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JPH11279145A - N―アルケニルカルボキシアミドの製造方法 - Google Patents

N―アルケニルカルボキシアミドの製造方法

Info

Publication number
JPH11279145A
JPH11279145A JP11007385A JP738599A JPH11279145A JP H11279145 A JPH11279145 A JP H11279145A JP 11007385 A JP11007385 A JP 11007385A JP 738599 A JP738599 A JP 738599A JP H11279145 A JPH11279145 A JP H11279145A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
hours
molecular sieve
diether
hydroxyalkyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11007385A
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus Ebel
クラウス、エベル
Matthias Dr Eiermann
マティアス、アイエルマン
Thomas Dr Narbeshuber
トーマス、ナルベスフーバー
Eugen Gehrer
オイゲーン、ゲーラー
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.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JPH11279145A publication Critical patent/JPH11279145A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/18Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D207/22Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D207/24Oxygen or sulfur atoms
    • C07D207/262-Pyrrolidones
    • C07D207/2632-Pyrrolidones with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms directly attached to other ring carbon atoms
    • C07D207/2672-Pyrrolidones with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms directly attached to other ring carbon atoms with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/061Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing metallic elements added to the zeolite

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Pyrrole Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い転化率と、選択性の達成を可能とし、し
かも大気圧下に行なわれ得る、N−(2−ヒドロキシア
ルキル)カルボキシアミドおよび/またはそのジエーテ
ルを脱水することによりN−アルケニルカルボキシアミ
ドの製造方法、ことにHEPからNVPを合成する方法
を提供すること。 【解決手段】 触媒の存在下において、N−(2−ヒド
ロキシアルキル)カルボキシアミドおよび/またはその
ジエーテルを脱水することによりN−アルケニルカルボ
キシアミドを製造する方法において、触媒として分子
篩、ことにゼオライトを使用することを特徴とする方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、N−(2−ヒドロキシアルキ
ル)カルボキシアミドおよび/またはそのジエーテルを
触媒の存在下に脱水してN−アルケニルカルボキシアミ
ドを製造する方法に関する。
【0002】
【従来技術】N−アルケニルカルボキシアミドは、各種
工業製品に広く使用されている。例えばN−ビニルピロ
リドン(NVP)は、ポリ(N−ビニルピロリドン)
(PVP)を製造するために使用される。このPVP
は、例えばヘアスプレーの添加剤として、軟膏における
PVP/沃素錯体として、溶融押出ペレットの組成分と
して、あるいはビール醸造における清澄剤として使用さ
れ、NVPは、アセチレンを使用してピロリドンをビニ
ル化する、いわゆるレッペ法により製造され得る。しか
しながら、ピロリドンの製造にも使用されるアセチレン
の工業的規模の取扱は、その反応性の故に困難であり、
かつ危険を伴なう。
【0003】NVPを得るための他のルートは、容易に
入手可能のブチロラクトンおよびモノエタノールアミン
から製造されるN−(2−ヒドロキシエチル)ピロリド
ン(HEP)の脱水である。この種の多くの方法が各種
文献に記載されている。
【0004】西独特願公開2135211号公報には、
ジルコニウム、トリウム、セリウム、亜鉛、クロムまた
は亜鉛/クロムの酸化物を触媒として使用するN−ビニ
ルピロリドンの製造が記載されている。
【0005】米国特許2669570号明細書において
は、活性化された酸化アルミニウムが、脱水触媒として
使用されている。
【0006】欧州特願公開608690号公報には、燐
酸で処理した二酸化珪素またはランタンの硝酸塩および
燐酸塩で処理した珪藻土の使用が記載されている。
【0007】同701998号公報においては、アルカ
リ金属塩でドーピングした二酸化珪素が使用されてい
る。
【0008】しかしながら、これらの方法は、あるもの
は減圧下に行なわねばならず、またあるものは選択性が
著しく低い。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この技術分野
