JP7624898B2 - Method for producing β-methallyl acetate - Google Patents
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Description
本発明はβ-メタリルアセテートの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing β-methallyl acetate.
β-メタリルアセテート(以下、「MAAc」とも称する。)は、2-メチレン-1,3-プロパンジオールジアセテート(以下、「MPDAc」とも称する。)の原料の1種である。MPDAcは、例えばエチレン-ビニルアルコール共重合体(以下、「EVOH」とも称する。)の変性剤(コモノマー)等として用いられている。エチレンとビニルエステルとMPDAcとの共重合体をけん化して得られるMPDAc変性EVOHは、非変性のEVOHに対して良好なバリア性を維持しつつ、延伸性及び収縮性が高められているという特徴を有する。 β-Methallyl acetate (hereinafter also referred to as "MAAc") is one of the raw materials for 2-methylene-1,3-propanediol diacetate (hereinafter also referred to as "MPDAc"). MPDAc is used, for example, as a modifier (comonomer) for ethylene-vinyl alcohol copolymer (hereinafter also referred to as "EVOH"). MPDAc-modified EVOH obtained by saponifying a copolymer of ethylene, vinyl ester, and MPDAc has the characteristics of having improved stretchability and shrinkability while maintaining good barrier properties compared to unmodified EVOH.
MPDAcの原料の1種であるMAAcを合成する方法としては、以下の方法が知られている。
(1)溶媒中で塩化メタリルと酢酸金属塩とを反応させる方法(特許文献1参照)
(2)イソブテン、酢酸及び酢酸水銀(II)を用いる方法(特許文献2参照)
(3)パラジウム、金及びシリカの複合触媒を用い、酸素含有雰囲気下でイソブテンと酢酸とを反応させる方法(特許文献3)
(4)ジクロロメタン溶媒中で、β-メタリルアルコールと無水酢酸とを反応させる方法(非特許文献1)
As a method for synthesizing MAAc, which is one of the raw materials for MPDAc, the following method is known.
(1) A method of reacting methallyl chloride with a metal acetate in a solvent (see Patent Document 1)
(2) A method using isobutene, acetic acid and mercury (II) acetate (see Patent Document 2)
(3) A method of reacting isobutene with acetic acid in an oxygen-containing atmosphere using a composite catalyst of palladium, gold and silica (Patent Document 3)
(4) A method of reacting β-methallyl alcohol with acetic anhydride in a dichloromethane solvent (Non-Patent Document 1)
また、特許文献4には、不飽和アルコールのエステル交換反応による不飽和エステルの合成方法として、2-イソプロペニル-5-メチル-4-ヘキセン-1-オールとセネシオ酸アルキルとを原料とし、副生成するアルコールを除去しながらエステル交換反応させて2-イソプロペニル-5-メチル-4-ヘキセン-1-イル-3-メチル-2-ブテノエートを合成する方法が記載されている。 Patent Document 4 also describes a method for synthesizing an unsaturated ester by transesterification of an unsaturated alcohol, in which 2-isopropenyl-5-methyl-4-hexen-1-ol and an alkyl senecioate are used as raw materials, and a transesterification reaction is carried out while removing the by-product alcohol to synthesize 2-isopropenyl-5-methyl-4-hexen-1-yl-3-methyl-2-butenoate.
上記特許文献1の塩化メタリルを用いる方法の場合、通常、得られるMAAc中に1~1,000ppm程度の塩素化合物が含まれる。このため、得られたMAAcを用い、金属触媒反応によりMPDAc等を合成する場合、金属触媒の寿命が短くなる。上記特許文献2の方法は、有機水銀を用いており、水銀を含む廃棄物が生じることから、工業的な生産方法としては好ましくない。上記特許文献3の酸素含有雰囲気下でイソブテンと酢酸とを反応させる方法の場合、過剰な酸化反応も進行するため、MAAcのみを選択的に高い収率で合成することが困難である。上記非特許文献1の無水酢酸を用いる方法の場合、副生成する酢酸の中和処理等が必要となることから、得られるMAAcの収率が十分ではなく、必要な原料量も多くなる(比較例7、8参照)。 In the case of the method using methallyl chloride in the above Patent Document 1, the obtained MAAc usually contains about 1 to 1,000 ppm of chlorine compounds. Therefore, when the obtained MAAc is used to synthesize MPDAc or the like by a metal catalyzed reaction, the life of the metal catalyst is shortened. The method in the above Patent Document 2 uses organic mercury, which is not preferable as an industrial production method because it generates waste materials containing mercury. In the case of the method in the above Patent Document 3 in which isobutene and acetic acid are reacted in an oxygen-containing atmosphere, excessive oxidation reactions also proceed, making it difficult to selectively synthesize only MAAc in a high yield. In the case of the method in the above Non-Patent Document 1 in which acetic anhydride is used, a neutralization process of the by-product acetic acid is required, so the yield of the obtained MAAc is not sufficient and the amount of raw material required is large (see Comparative Examples 7 and 8).
また、上記特許文献4に記載のエステル交換反応を用いる方法をそのままMAAcの合成に適用した場合、すなわちβ-メタリルアルコール(以下、「MALY」とも称する。)と酢酸アルキルエステルとを原料とし、副生成するアルキルアルコールを除去しながらエステル交換反応を行おうとする場合、以下の問題が生じる。まず、原料の一つである酢酸アルキルエステルの沸点の低さから、反応温度を高くすることができず、反応速度が遅い。そして、酢酸アルキルエステルが、副生成するアルキルアルコールと共沸して系外に留出してしまうため、高純度のMAAcを効率的に高収率で得ることができない(比較例9参照)。なお、得られるMAAc中のMALYの残存量が多い場合、固体触媒を用いた酸化反応に適用する際に、触媒寿命を大きく縮める要因となる。すなわち、残存するMALYの酸化反応により不飽和アルデヒドが生成し、不飽和アルデヒドが重合して固体触媒表面を被覆してしまうため、固体触媒の寿命の低下を引き起こす。一方、沸点の高い酢酸アルキルエステルを用いた場合は、副生成するアルキルアルコールの沸点がMALYの沸点に近づく、あるいは上回ることなどから、エステル交換反応によりMAAcを合成することが困難である(比較例5参照)。 In addition, when the method using the transesterification reaction described in Patent Document 4 is applied to the synthesis of MAAc as it is, that is, when β-methallyl alcohol (hereinafter also referred to as "MALY") and alkyl acetate are used as raw materials and transesterification reaction is performed while removing the by-product alkyl alcohol, the following problems arise. First, due to the low boiling point of alkyl acetate, which is one of the raw materials, the reaction temperature cannot be increased, and the reaction rate is slow. In addition, since the alkyl acetate forms an azeotropic mixture with the by-product alkyl alcohol and is distilled out of the system, high-purity MAAc cannot be obtained efficiently and in high yield (see Comparative Example 9). In addition, if the amount of MALY remaining in the obtained MAAc is large, it becomes a factor that greatly shortens the catalyst life when applied to an oxidation reaction using a solid catalyst. In other words, unsaturated aldehydes are generated by the oxidation reaction of the remaining MALY, and the unsaturated aldehydes polymerize and cover the surface of the solid catalyst, causing a decrease in the life of the solid catalyst. On the other hand, when using alkyl acetate esters with high boiling points, the boiling point of the by-product alkyl alcohol approaches or exceeds the boiling point of MALY, making it difficult to synthesize MAAc by transesterification (see Comparative Example 5).
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、β-メタリルアセテートを効率的に高純度且つ高収率で得ることができるβ-メタリルアセテートの製造方法を提供するものである。 The present invention was made based on these circumstances, and its purpose is to provide a method for producing β-methallyl acetate that can efficiently obtain β-methallyl acetate with high purity and high yield.
上記の目的は、
[1]中性触媒下、β-メタリルアルコール(X)と酢酸アルキルエステル(Y)とのエステル交換反応を、反応系におけるβ-メタリルアルコール(X)と生成物であるβ-メタリルアセテート(Z)との合計量に対する酢酸アルキルエステル(Y)のモル比(Y/(X+Z))が0.005以上0.5以下の範囲を維持するように酢酸アルキルエステル(Y)を系内に加えながら且つあわせて生成するアルキルアルコール(W)を系外へ除きながら行う工程を備え、上記酢酸アルキルエステル(Y)が、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル及び酢酸ターシャリーブチルからなる群より選ばれる少なくとも1種であり、上記工程における反応温度が、その反応環境の気圧下における酢酸アルキルエステル(Y)の沸点及びアルキルアルコール(W)の沸点のうちの低い方の温度より10℃以上高く且つ150℃以下である、β-メタリルアセテートの製造方法;
[2]上記酢酸アルキルエステル(Y)が酢酸メチルである、[1]のβ-メタリルアセテートの製造方法;
[3]上記酢酸アルキルエステル(Y)が酢酸エチルである、[1]のβ-メタリルアセテートの製造方法;
[4]上記工程においてアルキルアルコール(W)と共に系外へ除かれる酢酸アルキルエステル(Y)の少なくとも一部を上記工程におけるエステル交換反応に再利用する、[1]~[3]のいずれかのβ-メタリルアセテートの製造方法;
[5]上記工程をβ-メタリルアセテート(Z)の収率が95%以上となる状態まで行う、[1]~[4]のいずれかのβ-メタリルアセテートの製造方法;
を提供することで達成される。
The above objectives are:
[1] A method for producing β-methallyl acetate, comprising a step of carrying out an ester exchange reaction between β-methallyl alcohol (X) and an alkyl acetate (Y) in the presence of a neutral catalyst while adding an alkyl acetate (Y) to the reaction system and removing an alkyl alcohol (W) produced therewith to the outside of the system so that the molar ratio (Y/(X+Z)) of the alkyl acetate (Y) to the total amount of β-methallyl alcohol (X) and the product β-methallyl acetate (Z) in the reaction system is maintained in the range of 0.005 to 0.5, wherein the alkyl acetate (Y) is at least one selected from the group consisting of methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, and tert-butyl acetate, and the reaction temperature in the step is 10° C. or higher and 150° C. or lower than the lower of the boiling point of the alkyl acetate (Y) and the boiling point of the alkyl alcohol (W) under the atmospheric pressure of the reaction environment;
[2] The method for producing β-methallyl acetate according to [1], wherein the alkyl acetate (Y) is methyl acetate;
[3] The method for producing β-methallyl acetate according to [1], wherein the acetate alkyl ester (Y) is ethyl acetate;
[4] The method for producing β-methallyl acetate according to any one of [1] to [3], wherein at least a part of the alkyl acetate ester (Y) removed from the system together with the alkyl alcohol (W) in the above step is reused for the transesterification reaction in the above step;
[5] The method for producing β-methallyl acetate according to any one of [1] to [4], wherein the above steps are carried out until the yield of β-methallyl acetate (Z) becomes 95% or more;
This is achieved by providing
本発明によれば、β-メタリルアセテートを効率的に高純度且つ高収率で得ることができるβ-メタリルアセテートの製造方法を提供できる。 The present invention provides a method for producing β-methallyl acetate that can efficiently produce β-methallyl acetate with high purity and high yield.
