JP2006182676A - Method for producing amide compound - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種有機合成試薬として好適なアミド化合物を製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing an amide compound suitable as various organic synthesis reagents.
アミド化合物をマイケル付加化合物と、１級または２級アミン化合物との反応により製造することについては、種々提案されており、例えば、特許文献１および特許文献２には、アルカリ金属アルコラートを触媒として回分式（バッチ）で上記反応を行うことが開示されている。また、特許文献２には、触媒を用いずに回分式（バッチ）で上記反応を行うことが開示されている。 Various proposals have been made for producing an amide compound by reaction of a Michael addition compound with a primary or secondary amine compound. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose batches using alkali metal alcoholates as catalysts. It is disclosed to perform the above reaction in a formula (batch). Further, Patent Document 2 discloses that the above reaction is carried out batchwise (batch) without using a catalyst.
上記の特許文献１および特許文献２に記載の触媒を用いる回分式の合成方法では、生成物からの触媒の分離工程が煩雑であるという問題点を有する。また、上記の特許文献２に記載の触媒を用いない回分式の合成方法では、反応時間が長くなるという問題点および高温高圧での反応となり特殊な反応装置が必要になるという問題点を有する。 The batch synthesis method using the catalyst described in Patent Document 1 and Patent Document 2 has a problem that the separation process of the catalyst from the product is complicated. In addition, the batch synthesis method without using the catalyst described in Patent Document 2 has a problem that the reaction time becomes long and a problem that the reaction is performed at a high temperature and high pressure and a special reaction apparatus is required.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、アミド化合物を、触媒を用いることなく、さらに特殊な反応装置を必要としない製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing an amide compound without using a catalyst and without requiring a special reaction apparatus.
なお、本発明において、「（イソ）プロピオン酸」には、プロピオン酸とイソプロピオン酸とが包含され、「（メタ）アクリル酸アミド」には、アクリル酸アミドとメタクリル酸アミドが包含される。 In the present invention, “(iso) propionic acid” includes propionic acid and isopropionic acid, and “(meth) acrylic acid amide” includes acrylic acid amide and methacrylic acid amide.
本願発明者は、アミド化合物の製造方法について鋭意検討した。その結果、マイケル付加化合物と、１級または２級アミン化合物とを、触媒の非存在下に連続的に反応させることにより、アミド化合物を、触媒を用いることなく、さらに特殊な反応装置を必要としないで製造することができることを見出して、本発明を完成させるに至った。 The inventor of the present application diligently studied a method for producing an amide compound. As a result, the Michael addition compound and the primary or secondary amine compound are continuously reacted in the absence of a catalyst, so that an amide compound can be used without a catalyst and a special reaction apparatus is required. The present invention has been completed by finding out that it can be produced without using the method.
マイケル付加化合物と、１級または２級アミン化合物とを、触媒の非存在下に連続的に反応させることにより、アミド化合物を、触媒を用いることなく、さらに特殊な反応装置を必要としないで製造することができる。 By continuously reacting a Michael addition compound with a primary or secondary amine compound in the absence of a catalyst, an amide compound can be produced without using a catalyst and without requiring a special reaction apparatus. can do.
さらに、マイケル付加化合物と、１級または２級アミン化合物とを触媒の非存在下に連続的に反応させることにより得られたアミド化合物はほとんど着色しないという予期せぬ効果も認められた。 Further, an unexpected effect was observed that the amide compound obtained by continuously reacting the Michael addition compound and the primary or secondary amine compound in the absence of a catalyst hardly colored.
