JP2000229940A - Production of highly pure pyrrolidones - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ピロリドン又はN
‐アルキルピロリドンの製造法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing pyrrolidone or N
A process for producing alkylpyrrolidone.
【0002】[0002]
【従来の技術】N‐メチル‐2‐ピロリドンに代表され
るピロリドン類は、優れた物質溶解性を示すことから、
各種溶媒/溶剤として使用され、近年は電子・電気用
途、例えば電気基盤洗浄、レジスト剥離剤又はLi電池
製造等にも利用されている。Li電池製造に使用するに
際しては、N‐メチル‐2‐ピロリドン中に残存するγ
‐ヒドロキシブチルメチルアミド等の分解により生ずる
モノメチルアミン等の塩基性物質によるpHの上昇と言
う問題が生じている。N‐メチル‐2‐ピロリドンは、
工業的には、γ‐ブチロラクトンと過剰量のモノメチル
アミンとを反応させて製造するのが一般的である。この
反応において、反応系に水を添加すると反応速度が上昇
するため、N‐メチル‐2‐ピロリドンを高収率かつ短
時間で製造し得ることが知られている(特公昭47-21420
号公報)。該方法では、過剰量のモノメチルアミンを使
用するためγ‐ブチロラクトンの反応を完結することが
でき、かつ、反応系に水が存在することから反応速度が
増加されている。しかし、水が多量に含まれているた
め、平衡により生成物中に中間体たるγ‐ヒドロキシブ
チルメチルアミドが少量残存してしまう。従って、γ‐
ヒドロキシブチルメチルアミドが蒸留による精製の際に
分解して、通常の蒸留では分離できないγ‐ブチロラク
トンを生成しN‐メチル‐2‐ピロリドンの純度の低下
をもたらすという欠点を有していた。また、吸着等の手
段によりこれらを除去する方法も考えられるがコスト高
を招くため好ましくない。BACKGROUND ART Pyrrolidones typified by N-methyl-2-pyrrolidone show excellent substance solubility,
It is used as various solvents / solvents, and in recent years, it is also used for electronic and electric applications, for example, cleaning of electric substrates, resist stripping agents, or production of Li batteries. When used in the manufacture of Li batteries, γ remaining in N-methyl-2-pyrrolidone
However, there is a problem that the pH is increased by a basic substance such as monomethylamine generated by decomposition of -hydroxybutylmethylamide. N-methyl-2-pyrrolidone is
Industrially, it is generally produced by reacting γ-butyrolactone with an excess amount of monomethylamine. In this reaction, it is known that N-methyl-2-pyrrolidone can be produced in a high yield in a short time because water is added to the reaction system to increase the reaction rate (Japanese Patent Publication No. 47-21420).
No.). In this method, the reaction of γ-butyrolactone can be completed because an excess amount of monomethylamine is used, and the reaction rate is increased due to the presence of water in the reaction system. However, since a large amount of water is contained, a small amount of the intermediate γ-hydroxybutylmethylamide remains in the product due to equilibrium. Therefore, γ-
Hydroxybutylmethylamide has the disadvantage that it decomposes during purification by distillation to form γ-butyrolactone, which cannot be separated by ordinary distillation, leading to a decrease in the purity of N-methyl-2-pyrrolidone. In addition, a method of removing these by means such as adsorption may be considered, but this is not preferable because it causes an increase in cost.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、極めて高純
度のピロリドン又はN‐アルキルピロリドンを簡便に得
るための方法を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for easily obtaining pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone of extremely high purity.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく種々の検討を行った。その結果、下記の方
法を採用すれば、極めて高い純度のピロリドン又はN‐
アルキルピロリドンを簡便に得ることができることを見
出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、
(1)γ‐ブチロラクトンとアンモニア又は第一級アル
キルアミンとを水の存在下に反応させてピロリドン又は
N‐アルキルピロリドンを製造する方法において、γ‐
ブチロラクトンとアンモニア又は第一級アルキルアミン
とを水の存在下に加熱して、30重量%を超える水、γ
‐ヒドロキシブチルアルキルアミド類、及びピロリドン
又はN‐アルキルピロリドンを含む反応混合物を得た
後、該反応混合物の水含有量を30重量%以下に減じ、
次いで、該水含有量を30重量%以下に減じた後の反応
混合物がアンモニア又は第一級アルキルアミンを含んだ
状態で該反応混合物を加熱することを特徴とする方法で
ある。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted various studies to solve the above problems. As a result, if the following method is adopted, pyrrolidone of extremely high purity or N-
The inventors have found that alkylpyrrolidone can be easily obtained, and have completed the present invention. That is, the present invention
(1) a method for producing pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone by reacting γ-butyrolactone with ammonia or a primary alkylamine in the presence of water;
By heating butyrolactone and ammonia or a primary alkylamine in the presence of water, more than 30% by weight of water, γ
Obtaining a reaction mixture comprising -hydroxybutylalkylamides and pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone, reducing the water content of the reaction mixture to 30% by weight or less,
Next, the method is characterized in that the reaction mixture after the water content is reduced to 30% by weight or less contains ammonia or a primary alkylamine, and the reaction mixture is heated.
【0005】特開平6-263725号公報には、水を含有する
N‐メチル‐2‐ピロリドンを所定の温度及び時間で熱
処理したのち蒸留してN‐メチル‐2‐ピロリドンを留
出させることを特徴とするN‐メチル‐2‐ピロリドン
の精製方法が開示されている。該方法は、γ‐ブチロラ
クトンと過剰量のモノメチルアミンを水の存在下に反応
させて製造した、水を含有するN‐メチル‐2‐ピロリ
ドンを精製する方法である。該方法においては、上記反
応により得た水を含有するN‐メチル‐2‐ピロリドン
中に含まれる経時的な着色をもたらすと考えられる物質
を、蒸留精製前に予め熱処理して分解又は重合せしめ、
そして蒸留精製過程において、得られた分解物例えばモ
ノメチルアミン又は重合物を除去する。これにより、経
時的着色をもたらすと考えられる物質を可能な限り除去
しようとするものである。しかし、この熱処理によりN
‐メチル‐2‐ピロリドン中に含まれる中間生成物たる
γ‐ヒドロキシブチルアルキルアミド類が分解して、γ
‐ブチロラクトンを生成すると考えられる。かかるγ‐
ブチロラクトンはN‐メチル‐2‐ピロリドンから蒸留
により分離することは極めて困難である。従って、極め
て高い純度のN‐メチル‐2‐ピロリドンを得るために
は更に吸着等の手段に頼らざるを得なかった。Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-263725 discloses that N-methyl-2-pyrrolidone containing water is heat-treated at a predetermined temperature and time and then distilled to distill N-methyl-2-pyrrolidone. A method for purifying the featured N-methyl-2-pyrrolidone is disclosed. This method is a method for purifying water-containing N-methyl-2-pyrrolidone produced by reacting γ-butyrolactone with an excess amount of monomethylamine in the presence of water. In the method, a substance contained in N-methyl-2-pyrrolidone containing water obtained by the above reaction, which is considered to cause coloration with time, is subjected to heat treatment in advance before distillation purification to decompose or polymerize,
Then, in the distillation purification process, the obtained decomposed product such as monomethylamine or a polymer is removed. In this way, it is intended to remove as much as possible substances which are considered to cause coloring with time. However, due to this heat treatment, N
Γ-hydroxybutylalkylamides, which are intermediate products contained in -methyl-2-pyrrolidone, are decomposed to give γ
-Produces butyrolactone. Such γ-
Butyrolactone is very difficult to separate from N-methyl-2-pyrrolidone by distillation. Therefore, in order to obtain N-methyl-2-pyrrolidone of extremely high purity, it was necessary to further rely on means such as adsorption.