本発明のβ-メタリルアセテート(MAAc;2-メチル-2-プロペニルアセテート)の製造方法は、中性触媒下、β-メタリルアルコール(MALY:X)と酢酸アルキルエステル(Y)とのエステル交換反応を、反応系におけるMALY(X)と生成物であるMAAc(Z)との合計量に対する酢酸アルキルエステル(Y)のモル比(Y/(X+Z))が0.005以上0.5以下の範囲を維持するように酢酸アルキルエステル(Y)を系内に加えながら且つあわせて生成するアルキルアルコール(W)を系外へ除きながら行う工程を備え、上記酢酸アルキルエステル(Y)が、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル及び酢酸ターシャリーブチルからなる群より選ばれる少なくとも1種であり、上記工程における反応温度が、その反応環境の気圧下における酢酸アルキルエステル(Y)の沸点及びアルキルアルコール(W)の沸点のうちの低い方の温度より10℃以上高く且つ150℃以下である。当該製造方法におけるエステル交換反応の反応スキームは以下の通りである。 The method for producing β-methallyl acetate (MAAc; 2-methyl-2-propenyl acetate) of the present invention comprises a step of carrying out an ester exchange reaction between β-methallyl alcohol (MALY:X) and an alkyl acetate (Y) in the presence of a neutral catalyst while adding an alkyl acetate (Y) to the reaction system and removing the alkyl alcohol (W) produced therewith to the outside of the system so that the molar ratio (Y/(X+Z)) of the alkyl acetate (Y) to the total amount of MALY (X) and the product MAAc (Z) in the reaction system is maintained in the range of 0.005 to 0.5, in which the alkyl acetate (Y) is at least one selected from the group consisting of methyl acetate, ethyl acetate, normal propyl acetate, isopropyl acetate, and tert-butyl acetate, and the reaction temperature in the step is at least 10°C higher than the lower of the boiling point of the alkyl acetate (Y) and the boiling point of the alkyl alcohol (W) under the atmospheric pressure of the reaction environment and at most 150°C. The reaction scheme for the transesterification reaction in this production method is as follows:
上記スキーム中、Acは、アセチル基(CH3-CO-)である。Rは、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基又はターシャリーブチル基である。 In the above scheme, Ac is an acetyl group (CH 3 —CO—), and R is a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, or a tertiary butyl group.
当該製造方法においては、触媒として中性触媒を用いているため、原料であるMALY(X)の分解が生じ難い。一方、触媒として、硫酸、パラトルエンスルホン酸等の酸触媒を用いた場合、MALY(X)の一部が分解することなどにより、高収率でMAAc(Z)を得ることが困難である。また、当該製造方法においては、酢酸源として酢酸アルキルエステル(Y)を用いるため、無水酢酸を用いる場合などとは異なり、酢酸が副生成せず、中和処理等が不要である。すなわち当該製造方法においては、中和処理等を行う必要が無いことからも、効率的に高純度且つ高収率でMAAc(Z)を得ることができる。 In this production method, a neutral catalyst is used as the catalyst, so that decomposition of the raw material MALY (X) is unlikely to occur. On the other hand, when an acid catalyst such as sulfuric acid or paratoluenesulfonic acid is used as the catalyst, it is difficult to obtain MAAc (Z) in high yield due to partial decomposition of MALY (X). In addition, in this production method, an alkyl acetate ester (Y) is used as the acetic acid source, so unlike when acetic anhydride is used, acetic acid is not by-produced and neutralization treatment is not required. In other words, since there is no need to perform neutralization treatment in this production method, MAAc (Z) can be obtained efficiently with high purity and high yield.
次いで、当該製造方法における反応温度及び酢酸アルキルエステル(Y)の選択に関し、原料となる化合物及び生成する化合物の1気圧下における各沸点を以下に示す。
MALY(X):113℃
MAAc(Z):115℃
酢酸メチル :57℃ メタノール :65℃
酢酸エチル :77℃ エタノール :78℃
酢酸n-プロピル:97℃ n-プロパノール:97℃
酢酸i-プロピル:89℃ i-プロパノール:83℃
酢酸t-ブチル :96℃ t-ブタノール :82℃
(参考)
酢酸i-ブチル :118℃ i-ブタノール:108℃
酢酸n-ブチル :126℃ n-ブタノール:118℃
Next, with regard to the reaction temperature and the selection of the alkyl acetate (Y) in the production method, the boiling points of the raw material compounds and the resulting compounds at 1 atmospheric pressure are shown below.
MALY(X): 113℃
MAAc(Z): 115℃
Methyl acetate: 57°C Methanol: 65°C
Ethyl acetate: 77°C Ethanol: 78°C
n-Propyl acetate: 97°C n-Propanol: 97°C
i-Propyl acetate: 89°C i-Propanol: 83°C
t-Butyl acetate: 96°C t-Butanol: 82°C
(reference)
i-Butyl acetate: 118°C i-Butanol: 108°C
n-Butyl acetate: 126°C n-Butanol: 118°C
当該製造方法においては、沸点が比較的低い酢酸アルキルエステル(Y)を用いているため、所定温度でエステル交換反応を行うときにアルキルアルコール(W)と共にMALY(X)及びMAAc(Z)が留出することが抑制され、また、蒸留等により高純度のMAAc(Z)を得ることができる。ここで、沸点が低い酢酸アルキルエステル(Y)を最初から大量に仕込むと、反応温度を高くすることができない。それに対し、当該製造方法においては、酢酸アルキルエステル(Y)の反応系(反応液)中の含有量を少ない範囲で維持しつつエステル交換反応を行うため、反応温度を比較的高くすることができる。この結果、当該製造方法によれば、効率的に高純度且つ高収率でMAAcを得ることができる。 In this production method, since an alkyl acetate (Y) having a relatively low boiling point is used, the distillation of MALY (X) and MAAc (Z) together with the alkyl alcohol (W) is suppressed when the transesterification reaction is carried out at a predetermined temperature, and high-purity MAAc (Z) can be obtained by distillation or the like. Here, if a large amount of an alkyl acetate (Y) having a low boiling point is charged from the beginning, the reaction temperature cannot be increased. In contrast, in this production method, the content of the alkyl acetate (Y) in the reaction system (reaction liquid) is maintained within a small range while the transesterification reaction is carried out, so the reaction temperature can be relatively increased. As a result, this production method makes it possible to efficiently obtain MAAc with high purity and high yield.
さらに当該製造方法においては、塩素を含まない化合物を原料として用いていることから、得られるMAAc中に実質的に塩素化合物が含有しないといった利点もある。 Furthermore, this manufacturing method has the advantage that the resulting MAAc contains substantially no chlorine compounds because compounds that do not contain chlorine are used as raw materials.
以下、本発明のMAAcの製造方法について具体的に説明する。当該製造方法は、MALY(X)と酢酸アルキルエステル(Y)とのエステル交換反応によりMAAc(Z)を得る工程(エステル交換反応工程)を備える。このエステル交換反応は、副生成するアルキルアルコール(W)を反応系外へ除きながら、すなわちMALY(X)、酢酸アルキルエステル(Y)等を含む反応液から除きながら行う。通常、このエステル交換反応は、反応液が沸騰(共沸)した状態で行い、分留によりアルキルアルコール(W)を系外に除去する。この分留の際、通常、アルキルアルコール(W)と沸点が近い酢酸アルキルエステル(Y)の一部も留出することとなる。また、沸点の高いMALY(X)及びMAAc(Z)は、基本的に反応系(反応液)内に残存する。このエステル交換反応は、酢酸アルキルエステル(Y)の少なくとも一部を還流させながら行うことが好ましく、このときアルキルアルコール(W)の一部も還流されていてよい。エステル交換反応は、窒素雰囲気下等の不活性ガス雰囲気下で好適に行うことができる。 The method for producing MAAc of the present invention will be described in detail below. The method includes a step of obtaining MAAc (Z) by transesterification of MALY (X) and alkyl acetate (Y) (transesterification step). This transesterification is carried out while removing the by-product alkyl alcohol (W) from the reaction system, i.e., from the reaction liquid containing MALY (X), alkyl acetate (Y), etc. Usually, this transesterification is carried out in a boiling (azeotropic) state of the reaction liquid, and the alkyl alcohol (W) is removed from the system by fractional distillation. During this fractional distillation, usually, a part of the alkyl acetate (Y), which has a boiling point close to that of the alkyl alcohol (W), is also distilled. In addition, MALY (X) and MAAc (Z), which have high boiling points, basically remain in the reaction system (reaction liquid). This transesterification is preferably carried out while refluxing at least a part of the alkyl acetate (Y), and at this time, a part of the alkyl alcohol (W) may also be refluxed. The transesterification reaction can be suitably carried out under an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere.
(中性触媒)
エステル交換反応に用いられる触媒は、MALY(X)と酢酸アルキルエステル(Y)とのエステル交換反応の触媒となる中性触媒であれば特に限定されない。中性触媒とは、酸触媒及び塩基触媒以外の触媒をいう。
(Neutral catalyst)
The catalyst used in the transesterification reaction is not particularly limited as long as it is a neutral catalyst that catalyzes the transesterification reaction between MALY (X) and the alkyl acetate (Y). The neutral catalyst refers to a catalyst other than an acid catalyst or a base catalyst.
中性触媒としては、
三塩化アルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム等のアルミニウム系触媒(アルミニウム原子を含む触媒)、
塩化亜鉛、臭化亜鉛等の亜鉛系触媒(亜鉛原子を含む触媒)、
三フッ化ホウ素、三塩化ホウ素、三臭化ホウ素等のホウ素系触媒(ホウ素原子を含む触媒)、
四塩化スズ、二塩化ジブチルスズ、テトラブトキシスズ、ジブチルジメトキシスズ、ジブチルスズオキシド、モノブチルスズオキシド、ジブチルスズジクロリド等のスズ系触媒(スズ原子を含む触媒)、
四塩化チタン、四臭化チタン、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、酸化チタン(IV)等のチタン系触媒(チタン原子を含む触媒)、
テトラプロポキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム等のジルコニウム系触媒(ジルコニウム原子を含む触媒)
等が挙げられる。
Neutral catalysts include:
aluminum-based catalysts (catalysts containing aluminum atoms) such as aluminum trichloride, triethoxyaluminum, and triisopropoxyaluminum;
Zinc-based catalysts (catalysts containing zinc atoms) such as zinc chloride and zinc bromide;
boron-based catalysts (catalysts containing boron atoms) such as boron trifluoride, boron trichloride, and boron tribromide;
Tin-based catalysts (catalysts containing tin atoms) such as tin tetrachloride, dibutyltin dichloride, tetrabutoxytin, dibutyldimethoxytin, dibutyltin oxide, monobutyltin oxide, and dibutyltin dichloride;
titanium-based catalysts (catalysts containing titanium atoms) such as titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetrabutoxytitanium, and titanium (IV) oxide;
Zirconium catalysts (catalysts containing zirconium atoms) such as tetrapropoxyzirconium and tetrabutoxyzirconium
etc.
これらの中でも、チタン系触媒及びアルミニウム系触媒が好ましく、チタン系触媒がより好ましい。また、中性触媒は、金属アルコキシドであることも好ましい。金属アルコキシドは、3価又は4価の金属イオンとのアルコキシドであることが好ましい。金属アルコキシドとしては、アルミニウムアルコキシド(上記したトリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキシアルミニウム等)、スズアルコキシド(上記したテトラブトキシスズ、ジブチルジメトキシスズ等)、チタンアルコキシド(上記したテトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン等)及びジルコニウムアルコキシド(上記したテトラプロポキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム等)が挙げられる。これらの中でも、アルミニウムアルコキシド及びチタンアルコキシドが好ましく、チタンアルコキシドがより好ましい。中性触媒は、1種又は2種以上を用いることができる。 Among these, titanium-based catalysts and aluminum-based catalysts are preferred, and titanium-based catalysts are more preferred. The neutral catalyst is also preferably a metal alkoxide. The metal alkoxide is preferably an alkoxide with a trivalent or tetravalent metal ion. Examples of the metal alkoxide include aluminum alkoxides (such as the above-mentioned triethoxyaluminum and triisopropoxyaluminum), tin alkoxides (such as the above-mentioned tetrabutoxytin and dibutyldimethoxytin), titanium alkoxides (such as the above-mentioned tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, and tetrabutoxytitanium), and zirconium alkoxides (such as the above-mentioned tetrapropoxyzirconium and tetrabutoxyzirconium). Among these, aluminum alkoxides and titanium alkoxides are preferred, and titanium alkoxides are more preferred. One or more types of neutral catalysts can be used.
エステル交換反応に用いられる中性触媒の使用量は、MALY(X)1.0molに対して、0.001mol以上0.5mol以下が好ましく、0.003mol以上0.1mol以下がより好ましい。 The amount of the neutral catalyst used in the transesterification reaction is preferably 0.001 mol or more and 0.5 mol or less, and more preferably 0.003 mol or more and 0.1 mol or less, per 1.0 mol of MALY(X).