本発明のアミド化合物の製造方法は、下記一般式（１）：
Ｒ３Ｒ４Ｎ−ＣＨ２−ＣＨＲ１−ＣＯＯＲ２ （１）
（式中、式中、Ｒ1は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜２０の有機残基を示し、Ｒ３は水素原子または炭素数１〜１０の有機残基を示し、Ｒ４は炭素数１〜１０の有機残基を示す。また、Ｒ３とＲ４は連結し環状構造を形成してもよい。）で表されるマイケル付加化合物と、下記一般式（２）：
Ｒ５−ＮＨ−Ｒ６ （２）
（式中、Ｒ５は水素原子または炭素数１〜１０の有機残基を示し、Ｒ６は炭素数１〜１０の有機残基を示す。また、Ｒ３とＲ４は連結し環状構造を形成してもよい。）で表わされる１級または２級のアミン化合物とを、触媒の非存在下に連続的に反応させる下記一般式（３）：
Ｒ３Ｒ４Ｎ−ＣＨ２−ＣＨＲ１−ＣＯＮＲ５Ｒ６ （３）
（式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は前記において定義したとおり。）で表されるアミド化合物の製造方法である。
The method for producing the amide compound of the present invention comprises the following general formula (1):
R 3 R 4 N-CH 2 -CHR 1 -COOR 2 (1)
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an organic residue having 1 to 20 carbon atoms, R 3 represents a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 10 carbon atoms, R 4 Represents an organic residue having 1 to 10 carbon atoms, and R3 and R4 may be linked to form a cyclic structure.) And the following general formula (2):
R 5 —NH—R 6 (2)
(Wherein R 5 represents a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 10 carbon atoms, R 6 represents an organic residue having 1 to 10 carbon atoms, and R 3 and R 4 are linked to form a cyclic structure. Or a primary or secondary amine compound represented by the following general formula (3) in the absence of a catalyst:
R 3 R 4 N-CH 2 -CHR 1 -CONR 5 R 6 (3)
(Wherein R 1 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are as defined above).
前記一般式（１）中のＲ２で表される有機残基とは、例えば、炭素数１〜２０の直鎖状、分枝状または環状の飽和アルキル基、炭素数１〜２０の直鎖状、分枝状または環状の不飽和アルキル基、炭素数３〜２０のエーテル結合を有する直鎖状、分枝状または環状の飽和アルキル基、炭素数３〜２０のエーテル結合を有する直鎖状、分枝状または環状の不飽和アルキル基、炭素数２〜５のヒドロキシアルキル基、炭素数６〜１１の芳香族基等が挙げられる。これらのうち、炭素数１〜４の飽和アルキル基、炭素数３〜４のエーテル結合を有する飽和アルキル基が好適に用いられる。 The organic residue represented by R 2 in the general formula (1) is, for example, a linear, branched or cyclic saturated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a linear chain having 1 to 20 carbon atoms. , Branched or cyclic unsaturated alkyl group, linear having a C3-C20 ether bond, branched or cyclic saturated alkyl group, linear having a C3-C20 ether bond A branched or cyclic unsaturated alkyl group, a C2-C5 hydroxyalkyl group, a C6-C11 aromatic group, and the like. Of these, a saturated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and a saturated alkyl group having an ether bond having 3 to 4 carbon atoms are preferably used.
前記一般式（１）中のＲ３およびＲ４で表される有機残基とは、例えば、炭素数１〜１０の直鎖状、分枝状または環状の飽和アルキル基、炭素数１〜１０の直鎖状、分枝状または環状の不飽和アルキル基、炭素数３〜１０のエーテル結合を有する直鎖状、分枝状または環状の飽和アルキル基、炭素数３〜１０のエーテル結合を有する直鎖状、分枝状または環状の不飽和アルキル基、炭素数２〜５のヒドロキシアルキル基、炭素数６〜１０の芳香族基等が挙げられる。これらのうち、炭素数１〜４の飽和アルキル基、炭素数３〜４のエーテル結合を有する飽和アルキル基が好適に用いられる。また、Ｒ３とＲ４は連結して、炭素数２〜１０のアルキレン基や炭素数２〜６のエーテル結合を有するアルキレン基を形成してもよい。 The organic residue represented by R 3 and R 4 in the general formula (1) is, for example, a linear, branched or cyclic saturated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or 1 to 10 carbon atoms. A linear, branched or cyclic unsaturated alkyl group, a linear, branched or cyclic saturated alkyl group having a C3-10 ether bond, and a C3-10 ether bond Examples thereof include linear, branched or cyclic unsaturated alkyl groups, hydroxyalkyl groups having 2 to 5 carbon atoms, and aromatic groups having 6 to 10 carbon atoms. Of these, a saturated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and a saturated alkyl group having an ether bond having 3 to 4 carbon atoms are preferably used. R 3 and R 4 may be connected to form an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms or an alkylene group having an ether bond having 2 to 6 carbon atoms.
