JPS587618B2 - ラクタムから硼酸を除去する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 気相における触媒を用いたオキシムのラクタムへの転位
は商業的な重要性を増している。

というのはこの方法では硫酸における従来のベツクマン
転位とは対照的に不所望な副生成物として硫酸アンモニ
ウムが形成されないからである。

気相における転位は硼酸を含有する触媒を使用して主に
行なわれている。

硼酸は反応条件下である程度まで揮発し、その結果、形
成されたラクタムは硼酸で汚染される。

プラスチックおよび繊維の原料として使用する場合、ラ
クタム単量体は非常に純粋でなければならない。

従って、硼酸および反応中に形成された副生成物をラク
タムから除去する効果的な精製法が必要とされる。

蒸留によってラクタムと硼酸が分離することは明らかで
ある。

都合の悪いことには、硼酸が酸性であることと蒸留を行
なうに必要な温度とが原因して硼酸がラクタムの重合触
媒として働くので蒸留を行なって分離することにはいく
つかの困難な点がある。

さらにまた、硼酸とラクタムおよび存在する窒素含有不
純物との反応によっていくつかの不溶性生成物が形成さ
れる。

形成された縮合生成物は蒸発器の熱交換器表面上に付着
しクラストを形成し、さらにラクタムを失う原因となる
。

無機塩がラクタムに非常に溶け易いことは知られている
。

本発明の目的はできるだけ少ない経費でこれらの非常に
溶け易い不純物をラクタムから除去する方法を開発する
ことである。

従って、本発明は、任意に有機溶媒の存在下で、アルカ
リおよび／またはアルカリ十類酸化物および／または水
酸化物を硼酸を含有するラクトンへ添卯し、次いで沢過
することよりなる、ラクトンから硼酸を除去する方法を
提供するものである。

本発明の方法では、塩基対硼酸のモル比が好ましくは０
．５：１〜３：１の範囲となるような量でアルカリおよ
び／またはアルカリ土類水酸化物または酸化物を有機俗
媒の存在下で啓融ラクタムまたはラクタム溶液へ添加す
る。

塩基は固体または磐解した形のいずれの状態でも添加で
きる。

固体の酸化物または水酸化物を使用する場合はそれらを
細かい粉末の形で使用するとよい。

しかしながら、水あるいはメタノール、エタノール、グ
リコールのようなアルコールあるいはエーテルの溶液と
して用い、これらをラクタムまたはラクタムｍ液と十分
に混合するとすれば同様な効果を得ることが可能である
。

処理中、反応温度を広い範囲で変化させることができる
。

反応温度４０〜１５０℃、好ましくは４０〜１２５℃、
反応時間５分〜２時間、好ましくは１０〜６０分間で好
ましい結果が得られる。

有機溶媒を５〜８０重量％の濃度で反応混合物中に存在
させてこの処理を行なうと特に好ましい結果が得られる
。

塩基対硼酸のモル比は０．５：１〜３：１である。

経済的な理由およびこれらのすぐれた磐解性のおかげで
、非常に高い活性を示すアルカリ水酸化物をモル比０．
８：１〜１．２：１で使用するのが特に好ましい。

処理が完了したら、反応混合物を沢過し、硼酸を実質的
に含有していないＰｉを取り出す。

ｐ過は種々の方法で行なうことができ、それ故この技術
分野で通常使用する戸過装置を用いて行なうことができ
る。

ある場合には、沢過速度を早めるために戸過助剤を加え
ると有利であることがわかった。

これらの方法において、混合物全体に基づいて５〜８０
重量％、好ましくは２０〜５０重量％の濃度で使用しう
る有機浴媒には次の物質がある。

炭素原子数５〜１２の直鎖状または分岐鎖状脂肪族炭化
水素、たとえばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタ
ン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、シクロヘ
キサン；炭素原子数６〜１０の芳香族炭化水素、たとえ
ばベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチル
ベンゼン；エーテル、たとえばジオキサン、テトラヒド
口フラン；塩素化脂肪族および芳香族炭化水素、たとえ
ば塩化メチレン、クロロホルム、ク四ロベンゼン；ケト
ン、たとえばアセトン、シクロヘキサノンおよびこれら
の混合物。

