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JP2906189B2 - Production method of β-hydroxy ketones - Google Patents
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JP2906189B2 - Production method of β-hydroxy ketones - Google Patents

Production method of β-hydroxy ketones

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JP2906189B2
JP2906189B2 JP2414768A JP41476890A JP2906189B2 JP 2906189 B2 JP2906189 B2 JP 2906189B2 JP 2414768 A JP2414768 A JP 2414768A JP 41476890 A JP41476890 A JP 41476890A JP 2906189 B2 JP2906189 B2 JP 2906189B2
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hydroxy
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  • 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】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、β−ヒドロキシケトン
類の製造法に関する。さらに詳しくは、ホルムアルデヒ
ドまたはパラホルムアルデヒドから発生するホルムアル
デヒドとケトン類とを反応させβ−ヒドロキシケトン類
を製造する方法の改良に関する。
The present invention relates to a method for producing β-hydroxy ketones. More specifically, the present invention relates to an improvement in a method for producing β-hydroxyketones by reacting formaldehyde generated from formaldehyde or paraformaldehyde with ketones.

【0002】[0002]

【従来の技術】β−ヒドロキシケトン類は、生理活性物
質や医薬、香料などの中間体として、また脱水すること
により高分子原料のアルケニルケトンを与える出発物質
として知られている。例えば、特公昭57−27,09
6号にはβ−ヒドロキシケトン類例の4−ヒドロキシ−
2−ブタノンが香料の一種である4−(4−ヒドロキシ
フェニル)−2−ブタノンの原料になることが、また特
公昭51−5,437号にはβ−ヒドロキシケトン類が
酸触媒の存在下で容易に脱水されてアルケニルケトン類
となり、このものは光崩壊性合成樹脂の原料となること
が示されている。
2. Description of the Related Art β-Hydroxy ketones are known as intermediates for physiologically active substances, medicines, fragrances and the like, and as starting materials which give alkenyl ketones as polymer raw materials by dehydration. For example, Japanese Patent Publication No. 57-27,09
No. 6 discloses 4-hydroxy- as an example of β-hydroxyketones.
It is known that 2-butanone can be a raw material of 4- (4-hydroxyphenyl) -2-butanone, which is a kind of fragrance. The compound is easily dehydrated into alkenyl ketones, and this is shown to be a raw material for a photo-degradable synthetic resin.

【0003】このようなβ−ヒドロキシケトン類は、下
記反応式に示すごとく、ケトン類とホルムアルデヒド
またはパラホルムアルデヒドから発生するホルムアルデ
ヒドとを縮合反応させることにより得られる。
[0003] Such β-hydroxyketones are obtained by a condensation reaction between ketones and formaldehyde generated from formaldehyde or paraformaldehyde as shown in the following reaction formula.

【0004】[0004]

【化7】 Embedded image

【0005】(式中、R3 は直鎖または分岐鎖のアルキ
ル基、R4 は水素あるいは直鎖または分岐鎖のアルキル
基を示す)
(Wherein, R 3 represents a linear or branched alkyl group, and R 4 represents hydrogen or a linear or branched alkyl group)

【0006】その製造法として従来より種々試みられて
おり、塩基性触媒の存在下に例えば(イ)アセトンと水
溶液(一般に37%ホルムアルデヒド含有のホルマリ
ン)下のホルムアルデヒドを縮合反応させて4−ヒドロ
キシ−2−ブタノンを製造する方法(特公昭60−5
0,774号、特開昭49−86,315号)、(ロ)
メチルエチルケトンと水溶液下のホルムアルデヒドを縮
合反応させて4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノ
ンを製造する方法(特開昭49−86,315号、GB
774,934号)および(ハ)メチルエチルケトンと
ホルムアルデヒド発生源であるパラホルムアルデヒドを
接触させ、4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノン
を製造する方法(USP3,009,005号)等が知
られている。
Various attempts have been made in the past to prepare 4-hydroxy-methacrylate, for example, by subjecting (a) acetone to formaldehyde in an aqueous solution (generally containing 37% formaldehyde) in the presence of a basic catalyst. Method for producing 2-butanone (JP-B-60-5)
0,774, JP-A-49-86,315), (b)
A method for producing 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone by subjecting methyl ethyl ketone and formaldehyde in an aqueous solution to a condensation reaction (JP-A-49-86,315, GB
774,934) and (c) a method for producing 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone by bringing methyl ethyl ketone into contact with paraformaldehyde as a formaldehyde generating source (US Pat. No. 3,009,005). I have.

【0007】しかしながら、このような従来製造法には
下記の問題がある。すなわち、ホルムアルデヒド源とし
てホルマリン等のホルムアルデヒド水溶液を用いる
(イ)および(ロ)の方法では、該水溶液中に通常縮合
反応を抑制するメタノールが含まれているため反応をコ
ントロールすることが困難であり、従ってケトン類同志
の縮合が起き易く、高沸化合物も生成し易いので反応後
の精製が困難となり、目的生成物の収率が低下するとい
う問題がある。さらに、ホルムアルデヒド水溶液中の水
が大量の廃水になるという欠点もある。
However, such a conventional manufacturing method has the following problems. That is, in the methods (a) and (b) using an aqueous formaldehyde solution such as formalin as a formaldehyde source, it is difficult to control the reaction because the aqueous solution usually contains methanol that suppresses the condensation reaction. Accordingly, condensation of ketones easily occurs, and a high-boiling compound is also easily generated, so that purification after the reaction becomes difficult, and there is a problem that the yield of the target product is reduced. Further, there is a disadvantage that water in the aqueous formaldehyde solution becomes a large amount of wastewater.

【0008】一方、パラホルムアルデヒドをホルムアル
デヒドの発生源として用いる(ハ)の方法では、ケトン
類のポリメチロール化が進み目的生成物の収率が低下す
るという難点がある上、連続縮合を行う場合には、通常
入手可能なパラホルムアルデヒドの粒径が1.5〜2m
mであることもあってこれを含むスラリーの供給操作が
難しく、工業的に実施するには不利がある。
On the other hand, the method (c) in which paraformaldehyde is used as a source of formaldehyde has the drawback that ketones are converted into polymethylol and the yield of the target product is reduced, and furthermore, when continuous condensation is carried out. Has a particle size of usually available paraformaldehyde of 1.5 to 2 m
In some cases, the supply operation of the slurry containing this is difficult, and there is a disadvantage in industrial implementation.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
した従来技術の欠点を解消し、廃水を実質的に生ずるこ
となく、バッチ法および連続法を問わず操作が容易であ
り、かつ副反応を抑え収率良くβ−ヒドロキシケトン類
を製造可能な方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to overcome the above-mentioned disadvantages of the prior art, to operate easily in a batch process and a continuous process without substantially generating wastewater, An object of the present invention is to provide a method capable of producing β-hydroxyketones in a high yield by suppressing the reaction.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は以下の構成を有する。 (1)塩基性触媒の存在下に、ホルムアルデヒドと一般
In order to achieve the above object, the present invention has the following arrangement. (1) In the presence of a basic catalyst, formaldehyde and a general formula

【0011】[0011]

【化8】 Embedded image

【0012】(式中、R1 は炭素数5以下の直鎖または
分岐鎖のアルキル基、R2 は水素あるいは直鎖または分
岐鎖のアルキル基を示す)で表されるケトン類とを後者
等モル以上の存在下に縮合反応させて一般式
(Wherein, R 1 represents a linear or branched alkyl group having 5 or less carbon atoms, and R 2 represents hydrogen or a linear or branched alkyl group) The condensation reaction is carried out in the presence of

【0013】[0013]

【化9】 Embedded image

【0014】(式中、R1 およびR2 は上記と同じ意味
である)で表されるβ−ヒドロキシケトン類を製造する
方法において、上記ホルムアルデヒドおよびケトン類と
して、パラホルムアルデヒドを熱分解しかくして得られ
るホルムアルデヒドガスをケトン類のガスで希釈した後
凝縮トラップして得られる混合液を用い、かつケトン類
に対し2%以上溶解度未満の水分を存在させてホルムア
ルデヒドとケトン類の反応を行うことを特徴とするβ−
ヒドロキシケトン類の製造法。
(Wherein R 1 and R 2 have the same meanings as described above). In the process for producing β-hydroxyketones, paraformaldehyde is obtained by thermal decomposition of the above formaldehyde and ketones. Using a mixture obtained by diluting the obtained formaldehyde gas with a ketone gas and then condensing and trapping, and reacting the formaldehyde and the ketone in the presence of water having a solubility of 2% or more and less than the solubility of the ketone. Β-
A method for producing hydroxyketones.