本発明における一般式（１）で表されるマイケル付加化合物の代表例としては、
３−メチルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−エチルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−プロピルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ブチルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−アリルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−シクロヘキシルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ベンジルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−メチルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−エチルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−プロピルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ブチルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−アリルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−シクロヘキシルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ベンジルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ジメチルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ジエチルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ジプロピルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−メチルエチルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−メチルプロピルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ジアリルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ジフェニルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ピロリジノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ピペリジノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ピロリノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−モルホリノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ジメチルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ジエチルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ジプロピルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−メチルエチルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−メチルプロピルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ジアリルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ジフェニルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ピロリジノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ピペリジノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ピロリノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−モルホリノ（イソ）プロピオン酸エチル等が挙げられる。これらの中でも、３−ジエチルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ジプロピルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ジアリルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ジフェニルアミノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ピロリジノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ピペリジノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ピロリノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−モルホリノ（イソ）プロピオン酸メチル、３−ジエチルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ジプロピルアミノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ピロリジノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ピペリジノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−ピロリノ（イソ）プロピオン酸エチル、３−モルホリノ（イソ）プロピオン酸エチル等が好適である。
As a representative example of the Michael addition compound represented by the general formula (1) in the present invention,
Methyl 3-methylamino (iso) propionate, methyl 3-ethylamino (iso) propionate, methyl 3-propylamino (iso) propionate, methyl 3-butylamino (iso) propionate, 3-allylamino (iso) Methyl propionate, methyl 3-cyclohexylamino (iso) propionate, methyl 3-benzylamino (iso) propionate, ethyl 3-methylamino (iso) propionate, ethyl 3-ethylamino (iso) propionate, 3- Ethyl propylamino (iso) propionate, ethyl 3-butylamino (iso) propionate, ethyl 3-allylamino (iso) propionate, ethyl 3-cyclohexylamino (iso) propionate, 3-benzylamino (iso) propionic acid Ethyl, 3-dimethylamino (iso) Methyl lopionate, methyl 3-diethylamino (iso) propionate, methyl 3-dipropylamino (iso) propionate, methyl 3-methylethylamino (iso) propionate, methyl 3-methylpropylamino (iso) propionate, Methyl 3-diallylamino (iso) propionate, methyl 3-diphenylamino (iso) propionate, methyl 3-pyrrolidino (iso) propionate, methyl 3-piperidino (iso) propionate, 3-pyrrolino (iso) propionic acid Methyl, methyl 3-morpholino (iso) propionate, ethyl 3-dimethylamino (iso) propionate, ethyl 3-diethylamino (iso) propionate, ethyl 3-dipropylamino (iso) propionate, 3-methylethylamino (Iso) ethyl propionate, -Ethyl methylpropylamino (iso) propionate, ethyl 3-diallylamino (iso) propionate, ethyl 3-diphenylamino (iso) propionate, ethyl 3-pyrrolidino (iso) propionate, 3-piperidino (iso) propion Examples include ethyl acid, ethyl 3-pyrrolino (iso) propionate, and ethyl 3-morpholino (iso) propionate. Among these, methyl 3-diethylamino (iso) propionate, methyl 3-dipropylamino (iso) propionate, methyl 3-diallylamino (iso) propionate, methyl 3-diphenylamino (iso) propionate, 3- Methyl pyrrolidino (iso) propionate, methyl 3-piperidino (iso) propionate, methyl 3-pyrrolino (iso) propionate, methyl 3-morpholino (iso) propionate, ethyl 3-diethylamino (iso) propionate, 3- Ethyl dipropylamino (iso) propionate, ethyl 3-pyrrolidino (iso) propionate, ethyl 3-piperidino (iso) propionate, ethyl 3-pyrrolino (iso) propionate, ethyl 3-morpholino (iso) propionate, etc. Is preferred.