【0006】本発明者らは、ピロリドン又はN‐アルキ
ルピロリドン、例えばN‐メチル‐2‐ピロリドンとの
蒸留分離が極めて困難であるγ‐ブチロラクトンの生成
を防止しつつ、中間生成物であるγ‐ヒドロキシブチル
アルキルアミド類、例えばγ‐ヒドロキシブチルメチル
アミドを最終生成物であるピロリドン又はN‐アルキル
ピロリドンに転換するためには如何にすればよいかを鋭
意検討した。その結果、γ‐ブチロラクトンとアンモニ
ア又は第一級アルキルアミンとを水の存在下に加熱して
得られた、30重量%を超える水、γ‐ヒドロキシブチ
ルアルキルアミド類、及びピロリドン又はN‐アルキル
ピロリドン、例えばN‐メチル‐2‐ピロリドンを含む
反応混合物の水含有量を30重量%以下に減じ、かつア
ンモニア又は第一級アルキルアミン、例えばモノメチル
アミンを含んだ状態で該反応混合物を加熱すれば、含ま
れるγ‐ヒドロキシブチルアルキルアミド類、例えばγ
‐ヒドロキシブチルメチルアミドが、γ‐ブチロラクト
ンに分解することを抑制することができ、同時に、γ‐
ヒドロキシブチルアルキルアミド類をピロリドン又はN
‐アルキルピロリドンに転換することができて、極めて
高い純度を持つピロリドン又はN‐アルキルピロリド
ン、とりわけN‐メチル‐2‐ピロリドンが簡便に得ら
れることを見出したのである。The present inventors have developed an intermediate γ-butyrolactone while preventing the formation of γ-butyrolactone, which is extremely difficult to separate by distillation from pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone such as N-methyl-2-pyrrolidone. The inventors of the present invention diligently studied how to convert hydroxybutylalkylamides, for example, γ-hydroxybutylmethylamide, to the final products, pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone. As a result, more than 30% by weight of water, γ-hydroxybutylalkylamides, and pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone obtained by heating γ-butyrolactone and ammonia or a primary alkylamine in the presence of water For example, reducing the water content of the reaction mixture containing N-methyl-2-pyrrolidone to 30% by weight or less and heating the reaction mixture with ammonia or a primary alkylamine, such as monomethylamine, Included γ-hydroxybutylalkylamides, such as γ
-Hydroxybutylmethylamide can suppress the decomposition to γ-butyrolactone,
Hydroxybutylalkylamides are converted to pyrrolidone or N
-Pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone, especially N-methyl-2-pyrrolidone, which can be converted to -alkylpyrrolidone and has very high purity.
【0007】好ましい態様として、(2)30重量%を
超える水、γ‐ヒドロキシブチルアルキルアミド類、及
びピロリドン又はN‐アルキルピロリドンを含む反応混
合物の水含有量を1〜25重量%に減じ、次いで、加熱
する上記(1)記載の方法、(3)30重量%を超える
水、γ‐ヒドロキシブチルアルキルアミド類、及びピロ
リドン又はN‐アルキルピロリドンを含む反応混合物の
水含有量を1〜20重量%に減じ、次いで、加熱する上
記(1)記載の方法、(4)水含有量を30重量%以下
に減じた後の反応混合物が更に、γ‐ブチロラクトンを
含む上記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の方法、
(5)水含有量を30重量%以下に減じた後の反応混合
物の加熱時におけるアンモニア又は第一級アルキルアミ
ンの量が、該反応混合物に含まれるγ‐ヒドロキシブチ
ルアルキルアミド類及びγ‐ブチロラクトンの合計量に
対するモル比で1〜10,000である上記(1)〜
(4)のいずれか一つに記載の方法、In a preferred embodiment, (2) the water content of the reaction mixture containing more than 30% by weight of water, γ-hydroxybutylalkylamides and pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone is reduced to 1 to 25% by weight, The method according to (1) above, wherein (3) the water content of the reaction mixture containing more than 30% by weight of water, γ-hydroxybutylalkylamides, and pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone is 1 to 20% by weight. (4) The method of (1), wherein the reaction mixture after reducing the water content to 30% by weight or less further contains γ-butyrolactone. The method according to any one,
(5) The amount of ammonia or primary alkylamine during heating of the reaction mixture after reducing the water content to 30% by weight or less is determined by the amount of γ-hydroxybutylalkylamides and γ-butyrolactone contained in the reaction mixture. (1) to (1) which are 1 to 10,000 in molar ratio with respect to the total amount of
The method according to any one of (4),
【0008】(6)水含有量を30重量%以下に減じた
後の反応混合物の加熱時におけるアンモニア又は第一級
アルキルアミンの量が、該反応混合物に含まれるγ‐ヒ
ドロキシブチルアルキルアミド類及びγ‐ブチロラクト
ンの合計量に対するモル比で10〜5,000である上
記(1)〜(4)のいずれか一つに記載の方法、(7)
水含有量を30重量%以下に減じた後の反応混合物の加
熱時におけるアンモニア又は第一級アルキルアミンの量
が、該反応混合物に含まれるγ‐ヒドロキシブチルアル
キルアミド類及びγ‐ブチロラクトンの合計量に対する
モル比で50〜3,000である上記(1)〜(4)の
いずれか一つに記載の方法、(8)水含有量を30重量
%以下に減じた後の反応混合物の加熱温度が、200〜
320℃である上記(1)〜(7)のいずれか一つに記
載の方法、(9)第一級アルキルアミンが、モノメチル
アミンである上記(1)〜(8)のいずれか一つに記載
の方法、(10)N‐アルキルピロリドンが、N‐メチ
ル‐2‐ピロリドンである上記(1)〜(9)のいずれ
か一つに記載の方法、(6) The amount of ammonia or primary alkylamine when the reaction mixture is heated after the water content is reduced to 30% by weight or less is determined by the amount of γ-hydroxybutylalkylamides and (7) The method according to any one of the above (1) to (4), wherein the molar ratio to the total amount of γ-butyrolactone is from 10 to 5,000.
The amount of ammonia or primary alkylamine when heating the reaction mixture after reducing the water content to 30% by weight or less is the total amount of γ-hydroxybutylalkylamides and γ-butyrolactone contained in the reaction mixture. The method according to any one of the above (1) to (4), wherein the molar ratio is 50 to 3,000, and (8) the heating temperature of the reaction mixture after reducing the water content to 30% by weight or less. But 200 ~
(9) The method according to any one of (1) to (7) above, wherein the primary alkylamine is monomethylamine. (10) The method according to any one of (1) to (9) above, wherein the N-alkylpyrrolidone is N-methyl-2-pyrrolidone.