【0015】(2)塩基性触媒の存在下に、ホルムアル
デヒドと一般式
(2) In the presence of a basic catalyst, formaldehyde and a compound of the general formula

【0016】[0016]

【化10】 Embedded image

【0017】(式中、R1 は炭素数5以下の直鎖または
分岐鎖のアルキル基、R2 は水素あるいは直鎖または分
岐鎖のアルキル基を示す)で表されるケトン類とを後者
等モル以上の存在下に縮合反応させて一般式
(Wherein R 1 represents a linear or branched alkyl group having 5 or less carbon atoms, and R 2 represents hydrogen or a linear or branched alkyl group) The condensation reaction is carried out in the presence of

【0018】[0018]

【化11】 Embedded image

【0019】(式中、R1 およびR2 は上記と同じ意味
である)で表されるβ−ヒドロキシケトン類を製造する
方法において、上記ホルムアルデヒドおよびケトン類と
して、パラホルムアルデヒドをケトン類に溶解してホル
ムアルデヒドを発生させた混合液を用い、かつケトン類
に対し2%以上溶解度未満の水分を存在させてホルムア
ルデヒドとケトン類の反応を行うことを特徴とするβ−
ヒドロキシケトン類の製造法。
(Wherein, R 1 and R 2 have the same meanings as described above). In the method for producing β-hydroxyketones, paraformaldehyde is dissolved in the ketones as the formaldehyde and the ketone. Characterized in that the reaction between formaldehyde and ketones is carried out by using a mixed solution that has generated formaldehyde by heating and in the presence of water having a solubility of 2% or more and less than the solubility in ketones.
A method for producing hydroxyketones.

【0020】(3)塩基性触媒の存在下に、ホルムアル
デヒドと一般式
(3) In the presence of a basic catalyst, formaldehyde and a compound of the general formula

【0021】[0021]

【化12】 Embedded image

【0022】(式中、R1 は炭素数5以下の直鎖または
分岐鎖のアルキル基、R2 は水素あるいは直鎖または分
岐鎖のアルキル基を示す)で表されるケトン類とを後者
等モル以上の存在下に縮合反応させて一般式
(Wherein R 1 represents a linear or branched alkyl group having 5 or less carbon atoms, and R 2 represents hydrogen or a linear or branched alkyl group) The condensation reaction is carried out in the presence of

【0023】[0023]

【化13】 Embedded image

【0024】(式中、R1 およびR2 は上記と同じ意味
である)で表されるβ−ヒドロキシケトン類を製造する
方法において、パラホルムアルデヒドをケトン類中で粉
砕してホルムアルデヒド易発生性の微細粒子化し、かく
して得られる分散液をホルムアルデヒドの発生源および
ケトン類として用い、かつケトン類に対し2%以上溶解
度未満の水分を存在させホルムアルデヒドの発生下にこ
れとケトン類の反応を行うことを特徴とするβ−ヒドロ
キシケトン類の製造法。
(Wherein, R 1 and R 2 have the same meanings as described above). In a method for producing β-hydroxyketones represented by the formula: The dispersion thus obtained is used as a source of formaldehyde and ketones, and the presence of water having a solubility of 2% or more and less than the solubility of the ketones and the reaction of the ketones with the ketones are performed. A process for producing a characteristic β-hydroxyketone.

【0025】本発明は、反応に先立ってあらかじめホル
ムアルデヒドとケトン類の混合液または微細粒子化しホ
ルムアルデヒド易発生性としたパラホルムアルデヒドと
ケトン類の分散液(以下、これらを総称して混合液等と
称することがある)を調製する点に主要な特徴がある
が、かかる調製は以下により行われる。
According to the present invention, prior to the reaction, a mixture of formaldehyde and ketones or a dispersion of paraformaldehyde and ketones which are made into fine particles and easily formaldehyde-prone (hereinafter, these are collectively referred to as a mixture etc.) There is a major feature in the preparation of (sometimes), but such preparation is performed as follows.

【0026】すなわち、上記(1)項に示す方法におい
て、混合液の調製は例えば図1に示す装置により好適に
行われる。図1に示す装置において、粒径が一般に1.
5〜2mmのパラホルムアルデヒドはホッパー1よりス
クリューフィーダー等の搬送手段を内装した加熱器2に
定量的に供給され、ここで100〜200℃に加熱され
て解重合し、ホルムアルデヒドを発生する。一方、熱分
解器2出口へケトン類タンク5から送られるケトン類が
定量的に供給され、その蒸発ガスで上記ホルムアルデヒ
ドガスが希釈される。希釈混合ガスは次いで凝縮器3に
導かれて凝縮トラップし、受器4に一定モル比の混合液
として得られる。
That is, in the method described in the above item (1), the preparation of the mixed solution is suitably performed by, for example, the apparatus shown in FIG. In the apparatus shown in FIG.
Paraformaldehyde of 5 to 2 mm is quantitatively supplied from a hopper 1 to a heater 2 equipped with a conveying means such as a screw feeder, where it is heated to 100 to 200 ° C. to depolymerize to generate formaldehyde. On the other hand, ketones sent from the ketone tank 5 to the outlet of the pyrolyzer 2 are quantitatively supplied, and the above-mentioned formaldehyde gas is diluted with the evaporated gas. The diluted mixed gas is then led to the condenser 3 where it is condensed and trapped, and is obtained in the receiver 4 as a mixture having a constant molar ratio.

【0027】次に、(2)項に示す方法において、混合
液はケトン類へ同様なパラホルムアルデヒドを加え、得
られる懸濁液を塩基でpH8〜10に調整した後温度2
0〜50℃で撹拌することにより得られる。すなわち、
上記撹拌によりパラホルムアルデヒドは容易に解重合し
てホルムアルデヒドを発生するからである。なお、上記
pHが8より低い場合には解重合速度が極めて遅くなる
ため、また10より高い場合には発生したホルムアルデ
ヒドとケトン類の縮合反応が始まり、次工程での反応制
御が困難となるので好ましくない。
Next, in the method described in item (2), the mixed solution was prepared by adding the same paraformaldehyde to ketones, adjusting the resulting suspension to pH 8 to 10 with a base, and then adjusting the temperature to 2
It is obtained by stirring at 0-50 ° C. That is,
This is because paraformaldehyde is easily depolymerized by the stirring to formaldehyde. When the pH is lower than 8, the depolymerization rate becomes extremely slow. When the pH is higher than 10, the condensation reaction between the generated formaldehyde and ketones starts, and it becomes difficult to control the reaction in the next step. Not preferred.