前記一般式（２）中のＲ５およびＲ６で表される有機残基とは、例えば、炭素数１〜１０の直鎖状、分枝状または環状の飽和アルキル基、炭素数１〜１０の直鎖状、分枝状または環状の不飽和アルキル基、炭素数３〜１０のエーテル結合を有する直鎖状、分枝状または環状の飽和アルキル基、炭素数３〜１０のエーテル結合を有する直鎖状、分枝状または環状の不飽和アルキル基、炭素数２〜５のヒドロキシアルキル基、炭素数６〜１０の芳香族基等が挙げられる。これらのうち、炭素数１〜４の飽和アルキル基、炭素数３〜４のエーテル結合を有する飽和アルキル基が好適に用いられる。また、Ｒ５とＲ６は連結して、炭素数２〜１０のアルキレン基や炭素数２〜６のエーテル結合を有するアルキレン基を形成してもよい。 The organic residue represented by R 5 and R 6 in the general formula (2) is, for example, a linear, branched or cyclic saturated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or 1 to 10 carbon atoms. A linear, branched or cyclic unsaturated alkyl group, a linear, branched or cyclic saturated alkyl group having a C3-10 ether bond, and a C3-10 ether bond Examples thereof include linear, branched or cyclic unsaturated alkyl groups, hydroxyalkyl groups having 2 to 5 carbon atoms, and aromatic groups having 6 to 10 carbon atoms. Of these, a saturated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and a saturated alkyl group having an ether bond having 3 to 4 carbon atoms are preferably used. R 5 and R 6 may be linked to form an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms or an ether group having 2 to 6 carbon atoms.
本発明における一般式（２）で表される１級アミン化合物の代表例としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、アリルアミン、２−メトキシエチルアミン、３−メトキシプロピルアミン、３−エトキシプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、アニリン等が挙げられる。これらの中でも、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、３−メトキシプロピルアミン、３−エトキシプロピルアミン、シクロヘキシルアミン等が好適である。 Representative examples of the primary amine compound represented by the general formula (2) in the present invention include methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, 2-ethylhexylamine, allylamine, 2-methoxyethylamine, 3-methoxypropylamine, Examples include 3-ethoxypropylamine, cyclohexylamine, benzylamine, aniline and the like. Among these, ethylamine, propylamine, butylamine, 3-methoxypropylamine, 3-ethoxypropylamine, cyclohexylamine and the like are preferable.
本発明における一般式（２）で表される２級アミン化合物の代表例としては、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、メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、ジアリルアミン、ジ（３−メトキシプロピル）アミン、ジフェニルアミン、ピロリジン、ピペリジン、ピロール、ピロリン、インドール、インドリン、モルホリン等が挙げられる。これらの中でも、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン等が好適である。 Representative examples of the secondary amine compound represented by the general formula (2) in the present invention include dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, methylethylamine, methylpropylamine, diallylamine, di (3-methoxypropyl). Examples include amine, diphenylamine, pyrrolidine, piperidine, pyrrole, pyrroline, indole, indoline, morpholine and the like. Among these, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, pyrrolidine, piperidine, morpholine and the like are preferable.
マイケル付加化合物と１級または２級のアミン化合物との反応において、マイケル付加化合物とアミン化合物の反応モル比は、反応後の工程や使用目的により適宜選択すればよいが、マイケル付加化合物／アミン化合物のモル比が５／１〜１／８が好ましく、３／１〜１／６がより好ましく、２／１〜１／５が更に好ましく、１／１．１〜１／４が特に好ましい。上記モル比の範囲が、収率の点及び経済性の点で好ましい。 In the reaction between the Michael addition compound and the primary or secondary amine compound, the reaction molar ratio of the Michael addition compound to the amine compound may be appropriately selected depending on the post-reaction process and the purpose of use. Is preferably 5/1 to 1/8, more preferably 3/1 to 1/6, still more preferably 2/1 to 1/5, and particularly preferably 1 / 1.1 to 1/4. The range of the molar ratio is preferable in terms of yield and economy.
上記連続反応を実現するために、好ましい条件として、原料を連続して供給でき、かつ反応液を連続して排出出来る流通式反応器を用いて反応を行うやり方が挙げられる。これはすなわち、全原料を流通式反応器に連続して送液し、反応するということである。例えば、マイクロリアクターを使用することができる。 In order to realize the above-described continuous reaction, preferable conditions include a method of performing the reaction using a flow reactor that can continuously supply the raw materials and can continuously discharge the reaction liquid. This means that all raw materials are continuously fed to the flow reactor and reacted. For example, a microreactor can be used.
