JPH0678304B2 - Ｎ−アルキル置換ラクタムの製造方法 - Google Patents
Ｎ−アルキル置換ラクタムの製造方法Info
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- JPH0678304B2 JPH0678304B2 JP63011304A JP1130488A JPH0678304B2 JP H0678304 B2 JPH0678304 B2 JP H0678304B2 JP 63011304 A JP63011304 A JP 63011304A JP 1130488 A JP1130488 A JP 1130488A JP H0678304 B2 JPH0678304 B2 JP H0678304B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はＮ−アルキル置換ラクタムの製造方法に関す
る。
る。
さらに、詳細には、ラクトンと第二アミンまたはそのア
ンモニウム誘導体とを出発原料として使用し、Ｎ−アル
キル置換ラクタムを製造する方法の改良に関する。
ンモニウム誘導体とを出発原料として使用し、Ｎ−アル
キル置換ラクタムを製造する方法の改良に関する。
本発明の目的物のＮ−アルキル置換ラクタムの中で、特
にＮ−アルキル−２−ピロリドンは、無毒性で化学的ま
たは耐熱安定性の優れた溶媒として、また種々の有機合
成の中間体として有用なものであるが品質面の規制及び
要求が厳しく、高品質のものが望まれている。
にＮ−アルキル−２−ピロリドンは、無毒性で化学的ま
たは耐熱安定性の優れた溶媒として、また種々の有機合
成の中間体として有用なものであるが品質面の規制及び
要求が厳しく、高品質のものが望まれている。
［従来の技術］ 従来よりＮ−アルキル置換ラクタムは種々の方法で製造
できることが知られている。
できることが知られている。
それらを列挙すると、 ｉ）ラクトン類と第一級アミンとの反応による方法。
ii）ラクタム類とアルキル化試剤とを触媒の存在下に反
応させる方法。
応させる方法。
iii）環状のジカルボン酸−Ｎ−置換イミドの接触水添
による方法。
による方法。
iv）Ｎ−ヒドロキシアルキル置換フクタム類、Ｎ−ビニ
ルラクタム類等の水添分解によりＮ−置換ラクタムに変
換し得る出発原料化合物を触媒の存在下に水素化分解す
る方法等を挙げることができる。
ルラクタム類等の水添分解によりＮ−置換ラクタムに変
換し得る出発原料化合物を触媒の存在下に水素化分解す
る方法等を挙げることができる。
これらの中で、工業的にはｉ）の方法が最も一般的に採
用されている。
用されている。
すなわち、この方法は反応速度的にも、反応収率の上で
も、更に製品の品質面から見ても良好であり、また腐食
性の原材料や触媒を使用しない点で、工業的に際して極
めて有利な条件を有している［カーク オスマー（Kirk
Othmer）エンサイクロピディア オブ ケミカル テ
クノロジィ（Encyclopedia of Chemical technolog
y）、ジョンウィリー アンド ソン発行（John Wiley
＆ Sons）（1984年）第19巻第517ページ及びジャーナル
オブ アメリカン ケミカル ソサイティ（J.Am.Che
m.Soc.,）第71巻第897ページ（1949年）］。
も、更に製品の品質面から見ても良好であり、また腐食
性の原材料や触媒を使用しない点で、工業的に際して極
めて有利な条件を有している［カーク オスマー（Kirk
Othmer）エンサイクロピディア オブ ケミカル テ
クノロジィ（Encyclopedia of Chemical technolog
y）、ジョンウィリー アンド ソン発行（John Wiley
＆ Sons）（1984年）第19巻第517ページ及びジャーナル
オブ アメリカン ケミカル ソサイティ（J.Am.Che
m.Soc.,）第71巻第897ページ（1949年）］。
第一級アミンの代わりに、第二級アミンをラクトンと反
応させるとN,N−ジアルキル置換ω−オキシカルボン酸
アミドを生成し、脱水反応によるラクタム間の形成が不
可能のためラクタムの製造は困難であった。
応させるとN,N−ジアルキル置換ω−オキシカルボン酸
アミドを生成し、脱水反応によるラクタム間の形成が不
