費の亜硫酸
水素塩を容易にリサイクルすることができることであ
る。溶剤を不要とすることは、精製法を簡素化し、望ま
しくない有機廃棄物の発生を減少させる。
【0004】発明の概要 本発明は、α,β−不飽和カルボン酸のエステル又はエ
ステルの混合物から種々のカルボニル含有不純物を除去
する方法を提供する。これは、亜硫酸水素塩又は亜二チ
オン酸塩の水溶液とエステルとを完全に混合し、水非混
和性溶剤中で溶解し、混合物を水相と有機相とに分離さ
せ、エステル含有有機相を分離することによって行われ
る。”完全に混合”あるいは”十分に混合”とは、相分
離後、有機相中のカルボニル含有不純物の量が望ましい
レベルまで減少するように、水相及び有機相を十分均質
となるように混合することをいう。”エステル類”又
は”エステル”にはエステルの混合物も含む。必須では
ないが、溶剤を使用する場合、エステルを、脱水後蒸留
する方法又は溶剤蒸発などの当業者に公知のいずれかの
手段によって水非混和性溶剤から単離することができ
る。
【0005】発明の詳細な説明 本発明を用いて精製することができるα,β−不飽和カ
ルボン酸エステルとしては、C3〜C10α,β−不飽和
カルボン酸、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、2−
ブテン酸、シクロヘキセン酸、マレイン酸、イタコン酸
などを、C1〜C10アルコール、例えば、メタノール、
エタノール、ノルマル又はイソ−プロパノール、第1、
第2又は第3ブタノール、シクロヘキサノール、オクタ
ノール、エチルヘキサノール、グリコール、デカノール
などでエステル化することによって製造されるものが挙
げられる。商業的な重要性から、好ましいエステルは、
3〜C5カルボン酸とC1〜C5アルコールのエステル;
より好ましくはメチルアクリレート、ブチルアクリレー
ト、エチルアクリレート、ブチルメタクリレート、及び
メチルメタクリレート;最も好ましくは、ブチルアクリ
レート及びエチルアクリレートである。
【0006】カルボン酸反応体を酸化手段によって製造
する場合、例えば、触媒酸化から(メタ)アクリル酸を
製造する場合には、かかる合成手段はアルデヒド含有不
純物を生成するため、本発明はより適当な方法である。
本発明は、亜硫酸水素塩又は亜二チオン酸塩と反応し
て、水溶性スルホン酸エステル塩を生成するカルボニル
含有不純物を除去することが望ましい全ての場合に使用
することができる。エステルからの除去が特に困難であ
る不純物のグループの成分には、ベンズアルデヒド、フ
ルフラール、及びプロトアネモニンが含まれる。
【0007】エステルは、水不溶性有機溶剤、例えば、
ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの
芳香族溶剤;n−ヘキサン、n−へプタン、シクロヘキ
サンなどの炭化水素溶剤;及びメチルイソブチルケトン
などのような亜硫酸水素塩又は亜二チオン酸塩と反応し
ないケトン中に溶解して、又は生のままで処理すること
ができる。好ましい溶剤としては、ベンゼン、トルエン
及びキシレンが挙げられる。溶剤を使用しなくてもよい
ので、生エステルの処理が最も好ましい。エステルの処
理は、バッチ式、すなわち、亜硫酸水素塩又は亜二チオ
ン酸塩の水溶液をエステルに添加し、攪拌又は振盪して
混合して、混合物を分離させることもできるし、又は、
連続式、すなわち、エステル及び水溶液をミキサー中に
添加し、引き続いて攪拌又は振盪して混合し、混合物を
相分離させる静置容器に供給して、引き続いて容器から
エステル相及び水相を連続的に取り出すこともできる。
【0008】エステルからの分離後、水溶液を廃棄する
こともできるし、更なるエステルの処理のため使用する
こともできる。すなわち、水溶液をリサイクルすること
ができる。また、エステルの抽出前に、新たな水溶液と
組み合わせることもできる。水溶液のリサイクルは更に
コストの低減をもたらす。
【0009】重合防止剤、例えば、ヒドロキノン、ヒド
ロキノンモノメチルエーテル、メチレンブルー、フェノ
チアジン、サリチル酸銅、ジアルキルジチオカルバメー
ト銅などの存在は、本発明の方法に悪影響を与えない。
【0010】使用される亜硫酸水素塩及び亜二チオン酸
塩としては、亜硫酸水素ナトリウム、亜二チオン酸ナト
リウム、亜硫酸水素カリウム、亜二チオン酸カリウム、
亜硫酸水素セシウム及び亜二チオン酸セシウムなどのア
ルカリ金属の塩、並びに重亜硫酸アンモニウム、及び亜
二チオン酸アンモニウムなどが挙げられる。ナトリウム
塩、カリウム塩及びアンモニウム塩が好ましく;亜硫酸