上記反応に使用される反応器の形状は、液が流通するもの、すなわち、原料を連続して送液でき、かつ、反応液を連続して排出できる、流通式反応器であり、円管状、角管状、多角形管状、楕円管状等の反応器、静止型混合機能を内包する反応器、駆動型混合機能を内包する反応器、マイクロ・ミニ反応器等が挙げられる。また、これらの形状を２つ以上複合させてもよく、反応温度を制御する温度制御手段が設けられていてもよい。 The shape of the reactor used for the reaction is a flow type reactor in which a liquid flows, that is, a raw material can be continuously fed and a reaction liquid can be continuously discharged. Examples thereof include a reactor having a rectangular tube shape, a polygonal tube shape, an elliptic tube shape, a reactor containing a static mixing function, a reactor containing a driving type mixing function, and a micro / mini reactor. Two or more of these shapes may be combined, and a temperature control means for controlling the reaction temperature may be provided.
上記反応器の１つの流路の等価直径は、１〜５０，０００μｍが好ましく、１０〜３０，０００μｍがより好ましく、５０〜１０，０００μｍが特に好ましい。５０，０００μｍ以上では偏流が起こるので好ましくない。 The equivalent diameter of one flow path of the reactor is preferably 1 to 50,000 μm, more preferably 10 to 30,000 μm, and particularly preferably 50 to 10,000 μm. If it is 50,000 μm or more, drift occurs, which is not preferable.
上記反応器の材質は、原料物質、溶媒に侵されないものであり、例えば、金属（鉄、アルミニウム、チタン、ニッケル、ステンレス、各種合金）、樹脂（フッ素樹脂）、ガラス（シリコン、石英）、磁器（コージェライト、セラミックス）等が挙げられる。 The material of the reactor is not affected by raw materials and solvents. For example, metal (iron, aluminum, titanium, nickel, stainless steel, various alloys), resin (fluororesin), glass (silicon, quartz), porcelain (Cordierite, ceramics) and the like.
反応流路の長さと流量は、反応速度に関係するので、反応速度に応じて適宜設定すればよく、上記反応に使用される反応器内の流量は、好ましくは１０時間以下であり、より好ましくは９時間以下であり、更に好ましくは８時間以下であり、特に好ましくは７時間以下の滞留時間（反応時間）が達成されるように設定すればよい。 Since the length and flow rate of the reaction channel are related to the reaction rate, they may be appropriately set according to the reaction rate. The flow rate in the reactor used for the above reaction is preferably 10 hours or less, more preferably. Is set to be 9 hours or less, more preferably 8 hours or less, and particularly preferably 7 hours or less of residence time (reaction time).
上記反応の反応温度としては、１３０℃以上とすることが好ましく、１５０℃以上がより好ましく、１６０℃以上が特に好ましい。また、３００℃以下とすることが好ましく、２８０℃以下がより好ましく、２５０℃以下が特に好ましい。上記温度範囲が、収率の点及び経済性の点で好ましい。 The reaction temperature for the above reaction is preferably 130 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, and particularly preferably 160 ° C. or higher. Moreover, it is preferable to set it as 300 degrees C or less, 280 degrees C or less is more preferable, and 250 degrees C or less is especially preferable. The above temperature range is preferable in terms of yield and economy.
本発明の反応系において、気相部が存在する場合、該気相部は窒素やヘリウム等の不活性ガスで置換することが好ましい。 In the reaction system of the present invention, when a gas phase portion is present, the gas phase portion is preferably replaced with an inert gas such as nitrogen or helium.