可能のためラクタムの製造は困難であった。
ところが、特公昭47−18751号公報によれば、γ−ブチ
ロラクトンとジメチルアミン及びトリメチルアミンを温
度270〜290℃の範囲で反応させて、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドンを得ているが、原料ラクトン当たりの収率が80
％と低く、第二級アミンの置換アルキル基の使用効率が
悪いため第二級アミンの製造原単位が大きい上に、純度
が低く、着色し易い低品質の製造しか得られないので工
業的に採用できる技術になりえなかった。
ロラクトンとジメチルアミン及びトリメチルアミンを温
度270〜290℃の範囲で反応させて、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドンを得ているが、原料ラクトン当たりの収率が80
％と低く、第二級アミンの置換アルキル基の使用効率が
悪いため第二級アミンの製造原単位が大きい上に、純度
が低く、着色し易い低品質の製造しか得られないので工
業的に採用できる技術になりえなかった。
［発明が解決しようとする問題点］ Ｎ−アルキル置換ラクタムの従来の製造方法の出発原料
として使用している第一級アミンは種々の方法で製造さ
れるが、最も一般的には低級アルコール、ハロゲン化炭
化水素等の原料とアンモニアとの反応、ニトロ化合物、
ニトリル化合物またはその前駆物質の水素化反応等を経
由して製造される。
として使用している第一級アミンは種々の方法で製造さ
れるが、最も一般的には低級アルコール、ハロゲン化炭
化水素等の原料とアンモニアとの反応、ニトロ化合物、
ニトリル化合物またはその前駆物質の水素化反応等を経
由して製造される。
通常、アルコールとアンモニアの反応により第一級アミ
ンを製造するが、この場合の反応生成物は単純なもので
なく通常熱力学的平衡組成またはそれに近い割合で第一
級、第二級及び第三級アミンが混在した製品が製造され
る。
ンを製造するが、この場合の反応生成物は単純なもので
なく通常熱力学的平衡組成またはそれに近い割合で第一
級、第二級及び第三級アミンが混在した製品が製造され
る。
例えば、最も単純なメタノールとアンモニアの反応の場
合では、モノメチルアミン、ジメチルアミン及びトリメ
チルアミンが生成し、特に用途の大きいモノ及びジメチ
ルアミンの生成を多く、また用途の少ないトリメチルア
ミンの生成量を低く抑えるための触媒及び反応条件とプ
ロセスに関する研究や技術開発に多くの努力がなされて
いる［例えば、フランク ジェー ワイゲルト（Frank
J.Weigert）ジャーナル オブ キャタリシス（J.Gata
l）第103巻第20〜29ページ（1987年）、特開昭61−254
号公報、特開昭61−256号公報、化学便覧 応用化学編
Ｉ（1986年）日本化学会第547ページ］。
合では、モノメチルアミン、ジメチルアミン及びトリメ
チルアミンが生成し、特に用途の大きいモノ及びジメチ
ルアミンの生成を多く、また用途の少ないトリメチルア
ミンの生成量を低く抑えるための触媒及び反応条件とプ
ロセスに関する研究や技術開発に多くの努力がなされて
いる［例えば、フランク ジェー ワイゲルト（Frank
J.Weigert）ジャーナル オブ キャタリシス（J.Gata
l）第103巻第20〜29ページ（1987年）、特開昭61−254
号公報、特開昭61−256号公報、化学便覧 応用化学編
Ｉ（1986年）日本化学会第547ページ］。
しかし、これらの努力にも拘わらず、各種アミンの中
で、Ｎ−アルキル置換ラクタム類の製造に有効である第
一級アミンのみを選択的に製造することは実質的に困難
であり、また生成した置換アミン類の混合物の中から第
一級アミンのみを蒸溜分離するのはエネルギー負荷が大
きくコストが高くなる。
で、Ｎ−アルキル置換ラクタム類の製造に有効である第
一級アミンのみを選択的に製造することは実質的に困難
であり、また生成した置換アミン類の混合物の中から第
一級アミンのみを蒸溜分離するのはエネルギー負荷が大
きくコストが高くなる。
従って、Ｎ−アルキル置換ラクタムの需要が増大するに
伴い、第一級アミンを使用しないＮ−アルキル置換ラク
タムの製造法が望まれてきた。
伴い、第一級アミンを使用しないＮ−アルキル置換ラク
タムの製造法が望まれてきた。