【0028】また、(3)項に示す方法において、分散
液はケトン類中に同様なパラホルムアルデヒドを加えか
くして得られる懸濁液を循環下に粉砕機にかけることに
よりパラホルムアルデヒドの粒度がホルムアルデヒド易
発生性の100〜500メッシュである分散液を得るこ
とができる。
In the method described in item (3), the dispersion obtained by adding the same paraformaldehyde to ketones is circulated through a pulverizer so that the particle size of paraformaldehyde can be reduced. It is possible to obtain a dispersion having a mesh size of 100 to 500 mesh.

【0029】前記いづれの項の方法においても、ホルム
アルデヒドまたはパラホルムアルデヒドとケトン類のモ
ル比は1:1〜100 、好ましくは1:5〜50とす
ることが必要である。ケトン類のモル比が1より小さい
場合は、ケトン類のジメチロールやさらにポリメチロー
ル化による高沸物が生成して目的物の収率が低くなるた
め、また該モル比が100を越える場合は装置の容積効
率が低下するため好ましくない。
In any of the above methods, the molar ratio of formaldehyde or paraformaldehyde to ketones must be 1: 1 to 100, preferably 1: 5 to 50. When the molar ratio of the ketones is less than 1, dimethylol of the ketones or a high-boiling substance due to polymethylolation is formed to lower the yield of the target product. This is not preferable because the volumetric efficiency of the product decreases.

【0030】(1)項の熱分解法および(2)項の溶解
法を実施する際は、得られる混合液中のホルムアルデヒ
ドの重合を防止するため混合液に対して1〜20%の水
を添加することが好ましい。
When carrying out the thermal decomposition method of (1) and the dissolution method of (2), 1 to 20% of water is added to the mixed solution to prevent polymerization of formaldehyde in the obtained mixed solution. It is preferred to add.

【0031】本発明に用いられるパラホルムアルデヒド
は、分解によりホルムアルデヒドを与える能力を有する
限り濃度、粒度等に特に制限はなく、通常市販の純度9
1%品を始め、85%品、95%品等が広く適する。
The paraformaldehyde used in the present invention is not particularly limited in concentration, particle size and the like as long as it has the ability to give formaldehyde by decomposition.
1% products, 85% products, 95% products, etc. are widely suitable.

【0032】以上により調製された混合液等は次いで縮
合反応に賦される。この縮合反応は、例えばバッチ法の
場合は、撹拌機付反応器に混合液等を仕込み加熱後塩基
性触媒を添加することにより開始する。該反応は釜温で
管理でき、反応終了後反応液は中和剤で中和される。ま
た連続法の場合は、混合液等と触媒の混合、接触の均一
化をはかるため反応塔にリングなどの充填物を入れるの
が好ましい。さらに塩基性触媒の混合はオリフィスやベ
ンチュリーを用いて瞬間的に拡散させる方法で行うこと
が好ましい。反応終了後の反応液は同様に中和剤で中和
される。目的とするβ−ヒドロキシケトン類は、上記中
和後単蒸留で過剰のケトン類、水、低沸を留去した後、
精留に賦すことにより高純度で得ることができる。
The mixed solution prepared as described above is then subjected to a condensation reaction. For example, in the case of a batch method, the condensation reaction is started by charging a mixed solution or the like into a reactor equipped with a stirrer, heating and adding a basic catalyst. The reaction can be controlled at the temperature of the kettle, and after the reaction is completed, the reaction solution is neutralized with a neutralizing agent. In the case of the continuous method, it is preferable to insert a filler such as a ring into the reaction tower in order to mix the mixed solution and the catalyst and make the contact uniform. Further, the mixing of the basic catalyst is preferably carried out by a method of instantaneous diffusion using an orifice or a venturi. After completion of the reaction, the reaction solution is similarly neutralized with a neutralizing agent. The desired β-hydroxyketones are obtained by distilling off excess ketones, water and low boiling by simple distillation after the above neutralization,
High purity can be obtained by subjecting it to rectification.

【0033】縮合反応系には、ケトン類に対し2%以上
でかつ使用するケトン類への溶解度を越えない範囲の水
分を存在させる必要がある。なお、上記溶解度とは、反
応に用いるケトン類への反応温度での溶解度を意味す
る。水分が2%より低い場合には、反応は進行するが塩
基性触媒の拡散が悪くなるため高沸の生成が増加し、ホ
ルムアルデヒドに対する収率が低下するので好ましくな
い。また溶解度以上に水が存在すると反応系が二層にな
るため好ましくない。ここにおける水は、過剰のケトン
類留去時に同時に回収されて次反応での水分となりうる
ので、廃水として系外に排出される量は少ない。
In the condensation reaction system, water must be present in an amount of 2% or more based on the ketones and within a range not exceeding the solubility in the ketones used. In addition, the above-mentioned solubility means solubility at a reaction temperature in ketones used in the reaction. If the water content is lower than 2%, the reaction proceeds, but the diffusion of the basic catalyst becomes poor, so that high-boiling products increase and the yield with respect to formaldehyde decreases, which is not preferable. In addition, the presence of water at a level higher than the solubility is not preferable because the reaction system has two layers. The water here is simultaneously recovered when excess ketones are distilled off, and can be used as the water in the next reaction. Therefore, the amount discharged as wastewater to the outside of the system is small.

【0034】塩基性触媒は、混合液等の調製時に用いら
れるものと同様なものでよく、通常アルカリ金属の水酸
化物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸
化リチウムなどが使用されるが、その他アルカリ金属の
有機酸塩、炭酸塩、アルカリ土類金属の水酸化物、塩基
性イオン交換樹脂なども有効である。触媒の使用量はホ
ルムアルデヒド1モルに対して1×10-5〜1×10-2
モル、好ましくは1×10-4〜1×10-3モルである。
触媒量が上記範囲より少ない場合は反応速度が遅くなっ
て実用的でなく、また触媒量が上記範囲より多い場合は
ケトン類同志の縮合により低沸が生成するので好ましく
ない。
The basic catalyst may be the same as that used in the preparation of the mixed solution and the like. Usually, a hydroxide of an alkali metal, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide or the like is used. In addition, organic acid salts and carbonates of alkali metals, hydroxides of alkaline earth metals, and basic ion exchange resins are also effective. The amount of the catalyst used is 1 × 10 −5 to 1 × 10 −2 per mole of formaldehyde.
Mol, preferably 1 × 10 −4 to 1 × 10 −3 mol.
When the amount of the catalyst is less than the above range, the reaction rate becomes slow and is not practical, and when the amount of the catalyst is more than the above range, low boiling is generated due to condensation of ketones.

【0035】反応温度は、好ましくは30℃以上でかつ
沸騰に至らない温度である必要がある。反応温度が30
℃より低いと、主反応速度が遅くなるのに対し高沸化反
応速度が相対的に大きくなって高沸の生成量が増え、ホ
ルムアルデヒドに対する目的物の収率の低下があるので
好ましくない。また、沸騰が起こると所要のモル比が安
定に保たれなくなるので好ましくない。なお、ここでの
沸騰温度とは、縮合反応系におけるケトン類、ホルムア
ルデヒド、水、その他を含む混合組成または共沸組成下
でのそれであり、その値は大気圧下でケトン類を主成分
とする混合物の場合には使用するケトン類の沸点に依存
し、また加圧下または高沸点成分が多量に存在する場合
には当然ながら上記の場合より高くなる。
The reaction temperature must be preferably 30 ° C. or higher and a temperature not causing boiling. Reaction temperature is 30
If the temperature is lower than 0 ° C., the main reaction rate becomes slow, but the high-boiling reaction rate becomes relatively high, the amount of high-boiling products increases, and the yield of the target compound with respect to formaldehyde decreases, which is not preferable. Further, if boiling occurs, the required molar ratio cannot be maintained stably, which is not preferable. In addition, the boiling temperature here is that under a mixed or azeotropic composition containing ketones, formaldehyde, water, etc. in the condensation reaction system, and the value is based on ketones at atmospheric pressure. In the case of a mixture, it depends on the boiling point of the ketones used, and naturally becomes higher than the above case under pressure or when a large amount of high-boiling components are present.