【0009】(11)γ‐ヒドロキシブチルアルキルア
ミド類が、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミドである上
記(1)〜(10)のいずれか一つに記載の方法、(1
2)γ‐ブチロラクトンとアンモニア又は第一級アルキ
ルアミンとを水の存在下に加熱して、30重量%を超え
る水、γ‐ヒドロキシブチルアルキルアミド類、及びピ
ロリドン又はN‐アルキルピロリドンを含む反応混合物
を得る方法が、γ‐ブチロラクトンと反応過剰量のモノ
メチルアミンとを水の存在下に加熱して、30重量%を
超える水、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミド、及びN
‐メチル‐2‐ピロリドンを含む反応混合物を製造する
方法であって、ここで、γ‐ブチロラクトンに対するモ
ノメチルアミンのモル比が1.03〜1.50であり、
反応系に、γ‐ブチロラクトンの1.0〜2.9倍モル
量の水を存在せしめ、かつ250〜300℃の温度で反
応を行うところの上記(1)〜(11)のいずれか一つ
に記載の方法を挙げることができる。(11) The method according to any one of the above (1) to (10), wherein the γ-hydroxybutylalkylamide is γ-hydroxybutylmethylamide,
2) a reaction mixture comprising heating γ-butyrolactone and ammonia or a primary alkylamine in the presence of water to contain more than 30% by weight of water, γ-hydroxybutylalkylamides, and pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone Is obtained by heating γ-butyrolactone and an excess amount of monomethylamine in the presence of water to give more than 30% by weight of water, γ-hydroxybutylmethylamide and N
A process for producing a reaction mixture comprising -methyl-2-pyrrolidone, wherein the molar ratio of monomethylamine to γ-butyrolactone is from 1.03 to 1.50,
Any one of the above (1) to (11), wherein water is present in the reaction system in an amount of 1.0 to 2.9 times the molar amount of γ-butyrolactone and the reaction is carried out at a temperature of 250 to 300 ° C. Can be mentioned.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の方法において、30重量
%を超える水、γ‐ヒドロキシブチルアルキルアミド
類、及びピロリドン又はN‐アルキルピロリドンを含む
反応混合物は、γ‐ブチロラクトンとアンモニア又は第
一級アルキルアミンとを水の存在下に加熱して得られ
る。該反応混合物は更に、未反応のγ‐ブチロラクトン
を含んでいてもよい。好ましくは、30重量%を超える
水、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミド、及びN‐メチ
ル‐2‐ピロリドンを含む反応混合物が、γ‐ブチロラ
クトンとモノメチルアミンとを水の存在下に加熱して得
られる。上記反応において、γ‐ブチロラクトンと、反
応過剰量のアンモニア又は第一級アルキルアミン、好ま
しくはモノメチルアミンとを反応させてγ‐ブチロラク
トンを実質的に含まない反応混合物を得ることが好まし
い。該反応混合物において、水の含有量は、好ましくは
30重量%を超え60重量%以下であり、γ‐ヒドロキ
シブチルアルキルアミド類、好ましくはγ‐ヒドロキシ
ブチルメチルアミドの含有量は、好ましくは0.001
〜10モル%であり、任意的に含まれるγ‐ブチロラク
トンの含有量は、好ましくは10モル%以下である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the process of the present invention, a reaction mixture containing more than 30% by weight of water, .gamma.-hydroxybutylalkylamides, and pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone is treated with .gamma.-butyrolactone and ammonia or primary It is obtained by heating an alkylamine with water in the presence of water. The reaction mixture may further contain unreacted γ-butyrolactone. Preferably, a reaction mixture comprising more than 30% by weight of water, γ-hydroxybutylmethylamide and N-methyl-2-pyrrolidone is obtained by heating γ-butyrolactone and monomethylamine in the presence of water. In the above reaction, it is preferable to react γ-butyrolactone with an excess amount of ammonia or a primary alkylamine, preferably monomethylamine, to obtain a reaction mixture substantially free of γ-butyrolactone. In the reaction mixture, the water content is preferably more than 30% by weight and not more than 60% by weight, and the content of γ-hydroxybutylalkylamides, preferably γ-hydroxybutylmethylamide, is preferably 0.1%. 001
The content of γ-butyrolactone, which is optionally contained, is preferably 10 mol% or less.
【0011】上記のγ‐ブチロラクトンとアンモニア又
は第一級アルキルアミンとを水の存在下に加熱して、3
0重量%を超える水、γ‐ヒドロキシブチルアルキルア
ミド類、及びピロリドン又はN‐アルキルピロリドンを
含む反応混合物を得る方法は特に制限はない。例えば、
特公昭47‐21420号公報記載の方法を使用することがで
きる。好ましくは特開平10‐158238号公報記載の方法、
即ち、γ‐ブチロラクトンと、反応過剰量のモノメチル
アミンを反応させ、N‐メチル‐2‐ピロリドンを製造
する方法において、γ‐ブチロラクトンに対するモノメ
チルアミンのモル比が1.03〜1.50であり、反応
系に、γ‐ブチロラクトンの1.0〜2.9倍モル量の
水を存在せしめ、かつ250〜300℃の温度で反応を
行うことを特徴とする方法を使用することができる。The above-mentioned γ-butyrolactone and ammonia or primary alkylamine are heated in the presence of water to give 3
There is no particular limitation on the method for obtaining a reaction mixture containing more than 0% by weight of water, γ-hydroxybutylalkylamides, and pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone. For example,
The method described in JP-B-47-21420 can be used. Preferably the method described in JP-A-10-158238,
That is, γ-butyrolactone is reacted with an excess amount of monomethylamine to produce N-methyl-2-pyrrolidone, and the molar ratio of monomethylamine to γ-butyrolactone is 1.03 to 1.50; In the reaction system, a method can be used in which water is present in an amount of 1.0 to 2.9 times the molar amount of γ-butyrolactone and the reaction is carried out at a temperature of 250 to 300 ° C.