このような問題点を解決するため、本発明は、従来品質
及び収率の点で不利があった第二級アミンを使用し、第
一級アミンの場合に匹敵する高品質かつ高収率で、かつ
第二級アミンの製造原単位が改善されたＮ−アルキル置
換ラクタムの製造方法を提供することを目的とするもの
である。
及び収率の点で不利があった第二級アミンを使用し、第
一級アミンの場合に匹敵する高品質かつ高収率で、かつ
第二級アミンの製造原単位が改善されたＮ−アルキル置
換ラクタムの製造方法を提供することを目的とするもの
である。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、ラクトンとアミンとの反応によりＮ−ア
ルキル置換ラクタムを製造する反応において、第二級ア
ミンを使用して、収率及び製品品質の良好な製造方法を
見い出すため、反応条件を鋭意研究して、特定の温度及
び特定の水の使用量を用い、また、副生物を循環使用し
て上記問題点を解決し、本発明をなすに至った。
ルキル置換ラクタムを製造する反応において、第二級ア
ミンを使用して、収率及び製品品質の良好な製造方法を
見い出すため、反応条件を鋭意研究して、特定の温度及
び特定の水の使用量を用い、また、副生物を循環使用し
て上記問題点を解決し、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は、ｉ）ラクトン化合物に水の存在下
で第二級アミン類を反応させ、N,N−ジアルキル置換−
ω−ヒドロキシカルボン酸アミドを経て、Ｎ−アルキル
置換ラクタムを製造する方法において、水とラクトン
（水／ラクトン）のモル比を３〜５とし、かつ反応温度
を240〜265℃として、脱アルコール分解してラクタム環
を形成することを特徴とするＮ−アルキル置換ラクタム
の製造方法及びii）ラクトン化合物に水の存在下で第二
級アミン類を反応させ、N,N−ジアルキル置換−ω−ヒ
ドロキシカルボン酸アミドを経て、Ｎ−アルキル置換ラ
クタムを製造する方法において、該N,N−ジアルキル置
換−ω−ヒドロキシカルボン酸アミドを温度240℃以上
に加熱して、脱アルコール分解によりラクタム環を形成
し、該脱離アルコールを分離してこれを前記第二級アミ
ンの製造工程に再循環することを特徴とするＮ−アルキ
ル置換ラクタムの製造方法よりなるものである。
で第二級アミン類を反応させ、N,N−ジアルキル置換−
ω−ヒドロキシカルボン酸アミドを経て、Ｎ−アルキル
置換ラクタムを製造する方法において、水とラクトン
（水／ラクトン）のモル比を３〜５とし、かつ反応温度
を240〜265℃として、脱アルコール分解してラクタム環
を形成することを特徴とするＮ−アルキル置換ラクタム
の製造方法及びii）ラクトン化合物に水の存在下で第二
級アミン類を反応させ、N,N−ジアルキル置換−ω−ヒ
ドロキシカルボン酸アミドを経て、Ｎ−アルキル置換ラ
クタムを製造する方法において、該N,N−ジアルキル置
換−ω−ヒドロキシカルボン酸アミドを温度240℃以上
に加熱して、脱アルコール分解によりラクタム環を形成
し、該脱離アルコールを分離してこれを前記第二級アミ
ンの製造工程に再循環することを特徴とするＮ−アルキ
ル置換ラクタムの製造方法よりなるものである。
本発明製造方法に用いるラクトン化合物は骨格として、
４〜７員環を有する化合物であり、各種のアルキル、ア
リル置換誘導体を使用することができる。
４〜７員環を有する化合物であり、各種のアルキル、ア
リル置換誘導体を使用することができる。
これらの例としては、プロピオラクトン、γ−ブチロラ
クトン、グルタロラクトン、カプロラクトン、フタリ
ド、２−ピロン、クマリン、ジヒドロアコン酸誘導体、
ジヒドロベンゾフラノン等、従来ラクタム環形成の知ら
れている種々の化合物を挙げることができる。
クトン、グルタロラクトン、カプロラクトン、フタリ
ド、２−ピロン、クマリン、ジヒドロアコン酸誘導体、
ジヒドロベンゾフラノン等、従来ラクタム環形成の知ら
れている種々の化合物を挙げることができる。
本発明に用いるアミン類としてはC1〜C20程度の炭素数
のアルキル基又はアラルキル基を有する第二級アミンが
広く使用できるが、単一反応生成物を製造する目的から
は、窒素原子と結合する二つの置換基が同一である場合
が好ましく、それらの例としては、ジメチルアミン、ジ
エチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジ
シクロヘキシルアミン、ジフェニルアミン等が一般的な
ものである。
のアルキル基又はアラルキル基を有する第二級アミンが
広く使用できるが、単一反応生成物を製造する目的から
は、窒素原子と結合する二つの置換基が同一である場合
が好ましく、それらの例としては、ジメチルアミン、ジ
エチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジ
シクロヘキシルアミン、ジフェニルアミン等が一般的な
ものである。
一般に、軽沸点のジアルキルアミン類は水溶液として取
り扱われる場合も多いが、これらは水溶液中でジアルキ
ルアンモニウム水溶液として溶存している。
り扱われる場合も多いが、これらは水溶液中でジアルキ
ルアンモニウム水溶液として溶存している。
このようなジアルキルアンモニウム誘導体も本発明の第
二級アミン類として使用することができる。
二級アミン類として使用することができる。
すなわち、本発明の製造方法においては、ジアルキルア
ミンの場合と全く同様にラクトン化合物と反応して、N,
N−ジアルキル置換−ω−オキシカルボン酸アミドを形
成し、本発明の製造方法の原料として好適に使用するこ
とができる。
ミンの場合と全く同様にラクトン化合物と反応して、N,
N−ジアルキル置換−ω−オキシカルボン酸アミドを形
成し、本発明の製造方法の原料として好適に使用するこ
とができる。
従来のＮ−アルキル置換ラクタムの製造方法では、ラク
トン化合物と第一級アミンを出発原料とするＮ−アルキ
ル置換ラクタムの製造工程は中間体としてＮ−アルキル
置換−ω−ヒドロキシカルボン酸アミドの生成を含み、
これが脱水閉環することによってラクタム類が生成する
のであることが知られている。
トン化合物と第一級アミンを出発原料とするＮ−アルキ
ル置換ラクタムの製造工程は中間体としてＮ−アルキル
置換−ω−ヒドロキシカルボン酸アミドの生成を含み、
これが脱水閉環することによってラクタム類が生成する
のであることが知られている。
γ−ブチロラクトンとモノアルキルアミン（Ｒ−NH2）
の反応を例にとって示すと次のようになる。
の反応を例にとって示すと次のようになる。
すなわち、γ−ブチロラクトンからＮ−アルキル−γ−
オキシ酪酸アミドを経てＮ−アルキル−２−ピロリドン
を製造することができる。
オキシ酪酸アミドを経てＮ−アルキル−２−ピロリドン
を製造することができる。
これに対して、本発明の製造方法に用いるラクトン化合
物と第二級アミンの反応では、従来より、N,N−ジアル
キル置換−ω−ヒドロキシカルボン酸アミドを生成する
ことが知られている。
物と第二級アミンの反応では、従来より、N,N−ジアル
キル置換−ω−ヒドロキシカルボン酸アミドを生成する
ことが知られている。
これをγ−ブチロラクトンと第二級アミン（R2NH）の反
応を例にとって示すと次の化学方程式に従う。
応を例にとって示すと次の化学方程式に従う。
この場合は、N,N−ジアルキル置換−ω−ヒドロキシカ
ルボン酸アミドが生成する。
ルボン酸アミドが生成する。
この生成物は脱水すべきNH結合を有しないが、特公昭47
−18751号公報では加熱によりやはりＮ−置換ラクタム
に変換し得ると報告されている。
−18751号公報では加熱によりやはりＮ−置換ラクタム
に変換し得ると報告されている。
本発明者らはこの反応機構を解明するため、当該N,N−
ジアルキル置換−ω−ヒドロキシカルボン酸アミド化合
物の反応性について詳細な検討を行ってきたが、水の存
在下に、温度250℃に加熱すると、アルコールが脱離す
ることを確認し、この事実に基づいて、次式に示す脱ア
ルコール分解を起こして閉環しラクタム環を形成するこ
とを見い出した。
ジアルキル置換−ω−ヒドロキシカルボン酸アミド化合
物の反応性について詳細な検討を行ってきたが、水の存
在下に、温度250℃に加熱すると、アルコールが脱離す
ることを確認し、この事実に基づいて、次式に示す脱ア
ルコール分解を起こして閉環しラクタム環を形成するこ
とを見い出した。
この脱アルコール分解反応は水溶液中で進行するが、水
は触媒的作用を有するものであるが、反応式にも示され
るように、水は化学量論的に反応に必須な成分ではな