【0036】また、縮合反応時間は、反応条件、例えば
モル比、反応温度、触媒の種類と量、水などの第三成分
の含有量および使用するケトンの種類等に応じて一様で
ないが、反応時間が短いほどホルムアルデヒドに対する
目的物の収率は高くなるので、一般に30分以内、特に
10分以内が好ましい。なお、反応時間が長い場合に
は、高沸であるケトンのポリメチロール化物が生成し、
目的物であるβ−ヒドロキシケトン類の対ホルムアルデ
ヒド収率および対ケトン収率が低下する。縮合反応終了
後の液に添加する中和剤としては、酢酸、クエン酸、酒
石酸などの有機酸をあげることができる。また硫酸など
の無機塩や酸性イオン交換樹脂なども使用可能である。
The condensation reaction time is not uniform according to the reaction conditions, for example, the molar ratio, the reaction temperature, the type and amount of the catalyst, the content of the third component such as water, and the type of the ketone used. Since the shorter the reaction time is, the higher the yield of the target compound with respect to formaldehyde is, the reaction time is generally preferably within 30 minutes, particularly preferably within 10 minutes. If the reaction time is long, a polymethylolated ketone having a high boiling point is formed,
The yield of β-hydroxyketones, which is the target substance, relative to formaldehyde and ketone is reduced. Examples of the neutralizing agent to be added to the solution after the completion of the condensation reaction include organic acids such as acetic acid, citric acid and tartaric acid. In addition, inorganic salts such as sulfuric acid and acidic ion exchange resins can also be used.

【0037】本発明において、縮合反応用原料の1つで
あるケトン類は前記一般式におけるR1が例えばメチ
ル基、エチル基、イソプロピル基などの低級アルキル
基、R2がR1 と同一のアルキル基または水素で表され
るものであり、具体的にはアセトン、メチルエチルケト
ン、ジエチルケトン、イソプロピルメチルケトンなどを
あげることができる。これらに対応し本発明により製造
されるβ−ヒドロキシケトン類をあげると次のものを例
示することができる。すなわち、4−ヒドロキシ−2−
ブタノン、4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノ
ン、1−ヒドロキシ−3−ペンタノン、1−ヒドロキシ
−2−メチル−3−ペンタノン、3,3−ジメチル−4
−ヒドロキシ−2−ブタノン等である。
In the present invention, ketones which are one of the raw materials for the condensation reaction are those wherein R 1 in the above general formula is a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group or an isopropyl group, and R 2 is the same alkyl group as R 1. It is represented by a group or hydrogen, and specific examples thereof include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and isopropyl methyl ketone. Corresponding to these, β-hydroxyketones produced according to the present invention include the following. That is, 4-hydroxy-2-
Butanone, 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone, 1-hydroxy-3-pentanone, 1-hydroxy-2-methyl-3-pentanone, 3,3-dimethyl-4
-Hydroxy-2-butanone and the like.

【0038】[0038]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。なお、各実施例および比較例において、「%」
は収率に係わるものを除き特にことわりのない限り重量
%を意味する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. In each example and comparative example, “%” is used.
Means% by weight unless otherwise specified, except for those relating to the yield.

【0039】実施例1 既述参照の図1に示す装置を用い、分解温度160℃下
に市販のパラホルムアルデヒド(純度91%品、平均粒
径1.5〜2mm)をフィード量30.6g/Hr、ア
セトンをフィード量2240g/Hrで熱分解器に供給
してアセトン−ホルムアルデヒド混合ガスを発生させ、
次いでこれを凝縮トラップしてモル比40の混合液を得
て、これに対アセトン4%の水を混合した。別途、内容
200mLの四つ口フラスコを用意し、これに上記によ
り得られたアセトン−ホルムアルデヒド−水混合液80
gを仕込んで50℃に加熱し、次いでこれに0.5%水
酸化ナトリウム水溶液1.6gを添加して縮合反応を行
った。水酸化ナトリウムとホルムアルデヒドのモル比は
5.7×10-3である。反応は1分で終了し、その後反
応液を40%クエン酸水溶液で中和した。得られた中和
反応液を、エチレングリコールを内部標準物質として用
い下記条件下ガスクロマトグラフィーで分析定量した。
検出器:FID、カラム:PEG20M 2m、カラム
温度:140℃。分析の結果、ホルムアルデヒドの反応
率は99%以上、ホルムアルデヒドに対する4−ヒドロ
キシ−2−ブタノンの収率は96.7%、アセトンに対
する同収率は94.3%であった。また、ジアセトンア
ルコールの副生量は4−ヒドロキシ−2−ブタノンに対
し1.7%であった。
Example 1 A commercially available paraformaldehyde (purity: 91%, average particle size: 1.5 to 2 mm) was fed at a decomposition temperature of 160 ° C. using the apparatus shown in FIG. Hr and acetone were supplied to the pyrolyzer at a feed rate of 2240 g / Hr to generate an acetone-formaldehyde mixed gas,
Then, the mixture was condensed and trapped to obtain a mixed solution having a molar ratio of 40, to which was added water of acetone 4%. Separately, a 200-mL four-necked flask having a content of 200 mL was prepared, and the acetone-formaldehyde-water mixed solution 80 obtained above was added thereto.
g of the mixture was heated to 50 ° C., and 1.6 g of a 0.5% aqueous sodium hydroxide solution was added thereto to carry out a condensation reaction. The molar ratio between sodium hydroxide and formaldehyde is 5.7 × 10 −3 . The reaction was completed in 1 minute, and then the reaction solution was neutralized with a 40% aqueous citric acid solution. The resulting neutralized reaction solution was analyzed and quantified by gas chromatography under the following conditions using ethylene glycol as an internal standard.
Detector: FID, column: PEG20M 2m, column temperature: 140 ° C. As a result of the analysis, the conversion of formaldehyde was 99% or more, the yield of 4-hydroxy-2-butanone based on formaldehyde was 96.7%, and the yield based on acetone was 94.3%. The by-product amount of diacetone alcohol was 1.7% based on 4-hydroxy-2-butanone.

【0040】実施例2 0.5%水酸化ナトリウム水溶液1.6gに代え1%水
酸化カリウム水溶液2.5gを用いて水酸化カリウムと
ホルムアルデヒドのモル比を6.5×10-3とする以外
は実施例1と同様にしてアセトンとホルムアルデヒドの
縮合反応、反応液の中和および分析を行った。分析の結
果、ホルムアルデヒドの反応率は99%以上、ホルムア
ルデヒドに対する4−ヒドロキシ−2−ブタノンの収率
は90.5%、アセトンに対する同収率は88.4%で
あった。また、ジアセトンアルコールの副生量は4−ヒ
ドロキシ−2−ブタノンに対し5.7%であった。
Example 2 Except that the molar ratio of potassium hydroxide to formaldehyde was changed to 6.5 × 10 −3 by using 2.5 g of a 1% aqueous potassium hydroxide solution instead of 1.6 g of an aqueous 0.5% sodium hydroxide solution. In the same manner as in Example 1, the condensation reaction of acetone and formaldehyde, the neutralization of the reaction solution, and the analysis were performed. As a result of the analysis, the conversion of formaldehyde was 99% or more, the yield of 4-hydroxy-2-butanone based on formaldehyde was 90.5%, and the yield based on acetone was 88.4%. The by-product amount of diacetone alcohol was 5.7% based on 4-hydroxy-2-butanone.