(酢酸アルキルエステル(Y))
酢酸アルキルエステル(Y)は、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル及び酢酸ターシャリーブチルからなる群より選ばれる少なくとも1種である。
(Acetic acid alkyl ester (Y))
The alkyl acetate (Y) is at least one selected from the group consisting of methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate and tert-butyl acetate.
酢酸アルキルエステル(Y)の中でも、酢酸メチル及び酢酸エチルが好ましい。これらのエステルは比較的安価であることに加え、分子量の小さいこれらのエステルを用いることで、同じ量のMAAc(Z)を製造する場合の原料使用量が減り、また、加熱を行ってエステル交換反応を行う際の消費エネルギーも少なくなる。また、これらの酢酸アルキルエステル(Y)及びこれらから生成されるアルキルアルコール(W)は沸点が特に低いため、所定温度でエステル交換反応を行うときに、アルキルアルコール(W)と共にMALY(X)及びMAAc(Z)が留出することがより抑制され、収率がより高まる傾向にある。 Among the alkyl acetates (Y), methyl acetate and ethyl acetate are preferred. In addition to being relatively inexpensive, the use of these esters with small molecular weights reduces the amount of raw material used to produce the same amount of MAAc (Z), and also reduces the energy consumed when heating to perform the transesterification reaction. In addition, since these alkyl acetates (Y) and the alkyl alcohols (W) produced from them have particularly low boiling points, when the transesterification reaction is performed at a specified temperature, the distillation of MALY (X) and MAAc (Z) together with the alkyl alcohol (W) is more suppressed, and the yield tends to be higher.
以下に、酢酸アルキルエステル(Y)として酢酸メチルを用いた場合の好適な条件の一例を説明する。図1は、MALYと酢酸メチルとの混合液、及びMALYとメタノールとの混合液における沸点(還流温度)を示したグラフである。MALYの濃度が高いほど、換言すれば、酢酸メチル等の濃度が低いほど、高い還流温度(反応温度)で反応を行うことができることがわかる。さらに、MALYの濃度が高い範囲(約70mol%~99mol%)においては、MALYと酢酸メチルとの混合液の方が、還流温度が高く、換言すれば酢酸メチルよりもメタノールの方が留出しやすい。従って、酢酸アルキルエステル(Y)として酢酸メチルを用い、酢酸メチルの濃度を低い範囲で維持しつつ還流させながらエステル交換反応を行った場合、沸点差を利用して比較的効率的にメタノールを留出させることができる。この沸点差を効果的に利用するには、MALY(X)と酢酸メチル(Y)との合計量に対する酢酸メチル(Y)のモル比(Y/(X+Z))が0.01以上0.4以下の範囲を維持するようにエステル交換反応を行うことが好ましい。但し、酢酸アルキルエステル(Y)の沸点がアルキルアルコール(W)の沸点よりも高い場合であっても、酢酸アルキルエステル(Y)を添加しながら反応を行うため、十分に効率的に高純度且つ高収率でMAAcを得ることができる。 An example of suitable conditions when methyl acetate is used as the alkyl acetate (Y) is described below. FIG. 1 is a graph showing the boiling points (reflux temperatures) of a mixture of MALY and methyl acetate and a mixture of MALY and methanol. It can be seen that the higher the concentration of MALY, in other words, the lower the concentration of methyl acetate, etc., the higher the reflux temperature (reaction temperature) at which the reaction can be carried out. Furthermore, in the range where the concentration of MALY is high (about 70 mol% to 99 mol%), the mixture of MALY and methyl acetate has a higher reflux temperature, in other words, methanol is easier to distill than methyl acetate. Therefore, when methyl acetate is used as the alkyl acetate (Y) and the transesterification reaction is carried out while refluxing while maintaining the concentration of methyl acetate in a low range, methanol can be distilled relatively efficiently by utilizing the difference in boiling points. To effectively utilize this boiling point difference, it is preferable to carry out the transesterification reaction so that the molar ratio (Y/(X+Z)) of methyl acetate (Y) to the total amount of MALY (X) and methyl acetate (Y) is maintained in the range of 0.01 to 0.4. However, even if the boiling point of the alkyl acetate (Y) is higher than that of the alkyl alcohol (W), the reaction is carried out while adding the alkyl acetate (Y), so that MAAc can be obtained efficiently with high purity and high yield.
図2は、MALYと酢酸エチルとの混合液、及びMALYとエタノールとの混合液における沸点(還流温度)を示したグラフである。図1と同様に、MALYの濃度が高いほど、換言すれば、酢酸エチル等の濃度が低いほど、高い還流温度(反応温度)で反応を行うことができることがわかる。また、酢酸エチルを用いる場合、酢酸エチルは酢酸メチルより沸点が高いため、酢酸メチルを用いる場合と比べて高い反応温度(還流温度)でエステル交換反応を行うことができる。従って酢酸エチルを用いた場合、酢酸メチルを用いた場合と比べて、効率性が高まる傾向にある。また、酢酸エステルに酢酸エチルを用いた場合に反応系に存在する酢酸エチル(爆発限界上限値:11.5vol%)及びエタノール(爆発上限値:19.0vol%)のそれぞれの爆発限界上限値は、酢酸メチルを用いた場合に反応系に存在する酢酸メチル(爆発限界上限値16vol%)及びメタノール(爆発限界上限値:36.5vol%)のそれぞれの爆発限界上限値に比べて低い。そのため、酢酸エステルに酢酸エチルを用いた場合、製造トラブルの発生時に酢酸エステル及びアルコールの蒸気で満たされた反応蒸留塔に酸素が一部混入した場合でも、より安全に反応を行うことができる点で好ましい。 Figure 2 is a graph showing the boiling points (reflux temperatures) of a mixture of MALY and ethyl acetate, and a mixture of MALY and ethanol. As in Figure 1, it can be seen that the higher the concentration of MALY, in other words, the lower the concentration of ethyl acetate, etc., the higher the reflux temperature (reaction temperature) at which the reaction can be carried out. In addition, when ethyl acetate is used, since ethyl acetate has a higher boiling point than methyl acetate, the transesterification reaction can be carried out at a higher reaction temperature (reflux temperature) than when methyl acetate is used. Therefore, when ethyl acetate is used, the efficiency tends to be higher than when methyl acetate is used. In addition, when ethyl acetate is used as the acetate, the respective upper explosion limits of ethyl acetate (upper explosion limit value: 11.5 vol%) and ethanol (upper explosion limit value: 19.0 vol%) present in the reaction system are lower than the respective upper explosion limits of methyl acetate (upper explosion limit value: 16 vol%) and methanol (upper explosion limit value: 36.5 vol%) present in the reaction system when methyl acetate is used. Therefore, when ethyl acetate is used as the acetate ester, it is preferable because the reaction can be carried out more safely even if some oxygen is mixed into the reactive distillation column filled with acetate ester and alcohol vapors due to a production problem.
(反応条件等)
MALY(X)と酢酸アルキルエステル(Y)とのエステル交換反応は、反応系におけるMALY(X)とMAAc(Z)との合計量に対する酢酸アルキルエステル(Y)のモル比(Y/(X+Z))が0.005以上0.5以下の範囲を維持するように酢酸アルキルエステル(Y)を反応系内に加えながら行う。このエステル交換反応は、副生されるアルキルアルコール(W)を反応系外へ除きながら行う。反応系における各成分の含有量は、反応液における各成分の含有量であってよい。
(Reaction conditions, etc.)
The transesterification reaction between MALY (X) and alkyl acetate (Y) is carried out while adding alkyl acetate (Y) to the reaction system so that the molar ratio (Y/(X+Z)) of alkyl acetate (Y) to the total amount of MALY (X) and MAAc (Z) in the reaction system is maintained in the range of 0.005 to 0.5. This transesterification reaction is carried out while removing by-produced alkyl alcohol (W) from the reaction system. The content of each component in the reaction system may be the content of each component in the reaction liquid.
原料の仕込の際には、MALY(X)に対する酢酸アルキルエステル(Y)のモル比(Y/X)が0.005以上0.5以下となるように、MALY(X)と酢酸アルキルエステル(Y)とを混合した反応液を調製する。そして、エステル交換反応が進み酢酸アルキルエステル(Y)が消費され、また酢酸アルキルエステル(Y)の一部はアルキルアルコール(W)と共に留出するため、反応系(反応液)中の酢酸アルキルエステル(Y)の量は減っていく。そのため、反応系(反応液)におけるモル比(Y/(X+Z))が0.005以上0.5以下の範囲を外れないように、酢酸アルキルエステル(Y)を反応系に加えながら、すなわち反応液に添加しながらエステル交換反応を行っていく。なお、酢酸アルキルエステル(Y)の添加は、逐次的に行ってもよく、連続的に行ってもよい。また、反応系(反応液)における各成分の含有量を常にモニタリングしながら酢酸アルキルエステル(Y)を添加してもよいし、一度取得した各成分の含有量に関するデータに基づいて酢酸アルキルエステル(Y)を適切なタイミング及び量で添加してもよい。また、還流している反応液の温度、仕込量、留出液量および留出液組成から、モル比(Y/(X+Z))を推計することができる。このため、反応液の温度変化をモニタリングしながら、適宜酢酸アルキルエステル(Y)を添加してもよい。 When the raw materials are charged, a reaction liquid is prepared by mixing MALY (X) and an alkyl acetate (Y) so that the molar ratio (Y/X) of the alkyl acetate (Y) to MALY (X) is 0.005 to 0.5. Then, as the transesterification reaction proceeds, the alkyl acetate (Y) is consumed, and some of the alkyl acetate (Y) is distilled together with the alkyl alcohol (W), so that the amount of the alkyl acetate (Y) in the reaction system (reaction liquid) decreases. Therefore, the transesterification reaction is carried out while adding the alkyl acetate (Y) to the reaction system, i.e., while adding it to the reaction liquid, so that the molar ratio (Y/(X+Z)) in the reaction system (reaction liquid) does not deviate from the range of 0.005 to 0.5. The addition of the alkyl acetate (Y) may be carried out sequentially or continuously. The alkyl acetate (Y) may be added while constantly monitoring the content of each component in the reaction system (reaction liquid), or the alkyl acetate (Y) may be added at an appropriate timing and in an appropriate amount based on data on the content of each component once obtained. The molar ratio (Y/(X+Z)) can be estimated from the temperature of the refluxing reaction liquid, the charge amount, the distillate amount, and the distillate composition. Therefore, the alkyl acetate (Y) may be added appropriately while monitoring the temperature change of the reaction liquid.
エステル交換反応の際のモル比(Y/(X+Z))の下限は、0.005であり、0.01が好ましく、0.02がより好ましい。エステル交換反応の際のモル比(Y/(X+Z))が上記下限を下回る場合、原料であるMALY(X)及び生成物(目的物)であるMAAc(Z)が、アルキルアルコール(W)等と共に留出しやすくなり、収率が低下する。エステル交換反応の際のモル比(Y/(X+Z))の上限は、0.5であり、0.4が好ましく、0.3がより好ましい。エステル交換反応の際のモル比(Y/(X+Z))が上記上限を上回る場合、反応温度を十分に高くすることが難しくなり、効率的に純度の高いMAAcを得ることができない。なお、エステル交換反応の際、モル比(Y/(X+Z))は常に一定でなくてもよく、所定範囲内を維持していればよい。 The lower limit of the molar ratio (Y/(X+Z)) during the transesterification reaction is 0.005, preferably 0.01, and more preferably 0.02. If the molar ratio (Y/(X+Z)) during the transesterification reaction is below the lower limit, the raw material MALY (X) and the product (target product) MAAc (Z) are more likely to be distilled together with the alkyl alcohol (W), etc., resulting in a decrease in yield. The upper limit of the molar ratio (Y/(X+Z)) during the transesterification reaction is 0.5, preferably 0.4, and more preferably 0.3. If the molar ratio (Y/(X+Z)) during the transesterification reaction exceeds the upper limit, it becomes difficult to raise the reaction temperature sufficiently, and high-purity MAAc cannot be obtained efficiently. Note that the molar ratio (Y/(X+Z)) does not have to be constant during the transesterification reaction, and it is sufficient to maintain it within a specified range.
