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JPH04341593A - 水酸化第四アンモニウム水溶液の製造方法 - Google Patents

水酸化第四アンモニウム水溶液の製造方法

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Publication number
JPH04341593A
JPH04341593A JP3111979A JP11197991A JPH04341593A JP H04341593 A JPH04341593 A JP H04341593A JP 3111979 A JP3111979 A JP 3111979A JP 11197991 A JP11197991 A JP 11197991A JP H04341593 A JPH04341593 A JP H04341593A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aqueous solution
methanol
quaternary ammonium
ammonium hydroxide
tetramethylammonium
Prior art date
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Granted
Application number
JP3111979A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3260145B2 (ja
Inventor
Michio Tanaka
田中 通雄
Tadaaki Fujimoto
藤本 忠明
Hisaya Miki
三木 久也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsui Petrochemical Industries Ltd filed Critical Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority to JP11197991A priority Critical patent/JP3260145B2/ja
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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水酸化第四アンモニウ
ム水溶液の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】第3級アミンと炭酸エステルとの反応に
よつて炭酸ジテトラアルキルアンモニウムを得、その水
溶液を電気分解して、水酸化第四アンモニウム水溶液を
得ることは、例えば、特開昭63−24080号公報に
記載されているように知られている。
【0003】しかし、上記した方法を含む従来の方法に
よつて、炭酸水素テトラメチルアンモニウムを得、その
水溶液を電気分解して、水酸化第四アンモニウム水溶液
を得るとき、電極や交換膜が短時間に損傷する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、従来の
水酸化第四アンモニウム水溶液の製造における上記した
問題を解決するために鋭意研究した結果、電気分解に用
いる炭酸水素テトラメチルアンモニウム水溶液中のメタ
ノールを微量に抑えることによつて、電極や隔膜の損傷
なしに、長時間にわたつて、炭酸水素テトラメチルアン
モニウム水溶液の電気分解を行なうことができることを
見出して、本発明に至つたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による水酸化第四
アンモニウム水溶液の製造は、主成分としての炭酸水素
テトラメチルアンモニウムと共に、メタノールを含む水
溶液を電気分解して水酸化第四アンモニウム水溶液を製
造する方法において、メタノール含量を100ppm 
以下とした上記水溶液を電気分解に供することを特徴と
する。
【0006】特に、本発明の方法は、好ましくは、炭酸
ジメチルとトリメチルアミンとをメタノールの存在下で
反応させて炭酸テトラメチルアンモニウムメチルを含む
反応混合物を得、この反応混合物に水を加え、水、メタ
ノール及びトリメチルアミンを留去しつつ、炭酸テトラ
メチルアンモニウムメチルを加水分解して、主成分とし
て炭酸水素テトラメチルアンモニウムを含むと共にメタ
ノール100ppm 以下を含む水溶液を得、これを水
で希釈し、電気分解することを特徴とする。
【0007】本発明の方法において、炭酸テトラメチル
アンモニウムメチルを含む反応混合物は、炭酸ジメチル
とトリメチルアミンとをメタノールの存在下で反応させ
ることによつて得られる。トリメチルアミンは、通常、
炭酸ジメチルに対して0.8〜3モル比の範囲で用いら
れ、また、反応溶剤としてのメタノールは、通常、炭酸
ジメチルに対する重量比にて5以下、好ましくは0.5
〜2.0の範囲で用いられる。反応は、常圧又は加圧下
、好ましくは密閉系で60〜180℃、好ましくは80
〜150℃で0.5〜10時間、好ましくは2〜6時間
行なわれる。反応方式は、バツチ方式によつてもよく、
また、炭酸ジメチルのメタノール溶液中にトリメチルア
ミンを連続的に供給する部分連続方式によつてもよい。
【0008】次いで、本発明の方法によれば、このよう
にして得られた炭酸テトラメチルアンモニウムメチルを
含む反応混合物に超純水を加え、次いで、好ましくは減
圧下に、炭酸テトラメチルアンモニウムメチルを炭酸水
素テトラメチルアンモニウムに加水分解しつつ、前記反
応混合物からメタノール、トリメチルアミン及び水を留
去して、メタノールを100ppm 以下、好ましくは
50ppm 以下、特に好ましくは20ppm 以下の
範囲で含むと共に、主成分として炭酸水素テトラメチル