本反応では、溶媒を使用する必要はないが、反応を阻害しないものであれば使用してもよい。該溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒や、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素系溶媒や、ベンゼン、トルエン、キシレン、アニソール、メシチレン等の芳香族炭化水素系溶媒や、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロベンゼンのようなハロゲン化炭化水素系溶媒や、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒やアセトニトリル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独でも２種類以上を併用してもよい。 In this reaction, it is not necessary to use a solvent, but any solvent that does not inhibit the reaction may be used. Examples of the solvent include aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, and heptane, alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclohexane, benzene, toluene, xylene, anisole, mesitylene, and the like. Aromatic hydrocarbon solvents, halogenated hydrocarbon solvents such as chloroform, dichloromethane, dichloroethane, chlorobenzene, ester solvents such as ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, acetonitrile, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane Etc. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
上記溶媒の使用量としては、マイケル付加化合物とアミン化合物の合計質量に対して、０質量％以上が好ましい。また、２００質量％以下が好ましく、１００質量％以下がより好ましく、７５質量％以下が更に好ましく、５０質量％以下が特に好ましい。前記有機溶剤使用量の範囲が、収率の点および経済性の点で好ましい。 As the usage-amount of the said solvent, 0 mass% or more is preferable with respect to the total mass of a Michael addition compound and an amine compound. Moreover, 200 mass% or less is preferable, 100 mass% or less is more preferable, 75 mass% or less is further more preferable, and 50 mass% or less is especially preferable. The range of the amount of the organic solvent used is preferable in terms of yield and economy.
本発明に従って製造されたアミド化合物は、反応終了後、必要に応じて分離・精製することができる。分離・精製方法としては、抽出法、洗浄法、カラム分離法、蒸発法、蒸留法、再結晶法、晶析法等の方法が挙げられる。これらの方法は組み合わせて実施してもよい。 The amide compound produced according to the present invention can be separated and purified as necessary after completion of the reaction. Examples of the separation / purification method include extraction methods, washing methods, column separation methods, evaporation methods, distillation methods, recrystallization methods, and crystallization methods. These methods may be implemented in combination.
本発明はまた、上記製造方法により得られたアミド化合物の熱分解による（メタ）アクリル酸アミド類の製造方法でもある。 The present invention is also a method for producing (meth) acrylic acid amides by thermal decomposition of an amide compound obtained by the above production method.
上記製造方法で得られたアミド化合物は、触媒として用いた塩基性化合物やその中和塩を含んでおらず、さらに水分もほとんど含んでいない。そのため熱分解による（メタ）アクリル酸アミド類の製造工程において装置をいためる等の問題点を有していない。 The amide compound obtained by the above production method does not contain the basic compound used as a catalyst or a neutralized salt thereof, and further contains little moisture. Therefore, there is no problem of damaging the apparatus in the production process of (meth) acrylic amides by thermal decomposition.
上記熱分解は、圧力が１．３３ｈＰａ〜常圧、温度が１２０℃〜４００℃の条件下に一般的な蒸留操作の要領または管型流通反応の操作の要領で行なうことができる。触媒として硫酸、リン酸、酸性イオン交換樹脂、酸性ゼオライト、塩化錫等の酸性物質を用いることが好ましい。 The above pyrolysis can be carried out under the conditions of a general distillation operation or a tubular flow reaction under the conditions of a pressure of 1.33 hPa to normal pressure and a temperature of 120 ° C. to 400 ° C. It is preferable to use an acidic substance such as sulfuric acid, phosphoric acid, acidic ion exchange resin, acidic zeolite, tin chloride as the catalyst.
上記熱分解を行なう際に、重合禁止剤を添加することが好ましい。 It is preferable to add a polymerization inhibitor when performing the thermal decomposition.
上記重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール等のキノン系重合禁止剤や２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール等のアルキルフェノール系重合禁止剤やアルキル化ジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、フェノチアジン等のアミン系重合禁止剤や２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル等のＮ−オキシル系重合禁止剤等が挙げられる。これらの中でも、ヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、フェノチアジン、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル等が好適である。これらの重合禁止剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 Examples of the polymerization inhibitor include quinone polymerization inhibitors such as hydroquinone, methoxyhydroquinone and p-tert-butylcatechol, and alkylphenols such as 2,6-di-tert-butylphenol and 2,4-di-tert-butylphenol. Polymerization inhibitors, alkylated diphenylamines, amine polymerization inhibitors such as N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine, phenothiazine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl, 4-hydroxy- Examples thereof include N-oxyl polymerization inhibitors such as 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl. Among these, hydroquinone, methoxyhydroquinone, p-tert-butylcatechol, phenothiazine, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine- N-oxyl, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and the like are preferable. These polymerization inhibitors may be used alone or in combination of two or more.