エステル交換反応の際の反応温度は、その反応環境の気圧下における酢酸アルキルエステル(Y)の沸点及びアルキルアルコール(W)の沸点のうちの低い方の温度より10℃以上高く且つ150℃以下である。反応温度は、その反応環境の気圧下における酢酸アルキルエステル(Y)の沸点及びアルキルアルコール(W)の沸点のうちの低い方の温度より15℃以上高いことが好ましく、20℃以上高いことがより好ましく、25℃以上、30℃以上又は35℃以上高いことがさらに好ましいこともある。反応温度をその反応環境の気圧下における酢酸アルキルエステル(Y)の沸点及びアルキルアルコール(W)の沸点のうちの低い方の温度より10℃以上高くすることで、短期間で効率的に高純度且つ高収率でMAAcを得ることができる。具体的なこの反応温度の下限は、用いる酢酸アルキルエステル(Y)の種類、及び反応環境の気圧に応じて異なるが、例えば70℃であってもよく、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃又は105℃であってもよい。 The reaction temperature during the transesterification reaction is 10°C or more higher than the lower of the boiling point of the alkyl acetate (Y) and the boiling point of the alkyl alcohol (W) under the atmospheric pressure of the reaction environment, and 150°C or less. The reaction temperature is preferably 15°C or more higher than the lower of the boiling point of the alkyl acetate (Y) and the boiling point of the alkyl alcohol (W) under the atmospheric pressure of the reaction environment, more preferably 20°C or more higher, and even more preferably 25°C or more, 30°C or more, or 35°C or more higher. By setting the reaction temperature to be 10°C or more higher than the lower of the boiling point of the alkyl acetate (Y) and the boiling point of the alkyl alcohol (W) under the atmospheric pressure of the reaction environment, MAAc can be obtained efficiently in a short period of time with high purity and high yield. The specific lower limit of this reaction temperature varies depending on the type of alkyl acetate (Y) used and the atmospheric pressure of the reaction environment, but may be, for example, 70°C, 75°C, 80°C, 85°C, 90°C, 95°C, 100°C, or 105°C.
一方、反応温度の上限は、150℃であり、140℃が好ましく、130℃がより好ましく、120℃又は110℃がさらに好ましいこともある。反応温度を上記上限以下とすることで、MALY(X)及びMAAc(Z)の留出、重合等を抑制し、収率を高めることができる。反応温度は一定であってもよく、例えば徐々に温度を高めていくなど、一定でなくてもよい。 On the other hand, the upper limit of the reaction temperature is 150°C, preferably 140°C, more preferably 130°C, and sometimes even more preferably 120°C or 110°C. By setting the reaction temperature at or below the upper limit, distillation and polymerization of MALY(X) and MAAc(Z) can be suppressed, and the yield can be increased. The reaction temperature may be constant, or it does not have to be constant; for example, the temperature may be gradually increased.
なお、エステル交換反応における反応温度は、反応液の温度とする。また、複数種の酢酸アルキルエステル(Y)を用いる場合、「酢酸アルキルエステル(Y)の沸点」は、各酢酸アルキルエステル(Y)の沸点の中で最も低い沸点とする。同様に、複数種の酢酸アルキルエステル(Y)を用いた結果、複数種のアルキルアルコールが生成する場合、「アルキルアルコール(W)の沸点」は、各アルキルアルコール(W)の沸点の中で最も低い沸点とする。 The reaction temperature in the transesterification reaction is the temperature of the reaction liquid. When multiple types of alkyl acetate esters (Y) are used, the "boiling point of the alkyl acetate ester (Y)" is the lowest boiling point among the boiling points of the alkyl acetate esters (Y). Similarly, when multiple types of alkyl acetate esters (Y) are used to produce multiple types of alkyl alcohols, the "boiling point of the alkyl alcohol (W)" is the lowest boiling point among the boiling points of the alkyl alcohols (W).
エステル交換反応の際の反応時間の下限としては、収率を高める等の点から、12時間が好ましく、20時間がより好ましい。また、この反応時間の上限としては、効率性、生産性等の点から、60時間が好ましく、48時間又は40時間がより好ましい。 The lower limit of the reaction time for the transesterification reaction is preferably 12 hours, more preferably 20 hours, from the viewpoint of increasing the yield. The upper limit of the reaction time is preferably 60 hours, more preferably 48 hours or 40 hours, from the viewpoint of efficiency, productivity, etc.
エステル交換反応は、溶媒を用いず行うことができ、溶媒を用いて行ってもよい。但し、反応温度の調整、得られるMAAcの高純度化等の観点から、無溶媒で行うことが好ましい。 The transesterification reaction can be carried out without using a solvent, or may be carried out using a solvent. However, from the viewpoints of adjusting the reaction temperature and achieving high purity of the resulting MAAc, it is preferable to carry out the reaction without a solvent.
エステル交換反応は、大気圧下で行ってもよく、加圧下又は減圧下で行ってもよい。但し、反応温度を十分に高くする観点からは、大気圧下又は加圧下で行うことが好ましく、加圧下で行うことがより好ましい。加圧するときの圧力(ゲージ圧)の上限は、例えば5kPaGが好ましく、3kPGがより好ましい。加圧するときの圧力(ゲージ圧)の下限は、例えば0.1kPaGとすることができる。 The transesterification reaction may be carried out under atmospheric pressure, or under pressure or reduced pressure. However, from the viewpoint of sufficiently increasing the reaction temperature, it is preferable to carry out the reaction under atmospheric pressure or pressure, and more preferably under pressure. The upper limit of the pressure (gauge pressure) when pressurizing is preferably 5 kPaG, and more preferably 3 kPG. The lower limit of the pressure (gauge pressure) when pressurizing can be, for example, 0.1 kPaG.
エステル交換反応を行う工程においては、アルキルアルコール(W)と共に系外へ除かれる酢酸アルキルエステル(Y)の少なくとも一部をこの工程におけるエステル交換反応に再利用することが好ましい。分留によりアルキルアルコール(W)を除く場合、沸点がアルキルアルコール(W)に近い酢酸アルキルエステル(Y)の一部も、通常同時に除かれる。そのため、留出した酢酸アルキルエステル(Y)を原料として再利用することで、効率的に原料を利用でき、廃棄物を減らすことなどができる。なお、酢酸アルキルエステル(Y)を再利用する際、共に留出したアルキルアルコール(W)の一部が酢酸アルキルエステル(Y)と共に再度反応系に投入されてもよい。但し、反応効率等の観点から、可能な限りアルキルアルコール(W)を除いて酢酸アルキルエステル(Y)を反応液に投入する(再利用する)ことが好ましい。原料として用いる酢酸アルキルエステル(Y)は、再利用するものとそれ以外のものとを併用してもよい。 In the transesterification step, it is preferable to reuse at least a portion of the alkyl acetate (Y) removed from the system together with the alkyl alcohol (W) for the transesterification reaction in this step. When the alkyl alcohol (W) is removed by fractional distillation, a portion of the alkyl acetate (Y) having a boiling point close to that of the alkyl alcohol (W) is usually removed at the same time. Therefore, by reusing the distilled alkyl acetate (Y) as a raw material, the raw material can be used efficiently and waste can be reduced. When reusing the alkyl acetate (Y), a portion of the alkyl alcohol (W) distilled together with the alkyl acetate (Y) may be added again to the reaction system. However, from the viewpoint of reaction efficiency, it is preferable to add (reuse) the alkyl acetate (Y) to the reaction solution while excluding as much of the alkyl alcohol (W) as possible. The alkyl acetate (Y) used as a raw material may be a combination of the recycled one and other alkyl acetates.
エステル交換反応を行う工程は、酢酸アルキルエステル(Y)を加えることを止めることで終了することができる。なお、その後も反応を経て得られた生成液(生成したMAAc(Z)等を含む溶液)を所定温度で加熱し続け、アルキルアルコール(W)及び酢酸アルキルエステル(Y)を十分に留出させることが好ましい。この際、減圧状態で加熱を行ってもよい。このようにすることで、得られる生成液中のアルキルアルコール(W)及び酢酸アルキルエステル(Y)を十分に低減でき、純度の高いMAAcが得られる。このように酢酸アルキルエステル(Y)を加えることを止めた後、換言すれば当該工程の終了後は、モル比(Y/(X+Z))は0.005未満となってよい。 The transesterification reaction process can be terminated by stopping the addition of the alkyl acetate (Y). It is preferable to continue to heat the product liquid (a solution containing the produced MAAc (Z), etc.) obtained through the reaction at a predetermined temperature to sufficiently distill off the alkyl alcohol (W) and alkyl acetate (Y). In this case, heating may be performed under reduced pressure. In this way, the alkyl alcohol (W) and alkyl acetate (Y) in the resulting product liquid can be sufficiently reduced, and high-purity MAAc can be obtained. After stopping the addition of the alkyl acetate (Y), in other words, after the process is completed, the molar ratio (Y/(X+Z)) may be less than 0.005.
エステル交換反応を行う工程は、MAAc(Z)の収率が95%以上、さらには96%又は97%以上となる状態まで行うことが好ましい。当該製造方法によれば、このように高い収率でMAAcを製造することができる。この収率の上限は、100%であってよく、生産効率等の点から、99.9%又は99%であってもよい。 The transesterification step is preferably carried out until the yield of MAAc(Z) is 95% or more, and even 96% or 97% or more. This production method allows the production of MAAc with such a high yield. The upper limit of this yield may be 100%, or from the viewpoint of production efficiency, it may be 99.9% or 99%.
エステル交換反応を行う工程は、反応系(反応液)におけるMALY(X)とMAAc(Z)との合計量に対するMAAc(Z)のモル比(Z/(X+Z))が、0.95以上、さらには0.96又は0.97以上になるまで行うことも好ましい。このようにすることでも、高い収率でMAAcを製造することができる。このモル比(Z/(X+Z))の上限は、1であってよく、生産効率等の点から、0.999又は0.99であってもよい。 It is also preferable to carry out the transesterification reaction until the molar ratio (Z/(X+Z)) of MAAc(Z) to the total amount of MALY(X) and MAAc(Z) in the reaction system (reaction liquid) is 0.95 or more, or even 0.96 or 0.97 or more. This also makes it possible to produce MAAc with a high yield. The upper limit of this molar ratio (Z/(X+Z)) may be 1, or from the viewpoint of production efficiency, etc., it may be 0.999 or 0.99.
(その他の工程等)
当該製造方法においては、エステル交換反応工程の後、得られた生成液を精製する工程(精製工程)を備えていることが好ましい。精製を行うことで、得られるMAAcの純度をより高めることができる。生成液(MAAc)の精製は、蒸留、特には減圧蒸留により効果的に行うことができる。
(Other processes, etc.)
In the production method, it is preferable to include a step of purifying the product liquid obtained after the transesterification reaction step (purification step). By performing the purification, the purity of the obtained MAAc can be further increased. The purification of the product liquid (MAAc) can be effectively performed by distillation, particularly vacuum distillation.
当該製造方法におけるMAAcの収率の下限としては、95%が好ましく、96%又は97%がより好ましい。この収率の上限は、100%であってよく、生産効率等の点から、99.9%又は99%であってもよい。 The lower limit of the yield of MAAc in this production method is preferably 95%, and more preferably 96% or 97%. The upper limit of this yield may be 100%, or from the standpoint of production efficiency, etc., it may be 99.9% or 99%.
得られるMAAcの純度の下限としては、90質量%が好ましく、95質量%、97質量%又は99質量%がより好ましい。この純度の上限は、100質量%であってもよく、99.9質量%であってもよい。 The lower limit of the purity of the obtained MAAc is preferably 90% by mass, more preferably 95%, 97% by mass, or 99% by mass. The upper limit of this purity may be 100% by mass or 99.9% by mass.