く、水溶液中になくとも気相や不活性な溶媒中で反応を
無触媒で実施することができる。
は触媒的作用を有するものであるが、反応式にも示され
るように、水は化学量論的に反応に必須な成分ではな
く、水溶液中になくとも気相や不活性な溶媒中で反応を
無触媒で実施することができる。
本発明の脱アルコール反応は、反応温度240〜265℃にお
いて行うのが望ましい。反応温度240℃未満では、反応
は殆ど進行せず、265℃を越えると、逐次反応による副
生物が生成して純度が低下し、製品が着色する。
いて行うのが望ましい。反応温度240℃未満では、反応
は殆ど進行せず、265℃を越えると、逐次反応による副
生物が生成して純度が低下し、製品が着色する。
特に着色（APHA）安定性に厳しい要請のあるＮ−アルキ
ルラクタムに関し、本発明製造方法の好適な反応温度は
240〜265℃程度であり、反応は特定範囲の水の存在下実
質的には無触媒下に実施される。
ルラクタムに関し、本発明製造方法の好適な反応温度は
240〜265℃程度であり、反応は特定範囲の水の存在下実
質的には無触媒下に実施される。
本発明製造方法においては、通常、水溶液中で中間体で
あるN,N−ジアルキル置換酸アミド体の熱分解を実施す
るが、これはラクトンと第二級アミンの反応によって生
成するものであり、好適な実施態様としては、例えば、
ラクトン、第二級アミンの反応生成物を水に溶解してか
ら熱分解する方法、ラクトンと第二級アミン水溶液（ア
ンモニウムイオン化している）を反応させてN,N−ジア
ルキル置換カルボン酸アミド体水溶液を直接製造し、熱
分解させる方法、更には熱分解条件下で上記のいずれか
の工程を実施する方法等を行うことができる。
あるN,N−ジアルキル置換酸アミド体の熱分解を実施す
るが、これはラクトンと第二級アミンの反応によって生
成するものであり、好適な実施態様としては、例えば、
ラクトン、第二級アミンの反応生成物を水に溶解してか
ら熱分解する方法、ラクトンと第二級アミン水溶液（ア
ンモニウムイオン化している）を反応させてN,N−ジア
ルキル置換カルボン酸アミド体水溶液を直接製造し、熱
分解させる方法、更には熱分解条件下で上記のいずれか
の工程を実施する方法等を行うことができる。
本発明の脱アルコール分解反応で生成するアルコール
は、アンモニアとの反応によるアミンの製造工程にリサ
イクル使用するのが望ましい。これにより、第二級アミ
ンを使用したために生じた置換基成分の損失を殆ど回収
することができる。
は、アンモニアとの反応によるアミンの製造工程にリサ
イクル使用するのが望ましい。これにより、第二級アミ
ンを使用したために生じた置換基成分の損失を殆ど回収
することができる。
本発明の製造方法においては、N,N−ジアルキル置換−
ω−オキシカルボン酸アミドを加熱分解するものである
が、該加熱分解の前に、ラクトンに対する第二級アミン
またはその対応するアンモニウム化合物の開環付加反応
が起こる。
ω−オキシカルボン酸アミドを加熱分解するものである
が、該加熱分解の前に、ラクトンに対する第二級アミン
またはその対応するアンモニウム化合物の開環付加反応
が起こる。
本発明において、この開環付加反応は、ラクタム環を形
成するための最終反応工程の系内で直接同時に、又は熱
分解反応の前段階で実施することができる。
成するための最終反応工程の系内で直接同時に、又は熱
分解反応の前段階で実施することができる。
以下にＮ−メチル−２−ピロリドンの生成反応を例にと
って実施例を示すが、これにより本発明を限定するもの
でない。
って実施例を示すが、これにより本発明を限定するもの
でない。
熱分解の条件に関する本発明の要旨を越えない限り、当
業者にとって自明の多くの変更が可能である。
業者にとって自明の多くの変更が可能である。
実施例１ γ−ブチロラクトン60gにジメチルアミンの50％水溶液1
25.46gを室温で混合し、５時間反応させた。このとき、
反応熱により液温は40℃まで上昇した。過剰のジメチル
アミン及び水を留去し、得られた無色の残渣をＨ−NMR
及び13C−NMRにより同定し、次式で表されるN,N−ジメ
チル−γ−ヒドロキシ酪酸アミド であることを確認した。
25.46gを室温で混合し、５時間反応させた。このとき、
反応熱により液温は40℃まで上昇した。過剰のジメチル