【0012】本発明の方法においては、上記のようにし
て得られた、30重量%を超える水、γ‐ヒドロキシブ
チルアルキルアミド類好ましくはγ‐ヒドロキシブチル
メチルアミド、任意的にγ‐ブチロラクトン、及びピロ
リドン又はN‐アルキルピロリドン好ましくはN‐メチ
ル‐2‐ピロリドンを含む反応混合物の水含有量を、そ
の上限が30重量%、好ましくは25重量%、特に好ま
しくは20重量%であり、かつその下限が好ましくは1
重量%、特に好ましくは1.5重量%であるように減少
せしめる。上記上限を超えては、精製して得られるピロ
リドン又はN‐アルキルピロリドン、好ましくはN‐メ
チル‐2‐ピロリドンの純度を高くすることができな
い。該水含有量を上記範囲にする方法には、特に制限は
ない。例えば、上記のようにして得られた、30重量%
を超える水、γ‐ヒドロキシブチルアルキルアミド類、
任意的にγ‐ブチロラクトン、及びピロリドン又はN‐
アルキルピロリドンを含む反応混合物を、γ‐ヒドロキ
シブチルアルキルアミド類が分解しないような穏やかな
条件下に蒸留又はフラッシュして水を除去する方法、あ
るいはモレキュラーシーブ等の吸着剤、脱水剤により水
を吸着除去する方法等が挙げられる。In the process according to the invention, more than 30% by weight of water, γ-hydroxybutylalkylamides, preferably γ-hydroxybutylmethylamide, optionally γ-butyrolactone, obtained as described above, and The upper limit of the water content of the reaction mixture containing pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone, preferably N-methyl-2-pyrrolidone, is 30% by weight, preferably 25% by weight, particularly preferably 20% by weight and lower limit thereof. But preferably 1
% By weight, particularly preferably 1.5% by weight. If the upper limit is exceeded, the purity of purified pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone, preferably N-methyl-2-pyrrolidone, cannot be increased. There is no particular limitation on the method for controlling the water content in the above range. For example, 30% by weight obtained as described above
More than water, γ-hydroxybutylalkylamides,
Optionally γ-butyrolactone, and pyrrolidone or N-
Distilling or flushing the reaction mixture containing alkylpyrrolidone under mild conditions so that γ-hydroxybutylalkylamides do not decompose, or removing water, or adsorbing water with adsorbents such as molecular sieves and dehydrating agents A removal method and the like can be mentioned.
【0013】水含有量を30重量%以下に減じた後の反
応混合物は次いで、アンモニア又は第一級アルキルアミ
ンを含んだ状態で加熱される。好ましくは、30重量%
以下の水、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミド、任意的
にγ‐ブチロラクトン、及びN‐メチル‐2‐ピロリド
ンを含む反応混合物が、モノメチルアミンを含んだ状態
で加熱される。ここで、アンモニア又は第一級アルキル
アミン、好ましくはモノメチルアミンの量は、γ‐ヒド
ロキシブチルアルキルアミド類、好ましくはγ‐ヒドロ
キシブチルメチルアミド、及び任意的に存在するγ‐ブ
チロラクトンの合計量に対するモル比で、上限が好まし
くは10,000モル、更に好ましくは5,000モ
ル、特に好ましくは3,000モルであり、下限が好ま
しくは1モル、更に好ましくは10モル、特に好ましく
は100モルである。上記下限未満では、γ‐ヒドロキ
シブチルアルキルアミド類、例えばγ‐ヒドロキシブチ
ルメチルアミドの分解によるγ‐ブチロラクトンの生成
を抑制することができず、また、γ‐ブチロラクトンが
存在する場合にはγ‐ブチロラクトンをγ‐ヒドロキシ
ブチルアルキルアミド類、好ましくはγ‐ヒドロキシブ
チルメチルアミドに転換することができず、従って、精
製後のピロリドン又はN‐アルキルピロリドン、好まし
くはN‐メチル‐2‐ピロリドンの純度を極めて高いも
のにすることができない。上記上限を超えては、効果の
増大がなくかえってコスト高を招くため好ましくない。After reducing the water content to below 30% by weight, the reaction mixture is then heated with ammonia or a primary alkylamine. Preferably, 30% by weight
The following reaction mixture containing water, γ-hydroxybutylmethylamide, optionally γ-butyrolactone, and N-methyl-2-pyrrolidone is heated with monomethylamine. Here, the amount of ammonia or primary alkylamine, preferably monomethylamine, is relative to the total amount of γ-hydroxybutylalkylamides, preferably γ-hydroxybutylmethylamide, and optionally γ-butyrolactone. In the ratio, the upper limit is preferably 10,000 mol, more preferably 5,000 mol, particularly preferably 3,000 mol, and the lower limit is preferably 1 mol, more preferably 10 mol, particularly preferably 100 mol. . Below the lower limit, the production of γ-butyrolactone due to the decomposition of γ-hydroxybutylalkylamides, such as γ-hydroxybutylmethylamide, cannot be suppressed, and when γ-butyrolactone is present, γ-butyrolactone is present. Cannot be converted to γ-hydroxybutylalkylamides, preferably γ-hydroxybutylmethylamide, and therefore the purity of the pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone, preferably N-methyl-2-pyrrolidone, after purification is extremely high. Can't be expensive. Exceeding the above upper limit is not preferable because the effect is not increased and the cost is increased.
【0014】水含有量を30重量%以下に減じた後の反
応混合物をアンモニア又は第一級アルキルアミン、好ま
しくはモノメチルアミンを含んだ状態で加熱する温度
は、上限が好ましくは320℃、より好ましくは300
℃であり、下限が好ましくは200℃、より好ましくは
250℃である。上記上限を超えては、副生成物が増加
し、上記下限未満では、γ‐ヒドロキシブチルアルキル
アミド類、例えばγ‐ヒドロキシブチルメチルアミドか
らピロリドン又はN‐アルキルピロリドン、例えばN‐
メチル‐2‐ピロリドンへの転換が不十分となり、精製
後のピロリドン又はN‐アルキルピロリドンの純度を極
めて高いものにすることができない。該加熱時の圧力
は、加熱を液相下に実施し得る範囲に調節される。好ま
しくは10〜150kg/cm2である。The temperature at which the reaction mixture after reducing the water content to 30% by weight or less while containing ammonia or a primary alkylamine, preferably monomethylamine, has an upper limit of preferably 320 ° C., more preferably 320 ° C. Is 300
° C, and the lower limit is preferably 200 ° C, more preferably 250 ° C. Above the upper limit, by-products increase, and below the lower limit, pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone, such as N-alkyl
The conversion to methyl-2-pyrrolidone is insufficient, and the purity of purified pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone cannot be extremely high. The pressure at the time of the heating is adjusted to a range in which the heating can be performed under the liquid phase. Preferably it is 10 to 150 kg / cm 2 .
【0015】本発明の方法により得られたピロリドン又
はN‐アルキルピロリドン、好ましくはN‐メチル‐2
‐ピロリドンは、γ‐ヒドロキシブチルアルキルアミド
類、好ましくはγ‐ヒドロキシブチルメチルアミド及び
γ‐ブチロラクトンを殆ど含まない。従って、蒸留によ
って極めて高純度のピロリドン又はN‐アルキルピロリ
ドン、好ましくはN‐メチル‐2‐ピロリドンを得るこ
とができる。以下、本発明を実施例により更に詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例により限定されるもの
ではない。The pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone obtained by the process according to the invention, preferably N-methyl-2
-Pyrrolidone is substantially free of γ-hydroxybutylalkylamides, preferably γ-hydroxybutylmethylamide and γ-butyrolactone. Thus, very high purity pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone, preferably N-methyl-2-pyrrolidone, can be obtained by distillation. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0016】[0016]
【実施例1】γ‐ブチロラクトン及び40重量%モノメ
チルアミン水溶液を夫々31.000kg/時間(γ‐
ブチロラクトン:モノメチルアミン:水=1.0:1.