【0041】実施例3 実施例1で調製した水4%を含むアセトン−ホルムアル
デヒド混合液(モル比40)を使用し図2に示す連続反
応装置にて連続縮合反応を行った。すなわち、容積1L
の充填式反応塔8に対して、混合液等のストックタンク
6から送られ50℃に加熱されたアセトン−ホルムアル
デヒド混合液が400g/minの流速で、また塩基性
触媒ストックタンク10から送られる1%水酸化ナトリ
ウムが3.28g/minの流速で拡散器7を経て供給
され、混合下に縮合反応を行った。その際、水酸化ナト
リウムとホルムアルデヒドとのモル比は4.8×10-3
であった。反応は2分で終了し、反応液は次いで冷却器
9で冷却され、さらに中和槽11に送られ、40%クエ
ン酸水溶液で中和された。得られた中和反応液を実施例
1と同様にして分析定量した結果、ホルムアルデヒドの
反応率は99%以上、ホルムアルデヒドに対する4−ヒ
ドロキシ−2−ブタノンの収率は75%、アセトンに対
する同収率は72.5%であった。また、ジアセトンア
ルコールの副生量は4−ヒドロキシ−2−ブタノンに対
し3.5%であった。
Example 3 Using the acetone-formaldehyde mixed solution containing 4% of water (molar ratio: 40) prepared in Example 1, a continuous condensation reaction was carried out in a continuous reaction apparatus shown in FIG. That is, volume 1L
The acetone-formaldehyde mixed solution sent from the stock tank 6 for the mixed solution and heated to 50 ° C. at a flow rate of 400 g / min and sent from the basic catalyst stock tank 10 to the packed reaction tower 8 % Sodium hydroxide was supplied through the diffuser 7 at a flow rate of 3.28 g / min, and a condensation reaction was performed under mixing. At that time, the molar ratio between sodium hydroxide and formaldehyde was 4.8 × 10 −3.
Met. The reaction was completed in 2 minutes, and the reaction solution was then cooled by the cooler 9 and sent to the neutralization tank 11, where it was neutralized with a 40% aqueous citric acid solution. The obtained neutralized reaction solution was analyzed and quantified in the same manner as in Example 1. As a result, the conversion of formaldehyde was 99% or more, the yield of 4-hydroxy-2-butanone based on formaldehyde was 75%, and the yield based on acetone was the same. Was 72.5%. The by-product amount of diacetone alcohol was 3.5% based on 4-hydroxy-2-butanone.

【0042】実施例4 アセトン362.5g、水11.86g、市販のパラホ
ルムアルデヒド(純度91%品、平均粒径1.5〜2m
m)5.15gを内容1Lのフラスコへ仕込み、さらに
0.1%水酸化ナトリウム水溶液0.4gを添加してp
Hを10に調整した後、40℃で撹拌してパラホルムア
ルデヒドを溶解させ、アセトン−ホルムアルデヒド混合
液を得た。溶解時間は10時間を必要とした。内容20
0mLの四つ口フラスコに、得られたアセトン−ホルム
アルデヒド混合液(モル比40)153gを仕込み、5
0℃に加熱後1%水酸化ナトリウム水溶液0.3gを添
加して縮合反応を行った。水酸化ナトリウムとホルムア
ルデヒドのモル比は1.1×10-3である。反応は4分
で終了し、その後反応液を40%クエン酸水溶液で中和
した。得られた中和反応液を実施例1と同様にして分析
定量した結果、ホルムアルデヒドの反応率は99%以
上、ホルムアルデヒドに対する4−ヒドロキシ−2−ブ
タノンの収率は74%、アセトンに対する同収率は7
2.8%であった。また、ジアセトンアルコールの副生
量は4−ヒドロキシ−2−ブタノンに対し3.6%であ
った。
Example 4 362.5 g of acetone, 11.86 g of water, commercially available paraformaldehyde (purity: 91%, average particle size: 1.5 to 2 m)
m) 5.15 g was charged into a 1-L flask, and 0.4 g of a 0.1% aqueous sodium hydroxide solution was further added to p.
After adjusting H to 10, the mixture was stirred at 40 ° C. to dissolve paraformaldehyde to obtain an acetone-formaldehyde mixed solution. The dissolution time required 10 hours. Content 20
153 g of the obtained acetone-formaldehyde mixed solution (molar ratio: 40) was charged into a 0 mL four-necked flask, and
After heating to 0 ° C., 0.3 g of a 1% aqueous sodium hydroxide solution was added to carry out a condensation reaction. The molar ratio between sodium hydroxide and formaldehyde is 1.1 × 10 −3 . The reaction was completed in 4 minutes, after which the reaction solution was neutralized with a 40% aqueous citric acid solution. The obtained neutralized reaction solution was analyzed and quantified in the same manner as in Example 1. As a result, the conversion of formaldehyde was 99% or more, the yield of 4-hydroxy-2-butanone based on formaldehyde was 74%, and the yield based on acetone was the same. Is 7
2.8%. The by-product amount of diacetone alcohol was 3.6% based on 4-hydroxy-2-butanone.

【0043】実施例5 メチルエチルケトン288g、水39.7g、市販のパ
ラホルムアルデヒド(純度91%品、平均粒径1.5〜
2mm)13.2gを内容積500mLのフラスコへ仕
込みさらに1%水酸化ナトリウム水溶液0.5gを添加
してpHを8に調整した後、40℃で撹拌してパラホル
ムアルデヒドを溶解させ、メチルエチルケトン−ホルム
アルデヒド混合液を得た。溶解時間は10時間を必要と
した。内容積200mLの四つ口フラスコに、得られた
メチルエチルケトン−ホルムアルデヒド混合液(モル比
10)100gを仕込み、50℃に加熱後1%水酸化ナ
トリウム水溶液2.7gを添加して縮合反応を行った。
水酸化ナトリウムとホルムアルデヒドのモル比は5.8
×10-3である。反応は7分で終了し、その後反応液を
40%クエン酸水溶液で中和した。得られた中和反応液
を実施例1と同様にして分析定量した結果、ホルムアル
デヒドの反応率は99%以上、ホルムアルデヒドに対す
る4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノンの収率は
81.2%、メチルエチルケトンに対する同収率は8
0.5%であった。また、副生成物である1−ヒドロキ
シ−3−ペンタノンの収率は6.1%であり、ケトン同
志の縮合副生物は4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブ
タノンに対し0.65%であった。
Example 5 288 g of methyl ethyl ketone, 39.7 g of water, commercially available paraformaldehyde (purity 91%, average particle size 1.5 to 1.5%)
2mm) 13.2 g was charged into a 500-mL internal volume flask, and 0.5 g of a 1% aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 8. Then, the mixture was stirred at 40 ° C. to dissolve paraformaldehyde, and methyl ethyl ketone-formaldehyde was added. A mixture was obtained. The dissolution time required 10 hours. A 200 mL four-necked flask was charged with 100 g of the obtained methyl ethyl ketone-formaldehyde mixed solution (molar ratio: 10), heated to 50 ° C., and then 2.7 g of a 1% aqueous sodium hydroxide solution was added to perform a condensation reaction. .
The molar ratio between sodium hydroxide and formaldehyde is 5.8
× 10 -3 . The reaction was completed in 7 minutes, after which the reaction solution was neutralized with a 40% aqueous citric acid solution. The obtained neutralized reaction solution was analyzed and quantified in the same manner as in Example 1. As a result, the conversion of formaldehyde was 99% or more, and the yield of 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone based on formaldehyde was 81.2%. The same yield based on methyl ethyl ketone was 8
0.5%. The yield of 1-hydroxy-3-pentanone as a by-product is 6.1%, and the condensation by-product of ketones is 0.65% with respect to 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone. there were.