また、得られるMAAc中の塩素化合物の含有量は、塩素原子換算で、100ppm以下が好ましく、10ppm以下がより好ましく、1ppm又は0.1ppm以下がさらに好ましい。本発明の製造方法は、原料として塩素元素を含む化合物を用いていないため、塩素化合物の含有量が極めて少ないMAAcを得ることができ、工業上有用である。 The content of chlorine compounds in the obtained MAAc is preferably 100 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and even more preferably 1 ppm or 0.1 ppm or less, calculated as chlorine atoms. The manufacturing method of the present invention does not use a compound containing chlorine element as a raw material, so that MAAc with an extremely low content of chlorine compounds can be obtained, which is industrially useful.
(用途等)
当該製造方法により得られるMAAcは、従来公知の各種用途に用いることができる。例えば、得られたMAAcを、金属触媒(白金触媒、金触媒等)及び酸素雰囲気下、酢酸と反応させることにより、2-メチレン-1,3-プロパンジオールジアセテート(MPDAc)が得られる。MPDAcは、特に変性エチレン-ビニルエステル共重合体(変性EVOH)を製造する際のコモノマーとして好適に用いることができる。
(Use, etc.)
The MAAc obtained by this production method can be used for various conventionally known applications. For example, 2-methylene-1,3-propanediol diacetate (MPDAc) can be obtained by reacting the obtained MAAc with acetic acid in the presence of a metal catalyst (platinum catalyst, gold catalyst, etc.) and in an oxygen atmosphere. MPDAc can be suitably used as a comonomer in the production of modified ethylene-vinyl ester copolymer (modified EVOH).
変性EVOHの製造方法は、上記したMAAcの製造方法によりMAAcを得る工程、上記MAAcを原料とし、金属触媒を用いた反応によりMPDAcを得る工程、エチレンとビニルエステルと上記MPDAcとを共重合する工程、及び得られた共重合体をけん化する工程を備えることが好ましい。 The method for producing modified EVOH preferably includes a step of obtaining MAAc by the above-mentioned method for producing MAAc, a step of obtaining MPDAc by using the above-mentioned MAAc as a raw material through a reaction using a metal catalyst, a step of copolymerizing ethylene, a vinyl ester, and the above-mentioned MPDAc, and a step of saponifying the obtained copolymer.
このようなMPDAc変性EVOHは、非変性のEVOHに対して良好なバリア性を維持しつつ、延伸性及び収縮性が高められているという特徴を有する。また、本発明のMAAcの製造方法により得られたMAAcを用いたMPDAcの製造方法及び変性EVOHの製造方法によれば、用いるMAAcの純度が高いため、MPDAcの合成の際に金属触媒が劣化しにくく、金属触媒を長期間使用することができる。 Such MPDAc-modified EVOH has the characteristic of having improved stretchability and shrinkability while maintaining good barrier properties compared to unmodified EVOH. Furthermore, according to the method for producing MPDAc and the method for producing modified EVOH using MAAc obtained by the method for producing MAAc of the present invention, the purity of the MAAc used is high, so that the metal catalyst is less likely to deteriorate during the synthesis of MPDAc, and the metal catalyst can be used for a long period of time.
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
生成液及び留出液の組成は、1H-NMR(400MHz、日本電子社製)及びガスクロマトグラフィー(GC)により分析を行った。
1H-NMRの測定条件は、以下の通りである。
測定溶媒:重ジメチルスルホキシド
基準物質:テトラメチルシラン
測定温度:25℃
各化合物の帰属は、次の通りである。
β-メタリルアルコール:4.9ppm(s、1H)、4.8ppm(t、1H)、4.7ppm(s、1H)、3.8ppm(d、2H)、1.6ppm(s、3H)、
β-メタリルアセテート:4.9ppm(d、2H)、4.4ppm(s、2H)、2.1(s、3H)、1.7(s、3H)、
チタンテトラブトキシド:3.4ppm(t、8H)、1.4ppm(q、8H)、1.3ppm(q、8H)、0.9ppm(t、12H)、
酢酸メチル:3.6ppm(3H)、2.0ppm(s、3H)、
メタノール:3.2ppm(d、3H)、4.1ppm(q、1H)、
酢酸エチル:4.0ppm(q、2H)、2.0ppm(s、3H)、1.2ppm(t、3H)、
エタノール:4.4ppm(t、1H)、3.4ppm(q、2H)、1.1ppm(t、3H)、
ジメチルスルホキシド:3.3ppm(s、6H)、
水:2.5ppm(s、2H)、
酢酸イソプロピル:5.0ppm(sep、1H)、2.0ppm(s、3H)、1.2ppm(d、6H)、
イソプロパノール:4.4ppm(br、1H)、3.8ppm(sep、1H)、1.0ppm(d、2H)
酢酸ノルマルプロピル:4.0ppm(t、2H)、2.0ppm(s、3H)、1.7ppm(sext、2H)、1.0ppm(t、3H)
ノルマルプロパノール:4.4(t、1H)、3.3(q、2H)、1.4(quin、2H)、0.8(t、3H)
酢酸ターシャリーブチル:2.0ppm(s、3H)、1.4ppm(s、9H)
ターシャリーブタノール:4.2ppm(s、1H)、1.1ppm(s、9H)
酢酸ノルマルブチル:4.0ppm(t、2H)、2.0ppm(s、3H)、1.5ppm(quin、2H)、1.3ppm(sex、2H)、0.9ppm(t、3H)
ノルマルブタノール:4.3ppm(t、1H)、3.4ppm(m、2H)、1.5-1.2ppm(m、4H)、0.9ppm(t、3H)
無水酢酸:2.2ppm(s、6H)
酢酸:2.0ppm(s、3H)
その他の検出されたピークは、その他の不明物質とした。その他の不明物質は、0~6ppmで上記の帰属以外で検出された合計の積分値を、水素原子6Hを持つ化合物としてモル数を計算した。
The compositions of the product liquid and distillate were analyzed by 1 H-NMR (400 MHz, manufactured by JEOL Ltd.) and gas chromatography (GC).
The measurement conditions for 1 H-NMR are as follows.
Measurement solvent: deuterated dimethyl sulfoxide Reference material: tetramethylsilane Measurement temperature: 25°C
The assignment of each compound is as follows:
β-Methallyl alcohol: 4.9 ppm (s, 1H), 4.8 ppm (t, 1H), 4.7 ppm (s, 1H), 3.8 ppm (d, 2H), 1.6 ppm (s, 3H),
β-Methallyl acetate: 4.9 ppm (d, 2H), 4.4 ppm (s, 2H), 2.1 (s, 3H), 1.7 (s, 3H),
Titanium tetrabutoxide: 3.4 ppm (t, 8H), 1.4 ppm (q, 8H), 1.3 ppm (q, 8H), 0.9 ppm (t, 12H),
Methyl acetate: 3.6 ppm (3H), 2.0 ppm (s, 3H),
Methanol: 3.2 ppm (d, 3H), 4.1 ppm (q, 1H),
Ethyl acetate: 4.0 ppm (q, 2H), 2.0 ppm (s, 3H), 1.2 ppm (t, 3H),
Ethanol: 4.4 ppm (t, 1H), 3.4 ppm (q, 2H), 1.1 ppm (t, 3H),
Dimethyl sulfoxide: 3.3 ppm (s, 6H),
Water: 2.5ppm (s, 2H),
Isopropyl acetate: 5.0 ppm (sep, 1H), 2.0 ppm (s, 3H), 1.2 ppm (d, 6H),
Isopropanol: 4.4 ppm (br, 1H), 3.8 ppm (sep, 1H), 1.0 ppm (d, 2H)
n-Propyl acetate: 4.0 ppm (t, 2H), 2.0 ppm (s, 3H), 1.7 ppm (sext, 2H), 1.0 ppm (t, 3H)
n-Propanol: 4.4 (t, 1H), 3.3 (q, 2H), 1.4 (quin, 2H), 0.8 (t, 3H)
Tertiary butyl acetate: 2.0 ppm (s, 3H), 1.4 ppm (s, 9H)
Tertiary butanol: 4.2 ppm (s, 1H), 1.1 ppm (s, 9H)
Normal butyl acetate: 4.0ppm (t, 2H), 2.0ppm (s, 3H), 1.5ppm (quin, 2H), 1.3ppm (sex, 2H), 0.9ppm (t, 3H)
Normal butanol: 4.3 ppm (t, 1H), 3.4 ppm (m, 2H), 1.5-1.2 ppm (m, 4H), 0.9 ppm (t, 3H)
Acetic anhydride: 2.2 ppm (s, 6H)
Acetic acid: 2.0 ppm (s, 3H)
The other peaks detected were classified as other unknown substances. For the other unknown substances, the total integral value detected in the range of 0 to 6 ppm other than the above assignments was calculated as the number of moles of compounds having a hydrogen atom of 6H.
[実施例1]
窒素雰囲気下、攪拌機を備える熱媒ジャケット付きの反応蒸留装置に、MALY100質量部(1.00モル当量)、酢酸メチル20.5質量部(0.20モル当量)、及びテトラブトキシチタン4.72質量部(0.010モル当量)を加え、攪拌を行った。熱媒ジャケットの加熱により反応温度(反応液温度)97℃に加温し、大気圧下、塔頂の温度が40~65℃となる条件にて、エステル交換反応を行った。反応開始から1時間後から追加の酢酸メチルを1時間おきに5.1質量部(0.05モル当量)添加し、合計で32時間の反応を行った。反応中に生じるメタノールは、塔頂の先にある10℃に水冷したコンデンサーにて留出液として回収した。32時間の反応を経て得られた生成液の組成は、表2の通りであった。また、反応時の反応液中のモル比(Y/(X+Z))の最大値及び最小値は、表1の通りであった。この最大値及び最小値は、仕込時の反応液及び反応後の生成液の組成、反応中の反応液を1時間おきにごく少量サンプリングし、測定された1H-NMRスペクトルより算出した(他の実施例及び比較例においても同様に算出した)。
その後酢酸メチルの添加を中止し、反応液温度65~75℃、スチームエジェクターにより600Torrまで減圧した条件下、さらに3時間攪拌を続け、酢酸メチル及びメタノールの留出液が出なくなるまで留出を継続した。留出液を受け槽から取り除いた後、反応槽を200Torrまで減圧し、MAAcを減圧蒸留により取り出した。蒸留したMAAc含有液の収量、MAAcの純度(GC)、及び収率(減圧蒸留後の収量×純度)は、表2の通りであった。
また、酢酸メチル(酢酸アルキルエステル(Y))の合計使用量、反応中の留出液中のMALY(X)及びMAAc(Z)の合計の含有割合、及び1モルのMAAc(Z)の製造に用いた原料の総質量は、表2の通りであった。
[Example 1]
In a nitrogen atmosphere, 100 parts by mass (1.00 molar equivalent) of MALY, 20.5 parts by mass (0.20 molar equivalent) of methyl acetate, and 4.72 parts by mass (0.010 molar equivalent) of tetrabutoxytitanium were added to a reactive distillation apparatus equipped with a heat medium jacket and a stirrer, and the mixture was stirred. The reaction temperature (reaction liquid temperature) was heated to 97 ° C. by heating the heat medium jacket, and the transesterification reaction was carried out under atmospheric pressure and at a temperature of 40 to 65 ° C. at the top of the tower. From 1 hour after the start of the reaction, additional 5.1 parts by mass (0.05 molar equivalent) of methyl acetate was added every hour, and the reaction was carried out for a total of 32 hours. Methanol generated during the reaction was recovered as a distillate in a condenser cooled to 10 ° C. at the top of the tower. The composition of the product liquid obtained after 32 hours of reaction was as shown in Table 2. In addition, the maximum and minimum values of the molar ratio (Y / (X + Z)) in the reaction liquid during the reaction were as shown in Table 1. The maximum and minimum values were calculated from the compositions of the reaction solution at the time of charging and the product solution after the reaction, and from 1H -NMR spectra measured by sampling very small amounts of the reaction solution every hour during the reaction (similar calculations were also performed in other Examples and Comparative Examples).