1:2.9のモル比である)の流量で反応器に供給し
た。反応器において、液相下に280℃で5時間反応を
行った。反応器からの流出物中の各成分の量は、γ‐ヒ
ドロキシブチルメチルアミド0.005kg/時間、N
‐メチル‐2‐ピロリドン35.692kg/時間、水
25.088kg/時間及びモノメチルアミン1.21
5kg/時間であった。ここで、該流出物の水含有量
は、約40.5重量%であった。また、γ‐ブチロラク
トンは検出されなかった。該反応器流出液を蒸留塔に供
給し、塔頂から水を15.088kg/時間及びモノメ
チルアミンを1.215kg/時間で抜き出し、塔底か
らはγ‐ヒドロキシブチルメチルアミドを0.005k
g/時間、N‐メチル‐2‐ピロリドンを35.692
kg/時間及び水を10.000kg/時間で抜き出し
た。次いで、該塔底からの抜き出し液の全量及び40重
量%モノメチルアミン水溶液の3.037kg/時間を
加熱器に供給した。ここで、該塔底からの抜き出し液及
び40重量%モノメチルアミン水溶液は、配管内で十分
混合された後に加熱器に供給された。モノメチルアミン
水溶液添加後の加熱器への供給液中の各成分の量は、γ
‐ヒドロキシブチルメチルアミド0.005kg/時
間、N‐メチル‐2‐ピロリドン35.692kg/時
間、水11.822kg/時間及びモノメチルアミン
1.215kg/時間であった。該供給液の水含有量
は、約24.3重量%であった。また、加熱器でのモノ
メチルアミンの存在量は、γ‐ヒドロキシブチルメチル
アミド及びγ‐ブチロラクトンの合計量に対するモル比
で約910であった。Example 1 31.000 kg / hour of γ-butyrolactone and a 40% by weight aqueous monomethylamine solution (γ-butyrolactone)
Butyrolactone: monomethylamine: water = 1.0: 1.
(A molar ratio of 1: 2.9). In the reactor, the reaction was carried out at 280 ° C. for 5 hours under the liquid phase. The amount of each component in the effluent from the reactor was 0.005 kg / hour of γ-hydroxybutylmethylamide, N
35.692 kg / hr of water, 25.088 kg / hr of water and 1.21 of monomethylamine
It was 5 kg / hour. Here, the water content of the effluent was about 40.5% by weight. Also, γ-butyrolactone was not detected. The reactor effluent was fed to a distillation column, 15.088 kg / hr of water and 1.215 kg / hr of monomethylamine were withdrawn from the top of the column, and 0.005 k of γ-hydroxybutylmethylamide was removed from the bottom of the column.
g / h, N-methyl-2-pyrrolidone was 35.692
kg / h and water were withdrawn at 10.000 kg / h. Next, the entire amount of the liquid extracted from the bottom of the column and 3.037 kg / hour of a 40% by weight aqueous solution of monomethylamine were supplied to a heater. Here, the liquid extracted from the bottom of the column and the aqueous solution of 40% by weight of monomethylamine were supplied to the heater after being sufficiently mixed in the pipe. After the addition of the monomethylamine aqueous solution, the amount of each component in the supply liquid to the heater is γ
-Hydroxybutylmethylamide 0.005 kg / hr, N-methyl-2-pyrrolidone 35.692 kg / hr, water 11.822 kg / hr and monomethylamine 1.215 kg / hr. The water content of the feed was about 24.3% by weight. The amount of monomethylamine present in the heater was about 910 in molar ratio to the total amount of γ-hydroxybutylmethylamide and γ-butyrolactone.
【0017】加熱器では、液相下に280℃で8時間加
熱を行った。加熱器からの流出物中の各成分の量は、γ
‐ヒドロキシブチルメチルアミド0.0024kg/時
間、N‐メチル‐2‐ピロリドン35.694kg/時
間、水11.823kg/時間及びモノメチルアミン
1.215kg/時間であった。γ‐ブチロラクトンは
検出されなかった。該流出液を蒸留して、水11.82
3kg/時間及びモノメチルアミン1.215kg/時
間と、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミド0.0024
kg/時間及びN‐メチル‐2‐ピロリドン35.69
4kg/時間とに分離した。反応器流出液中に含まれて
いたγ‐ヒドロキシブチルメチルアミドの約52重量%
が除去され、得られたN‐メチル‐2‐ピロリドンの純
度は約99.993重量%であった。In the heater, heating was performed at 280 ° C. for 8 hours in the liquid phase. The amount of each component in the effluent from the heater is γ
-Hydroxybutylmethylamide 0.0024 kg / hour, N-methyl-2-pyrrolidone 35.694 kg / hour, water 11.823 kg / hour and monomethylamine 1.215 kg / hour. γ-butyrolactone was not detected. The effluent is distilled to give water 11.82
3 kg / hour and 1.215 kg / hour of monomethylamine and 0.0024 of γ-hydroxybutylmethylamide
kg / h and N-methyl-2-pyrrolidone 35.69
4 kg / h. About 52% by weight of γ-hydroxybutylmethylamide contained in the reactor effluent
Was removed, and the purity of the obtained N-methyl-2-pyrrolidone was about 99.993% by weight.
【0018】[0018]
【実施例2】実施例1と同一条件で反応を行った後、そ
の流出液を蒸留塔に供給し、塔頂から水を24.088
kg/時間及びモノメチルアミンを1.215kg/時
間で抜き出し、塔底からはγ‐ヒドロキシブチルメチル
アミドを0.005kg/時間、N‐メチル‐2‐ピロ
リドンを35.692kg/時間及び水を1.000k
g/時間で抜き出した。次いで、実施例1と同じくして
40重量%モノメチルアミン水溶液の3.037kg/
時間を添加し加熱器に供給した。モノメチルアミン水溶
液添加後の加熱器への供給液中の各成分の量は、γ‐ヒ
ドロキシブチルメチルアミド0.005kg/時間、N
‐メチル‐2‐ピロリドン35.692kg/時間、水
2.822kg/時間及びモノメチルアミン1.215
kg/時間であった。該供給液の水含有量は、約7.1
重量%であった。また、加熱器でのモノメチルアミンの
存在量は、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミド及びγ‐
ブチロラクトンの合計量に対するモル比で約910であ
った。Example 2 After the reaction was carried out under the same conditions as in Example 1, the effluent was fed to a distillation column, and 24.088 water was fed from the top of the column.
kg / hour and monomethylamine were withdrawn at 1.215 kg / hour, and from the bottom of the column 0.005 kg / hour of γ-hydroxybutylmethylamide, 35.692 kg / hour of N-methyl-2-pyrrolidone and 1. 000k
g / h. Then, as in Example 1, 3.037 kg / of a 40% by weight aqueous solution of monomethylamine was used.
Add time and feed to heater. After the addition of the aqueous monomethylamine solution, the amount of each component in the supply liquid to the heater was 0.005 kg / hour of γ-hydroxybutylmethylamide, N
35.692 kg / h of -methyl-2-pyrrolidone, 2.822 kg / h of water and 1.215 of monomethylamine
kg / hr. The water content of the feed is about 7.1
% By weight. In addition, the amount of monomethylamine present in the heater was determined by comparing γ-hydroxybutylmethylamide and γ-
The molar ratio to the total amount of butyrolactone was about 910.