次の化合物は本発明に従い用いられるアルカリ金属水酸
化物、アルカリ土類金属水酸化物およびアルカリ士類金
属酸化物の例である：水酸化リチウム、水酸化カリウム
、水酸化ナトリウム、水酸化÷グネシウム、水酸化カル
シウム、酸化カルシウムおよび酸化バリウム。

水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウムまたは酸化カルシウムを使用する
のが好ましい。

本発明の方法は連続法またはバッチ法のいずれでも行な
うことができる。

本発明の方法は特にカブ口ラクタムから硼酸を除去する
ことを意図するものであるが、たとえばω−アミノ吉草
酸、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノウンデシル酸ま
たはω−アミノラウリン酸から誘導したラクタムの精製
にも用いることができる。

本発明を以下の実施例によってさらに説明するが、これ
らは本発明を限定するものではない。

実施例１ 硼酸を含有するラクタム５００ｇバッチを１８．６％水
酸化ナトリウム溶液２．５ｍｌと混合する。

次に溶媒を加える。

この混合物を３０分間攪拌し、戸過助剤としてメサーズ
ジョンズーマンヴイール（Ｍｅｓｓｒｓ．Ｊｏｈｎｓ−
Ｍａｎｖｉｌｌｅ）社製のケイソウ士タイプのハイフロ
スーパーセル■を用いて沢過する。

次の表は試験条件および結果を示すものである。

実施例２ １．１５％のＨ３ＢＯ３を含有する粗製ラクタム３００
ｇをトルエン５１およびＮａＯＨ ２．２２９と共に１
４８℃にて３時間攪拌し、その後戸過する。

Ｐ液の硼素含量は２０ｐｐｍである。実施例３ ３％の硼酸と２％のシクロヘキサノールを含有するカブ
口ラクタム３０６ｇを８５℃にて粉末状の水酸化ナトリ
ウムと混合し、０．７５時間激しく攪拌した後戸過する
。

Ｐ液の硼酸含量は０．００１２％である。

実施例４ カブ口ラクタム２００ｇ，シクロへキサノンオキシム２
００ｇおよび硼酸３０ｇをトルエン６００ｇに加えたも
の（硼素含量０．５％）の５０ｇバツチへアルカリまた
はアルカリ土類酸化物および／または水酸化物を種々の
量で添加し、２時間攪拌し、沢過する。

これらの試験結果を次表に示す。

実施例５ ３％の硼酸を含有するカブ口ラクタム３００ｇを９０℃
にて水６ｇに５．８５ｇのＮａＯＨを加えた浴液と混合
し、３０分間攪拌する。

沢過した後の溶液は０．００１％以下の硼素を含有して
いる。

実施例６ ０．０２％の硼素を含有するラクタム５０ｇをトルエン
１５０Ｓへ溶解する。

ＩＮのＮａＯＨ１ｍｌを１２５℃にて攪拌しながら添加
する。

３０分後、この混合物を戸過助剤としてハイフロスーパ
ーセル■を用いて沢過する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ オキシムの接触的転位によりつくられたラクタムか
   ら触媒残渣である硼酸を除去する方法において、アルカ
   リ金属水酸化物またはアルカリ士類金属の酸化物もしく
   は水酸化物が、ラクタムに、アルカリ金属水酸化物また
   はアルカリ士類金属の酸化物もしくは水酸化物対硼酸の
   モル比が０．５対ＩＯ乃至３．０対１．０である量にお
   いて、４０乃至１５０℃の温度において加えられること
   および得られた混合物を戸過して、硼酸を含まないラク
   タムとすることを特徴とする前記の方法。