Thereafter, the addition of methyl acetate was stopped, and the mixture was stirred for another 3 hours under conditions of a reaction liquid temperature of 65-75°C and reduced pressure to 600 Torr using a steam ejector, and distillation was continued until no more methyl acetate or methanol distillate was produced. After removing the distillate from the receiving tank, the reaction tank was reduced in pressure to 200 Torr, and MAAc was extracted by distillation under reduced pressure. The yield of the distilled MAAc-containing liquid, the purity (GC) of MAAc, and the yield (yield after reduced pressure distillation x purity) were as shown in Table 2.
The total amount of methyl acetate (alkyl acetate ester (Y)) used, the total content of MALY (X) and MAAc (Z) in the distillate during the reaction, and the total mass of the raw materials used to produce 1 mole of MAAc (Z) are shown in Table 2.
[実施例2]
反応時間を延長して合計で35時間の反応を行った以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 2]
Except for extending the reaction time to 35 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[実施例3]
反応時間を延長して合計で38時間の反応を行った以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 3]
Except for extending the reaction time to 38 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[実施例4]
0.5kPaGの加圧下、反応液温度を101℃とし、反応時間を合計で30時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 4]
Except for changing the reaction liquid temperature to 101° C. under a pressure of 0.5 kPaG and the reaction time to a total of 30 hours, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[実施例5]
1.8kPaGの加圧下、反応液温度を106℃とし、反応時間を合計で30時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 5]
Except for changing the reaction liquid temperature to 106° C. under a pressure of 1.8 kPaG and the reaction time to a total of 30 hours, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[実施例6]
テトラブトキシチタンの仕込量を7.07質量部(0.015モル当量)に変更し、反応時間を合計で28時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 6]
Except for changing the amount of tetrabutoxytitanium to 7.07 parts by mass (0.015 molar equivalent) and changing the reaction time to 28 hours in total, MAAc was synthesized in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[実施例7]
反応温度(反応液温度)を90℃に変更し、反応時間を合計で38時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 7]
Except for changing the reaction temperature (reaction solution temperature) to 90° C. and the reaction time to 38 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[実施例8]
反応温度(反応液温度)を86℃に変更し、反応時間を合計で46時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 8]
Except for changing the reaction temperature (reaction solution temperature) to 86° C. and the reaction time to 46 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[比較例1]
反応温度(反応液温度)を65℃に変更し、反応時間を合計で60時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
反応温度が低い場合、エステル交換反応速度が非常に遅く、効率的に高純度且つ高収率で目的物を得ることができなかった。
[Comparative Example 1]
Except for changing the reaction temperature (reaction solution temperature) to 65° C. and the reaction time to 60 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
When the reaction temperature was low, the transesterification reaction rate was very slow, and it was not possible to efficiently obtain the target product with high purity and high yield.
[実施例9]
酢酸メチルの仕込量を44.1質量部(0.43モル当量)に変更し、反応温度(反応液温度)を86℃に変更し、反応時間を合計で44時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 9]
Except for changing the amount of methyl acetate charged to 44.1 parts by mass (0.43 molar equivalents), the reaction temperature (reaction liquid temperature) to 86° C., and the reaction time to 44 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[比較例2]
酢酸メチルの仕込量を102.7質量部(1.00モル当量)に変更し、反応温度(反応液温度)を75℃に変更し、反応時間を合計で60時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
酢酸メチルの仕込量及び反応中の反応液における酢酸メチルの量が多い場合、還流状態の反応液の温度が低くなるため、常圧下では反応温度を十分には上げることができず、効率的に高純度且つ高収率で目的物を得ることができなかった。
[Comparative Example 2]
Except for changing the amount of methyl acetate charged to 102.7 parts by mass (1.00 molar equivalent), the reaction temperature (reaction liquid temperature) to 75° C., and the reaction time to 60 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
When the amount of methyl acetate charged and the amount of methyl acetate in the reaction solution during the reaction are large, the temperature of the reaction solution in the reflux state becomes low, and therefore the reaction temperature cannot be sufficiently increased under normal pressure, and the target product cannot be efficiently obtained with high purity and high yield.
[実施例10]
酢酸メチルの仕込量を15.4質量部(0.15モル当量)に変更し、反応温度(反応液温度)を100℃に変更し、反応時間を合計で31時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 10]
Except for changing the amount of methyl acetate charged to 15.4 parts by mass (0.15 molar equivalents), the reaction temperature (reaction liquid temperature) to 100° C., and the reaction time to 31 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[実施例11]
酢酸メチルの仕込量を10.3質量部(0.10モル当量)に変更し、反応温度(反応液温度)を104℃に変更し、反応時間を合計で29時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 11]
Except for changing the amount of methyl acetate to 10.3 parts by mass (0.10 molar equivalent), the reaction temperature (reaction liquid temperature) to 104° C., and the reaction time to 29 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[実施例12]
酢酸メチルの仕込量を5.14質量部(0.05モル当量)に変更し、反応温度(反応液温度)を107℃に変更し、反応時間を合計で28時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 12]
Except for changing the amount of methyl acetate charged to 5.14 parts by mass (0.05 molar equivalent), the reaction temperature (reaction liquid temperature) to 107° C., and the reaction time to 28 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[実施例13]
酢酸メチルの仕込量を1.03質量部(0.01モル当量)に変更し、反応温度(反応液温度)を108℃に変更し、反応時間を合計で25時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 13]
Except for changing the amount of methyl acetate charged to 1.03 parts by mass (0.01 molar equivalent), the reaction temperature (reaction liquid temperature) to 108° C., and the reaction time to 25 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[比較例3]
酢酸メチルの仕込量を0.31質量部(0.003モル当量)に変更し、反応温度(反応液温度)を108℃に変更し、反応時間を合計で25時間に変更した以外は、実施例1と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
酢酸メチルの仕込量及び反応中の反応液における酢酸メチルの量が少ない場合には、留出液中のMALY(X:原料)及びMAAc(Z:生成物)の一部が酢酸メチル及びメタノールと共に留出しやすくなったため、収率が低下した。
[Comparative Example 3]
Except for changing the amount of methyl acetate to 0.31 parts by mass (0.003 molar equivalent), the reaction temperature (reaction liquid temperature) to 108° C., and the reaction time to 25 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
When the amount of methyl acetate charged and the amount of methyl acetate in the reaction solution during the reaction were small, some of the MALY (X: raw material) and MAAc (Z: product) in the distillate were easily distilled out together with methyl acetate and methanol, resulting in a decrease in yield.
[実施例14]
窒素雰囲気下、攪拌機を備える熱媒ジャケット付きの反応蒸留装置に、MALY100質量部(1.00モル当量)、酢酸エチル24.4質量部(0.20モル当量)、及びテトラブトキシチタン4.72質量部(0.010モル当量)を加え、攪拌を行った。熱媒ジャケットの加熱により反応温度(反応液温度)100℃に加温し、大気圧下、塔頂の温度が40~75℃となる条件にて、エステル交換反応を行った。反応開始から1時間後から追加の酢酸エチルを1時間おきに6.1質量部(0.05モル当量)添加し、合計で33時間の反応を行った。反応中に生じるエタノールは、塔頂の先にある10℃に水冷したコンデンサーにて留出液として回収した。33時間の反応を経て得られた生成液の組成は、表1の通りであった。また、反応時の反応液中のモル比(Y/(X+Z))の最大値及び最小値は、表1の通りであった。
その後酢酸エチルの添加を中止し、反応液温度75~85℃、スチームエジェクターにより600Torrまで減圧した条件下、さらに3時間攪拌を続け、酢酸エチル及びエタノールの留出液が出なくなるまで留出を継続した。留出液を受け槽から取り除いた後、反応槽を200Torrまで減圧し、MAAcを減圧蒸留により取り出した。蒸留したMAAc含有液の収量、MAAcの純度(GC)、及び収率(減圧蒸留後の収量×純度)は、表2の通りであった。
また、酢酸エチル(酢酸アルキルエステル(Y))の合計使用量、反応中の留出液中のMALY(X)及びMAAc(Z)の合計の含有割合、1モルのMAAc(Z)の製造に用いた原料の総質量は、表2の通りであった。
[Example 14]
Under a nitrogen atmosphere, 100 parts by mass (1.00 molar equivalent) of MALY, 24.4 parts by mass (0.20 molar equivalent) of ethyl acetate, and 4.72 parts by mass (0.010 molar equivalent) of tetrabutoxytitanium were added to a reactive distillation apparatus equipped with a heat medium jacket and a stirrer, and the mixture was stirred. The reaction temperature (reaction liquid temperature) was heated to 100 ° C. by heating the heat medium jacket, and the transesterification reaction was carried out under atmospheric pressure and conditions where the temperature at the top of the tower was 40 to 75 ° C. Additional ethyl acetate was added at 6.1 parts by mass (0.05 molar equivalent) every hour from 1 hour after the start of the reaction, and the reaction was carried out for a total of 33 hours. Ethanol generated during the reaction was collected as a distillate in a condenser cooled to 10 ° C. at the top of the tower. The composition of the product liquid obtained after 33 hours of reaction was as shown in Table 1. In addition, the maximum and minimum values of the molar ratio (Y / (X + Z)) in the reaction liquid during the reaction were as shown in Table 1.
Thereafter, the addition of ethyl acetate was stopped, and the mixture was stirred for another 3 hours under conditions of a reaction liquid temperature of 75-85°C and reduced pressure to 600 Torr by a steam ejector, and distillation was continued until no more ethyl acetate or ethanol was distilled out. After removing the distillate from the receiving tank, the reaction tank was reduced in pressure to 200 Torr, and MAAc was extracted by distillation under reduced pressure. The yield of the distilled MAAc-containing liquid, the purity (GC) of MAAc, and the yield (yield after reduced pressure distillation x purity) were as shown in Table 2.
The total amount of ethyl acetate (acetic acid alkyl ester (Y)) used, the total content of MALY (X) and MAAc (Z) in the distillate during the reaction, and the total mass of the raw materials used to produce 1 mole of MAAc (Z) were as shown in Table 2.
[実施例15]
酢酸エチルの仕込量を12.2質量部(0.10モル当量)に変更し、反応温度(反応液温度)を105℃に変更し、反応時間を合計で35時間に変更した以外は、実施例14と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 15]
The synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 14, except that the amount of ethyl acetate charged was changed to 12.2 parts by mass (0.10 molar equivalent), the reaction temperature (reaction liquid temperature) was changed to 105° C., and the reaction time was changed to 35 hours in total. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[実施例16]
酢酸エチルの仕込量を6.1質量部(0.05モル当量)に変更し、反応温度(反応液温度)を108℃に変更し、反応時間を合計で25時間に変更した以外は、実施例14と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 16]
Except for changing the amount of ethyl acetate to 6.1 parts by mass (0.05 molar equivalent), the reaction temperature (reaction solution temperature) to 108° C., and the reaction time to 25 hours in total, the synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 14. The results of analysis and the like are shown in Tables 1 and 2.
[実施例17]
酢酸エチルの仕込量を52.5質量部(0.43モル当量)に変更し、反応温度(反応液温度)を95℃に変更し、反応時間を合計で37時間に変更した以外は、実施例14と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 17]
The synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 14, except that the amount of ethyl acetate charged was changed to 52.5 parts by mass (0.43 molar equivalents), the reaction temperature (reaction liquid temperature) was changed to 95° C., and the reaction time was changed to a total of 37 hours. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[比較例4]
酢酸エチルの仕込量を122.2質量部(1.00モル当量)に変更し、反応温度(反応液温度)を86℃に変更し、反応時間を合計で50時間に変更した以外は、実施例14と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
酢酸エチルの仕込量及び反応中の反応液における酢酸エチルの量が多い場合、還流状態の反応温度(反応液温度)が低くなり、効率よく目的物を得ることができなかった。
[Comparative Example 4]
The synthesis of MAAc was carried out in the same manner as in Example 14, except that the amount of ethyl acetate charged was changed to 122.2 parts by mass (1.00 molar equivalent), the reaction temperature (reaction liquid temperature) was changed to 86° C., and the reaction time was changed to 50 hours in total. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
When the amount of ethyl acetate charged and the amount of ethyl acetate in the reaction solution during the reaction were large, the reaction temperature (reaction solution temperature) in the reflux state became low, and the target compound could not be obtained efficiently.