【0044】実施例6 市販のパラホルムアルデヒド(純度91%品、平均粒径
1.5〜2mm)50.4g、アセトン225.4g、
水164.6gからなる懸濁液を循環式粉砕機にかけて
2時間粉砕を行い、粒度440メッシュパスに微細粒子
化しホルムアルデヒド易発生性としたパラホルムアルデ
ヒドの分散液を調製した後、これにアセトン3496.
4gをさらに加えモル比40のアセトン−パラホルムア
ルデヒド分散液を調製した。内容積200mLの四つ口
フラスコに上記により得られたモル比40の分散液15
3gを仕込み、50℃に加熱後1%水酸化ナトリウム水
溶液0.3gを添加して縮合反応を行った。水酸化ナト
リウムとホルムアルデヒドのモル比は1.5×10-3
ある。反応は5分で終了し、その後反応液を40%クエ
ン酸水溶液で中和した。得られた中和反応液を実施例1
と同様にして分析定量した結果、ホルムアルデヒドの反
応率は99%以上、ホルムアルデヒドに対する4−ヒド
ロキシ−2−ブタノンの収率は74%、アセトンに対す
る同収率は72.5%であった。また、ジアセトンアル
コールの副生量は4−ヒドロキシ−2−ブタノンに対し
4.4%であった。
Example 6 50.4 g of commercially available paraformaldehyde (purity: 91%, average particle size: 1.5 to 2 mm), 225.4 g of acetone,
A suspension composed of 164.6 g of water was pulverized in a circulating pulverizer for 2 hours to prepare a dispersion of paraformaldehyde which was finely divided into particles having a particle size of 440 mesh and made easy to generate formaldehyde.
4 g was further added to prepare an acetone-paraformaldehyde dispersion having a molar ratio of 40. Dispersion liquid 15 having a molar ratio of 40 obtained as described above was placed in a 200 mL four-necked flask.
3 g was charged, and after heating to 50 ° C., 0.3 g of a 1% aqueous sodium hydroxide solution was added to carry out a condensation reaction. The molar ratio between sodium hydroxide and formaldehyde is 1.5 × 10 −3 . The reaction was completed in 5 minutes, after which the reaction solution was neutralized with a 40% aqueous citric acid solution. The obtained neutralized reaction solution was used in Example 1.
As a result, the conversion of formaldehyde was 99% or more, the yield of 4-hydroxy-2-butanone based on formaldehyde was 74%, and the yield based on acetone was 72.5%. The by-product amount of diacetone alcohol was 4.4% based on 4-hydroxy-2-butanone.

【0045】実施例7 市販のパラホルムアルデヒド(純度91%品、平均粒径
1.5〜2mm)50.4g、メチルエチルケトン33
0.3g、水151.9gからなる懸濁液を循環式粉砕
機にかけて2時間粉砕を行い粒度440メッシュパスに
微細粒子化しホルムアルデヒド易発生性としたパラホル
ムアルデヒドの分散液を調製した後、これにメチルエチ
ルケトン821gをさらに加えモル比10のメチルエチ
ルケトン−パラホルムアルデヒド分散液を調製した。内
容積200mLの四つ口フラスコに上記により得られた
モル比10の分散液126gを仕込み、50℃に加熱後
1%水酸化ナトリウム水溶液2.3gを添加して縮合反
応を行った。水酸化ナトリウムとホルムアルデヒドのモ
ル比は3.8×10-3である。反応は5分で終了し、そ
の後反応液を40%クエン酸水溶液で中和した。得られ
た中和反応液を実施例1と同様にして分析定量した結
果、ホルムアルデヒドの反応率は99%以上、ホルムア
ルデヒドに対する4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブ
タノンの収率は82.3%、メチルエチルケトンに対す
る同収率は81%であった。また、副生成物である1−
ヒドロキシ−3−ペンタノンの収率は8%であり、ケト
ン同志の縮合副生物は4−ヒドロキシ−3−メチル−2
−ブタノンに対し0.48%であった。
Example 7 50.4 g of commercially available paraformaldehyde (purity 91%, average particle size 1.5 to 2 mm), methyl ethyl ketone 33
A suspension composed of 0.3 g and 151.9 g of water was pulverized for 2 hours in a circulating pulverizer to prepare a dispersion of paraformaldehyde which was made into fine particles in a 440 mesh pass to make formaldehyde easy to generate. 821 g of methyl ethyl ketone was further added to prepare a methyl ethyl ketone-paraformaldehyde dispersion having a molar ratio of 10. Into a 200 mL four-necked flask was charged 126 g of the dispersion obtained in the above at a molar ratio of 10, and after heating at 50 ° C., 2.3 g of a 1% aqueous sodium hydroxide solution was added to carry out a condensation reaction. The molar ratio between sodium hydroxide and formaldehyde is 3.8 × 10 −3 . The reaction was completed in 5 minutes, after which the reaction solution was neutralized with a 40% aqueous citric acid solution. The obtained neutralized reaction solution was analyzed and quantified in the same manner as in Example 1. As a result, the conversion of formaldehyde was 99% or more, and the yield of 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone based on formaldehyde was 82.3%. The same yield based on methyl ethyl ketone was 81%. Also, 1- which is a by-product
The yield of hydroxy-3-pentanone is 8%, and the condensation by-product of the ketones is 4-hydroxy-3-methyl-2.
-0.48% with respect to butanone.

【0046】実施例8 実施例6で調製したモル比40のアセトン−パラホルム
アルデヒド分散液を出発原料として用い、図2に示す連
続反応装置で連続縮合反応を行った。すなわち、容積2
Lの充填式反応塔8に対し、混合液等のストックタンク
6から送られ50℃に加熱されたアセトン−パラホルム
アルデヒド分散液が380g/minの流速で、また塩
基性触媒ストックタンク10から送られる1%水酸化ナ
トリウム水溶液が1.8g/minの流速で拡散器7を
経て供給され、混合下に縮合反応を行った。その際、水
酸化ナトリウムとホルムアルデヒドのモル比は1.8×
10-3であった。反応は4分で終了し、反応液は次いで
冷却器9で冷却され、さらに中和槽11に送られ、40
%クエン酸水溶液で中和された。得られた中和反応液を
実施例1と同様にして分析定量した結果、ホルムアルデ
ヒドの反応率は99%以上、ホルムアルデヒドに対する
4−ヒドロキシ−2−ブタノンの収率は70%、アセト
ンに対する同収率は69%であった。また、ジアセトン
アルコールの副生量は4−ヒドロキシ−2−ブタノンに
対し4.4%であった。
Example 8 Using the acetone-paraformaldehyde dispersion having a molar ratio of 40 prepared in Example 6 as a starting material, a continuous condensation reaction was carried out in a continuous reactor shown in FIG. That is, volume 2
The acetone-paraformaldehyde dispersion sent from the stock tank 6 containing the mixed solution and heated to 50 ° C. is sent to the L-filled reaction tower 8 at a flow rate of 380 g / min and from the basic catalyst stock tank 10. A 1% aqueous sodium hydroxide solution was supplied through the diffuser 7 at a flow rate of 1.8 g / min, and a condensation reaction was performed under mixing. At that time, the molar ratio between sodium hydroxide and formaldehyde was 1.8 ×
It was 10 -3 . The reaction was completed in 4 minutes, and the reaction solution was then cooled by the cooler 9 and sent to the neutralization tank 11, where
Neutralized with aqueous citric acid solution. The obtained neutralized reaction solution was analyzed and quantified in the same manner as in Example 1. As a result, the conversion of formaldehyde was 99% or more, the yield of 4-hydroxy-2-butanone based on formaldehyde was 70%, and the yield based on acetone was the same. Was 69%. The by-product amount of diacetone alcohol was 4.4% based on 4-hydroxy-2-butanone.