アミン及び水を留去し、得られた無色の残渣をＨ−NMR
及び13C−NMRにより同定し、次式で表されるN,N−ジメ
チル−γ−ヒドロキシ酪酸アミド であることを確認した。
これをオートクレーブに仕込み温度255℃に加熱したと
ころ、３時間でＮ−メチル−２−ピロリドン、メチルア
ルコールが生成するのを確認した。
ころ、３時間でＮ−メチル−２−ピロリドン、メチルア
ルコールが生成するのを確認した。
反応液中には未反応のN,N−ジメチル体が残留したが、
この他にＮ−メチル−γ−オキシ酪酸アミドが大量に、
また２−ピロリドンが少量生成するのが確認された。
この他にＮ−メチル−γ−オキシ酪酸アミドが大量に、
また２−ピロリドンが少量生成するのが確認された。
Ｎ−メチル−γ−オキシ酪酸アミドは従来γ−ブチロラ
クトンとメチルアミン（一級アミン）との反応によって
生成するＮ−メチル−２−ピロリドン製造のための中間
体化合物である。
クトンとメチルアミン（一級アミン）との反応によって
生成するＮ−メチル−２−ピロリドン製造のための中間
体化合物である。
N,N−ジメチル体のＮ−メチル−２−ピロリドンへの分
解は次の２つの反応経路を含むことが推定される。
解は次の２つの反応経路を含むことが推定される。
（経路１） （経路２） Ｎ−メチル−２−ピロリドンの収量は41.4gであった。
N,N−ジメチル体、Ｎ−メチル体の合計含量がＮ−メチ
ル−２−ピロリドン生成のための有効な中間体であると
して、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを含む有効成分への
γ−ブチロラクトンの選択率はモル基準で99％以上とほ
ぼ定量的であった。
ル−２−ピロリドン生成のための有効な中間体であると
して、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを含む有効成分への
γ−ブチロラクトンの選択率はモル基準で99％以上とほ
ぼ定量的であった。
蒸溜精製後の製品の色調（APHA）は10と良好であった。
（蒸溜条件比較例２参照） 実施例２ 500mlのオートクレーブにγ−ブチロラクトン86g、ジメ
チルアミンの50％水溶液を97.2gを仕込み、温度255℃、
圧力52kg/cm2Gに維持して、３時間反応させた。
（蒸溜条件比較例２参照） 実施例２ 500mlのオートクレーブにγ−ブチロラクトン86g、ジメ
チルアミンの50％水溶液を97.2gを仕込み、温度255℃、
圧力52kg/cm2Gに維持して、３時間反応させた。
この場合のジメチルアミン／ラクトンのモル比は1.15で
あり、水／ラクトンのモル比は2.7である。
あり、水／ラクトンのモル比は2.7である。
反応生成液を液体クロマト法により分析したところ、Ｎ
−メチル−２−ピロリドンの収量は59.5gであり、メタ
ノール、Ｎ−メチル体、N,N−ジメチル体のアミドが検
出され、その組成は実施例１の場合とほぼ同様であっ
た。製品の純度は99.9％、色調（APHA）は10であった。
γ−ブチロラクトンの含有率は0.02％であった。
−メチル−２−ピロリドンの収量は59.5gであり、メタ
ノール、Ｎ−メチル体、N,N−ジメチル体のアミドが検
出され、その組成は実施例１の場合とほぼ同様であっ
た。製品の純度は99.9％、色調（APHA）は10であった。
γ−ブチロラクトンの含有率は0.02％であった。
比較例１ γ−ブチロラクトン、モノメチルアミンの反応により、
Ｎ−メチル−ガンマ−ヒドロキシ酪酸アミド結晶を合成
した。この結晶103gを500mlのオートクレーブに仕込み
温度255℃で３時間反応させた。
Ｎ−メチル−ガンマ−ヒドロキシ酪酸アミド結晶を合成
した。この結晶103gを500mlのオートクレーブに仕込み
温度255℃で３時間反応させた。
Ｎ−メチル−２−ピロリドンの収量は61.8gであり、Ｎ
−メチルアミド体の変換率は75.4％であって選択率は9
2.3モル％であった。
−メチルアミド体の変換率は75.4％であって選択率は9
2.3モル％であった。
反応液中には未反応のＮ−メチルアミド体及び水の他
に、γ−ブチロラクトン4.0重量％、２−ピロリドン28.
5ppmが検出された。製品の色調（APHA）は10であった。
に、γ−ブチロラクトン4.0重量％、２−ピロリドン28.