[実施例18]
0.5kPaGの加圧下、反応液温度を104℃とし、反応時間を合計で28時間に変更した以外は、実施例14と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 18]
MAAc was synthesized in the same manner as in Example 14, except that the reaction liquid temperature was 104° C. under a pressure of 0.5 kPaG and the reaction time was changed to 28 hours in total. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[実施例19]
1.5kPaGの加圧下、反応液温度を109℃とし、反応時間を合計で21時間に変更した以外は、実施例14と同様にして、MAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
[Example 19]
MAAc was synthesized in the same manner as in Example 14, except that the reaction liquid temperature was 109° C. under a pressure of 1.5 kPaG and the reaction time was changed to 21 hours in total. The results of analysis, etc. are shown in Tables 1 and 2.
[実施例20]
窒素雰囲気下、攪拌機を備える熱媒ジャケット付きの反応蒸留装置に、MALY100質量部(1.00モル当量)、酢酸イソプロピル28.3質量部(0.20モル当量)、及びテトラブトキシチタン4.72質量部(0.010モル当量)を加え、攪拌を行った。熱媒ジャケットの加熱により反応温度(反応液温度)105℃に加温し、大気圧下、塔頂の温度が50~83℃となる条件にて、エステル交換反応を行った。反応開始から1時間後から追加の酢酸イソプロピルを1時間おきに7.1質量部(0.05モル当量)添加し、合計で30時間の反応を行った。反応中に生じるイソプロパノールは、塔頂の先にある10℃に水冷したコンデンサーにて留出液として回収した。30時間の反応を経て得られた生成液の組成は、表2の通りであった。また、反応時の反応液中のモル比(Y/(X+Z))の最大値及び最小値は、表1の通りであった。
その後酢酸イソプロピルの添加を中止し、反応液温度75~85℃、スチームエジェクターにより600Torrまで減圧した条件下、さらに3時間攪拌を続け、酢酸イソプロピルチル及びイソプロパノールの留出液が出なくなるまで留出を継続した。留出液を受け槽から取り除いた後、反応槽を200Torrまで減圧し、MAAcを減圧蒸留により取り出した。蒸留したMAAc含有液の収量、MAAcの純度(GC)、及び収率(減圧蒸留後の収量×純度)は、表2の通りであった。
また、酢酸イソプロピル(酢酸アルキルエステル(Y))の合計使用量、反応中の留出液中のMALY(X)及びMAAc(Z)の合計の含有割合、及び1モルのMAAc(Z)の製造に用いた原料の総質量は、表2の通りであった。
[Example 20]
Under a nitrogen atmosphere, 100 parts by mass (1.00 molar equivalent) of MALY, 28.3 parts by mass (0.20 molar equivalent) of isopropyl acetate, and 4.72 parts by mass (0.010 molar equivalent) of tetrabutoxytitanium were added to a reactive distillation apparatus equipped with a heat medium jacket and agitated. The reaction temperature (reaction liquid temperature) was heated to 105 ° C. by heating the heat medium jacket, and the transesterification reaction was carried out under conditions where the temperature at the top of the tower was 50 to 83 ° C. under atmospheric pressure. After 1 hour from the start of the reaction, additional isopropyl acetate was added at 7.1 parts by mass (0.05 molar equivalent) every hour, and the reaction was carried out for a total of 30 hours. Isopropanol generated during the reaction was recovered as a distillate in a condenser at the top of the tower, which was water-cooled to 10 ° C. The composition of the product liquid obtained after 30 hours of reaction was as shown in Table 2. The maximum and minimum values of the molar ratio (Y/(X+Z)) in the reaction solution during the reaction were as shown in Table 1.
Thereafter, the addition of isopropyl acetate was stopped, and stirring was continued for another 3 hours under conditions of a reaction liquid temperature of 75-85°C and reduced pressure to 600 Torr by a steam ejector, and distillation was continued until no more isopropyl acetate or isopropanol was distilled. After removing the distillate from the receiving tank, the reaction tank was reduced in pressure to 200 Torr, and MAAc was extracted by distillation under reduced pressure. The yield of the distilled MAAc-containing liquid, the purity (GC) of MAAc, and the yield (yield after reduced pressure distillation x purity) were as shown in Table 2.
The total amount of isopropyl acetate (alkyl acetate ester (Y)) used, the total content of MALY (X) and MAAc (Z) in the distillate during the reaction, and the total mass of the raw materials used to produce 1 mole of MAAc (Z) were as shown in Table 2.
[実施例21]
窒素雰囲気下、攪拌機を備える熱媒ジャケット付きの反応蒸留装置に、MALY100質量部(1.00モル当量)、酢酸ノルマルプロピル28.3質量部(0.20モル当量)、及びテトラブトキシチタン4.72質量部(0.010モル当量)を加え、攪拌を行った。熱媒ジャケットの加熱により反応温度(反応液温度)107℃に加温し、大気圧下、塔頂の温度が60~97℃となる条件にて、エステル交換反応を行った。反応開始から1時間後から追加の酢酸イソプロピルを1時間おきに7.1質量部(0.05モル当量)を添加し、合計で32時間の反応を行った。反応中に生じるノルマルプロパノールは、塔頂の先にある10℃に水冷したコンデンサーにて留出液として回収した。32時間の反応を経て得られた生成液の組成は、表2の通りであった。また、反応時の反応液中のモル比(Y/(X+Z))の最大値及び最小値は、表1の通りであった。
その後酢酸ノルマルプロピルの添加を中止し、反応液温度85~95℃、スチームエジェクターにより600Torrまで減圧した条件下、さらに3時間攪拌を続け、酢酸ノルマルプロピル及びノルマルプロパノールの留出液が出なくなるまで留出を継続した。留出液を受け槽から取り除いた後、反応槽を200Torrまで減圧し、MAAcを減圧蒸留により取り出した。蒸留したMAAc含有液の収量、MAAcの純度(GC)、及び収率(減圧蒸留後の収量×純度)は、表2の通りであった。
また、酢酸ノルマルプロピル(酢酸アルキルエステル(Y))の合計使用量、反応中の留出液中のMALY(X)及びMAAc(Z)の合計の含有割合、1モルのMAAc(Z)の製造に用いた原料の総質量は、表2の通りであった。
[Example 21]
Under a nitrogen atmosphere, 100 parts by mass (1.00 molar equivalent) of MALY, 28.3 parts by mass (0.20 molar equivalent) of normal propyl acetate, and 4.72 parts by mass (0.010 molar equivalent) of tetrabutoxytitanium were added to a reactive distillation apparatus equipped with a heat medium jacket equipped with a stirrer, and stirred. The reaction temperature (reaction liquid temperature) was heated to 107 ° C. by heating the heat medium jacket, and the transesterification reaction was carried out under conditions where the temperature at the top of the tower was 60 to 97 ° C. under atmospheric pressure. After 1 hour from the start of the reaction, additional isopropyl acetate was added at 7.1 parts by mass (0.05 molar equivalent) every hour, and the reaction was carried out for a total of 32 hours. The normal propanol generated during the reaction was recovered as a distillate in a condenser cooled to 10 ° C. at the top of the tower. The composition of the product liquid obtained after 32 hours of reaction was as shown in Table 2. The maximum and minimum values of the molar ratio (Y/(X+Z)) in the reaction solution during the reaction were as shown in Table 1.
Thereafter, the addition of normal propyl acetate was stopped, and stirring was continued for another 3 hours under conditions of a reaction liquid temperature of 85 to 95°C and reduced pressure to 600 Torr by a steam ejector, and distillation was continued until no distillate of normal propyl acetate or normal propanol was produced. After removing the distillate from the receiving tank, the reaction tank was reduced in pressure to 200 Torr, and MAAc was taken out by distillation under reduced pressure. The yield of the distilled MAAc-containing liquid, the purity (GC) of MAAc, and the yield (yield after reduced pressure distillation x purity) were as shown in Table 2.
The total amount of n-propyl acetate (alkyl acetate (Y)) used, the total content of MALY (X) and MAAc (Z) in the distillate during the reaction, and the total mass of the raw materials used to produce 1 mole of MAAc (Z) were as shown in Table 2.
[実施例22]
窒素雰囲気下、攪拌機を備える熱媒ジャケット付きの反応蒸留装置に、MALY100質量部(1.00モル当量)、酢酸ターシャリーブチル32.2質量部(0.20モル当量)、及びテトラブトキシチタン4.72質量部(0.010モル当量)を加え、攪拌を行った。熱媒ジャケットの加熱により反応温度(反応液温度)105℃に加温し、大気圧下、塔頂の温度が60~97℃となる条件にて、エステル交換反応を行った。反応開始から1時間後から追加の酢酸ターシャリーブチルを1時間おきに8.1質量部(0.05モル当量)添加し、合計で30時間の反応を行った。反応中に生じるターシャリーブタノールは、塔頂の先にある10℃に水冷したコンデンサーにて留出液として回収した。30時間の反応を経て得られた生成液の組成は、表2の通りであった。また、反応時の反応液中のモル比(Y/(X+Z))の最大値及び最小値は、表1の通りであった。
その後酢酸ターシャリーブチルの添加を中止し、反応液温度85~95℃、スチームエジェクターにより600Torrまで減圧した条件下、さらに3時間攪拌を続け、酢酸ターシャリーブチル及びターシャリーブタノールの留出液が出なくなるまで留出を継続した。留出液を受け槽から取り除いた後、反応槽を200Torrまで減圧し、MAAcを減圧蒸留により取り出した。蒸留したMAAc含有液の収量、MAAcの純度(GC)、及び収率(減圧蒸留後の収量×純度)は、表2の通りであった。
また、酢酸ターシャリーブチル(酢酸アルキルエステル(Y))の合計使用量、反応中の留出液中のMALY(X)及びMAAc(Z)の含有割合、1モルのMAAc(Z)の製造に用いた原料の総質量は、表2の通りであった。
[Example 22]
In a nitrogen atmosphere, 100 parts by mass (1.00 molar equivalent) of MALY, 32.2 parts by mass (0.20 molar equivalent) of tertiary butyl acetate, and 4.72 parts by mass (0.010 molar equivalent) of tetrabutoxytitanium were added to a reactive distillation apparatus equipped with a heat medium jacket and agitated. The reaction temperature (reaction liquid temperature) was heated to 105 ° C. by heating the heat medium jacket, and the transesterification reaction was carried out under atmospheric pressure and conditions where the temperature at the top of the tower was 60 to 97 ° C. Additional tertiary butyl acetate was added at 8.1 parts by mass (0.05 molar equivalent) every hour from 1 hour after the start of the reaction, and the reaction was carried out for a total of 30 hours. Tertiary butanol generated during the reaction was recovered as a distillate in a condenser at the top of the tower, which was water-cooled to 10 ° C. The composition of the product liquid obtained after 30 hours of reaction was as shown in Table 2. The maximum and minimum values of the molar ratio (Y/(X+Z)) in the reaction solution during the reaction were as shown in Table 1.
Thereafter, the addition of tertiary butyl acetate was stopped, and stirring was continued for another 3 hours under conditions of a reaction liquid temperature of 85-95°C and reduced pressure to 600 Torr using a steam ejector, and distillation was continued until no more distillate of tertiary butyl acetate and tertiary butanol was produced. After removing the distillate from the receiving tank, the pressure in the reaction tank was reduced to 200 Torr, and MAAc was extracted by distillation under reduced pressure. The yield of the distilled MAAc-containing liquid, the purity (GC) of MAAc, and the yield (yield after reduced pressure distillation x purity) were as shown in Table 2.
The total amount of tert-butyl acetate (alkyl acetate ester (Y)) used, the contents of MALY (X) and MAAc (Z) in the distillate during the reaction, and the total mass of the raw materials used to produce 1 mole of MAAc (Z) are shown in Table 2.