【0047】比較例1 内容積200mLの四つ口フラスコにアセトンとホルム
アルデヒドのモル比が40となるようにアセトン72.
6g、ホルマリン(ホルムアルデヒド37%、メタノー
ル8%を含む)2.54gを仕込み、50℃に加熱後
0.5%水酸化ナトリウム水溶液2.0gを添加して縮
合反応を行った。水酸化ナトリウムとホルムアルデヒド
のモル比は8.1×10-3である。反応は3分で終了
し、その後反応液を40%クエン酸水溶液で中和した。
得られた中和反応液を実施例1と同様にして分析定量し
た結果、ホルムアルデヒドの反応率は99%以上でホル
ムアルデヒドに対する4−ヒドロキシ−2−ブタノンの
収率は79.7%、アセトンに対する同収率は75%と
良好であったが、ジアセトンアルコールの副生量は4−
ヒドロキシ−2−ブタノンに対し27.6%と非常に高
い値を示した。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 In a four-necked flask having an internal volume of 200 mL, acetone was mixed with acetone so that the molar ratio of acetone to formaldehyde was 40.
6 g and 2.54 g of formalin (containing 37% formaldehyde and 8% methanol) were charged, heated to 50 ° C., and then added with 2.0 g of a 0.5% aqueous sodium hydroxide solution to carry out a condensation reaction. The molar ratio between sodium hydroxide and formaldehyde is 8.1 × 10 −3 . The reaction was completed in 3 minutes, after which the reaction solution was neutralized with a 40% aqueous citric acid solution.
The obtained neutralized reaction solution was analyzed and quantified in the same manner as in Example 1. As a result, the conversion of formaldehyde was 99% or more, the yield of 4-hydroxy-2-butanone based on formaldehyde was 79.7%, and the yield based on acetone. The yield was as good as 75%, but the amount of diacetone alcohol by-product was 4-
It showed a very high value of 27.6% with respect to hydroxy-2-butanone.

【0048】比較例2 内容積200mLの四つ口フラスコにメチルエチルケト
ンとホルムアルデヒドのモル比が10となるようにメチ
ルエチルケトン71.9g、ホルマリン(ホルムアルデ
ヒド37%、メタノール8%を含む)8.1gを仕込
み、50℃に加熱後0.5%水酸化ナトリウム水溶液
2.0gを添加して縮合反応を行った。水酸化ナトリウ
ムとホルムアルデヒドのモル比は3.5×10-3であ
る。反応は6分で終了し、その後反応液を40%クエン
酸水溶液で中和した。得られた中和反応液を実施例1と
同様にして分析定量した結果、ホルムアルデヒドの反応
率は99%以上であったが、ホルムアルデヒドに対する
4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノンの収率は7
1.5%、メチルエチルケトンに対する同収率は72.
3%で、ともに対応する実施例5および7に比し大幅に
低い値であった。なお、副生物である1−ヒドロキシ−
3−ペンタノンの収率は5.7%、ケトン同志の縮合副
生物は4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノンに対
し0.66%で、格別悪化は見られなかった。
Comparative Example 2 A four-necked flask having an inner volume of 200 mL was charged with 71.9 g of methyl ethyl ketone and 8.1 g of formalin (containing 37% formaldehyde and 8% methanol) so that the molar ratio of methyl ethyl ketone to formaldehyde was 10. After heating to 50 ° C., 2.0 g of a 0.5% aqueous sodium hydroxide solution was added to carry out a condensation reaction. The molar ratio between sodium hydroxide and formaldehyde is 3.5 × 10 −3 . The reaction was completed in 6 minutes, after which the reaction solution was neutralized with a 40% aqueous citric acid solution. The obtained neutralized reaction solution was analyzed and quantified in the same manner as in Example 1. As a result, the conversion of formaldehyde was 99% or more, but the yield of 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone based on formaldehyde was 7
1.5%, the same yield based on methyl ethyl ketone.
At 3%, both values were significantly lower than those of the corresponding Examples 5 and 7. The by-product 1-hydroxy-
The yield of 3-pentanone was 5.7%, and the condensed by-product of ketones was 0.66% of that of 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone, and no particular deterioration was observed.

【0049】比較例3 内容積200mLの四つ口フラスコにメチルエチルケト
ン144g、市販のパラホルムアルデヒド(純度91%
品、平均粒径1.5〜2mm)6.6gを仕込み、50
℃に加熱後0.5%水酸化ナトリウム水溶液3.0gを
添加して縮合反応を行った。水酸化ナトリウムとホルム
アルデヒドのモル比は3.8×10-3である。反応は9
分で終了し、その後反応液を40%クエン酸水溶液で中
和した。得られた中和反応液を実施例1と同様にして分
析定量した結果、ホルムアルデヒドの反応率は99%以
上であったが、ホルムアルデヒドに対する4−ヒドロキ
シ−3−メチル−2−ブタノンの収率は63.1%、メ
チルエチルケトンに対する同収率は65%で、ともに対
応する実施例5および7に比し大幅に低い上、副生物で
ある1−ヒドロキシ−3−ペンタノンの収率は12.5
%、ケトン同志の縮合副生物は4−ヒドロキシ−3−メ
チル−2−ブタノンに対し0.8%で、特に前者が高い
値を示した。
Comparative Example 3 In a four-necked flask having an internal volume of 200 mL, 144 g of methyl ethyl ketone and commercially available paraformaldehyde (purity: 91%)
Product, average particle size 1.5 to 2 mm)
After heating to ° C, 3.0 g of a 0.5% aqueous sodium hydroxide solution was added to carry out a condensation reaction. The molar ratio between sodium hydroxide and formaldehyde is 3.8 × 10 −3 . The reaction is 9
After that, the reaction solution was neutralized with a 40% aqueous citric acid solution. The obtained neutralized reaction solution was analyzed and quantified in the same manner as in Example 1. As a result, the conversion of formaldehyde was 99% or more, but the yield of 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone based on formaldehyde was 63.1%, the same yield based on methyl ethyl ketone was 65%, which was significantly lower than the corresponding examples 5 and 7, and the yield of 1-hydroxy-3-pentanone as a by-product was 12.5%.
%, And the condensed by-product of the ketones was 0.8% based on 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone, and the former showed a particularly high value.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明はホルムアル
デヒドとケトン類を縮合反応させてβ−ヒドロキシケト
ン類を製造するに当たり、ホルムアルデヒドの供給を縮
合反応の抑制原因となるメタノールを含みかつ廃水問題
が避けられないホルマリンや操作性が困難な上副生物が
生成し易い粒状のパラホルムアルデヒドで行う従来法に
代え、パラホルムアルデヒドの熱分解ガスをケトン類で
希釈、凝縮した混合液、パラホルムアルデヒドをケトン
類に溶解した混合液またはパラホルムアルデヒドをケト
ン類中で微細粒子化した分散液を用いる構成としたもの
であり、これにより廃水を実質的に生ずることなく、容
易な操作で副反応を抑え、収率よくβ−ヒドロキシケト
ン類を製造することが可能となった。
As described above, according to the present invention, in the production of β-hydroxyketones by the condensation reaction of formaldehyde and ketones, the supply of formaldehyde contains methanol, which is a cause of suppressing the condensation reaction, and the wastewater problem is reduced. Instead of the conventional method using paraformaldehyde, which is inevitable for formalin and granular by-products that are difficult to work with, it is difficult to operate.Instead, the pyrolysis gas of paraformaldehyde is diluted with ketones and condensed mixture, and paraformaldehyde is converted to ketones It is a structure that uses a mixed solution dissolved in water or a dispersion liquid in which paraformaldehyde is made into fine particles in ketones, thereby suppressing side reactions by an easy operation without substantially generating wastewater and improving yield. It has become possible to produce β-hydroxy ketones well.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一態様例に適用されるホルムアルデ
ヒド−ケトン類混合液調製装置の概略フロー図。
FIG. 1 is a schematic flow chart of a formaldehyde-ketones mixed liquid preparation apparatus applied to one embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施に好適な連続縮合反応装置の概
略フロー図。
FIG. 2 is a schematic flow chart of a continuous condensation reaction apparatus suitable for carrying out the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ホッパー、2:熱分解器、3:凝縮器、4:受器、
5:ケトン類タンク、6:混合液等のストックタンク、
7:拡散器、8:反応塔、9:冷却器、10:塩基性触
媒ストックタンク、11:中和槽
1: hopper, 2: pyrolyzer, 3: condenser, 4: receiver
5: ketone tank, 6: stock tank for mixed liquid, etc.
7: diffuser, 8: reaction tower, 9: cooler, 10: basic catalyst stock tank, 11: neutralization tank