上記重合禁止剤の添加量は、用いるアミド化合物の種類にもよるが、該アミド化合物に対して、０．００１質量％以上が好ましく、０．００５質量％以上がより好ましく、０．０１質量％以上が特に好ましい。また、５質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましく、０．１質量％以下が特に好ましい。前記重合禁止剤添加量の範囲が、収率の点、重合抑制の点および経済性の点で好ましい。 The amount of the polymerization inhibitor added depends on the type of amide compound used, but is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, and 0.01% by mass relative to the amide compound. The above is particularly preferable. Moreover, 5 mass% or less is preferable, 1 mass% or less is more preferable, and 0.1 mass% or less is especially preferable. The range of the addition amount of the polymerization inhibitor is preferable from the viewpoint of yield, suppression of polymerization, and economical efficiency.
上記熱分解を行なう際に、気相部を分子状酸素含有ガスで置換することが好ましい。該分子状酸素含有ガスは気相部または液相部へ連続的または間欠的に供給することが好ましく、液相部に連続的に供給することがより好ましい。 When performing the pyrolysis, it is preferable to replace the gas phase with a molecular oxygen-containing gas. The molecular oxygen-containing gas is preferably supplied continuously or intermittently to the gas phase part or the liquid phase part, and more preferably supplied continuously to the liquid phase part.
上記分子状酸素含有ガスとしては、例えば、純酸素または空気を窒素やヘリウム等の不活性ガスで希釈したガスが挙げられる。該分子状酸素含有ガス中の分子状酸素の濃度は、０．１容量％以上が好ましく、０．５容量％以上がより好ましく、１容量％以上が特に好ましい。また、８容量％以下がが好ましく、７．５容量％以下がより好ましい。上記分子状酸素濃度の範囲が、安定的な反応および経済性の点で好ましい。 Examples of the molecular oxygen-containing gas include a gas obtained by diluting pure oxygen or air with an inert gas such as nitrogen or helium. The concentration of molecular oxygen in the molecular oxygen-containing gas is preferably 0.1% by volume or more, more preferably 0.5% by volume or more, and particularly preferably 1% by volume or more. Moreover, 8 volume% or less is preferable and 7.5 volume% or less is more preferable. The range of the molecular oxygen concentration is preferable in terms of stable reaction and economy.
本発明に従って製造された（メタ）アクリル酸アミド類は、反応終了後、必要に応じて分離・精製することができる。分離・精製方法としては、抽出法、洗浄法、カラム分離法、蒸発法、蒸留法、晶析法等の方法が挙げられる。これらの方法は組み合わせて実施してもよい。 The (meth) acrylic acid amides produced according to the present invention can be separated and purified as necessary after completion of the reaction. Examples of the separation / purification method include extraction methods, washing methods, column separation methods, evaporation methods, distillation methods, and crystallization methods. These methods may be implemented in combination.
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these.
〔実施例１〕
反応器としてのＳＵＳ３１６製のチューブ（内径１ｃｍφ、長さ１ｍ）を接続し、該反応器を２００℃に調節した油槽内に浸した。
[Example 1]
A SUS316 tube (inner diameter: 1 cmφ, length: 1 m) as a reactor was connected, and the reactor was immersed in an oil bath adjusted to 200 ° C.
３−モルホリノプロピオン酸メチルとモルホリンを１：２のモル比で混合した溶液を０．２ｍｌ／分の速度で定量ポンプを使用して反応器に導入した。この時の反応器内での平均滞留時間は６時間であった。 A solution in which methyl 3-morpholinopropionate and morpholine were mixed at a molar ratio of 1: 2 was introduced into the reactor at a rate of 0.2 ml / min using a metering pump. The average residence time in the reactor at this time was 6 hours.
得られた反応液を冷却したところ白色スラリーとなった。該白色固体をクロロホルムに溶解し、ＧＣ−１７００型ガスクロマトグラフィー（（株）島津製作所製；以下「ＧＣ」と呼ぶ）により分析した結果、アミド化合物である３−モルホリノプロピオン酸モルホリドの収率は９８モル％であった。 When the obtained reaction liquid was cooled, it became white slurry. The white solid was dissolved in chloroform and analyzed by GC-1700 gas chromatography (manufactured by Shimadzu Corporation; hereinafter referred to as “GC”). As a result, the yield of 3-morpholinopropionic acid morpholide, which is an amide compound, was It was 98 mol%.