水素塩及びナトリウム塩が最も好ましい。塩の濃度は重
要ではないが、水に対し、約0.1〜約30重量%の塩
を含む亜硫酸水素塩又は亜二チオン酸塩の水溶液が好ま
しい。エステル又はエステル溶液に対する水溶液の相対
割合も重要ではない。しかしながら、エステル又はエス
テル溶液の重量を基準として、約5〜約50重量%の割
合が好ましい。約5〜約15重量%の割合が最も好まし
い。抽出温度も重要ではないけれども、使用される溶剤
の沸点未満である必要がある。周囲温度から約60℃以
下の温度が好ましい。
【0011】実施例 以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。ブチ
ルアクリレートの原試料を、アクリル酸とブチルアルコ
ールの酸触媒エステル化によって得た。アクリル酸は、
予め、酸化によってプロピレンから調製した。原試料を
分析したところ、33ppmのフルフラール、6ppm
のプロトアネモニン、及び8ppmのベンズアルデヒド
を含んでいることを示した。原料溶液の副試料(subsamp
les)を以下の各実験に用いた。
【0012】実施例1〜4 原副試料(44g)を、2〜29重量%の亜硫酸水素ナ
トリウムを含む水溶液約5gを該副試料に添加し、該副
試料及び溶液を十分に混合し、混合物を水相と副試料相
とに分離することによって処理した。接触時間の合計は
約10分であった。各副試料相について、フルフラー
ル、プロトアネモニン、及びベンズアルデヒドの含有量
を分析した。分析結果を表1に示す。
【0013】実施例5 実施例5は、副試料を2度抽出したことを除いて、実施
例3と同様の方法で処理を行った。この試料の分析結果
も表1に示す。
【0014】 表1 処理前後の不純物含有量 実施例 NaHSO3 (ppm) 番号 重量% フルフラール プロトアネモニン ベンズアルデヒド 原料 33 6 8 1 2 8 5 7 2 10 1 1 5 3 17 1 ND 4 4 29 1 4 5 5 2×17 ND 2 3 NDは、感度0.5ppmで検出されなかったことを示
す。
【0015】実施例6 原副試料(44g)を、17重量%の亜二チオン酸ナト
リウムを含む水溶液約5gで処理した。混合物を、十分
混合されるまで振盪し、水相と副試料相とに分離させ
た。接触時間の合計は約1.5時間であった。各副試料
相について、フルフラール、プロトアネモニン、及びベ
ンズアルデヒドの含有量を分析した。分析結果を表2に
示す。
【0016】 表2 処理前後の不純物含有量 実施例 Na224 (ppm) 番号 重量% フルフラール プロトアネモニン ベンズアルデヒド 原料 33 6 8 6 17 2 3 4
【0017】実施例7〜10 ブチルアクリレートの原料溶液にベンズアルデヒドとフ
ルフラールを添加し、エステル中の不純物の量を多くし
た。この原料溶液(50g)を、5重量%の亜二チオン
酸ナトリウムを含む水溶液約50gで1回、2回又は3
回処理した。各処理において、2成分は十分混合するま
で振盪され、次いで水相と副試料相とに分離させた。各
処理の接触時間の合計は5分であった。各副試料相につ
いて、フルフラール、プロトアネモニン、及びベンズア
ルデヒドの含有量を分析した。分析結果を表3に示す。
【0018】 表3 処理前後の不純物含有量 実施例 Na224 (ppm) 番号 重量% フルフラール プロトアネモニン ベンズアルデヒド 原料 159 2 138 7 1×5 6 3 95 8 2×5 1 2 46 9 3×5 0.1 2 37 10 3×5 1.7 0.8 43
【0019】これらの実施例は、本発明の方法の実施に
より、カルボニル含有不純物が劇的に減少することを示
している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ネルソン・アイバン・クイロス アメリカ合衆国ペンシルバニア州18969、 テルフォード、コブラー・コート 111 (72)発明者 リタ・カリナ・アップマシス アメリカ合衆国ニューヨーク州10027、ニ ューヨーク、リバーサイド・ドライブ 560 アパートメント#7B

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 α,β−不飽和カルボン酸エステルから
    カルボニル含有不純物を除去する方法であって、次の工
    程: (a)該エステルと、亜硫酸水素塩及び亜二チオン酸塩
    から選ばれる塩の水溶液とを、十分に混合する工程;及
    び、 (b)該水溶液からエステルを分離する工程;を含む前
    記方法。