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 49/17 B01J 23/02 B01J 27/232 C07C 45/75 C07B 61/00 300 WPI/L(QUESTEL)Continuation of front page (58) Fields investigated (Int.Cl. 6 , DB name) C07C 49/17 B01J 23/02 B01J 27/232 C07C 45/75 C07B 61/00 300 WPI / L (QUESTEL)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】塩基性触媒の存在下に、ホルムアルデヒド
と一般式 【化1】 (式中、R1 は炭素数5以下の直鎖または分岐鎖のアル
キル基、R2 は水素あるいは直鎖または分岐鎖のアルキ
ル基を示す)で表されるケトン類とを後者等モル以上の
存在下に縮合反応させて一般式 【化2】 (式中、R1 およびR2 は上記と同じ意味である)で表
されるβ−ヒドロキシケトン類を製造する方法におい
て、上記ホルムアルデヒドおよびケトン類として、パラ
ホルムアルデヒドを熱分解しかくして得られるホルムア
ルデヒドガスをケトン類のガスで希釈した後凝縮トラッ
プして得られる混合液を用い、かつケトン類に対し2%
以上溶解度未満の水分を存在させてホルムアルデヒドと
ケトン類の反応を行うことを特徴とするβ−ヒドロキシ
ケトン類の製造法。
(1) Formaldehyde and a compound of the general formula (1) in the presence of a basic catalyst: (Wherein, R 1 represents a straight-chain or branched-chain alkyl group having 5 or less carbon atoms, and R 2 represents hydrogen or a straight-chain or branched-chain alkyl group). A condensation reaction is carried out in the presence of (Wherein, R 1 and R 2 have the same meanings as described above). In the method for producing β-hydroxyketones represented by the formula ( 1 ), as the formaldehyde and the ketone, formaldehyde gas obtained by thermally decomposing paraformaldehyde Is diluted with a gas of ketones and then a mixture obtained by condensation trap is used, and 2% based on ketones
A process for producing β-hydroxyketones, comprising reacting formaldehyde with ketones in the presence of water having a solubility of less than the above.
【請求項2】塩基性触媒の存在下に、ホルムアルデヒド
と一般式 【化3】 (式中、R1 は炭素数5以下の直鎖または分岐鎖のアル
キル基、R2 は水素あるいは直鎖または分岐鎖のアルキ
ル基を示す)で表されるケトン類とを後者等モル以上の
存在下に縮合反応させて一般式 【化4】 (式中、R1 およびR2 は上記と同じ意味である)で表
されるβ−ヒドロキシケトン類を製造する方法におい
て、上記ホルムアルデヒドおよびケトン類としてパラホ
ルムアルデヒドをケトン類に溶解してホルムアルデヒド
を発生させた混合液を用い、かつケトン類に対し2%以
上溶解度未満の水分を存在させてホルムアルデヒドとケ
トン類の反応を行うことを特徴とするβ−ヒドロキシケ
トン類の製造法。
2. Formaldehyde and a compound of the general formula ## STR3 ## in the presence of a basic catalyst. (Wherein, R 1 represents a straight-chain or branched-chain alkyl group having 5 or less carbon atoms, and R 2 represents hydrogen or a straight-chain or branched-chain alkyl group). A condensation reaction is carried out in the presence of a compound of the general formula Wherein R 1 and R 2 have the same meanings as described above, wherein paraformaldehyde is dissolved in the ketone to formaldehyde as the formaldehyde and the ketone. A method for producing β-hydroxyketones, comprising reacting formaldehyde and ketones using the mixed solution and in the presence of water having a solubility of 2% or more and less than the solubility of ketones.
【請求項3】塩基性触媒の存在下に、ホルムアルデヒド
と一般式 【化5】 (式中、R1 は炭素数5以下の直鎖または分岐鎖のアル
キル基、R2 は水素あるいは直鎖または分岐鎖のアルキ
ル基を示す)で表されるケトン類とを後者等モル以上の
存在下に縮合反応させて一般式 【化6】 (式中、R1 およびR2 は上記と同じ意味である)で表
されるβ−ヒドロキシケトン類を製造する方法におい
て、パラホルムアルデヒドをケトン類中で粉砕してホル
ムアルデヒド易発生性の微細粒子化し、かくして得られ
る分散液をホルムアルデヒドの発生源およびケトン類と
して用い、かつケトン類に対し2%以上溶解度未満の水
分を存在させホルムアルデヒドの発生下にこれとケトン
類の反応を行うことを特徴とするβ−ヒドロキシケトン
類の製造法。
3. Formaldehyde and a compound of the formula ## STR5 ## in the presence of a basic catalyst. (Wherein, R 1 represents a straight-chain or branched-chain alkyl group having 5 or less carbon atoms, and R 2 represents hydrogen or a straight-chain or branched-chain alkyl group). A condensation reaction is carried out in the presence of a compound of the general formula (Wherein, R 1 and R 2 have the same meanings as described above). In a method for producing β-hydroxyketones, paraformaldehyde is pulverized in ketones to form formaldehyde-prone fine particles. The dispersion thus obtained is used as a source of formaldehyde and ketones, and water having a solubility of 2% or more and less than the solubility of the ketones is present, and the ketones are reacted with the formaldehyde while generating the formaldehyde. A method for producing β-hydroxy ketones.
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