5ppmが検出された。製品の色調（APHA）は10であった。
比較例２ 反応温度を270℃（特公昭47−18751号公報記載の実施例
１と同じ温度）とした以外は本発明の実施例２と同様に
してＮ−メチル−２−ピロリドンを製造した。
１と同じ温度）とした以外は本発明の実施例２と同様に
してＮ−メチル−２−ピロリドンを製造した。
目的生成物の収量は81.5gであり、実施例２に比較して
反応液中のメタノールは多く、アミド体の残留は減少し
反応が進行していることが確認された。
反応液中のメタノールは多く、アミド体の残留は減少し
反応が進行していることが確認された。
生成液を三本のオルダーショー蒸溜塔の組み合わせによ
り脱アミン、脱水及び精製を行って製品Ｎ−メチル−２
−ピロリドンを得た。
り脱アミン、脱水及び精製を行って製品Ｎ−メチル−２
−ピロリドンを得た。
精製塔では中段より製品を抜き出し、高沸分を含む缶残
を定常的に系外に抜き出した。
を定常的に系外に抜き出した。
製品の化学純度は98.5％、その色調（APHA）は20に悪化
した。製品中のγ−ブチロラクトンの含有率は0.4％で
あった。
した。製品中のγ−ブチロラクトンの含有率は0.4％で
あった。
比較例３ 5.0のオートクレーブにγ−ブチロラクトン1.72kg（2
0mol）、ジメチルアミンの30％水溶液3.24kg（23.1mo
l）を仕込み、温度255℃で３時間反応させた後、反応液
を蒸溜精製してＮ−メチル−２−ピロリドンを製造し
た。
0mol）、ジメチルアミンの30％水溶液3.24kg（23.1mo
l）を仕込み、温度255℃で３時間反応させた後、反応液
を蒸溜精製してＮ−メチル−２−ピロリドンを製造し
た。
この場合のジメチルアミン／ラクトンのモル比は1.15で
あり、水／ラクトンのモル比は6.3である。
あり、水／ラクトンのモル比は6.3である。
製品の化学純度は99.7％、色調（APHA）は10であった
が、γ−ブチロラクトンの含有率は0.23％に増加した。
が、γ−ブチロラクトンの含有率は0.23％に増加した。
［発明の効果］ 本発明は、ラクトンと第二級アミンの反応によるラクタ
ムの新規な製造法を提供する、第二級アミンとの反応を
用いる従来の技術に比して、特定の反応条件を採用する
ことにより、ラクタムへの選択率が高く、製品中のラク
トン含有率が低く、かつ色調（APHA）の良好なラクタム
が得られる。
ムの新規な製造法を提供する、第二級アミンとの反応を
用いる従来の技術に比して、特定の反応条件を採用する
ことにより、ラクタムへの選択率が高く、製品中のラク
トン含有率が低く、かつ色調（APHA）の良好なラクタム
が得られる。
また、副生するアルコールをアミン製造工程にリサイク
ルすることにより、第二級アミンを使用したことに基づ
く置換基の物質損失がなく、Ｎ−アルキル置換ラクタム
を製造することができる。
ルすることにより、第二級アミンを使用したことに基づ
く置換基の物質損失がなく、Ｎ−アルキル置換ラクタム
を製造することができる。
第一級アミンを第二級アミン変更することにより、一方
の原料であるアミンの入手を容易とし、かつ沸点が高い
ことから、保安上の問題も大巾に改善できる利点があ
る。
の原料であるアミンの入手を容易とし、かつ沸点が高い
ことから、保安上の問題も大巾に改善できる利点があ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】ラクトン化合物に水の存在下で第二級アミ
ン類を反応させ、N,N−ジアルキル置換−ω−ヒドロキ
シカルボン酸アミドを経て、Ｎ−アルキル置換ラクタム
を製造する方法において、水とラクトンのモル比を３〜
５とし、かつ反応温度を240〜265℃として、脱アルコー
ル分解してラクタム環を形成することを特徴とするＮ−
アルキル置換ラクタムの製造方法。 - 【請求項２】ラクトン化合物に水の存在下で第二級アミ
ン類を反応させ、N,N−ジアルキル置換−ω−ヒドロキ
シカルボン酸アミドを経て、Ｎ−アルキル置換ラクタム
を製造する方法において、該N,N−ジアルキル置換−ω
−ヒドロキシカルボン酸アミドを温度240℃以上に加熱
して、脱アルコール分解してラクタム環を形成し、該脱
離アルコールを分離してこれを前記第二級アミンの製造
工程に再循環することを特徴とするＮ−アルキル置換ラ