【0019】加熱器では、液相下に280℃で8時間加
熱を行った。加熱器からの流出物中の各成分の量は、γ
‐ヒドロキシブチルメチルアミド0.0004kg/時
間、N‐メチル‐2‐ピロリドン35.696kg/時
間、水2.823kg/時間及びモノメチルアミン1.
215kg/時間であった。γ‐ブチロラクトンは検出
されなかった。該流出液を実施例1と同一条件で蒸留し
て、水2.823kg/時間及びモノメチルアミン1.
215kg/時間と、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミ
ド0.0004kg/時間及びN‐メチル‐2‐ピロリ
ドン35.696kg/時間とに分離した。反応器流出
液中に含まれていたγ‐ヒドロキシブチルメチルアミド
の約92重量%が除去され、得られたN‐メチル‐2‐
ピロリドンの純度は約99.999重量%であった。In the heater, heating was performed at 280 ° C. for 8 hours in the liquid phase. The amount of each component in the effluent from the heater is γ
-Hydroxybutylmethylamide 0.0004 kg / h, N-methyl-2-pyrrolidone 35.696 kg / h, water 2.823 kg / h and monomethylamine 1.
It was 215 kg / hour. γ-butyrolactone was not detected. The effluent was distilled under the same conditions as in Example 1 to obtain 2.823 kg / h of water and 1.
215 kg / hour and 0.0004 kg / hour of γ-hydroxybutylmethylamide and 35.696 kg / hour of N-methyl-2-pyrrolidone. About 92% by weight of γ-hydroxybutylmethylamide contained in the reactor effluent was removed, and the resulting N-methyl-2-
The purity of pyrrolidone was about 99.999% by weight.
【0020】[0020]
【実施例3】加熱器での加熱温度を250℃とした以外
は実施例1と同一に実施した。加熱器からの流出物中の
各成分の量は、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミド0.
0016kg/時間、N‐メチル‐2‐ピロリドン3
5.695kg/時間、水11.823kg/時間及び
モノメチルアミン1.215kg/時間であった。γ‐
ブチロラクトンは検出されなかった。該流出液を実施例
1と同一条件で蒸留して、水11.823kg/時間及
びモノメチルアミン1.215kg/時間と、γ‐ヒド
ロキシブチルメチルアミド0.0016kg/時間及び
N‐メチル‐2‐ピロリドン35.695kg/時間と
に分離した。反応器流出液中に含まれていたγ‐ヒドロ
キシブチルメチルアミドの約68重量%が除去され、得
られたN‐メチル‐2‐ピロリドンの純度は約99.9
96重量%であった。Example 3 Example 3 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature in the heater was 250 ° C. The amount of each component in the effluent from the heater was 0.
0016 kg / hour, N-methyl-2-pyrrolidone 3
5.695 kg / h, water 11.823 kg / h and monomethylamine 1.215 kg / h. γ-
Butyrolactone was not detected. The effluent was distilled under the same conditions as in Example 1 to obtain 11.823 kg / hr of water and 1.215 kg / hr of monomethylamine, 0.0016 kg / hr of γ-hydroxybutylmethylamide and N-methyl-2-pyrrolidone It separated to 35.695 kg / hour. About 68% by weight of γ-hydroxybutylmethylamide contained in the reactor effluent was removed, and the purity of the obtained N-methyl-2-pyrrolidone was about 99.9.
It was 96% by weight.
【0021】[0021]
【実施例4】加熱器に10重量%モノメチルアミン水溶
液の2.025kg/時間を供給した以外は、実施例1
と同一に実施した。モノメチルアミン水溶液添加後の加
熱器への供給液中の各成分の量は、γ‐ヒドロキシブチ
ルメチルアミド0.005kg/時間、N‐メチル‐2
‐ピロリドン35.692kg/時間、水11.822
kg/時間及びモノメチルアミン0.202kg/時間
であった。該供給液の水含有量は、約24.8重量%で
あった。また、加熱器でのモノメチルアミンの存在量
は、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミド及びγ‐ブチロ
ラクトンの合計量に対するモル比で約150であった。
加熱器では、液相下に280℃で8時間加熱を行った。
加熱器からの流出物中の各成分の量は、γ‐ヒドロキ
シブチルメチルアミド0.0023kg/時間、N‐メ
チル‐2‐ピロリドン35.694kg/時間、水1
1.823kg/時間及びモノメチルアミン0.202
kg/時間であった。γ‐ブチロラクトンは検出されな
かった。Example 4 Example 1 was repeated except that 2.025 kg / hour of a 10% by weight aqueous solution of monomethylamine was supplied to the heater.
The same was performed. After the addition of the monomethylamine aqueous solution, the amount of each component in the liquid supplied to the heater was 0.005 kg / hour of γ-hydroxybutylmethylamide and N-methyl-2
35,692 kg / hour of pyrrolidone, water 11.822
kg / h and monomethylamine 0.202 kg / h. The water content of the feed was about 24.8% by weight. The amount of monomethylamine present in the heater was about 150 in molar ratio to the total amount of γ-hydroxybutylmethylamide and γ-butyrolactone.
In the heater, heating was performed at 280 ° C. for 8 hours in the liquid phase.
The amount of each component in the effluent from the heater was 0.0023 kg / hour of γ-hydroxybutylmethylamide, 35.694 kg / hour of N-methyl-2-pyrrolidone,
1.823 kg / h and monomethylamine 0.202
kg / hr. γ-butyrolactone was not detected.
【0022】該流出液を実施例1と同一条件で蒸留し
て、水11.823kg/時間及びモノメチルアミン
0.202kg/時間と、γ‐ヒドロキシブチルメチル
アミド0.0023kg/時間及びN‐メチル‐2‐ピ
ロリドン35.694kg/時間とに分離した。反応器
流出液中に含まれていたγ‐ヒドロキシブチルメチルア
ミドの約54重量%が除去され、得られたN‐メチル‐
2‐ピロリドンの純度は約99.994重量%であっ
た。The effluent was distilled under the same conditions as in Example 1 to obtain 11.823 kg / hour of water and 0.202 kg / hour of monomethylamine, 0.0023 kg / hour of γ-hydroxybutylmethylamide and N-methyl- It separated to 35.694 kg / hour of 2-pyrrolidone. About 54% by weight of γ-hydroxybutylmethylamide contained in the reactor effluent was removed, and the resulting N-methyl-
The purity of 2-pyrrolidone was about 99.994% by weight.
【0023】[0023]
【比較例1】反応器からの流出物を蒸留せずに、そのま
ま、加熱器へ供給し、かつ40重量%モノメチルアミン
水溶液を供給しなかったことを除き、実施例1と同じく
実施した。加熱器への供給液の水含有量は、約40.5
重量%であった。また、加熱器でのモノメチルアミンの
存在量は、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミド及びγ‐
ブチロラクトンの合計量に対するモル比で約910であ
った。加熱器からの流出物中の各成分の量は、γ‐ヒド
ロキシブチルメチルアミド0.005kg/時間、N‐
メチル‐2‐ピロリドン35.692kg/時間、水2
5.088kg/時間及びモノメチルアミン1.215
kg/時間であった。COMPARATIVE EXAMPLE 1 The same operation as in Example 1 was carried out except that the effluent from the reactor was not distilled, but was directly supplied to a heater and a 40% by weight aqueous solution of monomethylamine was not supplied. The water content of the feed to the heater is about 40.5
% By weight. In addition, the amount of monomethylamine present in the heater was determined to be γ-hydroxybutylmethylamide and γ-hydroxybutylmethylamide.