〔実施例２〕
実施例１で得られた反応後の組成物５００ｇから減圧蒸留により副生したメタノール、過剰に用いたモルホリンおよび未反応の３−モルホリノプロピオン酸メチルを留去し、３−モルホリノプロピオン酸モルホリド３２０ｇを得た。
[Example 2]
Methanol produced as a by-product by distillation under reduced pressure, excess morpholine and unreacted methyl 3-morpholinopropionate were distilled off from 500 g of the reaction composition obtained in Example 1, and 320 g of 3-morpholinopropionic acid morpholide was obtained. Obtained.
〔実施例３〕
ガス導入管、温度計、充填塔および減圧装置を備えた５００ｍｌ蒸留装置に、実施例２で得られた３−モルホリノプロピオン酸モルホリド３００ｇ、フェノチアジン１．５ｇ、濃硫酸２ｇを添加した。該反応系液相部に７％酸素（窒素バランス）ガスをバブリングした。７％酸素ガスのバブリングは反応終了まで連続的に行なった。１５ｋＰａに減圧した後、内温を１８０℃に調整し、熱分解を行なった。得られた粗アクリロイルモルホリンを蒸留精製し１５３ｇの精製アクリロイルモルホリンを得た。
Example 3
300 g of 3-morpholinopropionic acid morpholide obtained in Example 2, 1.5 g of phenothiazine, and 2 g of concentrated sulfuric acid were added to a 500 ml distillation apparatus equipped with a gas introduction tube, a thermometer, a packed tower, and a decompression device. 7% oxygen (nitrogen balance) gas was bubbled through the liquid phase of the reaction system. 7% oxygen gas was continuously bubbled until the reaction was completed. After reducing the pressure to 15 kPa, the internal temperature was adjusted to 180 ° C., and thermal decomposition was performed. The obtained crude acryloylmorpholine was purified by distillation to obtain 153 g of purified acryloylmorpholine.
好適にアミド化合物を製造でき、各種有機合成試薬等の用途にも適用できる。
An amide compound can be suitably produced and can be applied to various organic synthesis reagents.
Claims (4)
Ｒ３Ｒ４Ｎ−ＣＨ２−ＣＨＲ１−ＣＯＯＲ２ （１）
（式中、式中、Ｒ1は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜２０の有機残基を示し、Ｒ３は水素原子または炭素数１〜１０の有機残基を示し、Ｒ４は炭素数１〜１０の有機残基を示す。また、Ｒ３とＲ４は連結し環状構造を形成してもよい。）で表されるマイケル付加化合物と、一般式（２）：
Ｒ５−ＮＨ−Ｒ６ （２）
（式中、Ｒ５は水素原子または炭素数１〜１０の有機残基を示し、Ｒ６は炭素数１〜１０の有機残基を示す。また、Ｒ３とＲ４は連結し環状構造を形成してもよい。）で表わされる１級または２級のアミン化合物とを、触媒の非存在下に連続的に反応させることを特徴とする一般式（３）：
Ｒ３Ｒ４Ｎ−ＣＨ２−ＣＨＲ１−ＣＯＮＲ５Ｒ６ （３）
（式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は前記において定義したとおり。）で表されるアミド化合物の製造方法。 General formula (1):
R 3 R 4 N-CH 2 -CHR 1 -COOR 2 (1)
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an organic residue having 1 to 20 carbon atoms, R 3 represents a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 10 carbon atoms, R 4 Represents an organic residue having 1 to 10 carbon atoms, R3 and R4 may be linked to form a cyclic structure), and a general formula (2):
R 5 —NH—R 6 (2)
(Wherein R 5 represents a hydrogen atom or an organic residue having 1 to 10 carbon atoms, R 6 represents an organic residue having 1 to 10 carbon atoms, and R 3 and R 4 are linked to form a cyclic structure. Or a primary or secondary amine compound represented by the general formula (3), which is continuously reacted in the absence of a catalyst:
R 3 R 4 N-CH 2 -CHR 1 -CONR 5 R 6 (3)
(Wherein R 1 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are as defined above).
The manufacturing method of (meth) acrylic acid amides by thermal decomposition of the amide compound obtained by the manufacturing method of Claims 1-3.
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