クタムの製造方法。 - 【請求項３】ラクトン化合物がγ−ブチロラクトンであ
り、Ｎ−アルキル置換ラクタムがＮ−アルキル置換−２
−ピロリドンである特許請求の範囲第１項及び第２項記
載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011304A JPH0678304B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | Ｎ−アルキル置換ラクタムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011304A JPH0678304B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | Ｎ−アルキル置換ラクタムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01186864A JPH01186864A (ja) | 1989-07-26 |
| JPH0678304B2 true JPH0678304B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=11774265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63011304A Expired - Fee Related JPH0678304B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | Ｎ−アルキル置換ラクタムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678304B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103547569A (zh) * | 2011-06-03 | 2014-01-29 | 住友化学株式会社 | N-取代内酰胺化合物的制造方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4203527A1 (de) * | 1992-02-07 | 1993-08-12 | Akzo Nv | Verfahren zur herstellung von pyrrolidon und n-alkylpyrrolidonen |
| JP4036580B2 (ja) * | 1998-11-24 | 2008-01-23 | 三菱化学株式会社 | Ｎ−アルキル−２−ピロリドンの製造方法 |
| DE10004909A1 (de) * | 2000-02-04 | 2001-08-09 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) |
| TWI257386B (en) * | 2000-04-14 | 2006-07-01 | Dairen Chemical Corp | Method for preparing lactams |
| US6603021B2 (en) | 2001-06-18 | 2003-08-05 | Battelle Memorial Institute | Methods of making pyrrolidones |
| US7199250B2 (en) | 2002-12-20 | 2007-04-03 | Battelle Memorial Institute | Process for producing cyclic compounds |
-
1988
- 1988-01-21 JP JP63011304A patent/JPH0678304B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103547569A (zh) * | 2011-06-03 | 2014-01-29 | 住友化学株式会社 | N-取代内酰胺化合物的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01186864A (ja) | 1989-07-26 |
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