The molar ratio to the total amount of butyrolactone was about 910. The amount of each component in the effluent from the heater was 0.005 kg / hour of γ-hydroxybutylmethylamide, N-
35.692 kg / h of methyl-2-pyrrolidone, water 2
5.088 kg / h and monomethylamine 1.215
kg / hr.
【0024】該流出液を実施例1と同一条件で蒸留し
て、水25.088kg/時間及びモノメチルアミン
1.215kg/時間と、γ‐ヒドロキシブチルメチル
アミド0.005kg/時間及びN‐メチル‐2‐ピロ
リドン35.692kg/時間とに分離した。反応器流
出液中に含まれていたγ‐ヒドロキシブチルメチルアミ
ドを全く除去することができず、得られたN‐メチル‐
2‐ピロリドンの純度は99.986重量%と低かっ
た。The effluent was distilled under the same conditions as in Example 1 to obtain 25.088 kg / hour of water and 1.215 kg / hour of monomethylamine, 0.005 kg / hour of γ-hydroxybutylmethylamide and N-methyl- 2-pyrrolidone was separated to 35.692 kg / hour. Γ-hydroxybutylmethylamide contained in the reactor effluent could not be removed at all, and the resulting N-methyl-
The purity of 2-pyrrolidone was as low as 99.986% by weight.
【0025】[0025]
【比較例2】加熱器での加熱時間を15時間とした以外
は、比較例1と同一に実施した。加熱器からの流出物中
の各成分の量は、比較例1と同じであった。Comparative Example 2 The same operation was performed as in Comparative Example 1, except that the heating time in the heater was changed to 15 hours. The amounts of each component in the effluent from the heater were the same as in Comparative Example 1.
【0026】[0026]
【比較例3】加熱器での加熱温度を250℃とした以外
は、比較例1と同一に実施した。加熱器からの流出物中
の各成分の量は、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミド
0.004kg/時間、N‐メチル‐2‐ピロリドン3
5.693kg/時間、水25.088kg/時間及び
モノメチルアミン1.215kg/時間であった。該流
出液を実施例1と同一条件で蒸留して、水25.088
kg/時間及びモノメチルアミン1.215kg/時間
と、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミド0.004kg
/時間及びN‐メチル‐2‐ピロリドン35.693k
g/時間とに分離した。反応器流出液中に含まれていた
γ‐ヒドロキシブチルメチルアミドの約20重量%しか
除去することができず、得られたN‐メチル‐2‐ピロ
リドンの純度は99.989重量%と低かった。Comparative Example 3 The same operation as in Comparative Example 1 was carried out except that the heating temperature in the heater was changed to 250 ° C. The amount of each component in the effluent from the heater was 0.004 kg / hour of γ-hydroxybutylmethylamide, N-methyl-2-pyrrolidone 3
5.693 kg / hr, water 25.088 kg / hr and monomethylamine 1.215 kg / hr. The effluent was distilled under the same conditions as in Example 1 to obtain 25.088 water.
kg / hour and 1.215 kg / hour of monomethylamine and 0.004 kg of γ-hydroxybutylmethylamide
/ Hour and N-methyl-2-pyrrolidone 35.693k
g / h. Only about 20% by weight of γ-hydroxybutylmethylamide contained in the reactor effluent could be removed, and the purity of the obtained N-methyl-2-pyrrolidone was as low as 99.989% by weight. .
【0027】[0027]
【比較例4】加熱器に40重量%モノメチルアミン水溶
液を供給しなかった以外は、実施例1と同じに実施し
た。加熱器からの流出物中の各成分の量は、γ‐ブチロ
ラクトン0.013kg/時間、γ‐ヒドロキシブチル
メチルアミド0.002kg/時間、N‐メチル‐2‐
ピロリドン35.680kg/時間、水9.998kg
/時間及びモノメチルアミン0.0047kg/時間で
あった。該流出液を実施例1と同一条件で蒸留して、水
9.998kg/時間及びモノメチルアミン0.004
7kg/時間と、γ‐ブチロラクトン0.013kg/
時間、γ‐ヒドロキシブチルメチルアミド0.002k
g/時間及びN‐メチル‐2‐ピロリドン35.680
kg/時間とに分離した。得られたN‐メチル‐2‐ピ
ロリドンの純度は約99.958重量%と非常に低かっ
た。Comparative Example 4 The operation was performed in the same manner as in Example 1 except that a 40% by weight aqueous solution of monomethylamine was not supplied to the heater. The amount of each component in the effluent from the heater was 0.013 kg / hour of γ-butyrolactone, 0.002 kg / hour of γ-hydroxybutylmethylamide, N-methyl-2-
35.680 kg of pyrrolidone / hour, 9.998 kg of water
/ H and monomethylamine 0.0047 kg / h. The effluent was distilled under the same conditions as in Example 1 to obtain 9.998 kg / h of water and 0.004 of monomethylamine.
7 kg / hour and 0.013 kg / γ-butyrolactone
Time, γ-hydroxybutylmethylamide 0.002k
g / hr and N-methyl-2-pyrrolidone 35.680
kg / h. The purity of the obtained N-methyl-2-pyrrolidone was very low at about 99.958% by weight.
【0028】実施例1〜4における本発明の方法で製造
したN‐メチル‐2‐ピロリドンは、いずれも99.9
90重量%以上の極めて高い純度を有していた。実施例
2は、実施例1に比べて反応器流出液中の水含有量をよ
り低くして、モノメチルアミンの存在下で加熱したもの
である。水含有量をより低くすると、より高い純度のN
‐メチル‐2‐ピロリドンが得られることが分かった。
実施例3は、実施例1に比べてモノメチルアミンの存在
下での加熱温度をより下げたものである。N‐メチル‐
2‐ピロリドンの純度がより高くなることが分かった。
実施例4は、実施例1に比べてモノメチルアミンの存在
量を少なくして加熱したものである。実施例1と殆ど変
わらない極めて高い純度のN‐メチル‐2‐ピロリドン
が得られた。The N-methyl-2-pyrrolidone prepared by the method of the present invention in Examples 1 to 4 was 99.9%.
It had a very high purity of 90% by weight or more. Example 2 was prepared by lowering the water content in the reactor effluent than in Example 1 and heating in the presence of monomethylamine. The lower the water content, the higher the purity of N
It was found that -methyl-2-pyrrolidone was obtained.
Example 3 is different from Example 1 in that the heating temperature in the presence of monomethylamine was further reduced. N-methyl-
It was found that the purity of 2-pyrrolidone was higher.