  2. 【請求項2】 前記亜硫酸水素塩が、亜硫酸水素ナトリ
    ウム、亜硫酸水素カリウム、亜硫酸水素セシウム及び亜
    硫酸水素アンモニウムから選ばれる請求項1記載の方
    法。
  3. 【請求項3】 前記亜二チオン酸塩が、亜二チオン酸ナ
    トリウム、亜二チオン酸カリウム、亜二チオン酸セシウ
    ム、及び亜二チオン酸アンモニウムから選ばれる請求項
    1記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記亜二チオン酸塩が亜二チオン酸ナト
    リウムである請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記亜硫酸水素塩が亜硫酸水素ナトリウ
    ムである請求項2記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記α,β−不飽和カルボン酸エステル
    が、C3〜C10カルボン酸のC1〜C10アルコールのエス
    テルから選ばれる請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記α,β−不飽和カルボン酸エステル
    が、C3〜C5カルボン酸のC1〜C5アルコールのエステ
    ルから選ばれる請求項1記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記α,β−不飽和カルボン酸エステル
    が、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルから
    選ばれる請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記α,β−不飽和カルボン酸エステル
    が、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、エチル
    アクリレート、ブチルメタクリレート、及びメチルメタ
    クリレートから選ばれる請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記α,β−不飽和カルボン酸エステ
    ルが、ブチルアクリレート及びエチルアクリレートから
    選ばれる請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記エステルが、α,β−不飽和カル
    ボン酸エステルの水不溶性有機溶剤溶液である請求項1
    記載の方法。
  12. 【請求項12】 水溶液からのエステルの分離後、さら
    に、該水溶液をリサイクルする工程を有する請求項1記
    載の方法。
  13. 【請求項13】 請求項1記載の方法により調製された
    α,β−不飽和カルボン酸エステル。
JP7164522A 1994-06-10 1995-06-08 α,β−不飽和カルボン酸からのカルボニル不純物の除去方法 Withdrawn JPH07330672A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US258,011 1994-06-10
US08/258,011 US5488141A (en) 1994-06-10 1994-06-10 Removal of carbonyl impurities from αβ unsaturated carboxylic acid esters

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EP (1) EP0686622B1 (ja)
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KR (1) KR960000848A (ja)
CN (1) CN1126197A (ja)
CA (1) CA2151435A1 (ja)
DE (1) DE69501520T2 (ja)
ES (1) ES2112611T3 (ja)
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ES2112611T3 (es) 1998-04-01
CN1126197A (zh) 1996-07-10
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EP0686622B1 (en) 1998-01-28
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