[比較例5]
窒素雰囲気下、攪拌機を備える熱媒ジャケット付きの反応蒸留装置に、MALY100質量部(1.00モル当量)、酢酸ノルマルブチル32.2質量部(0.20モル当量)、及びテトラブトキシチタン4.72質量部(0.010モル当量)を加え、攪拌を行った。熱媒ジャケットの加熱により反応温度(反応液温度)105℃に加温し、エステル交換反応を行った。反応開始から1時間後から追加の酢酸ブチルを1時間おきに8.05質量部(0.05モル当量)添加し、合計で33時間の反応を行った。
しかし、生成するノルマルブタノールを留出させるために塔頂の温度を80~110℃の間で検討したが、留出液中に原料のMALYがノルマルブタノールよりも優先的に留出したため、MAAcを十分に合成することができなかった。
[Comparative Example 5]
Under a nitrogen atmosphere, 100 parts by mass (1.00 molar equivalent) of MALY, 32.2 parts by mass (0.20 molar equivalent) of normal butyl acetate, and 4.72 parts by mass (0.010 molar equivalent) of tetrabutoxytitanium were added to a reactive distillation apparatus equipped with a heat medium jacket and a stirrer, and the mixture was stirred. The reaction temperature (reaction liquid temperature) was heated to 105 ° C. by heating the heat medium jacket, and a transesterification reaction was performed. After 1 hour from the start of the reaction, additional butyl acetate was added at 8.05 parts by mass (0.05 molar equivalent) every hour, and the reaction was performed for a total of 33 hours.
However, although the temperature at the top of the column was examined to be between 80 and 110°C in order to distill off the produced normal butanol, the raw material MALY was preferentially distilled off in the distillate over normal butanol, and therefore MAAc could not be sufficiently synthesized.
[比較例6]
テトラブトキシチタン4.72質量部の代わりにパラトルエンスルホン酸・1水和物2.64質量部(0.010モル当量)を触媒として用いた以外は、実施例1と同様にエステル交換反応によりMAAcの合成を行った。分析等の結果は、表1及び表2に示す通りであった。
パラトルエンスルホン酸・1水和物を触媒として用いた場合、高純度且つ高収率でMAAcを得ることができなかった。
[Comparative Example 6]
Except for using 2.64 parts by mass (0.010 molar equivalent) of paratoluenesulfonic acid monohydrate as a catalyst instead of 4.72 parts by mass of tetrabutoxytitanium, MAAc was synthesized by transesterification in the same manner as in Example 1. The results of analysis, etc. are as shown in Tables 1 and 2.
When paratoluenesulfonic acid monohydrate was used as a catalyst, MAAc could not be obtained in high purity and high yield.
[比較例7]
窒素雰囲気下、攪拌機を備える冷却ジャケット付きの反応蒸留装置に、MALY100質量部(1.00モル当量)、及び無水酢酸141.6質量部(1.00モル当量)を加え、反応液を攪拌・冷却し反応液温度を0℃にした。ここで、N,N-ジメチルアミノピリジン1.69質量部(0.010モル当量)を加え、攪拌した。続けて、トリエチルアミン140.3質量部(1.00モル当量)を加え、反応液温度0℃にて1時間攪拌後、ジャケット温度を25℃まで2時間かけて昇温し、エステル化反応を行った。
得られた反応液に対し2規定の塩酸を100質量部添加、攪拌し、静置することで、目的物を含む上相の有機相と下相の水相に分離した。水相を抜き取り後、有機相を100質量部の飽和炭酸ナトリウム水溶液で洗浄し、水相を抜き取り後、有機相をモレキュラーシーブが充填されたドライヤーに循環させることで、水分率を10ppm以下に乾燥させた。
得られたMAAcの収量は147.5質量部であり、純度(GC)は97.0%、収率は90.4%であった。高純度の目的物が得られたが、水相にβ-メタリルアセテートが一部溶解してしまったために収量が低下し、収率が低かった。
[Comparative Example 7]
Under a nitrogen atmosphere, 100 parts by mass (1.00 molar equivalent) of MALY and 141.6 parts by mass (1.00 molar equivalent) of acetic anhydride were added to a reactive distillation apparatus equipped with a stirrer and a cooling jacket, and the reaction solution was stirred and cooled to a reaction solution temperature of 0°C. Here, 1.69 parts by mass (0.010 molar equivalent) of N,N-dimethylaminopyridine was added and stirred. Subsequently, 140.3 parts by mass (1.00 molar equivalent) of triethylamine was added, and the reaction solution was stirred at a temperature of 0°C for 1 hour, after which the jacket temperature was raised to 25°C over 2 hours to carry out an esterification reaction.
100 parts by mass of 2N hydrochloric acid was added to the reaction solution obtained, and the mixture was stirred and allowed to stand, whereby the mixture was separated into an upper organic phase containing the target substance and a lower aqueous phase. After the aqueous phase was removed, the organic phase was washed with 100 parts by mass of a saturated aqueous sodium carbonate solution, and the aqueous phase was removed. The organic phase was then circulated through a dryer filled with molecular sieves, whereby the organic phase was dried to a moisture content of 10 ppm or less.
The yield of the obtained MAAc was 147.5 parts by mass, the purity (GC) was 97.0%, and the yield was 90.4%. Although the target product was obtained with high purity, the yield was low because the β-methallyl acetate was partially dissolved in the aqueous phase.
[比較例8]
窒素雰囲気下、攪拌機を備える冷却ジャケット付きの反応蒸留装置に、MALY100質量部(1.00モル当量)、及び無水酢酸141.6質量部(1.00モル当量)を加え、反応液を攪拌・冷却し反応液温度を0℃にした。ここで、N,N-ジメチルアミノピリジン1.69質量部(0.010モル当量)を加え、攪拌した。続けて、トリエチルアミン140.3質量部(1.00モル当量)を加え、反応液温度0℃にて1時間攪拌後、ジャケット温度を25℃まで2時間かけて昇温し、エステル化反応を行った。
得られた反応液を熱媒ジャケットにより反応液温度75~85℃に昇温し、反応槽を200Torrまで減圧し、MAAcを減圧蒸留により取り出した。蒸留したMAAc含有液の収量、MAAcの純度(GC)、及び収率(減圧蒸留後の収量×純度)は、表2の通りであった。
目的物は比較的高純度で得られたが、目的物中にトリエチルアミンが1.0質量%含まれており、収率も低かった。また、酢酸エステルとのエステル交換で得られたMAAcとは異なる異臭(トリエチルアミン由来の異臭)が問題となった。
[Comparative Example 8]
Under a nitrogen atmosphere, 100 parts by mass (1.00 molar equivalent) of MALY and 141.6 parts by mass (1.00 molar equivalent) of acetic anhydride were added to a reactive distillation apparatus equipped with a stirrer and a cooling jacket, and the reaction solution was stirred and cooled to a reaction solution temperature of 0°C. Here, 1.69 parts by mass (0.010 molar equivalent) of N,N-dimethylaminopyridine was added and stirred. Subsequently, 140.3 parts by mass (1.00 molar equivalent) of triethylamine was added, and the reaction solution was stirred at a temperature of 0°C for 1 hour, after which the jacket temperature was raised to 25°C over 2 hours to carry out an esterification reaction.
The reaction liquid obtained was heated to a temperature of 75 to 85° C. using a heat medium jacket, the pressure in the reaction vessel was reduced to 200 Torr, and MAAc was extracted by vacuum distillation. The yield of the distilled MAAc-containing liquid, the purity (GC) of MAAc, and the yield (yield after vacuum distillation × purity) were as shown in Table 2.
The target product was obtained with a relatively high purity, but it contained 1.0 mass% triethylamine, and the yield was low. In addition, there was a problem of an unpleasant odor (obtained from triethylamine) different from that of MAAc obtained by ester exchange with acetate.
[比較例9]
酢酸エチルの仕込量を244質量部(2.00モル当量)とし、それ以降は酢酸エチルを添加しなかった以外は、実施例1と同様の条件で反応を行った。反応温度(反応液温度)は、反応初期は80℃以上には上がらず、エタノールの留出開始後、留出液量が増加するにつれて、反応温度が上昇し、反応開始後5時間で反応液温度は105℃となった。減圧蒸留により取り出したMAAcを含む溶液の収量は128.7質量部であった。また、MAAcの純度は65.0質量%であった。MAAc以外に含まれる化合物は、MALYが34.9質量%、酢酸エチルが0.1質量%であった。
酢酸エチルを反応開始時に一括で投入した場合、反応温度を高くすることができないために反応速度が遅く、さらにエタノールと酢酸エチルとが共沸して系外に留出してしまうために、エステル交換反応を十分に進めることができなかった。
[Comparative Example 9]
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1, except that the amount of ethyl acetate charged was 244 parts by mass (2.00 molar equivalents) and ethyl acetate was not added thereafter. The reaction temperature (reaction liquid temperature) did not rise above 80°C at the beginning of the reaction, and after the start of distillation of ethanol, the reaction temperature rose as the amount of distillate increased, and 5 hours after the start of the reaction, the reaction liquid temperature reached 105°C. The yield of the solution containing MAAc taken out by reduced pressure distillation was 128.7 parts by mass. The purity of MAAc was 65.0% by mass. Compounds contained other than MAAc were 34.9% by mass of MALY and 0.1% by mass of ethyl acetate.
When ethyl acetate was added all at once at the start of the reaction, the reaction temperature could not be increased, so the reaction rate was slow, and furthermore, ethanol and ethyl acetate formed an azeotropic mixture and were distilled out of the system, so the transesterification reaction could not proceed sufficiently.
なお、上記表1及び表2において、「-」は、対応するデータがない又はデータを取得していないことを示す。 In addition, in Tables 1 and 2 above, "-" indicates that there is no corresponding data or that the data has not been obtained.
表1及び表2に示されるように、実施例1~22の各製造方法においては、MAAcを効率的に高純度且つ高収率で得ることができた。また、表2においては、1モルのMAAc(Z)の製造に用いた原料の総質量について、以下の基準で評価した結果をあわせて示している。なお、酢酸源として無水酢酸を用いた比較例7、8場合、収率が100%であれば、1モルのMAAc(Z)の製造に用いる原料の総質量は277gとなる。
A:250g未満
B:250g以上277g未満
C:277g以上
実施例1~22の各製造方法においては、原料の総質量を抑えることができ、生産性、環境負荷等の点からも優れているといえる。
As shown in Tables 1 and 2, in each of the production methods of Examples 1 to 22, MAAc could be efficiently obtained with high purity and high yield. Table 2 also shows the results of evaluation of the total mass of raw materials used in the production of 1 mole of MAAc(Z) based on the following criteria. In the cases of Comparative Examples 7 and 8, in which acetic anhydride was used as the acetic acid source, the total mass of raw materials used in the production of 1 mole of MAAc(Z) would be 277 g if the yield was 100%.
A: Less than 250 g B: 250 g or more and less than 277 g C: 277 g or more In each of the production methods of Examples 1 to 22, the total mass of the raw materials can be reduced, and it can be said that it is excellent in terms of productivity, environmental load, etc.
Claims (5)
上記酢酸アルキルエステル(Y)が、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソプロピル及び酢酸ターシャリーブチルからなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
上記工程における反応温度が、その反応環境の気圧における酢酸アルキルエステル(Y)の沸点及びアルキルアルコール(W)の沸点のうちの低い方の温度より10℃以上高く且つ150℃以下である、β-メタリルアセテートの製造方法。 the step of carrying out an ester exchange reaction between β-methallyl alcohol (X) and an alkyl acetate (Y) in the presence of a neutral catalyst while adding the alkyl acetate (Y) to the reaction system and removing the alkyl alcohol (W) produced therefrom to the outside of the system so that the molar ratio (Y/(X+Z)) of the alkyl acetate (Y) to the total amount of β-methallyl alcohol (X) and the product β-methallyl acetate (Z) in the reaction system is maintained within a range of 0.005 to 0.5;
the alkyl acetate (Y) is at least one selected from the group consisting of methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, and tert-butyl acetate;
The reaction temperature in the above step is at least 10°C higher than the lower of the boiling point of the alkyl acetate (Y) and the boiling point of the alkyl alcohol (W) at the atmospheric pressure of the reaction environment and is not higher than 150°C.
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