In Example 4, heating was performed with a smaller amount of monomethylamine than in Example 1. Very high purity N-methyl-2-pyrrolidone, which is almost the same as in Example 1, was obtained.
【0029】一方、比較例1は、実施例1と同一にして
得た反応器流出液中の水含有量を本発明の範囲まで低下
させずに、モノメチルアミンの存在下に加熱したもので
ある。γ‐ヒドロキシブチルメチルアミドを除去するこ
とはできず、N‐メチル‐2‐ピロリドンの純度を極め
て高くすることができなかった。比較例2は、比較例1
と同様に反応器流出液中の水含有量を本発明の範囲まで
低下させずに、モノメチルアミンの存在下での加熱時間
をより長くしたものである。比較例1と同様の結果であ
った。比較例3は、比較例1と同様に反応器流出液中の
水含有量を本発明の範囲まで低下させずに、モノメチル
アミンの存在下での加熱温度をより低くしたものであ
る。γ‐ヒドロキシブチルメチルアミドを多少除去する
ことができたが、N‐メチル‐2‐ピロリドンの純度を
著しく高くすることはできなかった。比較例4は特開平
6-263725号公報記載のように、加熱器における加熱をモ
ノメチルアミンの不存在下に行ったものである。γ‐ヒ
ドロキシブチルメチルアミド及びN‐メチル‐2‐ピロ
リドンが分解してγ‐ブチロラクトンを生成し、N‐メ
チル‐2‐ピロリドンの純度が著しく低くなることが分
かった。また、比較例1〜4のいずれにおいても、製造
したN‐メチル‐2‐ピロリドンの純度を99.990
重量%以上にすることができなかった。On the other hand, Comparative Example 1 was obtained by heating in the presence of monomethylamine without reducing the water content in the reactor effluent obtained in the same manner as in Example 1 to the range of the present invention. . gamma-Hydroxybutylmethylamide could not be removed and the purity of N-methyl-2-pyrrolidone could not be made very high. Comparative Example 2 is Comparative Example 1
As in the above, the heating time in the presence of monomethylamine was made longer without reducing the water content in the reactor effluent to the range of the present invention. The result was similar to that of Comparative Example 1. In Comparative Example 3, as in Comparative Example 1, the heating temperature in the presence of monomethylamine was lowered without reducing the water content in the reactor effluent to the range of the present invention. Although some removal of γ-hydroxybutylmethylamide was possible, the purity of N-methyl-2-pyrrolidone could not be significantly increased. Comparative Example 4
As described in JP-A-6-263725, heating in a heater is performed in the absence of monomethylamine. It was found that γ-hydroxybutylmethylamide and N-methyl-2-pyrrolidone decomposed to form γ-butyrolactone, which significantly reduced the purity of N-methyl-2-pyrrolidone. In all of Comparative Examples 1 to 4, the purity of the produced N-methyl-2-pyrrolidone was 99.990.
% By weight.
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明は、極めて高純度のピロリドン又
はN‐アルキルピロリドンを簡便に得るための方法を提
供するものである。The present invention provides a method for conveniently obtaining pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone of extremely high purity.
Claims (6)
一級アルキルアミンとを水の存在下に反応させてピロリ
ドン又はN‐アルキルピロリドンを製造する方法におい
て、γ‐ブチロラクトンとアンモニア又は第一級アルキ
ルアミンとを水の存在下に加熱して、30重量%を超え
る水、γ‐ヒドロキシブチルアルキルアミド類、及びピ
ロリドン又はN‐アルキルピロリドンを含む反応混合物
を得た後、該反応混合物の水含有量を30重量%以下に
減じ、次いで、該水含有量を30重量%以下に減じた後
の反応混合物がアンモニア又は第一級アルキルアミンを
含んだ状態で該反応混合物を加熱することを特徴とする
方法。A method for producing pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone by reacting γ-butyrolactone with ammonia or a primary alkylamine in the presence of water, comprising the steps of: Is heated in the presence of water to obtain a reaction mixture containing more than 30% by weight of water, γ-hydroxybutylalkylamides and pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone, and the water content of the reaction mixture is reduced to 30%. A method comprising reducing the water content to less than 30% by weight, and then heating the reaction mixture with the ammonia or primary alkylamine after reducing the water content to less than 30% by weight.
ブチルアルキルアミド類、及びピロリドン又はN‐アル
キルピロリドンを含む反応混合物の水含有量を1〜25
重量%に減じ、次いで、加熱する請求項1記載の方法。2. The reaction mixture containing more than 30% by weight of water, .gamma.-hydroxybutylalkylamides and pyrrolidone or N-alkylpyrrolidone has a water content of from 1 to 25.
2. The method of claim 1, wherein the weight is reduced to% by weight and then heating.
反応混合物が更に、γ‐ブチロラクトンを含む請求項1
又は2記載の方法。3. The reaction mixture after reducing the water content to 30% by weight or less, further comprising γ-butyrolactone.
Or the method of 2.
反応混合物の加熱時におけるアンモニア又は第一級アル
キルアミンの量が、該反応混合物に含まれるγ‐ヒドロ
キシブチルアルキルアミド類及びγ‐ブチロラクトンの
合計量に対するモル比で1〜10,000である請求項
1〜3のいずれか一つに記載の方法。4. The amount of ammonia or primary alkylamine when the reaction mixture is heated after the water content is reduced to 30% by weight or less, when the amount of γ-hydroxybutylalkylamides and γ In a molar ratio of 1 to 10,000 with respect to the total amount of -butyrolactone.
The method according to any one of 1 to 3.
反応混合物の加熱温度が、200〜320℃である請求
項1〜4のいずれか一つに記載の方法。5. The process according to claim 1, wherein the heating temperature of the reaction mixture after reducing the water content to 30% by weight or less is 200-320 ° C.
ミンである請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。6. The method according to claim 1, wherein the primary alkylamine is monomethylamine.
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JP3497499A JP2000229940A (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | Production of highly pure pyrrolidones |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100802897B1 (en) * | 2004-04-23 | 2008-02-13 | 에스케이에너지 주식회사 | Method for preparing N-alkylpyrrolidone |
CN112142641A (en) * | 2020-09-14 | 2020-12-29 | 安徽英特力工业工程技术有限公司 | Process for synthesizing NMP (N-methyl pyrrolidone) by adopting solid strong acid catalyst |
WO2024147636A1 (en) * | 2023-01-04 | 2024-07-11 | 씨제이제일제당(주) | Method for producing n-methyl-2-pyrrolidone using polyhydroxyalkanoate, and n-methyl-2-pyrrolidone prepared therefrom |
-
1999
- 1999-02-12 JP JP3497499A patent/JP2000229940A/en active Pending
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CN112142641B (en) * | 2020-09-14 | 2022-03-25 | 安徽英特力工业工程技术有限公司 | Process for synthesizing NMP (N-methyl pyrrolidone) by adopting solid strong acid catalyst |
WO2024147636A1 (en) * | 2023-01-04 | 2024-07-11 | 씨제이제일제당(주) | Method for producing n-methyl-2-pyrrolidone using polyhydroxyalkanoate, and n-methyl-2-pyrrolidone prepared therefrom |
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