アンモニウムを含む水溶液を得る。この加水分解反応に
おいては、超純水は、炭酸テトラメチルアンモニウムメ
チルに対して、1〜50モル比、好ましくは5〜20モ
ル比の範囲で用いられる。反応時間は、通常、10分乃
至20時間、好ましくは0.5〜10時間である。上記
水溶液は、炭酸水素テトラメチルアンモニウムを30重
量%以上含むことが望ましい。
【0009】このようにして得られた炭酸水素テトラメ
チルアンモニウムを主成分として含む水溶液を超純水に
て適宜濃度に希釈し、これを常法に従つて電気分解すれ
ば、水酸化第四アンモニウム水溶液を得る。本発明の方
法によれば、炭酸水素テトラメチルアンモニウムを主成
分として含む水溶液は、炭酸水素テトラメチルアンモニ
ウムと共に少量の炭酸ジテトラメチルアンモニウムを含
む。この炭酸ジテトラメチルアンモニウムは、前記反応
混合物を脱メタノールする際に、少量が副生し、また、
炭酸ジメチルとトリメチルアミンとの反応においても、
微量が副生するとみられる。
【0010】しかしながら、この炭酸ジテトラメチルア
ンモニウムは、前記炭酸水素テトラメチルアンモニウム
の加水分解時、加水分解されないが、炭酸水素テトラメ
チルアンモニウムの電気分解時には、同時に加水分解さ
れて、水酸化第四アンモニウムを与える。従つて、本発
明の方法によれば、高収率にて目的とする水酸化第四ア
ンモニウムを得ることができる。
【0011】本発明においては、炭酸水素テトラメチル
アンモニウムの電気分解は、隔膜によつて隔てられた陰
極室と陽極室とを備えた電解槽を用いて、電解槽の陰極
室内に例えば1〜5%程度の水酸化第四アンモニウム水
溶液を循環させると共に、陽極室内に5〜30%程度の
炭酸水素テトラメチルアンモニウム水溶液を循環させな
がら、電流密度5〜30A/dm2 の条件で直流電圧
を印加して電気分解を行なう。電気分解の進行に伴つて
陽極室には炭酸水素テトラメチルアンモニウムを補充し
、陰極室の水酸化第四アンモニウム水溶液を抜き出せば
、連続して電気分解を行なうことができる。
【0012】
【発明の効果】以上のように、本発明の方法によれば、
炭酸ジメチルとトリメチルアミンとをメタノールの存在
下で反応させて炭酸テトラメチルアンモニウムメチルを
含む反応混合物を得、この反応混合物に水を加え、減圧
下にメタノール及びトリメチルアミンを留去しつつ、炭
酸テトラメチルアンモニウムメチルを加水分解して、メ
タノール100ppm 以下を含む炭酸水素テトラメチ
ルアンモニウムを得、その水溶液を電気分解するとき、
電極や隔膜の損傷なしに、長時間にわたつて電気分解す
ることができる。
【0013】
【実施例】
実施例1 炭酸ジメチル190g(2.1モル)、トリメチルアミ
ン124g(2.1モル)及びメタノール190gを反
応器内に仕込み、125℃で3時間反応させた。反応終
了後、得られた反応混合物に超純水760g(42.2
2モル)を加え、減圧下にメタノール、トリメチルアミ
ン及び水を留去した。このようにして得られた水溶液4
55.9g中の炭酸水素テトラメチルアンモニウムは4
0重量%、炭酸ジテトラメチルアンモニウムは12重量
%及びメタノール量は20ppm であつた。この水溶
液を超純水で炭酸水素テトラメチルアンモニウム濃度1
5%に希釈し、電気分解に供した。
【0014】用いた電解槽は、白金属金属酸化物被覆チ
タンからなる陽極とニツケルからなる陰極とナフイオン
膜(デユポン社製)を備えたもので、この電解槽の陽極
室内に上記濃度15%の炭酸水素テトラメチルアンモニ
ウム水溶液を滞留時間10秒にて循環させ、陰極室内に
濃度5%の第四水酸化アンモニウム水溶液を滞留時間1
8秒にて循環させながら、陰極と陽極との間に電圧15
V、電流密度30A/dm2 の直流電圧を印加し、陽
極室には炭酸水素テトラメチルアンモニウム水溶液を補
充し、陰極室からはそれに見合う量を抜き出した。その
結果、8000時間経過後も、電圧に異常な上昇なく、
電極及び隔膜にも異常は認められなかつた。
【0015】尚、電極の寿命とは、電圧が急激に上昇し
、電極に剥離に発生するまでの時間をいう。 比較例1 実施例1において、反応終了後、超純水を300gとし
た以外は、実施例1と同様にして、濃度60%の炭酸水
素テトラメチルアンモニウム水溶液を得た。メタノール
量は14000ppm であつた。
【0016】この炭酸水素テトラメチルアンモニウム水
溶液を実施例1と同じ条件下に電気分解したところ、1
350時間後に電圧の急激な上昇が認められたので、電
気分解を中断した。電極及び隔膜に剥離が認められた。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主成分としての炭酸水素テトラメチルアン
    モニウムと共にメタノールを含む水溶液を電気分解して
    水酸化第四アンモニウム水溶液を製造する方法において
    、メタノール含量を100ppm 以下とした上記水溶
    液を電気分解に供することを特徴とする水酸化第四アン
    モニウム水溶液の製造方法。
  2. 【請求項2】炭酸ジメチルとトリメチルアミンとをメタ
    ノールの存在下で反応させて炭酸テトラメチルアンモニ
    ウムメチルを含む反応混合物を得、この反応混合物に水
    を加え、水、メタノール及びトリメチルアミンを留去し
    つつ、炭酸テトラメチルアンモニウムメチルを加水分解
    して、主成分として炭酸水素テトラメチルアンモニウム
    を含むと共にメタノール100ppm 以下を含む水溶
    液を得、これを水で希釈し、電気分解することを特徴と
    する水酸化第四アンモニウム水溶液の製造方法。
  3. 【請求項3】水溶液におけるメタノール含量が50pp
    m 以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の
    水酸化第四アンモニウム水溶液の製造方法。
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