の課題ないし本発明の目的は、高い転化率と、選択性の
達成を可能とし、しかも大気圧下に行なわれ得る、N−
(2−ヒドロキシアルキル)カルボキシアミドおよび/
またはそのジエーテルを脱水することによりN−アルケ
ニルカルボキシアミドの製造方法、ことにHEPからN
VPを合成する方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】しかるに、この課題ない
し目的は、上述した反応における触媒として、分子篩、
ことにゼオライトを使用することにより解決ないし達成
されることが本発明者らにより見出された。
【0011】この分子篩を基礎とする触媒は、モジュラ
ス、すなわち二酸化珪素として計算される珪素の、二酸
化アルミニウムとして計算されるアルミニウムに対する
割合が少なくとも140、好ましくは150、ことに2
00、なかんずく250である場合、HEPからNVP
を高い選択性を以て製造するのにことに適する。
【0012】低いモジュラス、すなわち酸中心が高密度
の場合には、NVP選択性は低い。HEP2分子からの
2 O除去によりもたらされるエーテルの優勢的形成の
ためである。しかしながら、このエーテル自体がNVP
製造のための出発材料として作用し得る。従って、これ
は循環的に使用され、連続的合成においては、収率の低
減をもたらすことはない。
【0013】高モジュラス、すなわち酸性中心が低密度
の場合、高いNVPの選択性および収率と共にピロリド
ンを形成する傾向の減少が認められる。分子篩、ことに
ゼオライトを、少なくとも一種類のアルカリ金属または
アルカリ土類金属の化合物でドーピング処理するとき
は、エーテルの形成はさらに低減される。ドーピング
は、アルカリ金属で、ことにナトリウムおよび/または
カリウムの塩で行なうのが好ましい。この場合には、H
EPのジエーテルは実質的に形成されない。さらにピロ
リドン形成も著しく低減され、転化率は高くなる。
【0014】触媒としては、ことにタイプZSM5(M
FI)、Y(FAU)、LDK10またはシリカライト
のゼオライトを使用するのが好ましい。
【0015】本発明方法において使用される触媒は、静
態的または撹拌式触媒床における成形体として使用され
るのが好ましい。成形体は、例えば押出成形体または球
体であって、その成形には、コンデア社のPural
(登録商標)、ヴォルフ/ヴァルスローデ社のWalo
cel(登録商標)、ポテトスターチまたはデグッサ社
のAerosil(登録商標)、ことにWalocel
とAerosilが助剤として有利に使用される。成形
体における助剤の割合は0から60重量%、ことに10
から40重量%である。
【0016】脱水反応は気相において、必要であれば担
体ガスの存在下に行なわれる。この場合、静態的もしく
は撹拌式触媒床、ことに前者を使用するのが好ましい。
【0017】反応は連続的に、200から450℃の温
度で行なうのが好ましい。温度が高過ぎると好ましくな
い副生成物が形成され、低過ぎると転化率が低下し、経
済的に不利である。ことに200から400℃が好まし
い。
【0018】担体ガスとしては、例えばアルゴンまたは
窒素、ことに後者が好ましい。反応は0.05から5バ
ールまでの圧力下、ことに大気圧下で行なわれるのが好
ましい。不活性ガスは、0から90モル%、ことに50
から85モル%の割合で反応器に給送される。
【0019】単位時間当たり、触媒容積単位当たりのN
−(2−ヒドロキシアルキル)カルボキシアミド量とし
て示される触媒上空間速度は、0.5から30モル/l
h、ことに1から15モル/lhである。空間速度が低
過ぎると時空収率が低下し、高過ぎると転化が不満足と
なり、後処理のコストを増大させる。
【0020】副生成物としてもたらされる未脱水のN−
(2−ヒドロキシアルキル)カルボキシアミドおよび/
またはそのジエーテルは、連続的方法における脱水に循
環使用するのが好ましい。
【0021】N−(2−ヒドロキシアルキル)カルボキ
シアミドとしては、C2 −C12アルキル化合物、好まし
くはC2 −C6 アルキル化合物、ことに(2−ヒドロキ
シエチル)ピロリドンまたはそのジエーテルを使用する
のが好ましい。
【0022】本発明を以下の実施例によりさらに具体的
に説明する。
【0023】
【実施例】(触媒の製造) 触媒A 500gのLDK10(USY、Uetikon社、m
od.5.2)を、35gのヴォルフ/ヴァルスローデ
社製Walcelおよび470mlの水と混練機により
1時間混練し、80バールのプレス圧で2mm径の押出
成形体とした。これを110℃で16時間乾燥し、50
0℃で16時間か焼した。
【0024】触媒B 160gのH−ZSM−5(VAW社、mod.28.
6)を、40gのデグッサ社製Aerosil(登録商
標)200、5%のポテトスターチ、および185gの
水と共に混練機で45分間混和し、90バールのプレス
圧で2mm径の押出成形体とし、110℃で16時間乾
燥し、500℃で16時間か焼した。
【0025】触媒C 120gのH−ZSM−5(Uetikon社、mo
d.57.4)を、混練機により、5%のポテトスター
チおよび200gの水と45分間混和し、110バール
のプレス圧で2mm径の押出成形体を形成し、110℃
で16時間乾燥し、500℃で16時間か焼した。
【0026】触媒D 700gのNH4 −ZSM−5(Condeka社、m
od.140)を、混練機により7%のWalocel
(登録商標)、330gの水およびNH4 OHの2%溶
液と45分間混和し、次いで90バールのプレス圧で2
mm径の押出成形体とし、110℃で16時間乾燥、5
00℃で16時間か焼した。
【0027】触媒E 800gのNa−Yゼオライト(BASF社、mod.
3.3)を、撹拌しながら、80℃において2時間にわ
たり、NH4 OHの20%溶液(1:5)でイオン交換
に附し、硝酸塩が無くなるまで水洗し、110℃で乾
燥、590℃で2時間か焼した。この処理を3回反覆し
た。これにより得られた生成物を、2NのHNO3 溶液
(1:6)中において、95℃で3時間撹拌し、加熱水
で洗浄し、110℃で乾燥、530℃で4時間か焼し
た。このようにして得られた生成物は、XRDパターン
によると、ホージャサイトタイプのゼオライトであっ
た。元素分析の結果、モジュラスは149であった。こ
のゼオライト200gを、混練機により、ヴォルフ/ヴ
ァルスローデ社のWalocel(登録商標)8%およ
び水220gと45分間混和し、100バールのプレス
圧で2mm径の押出成形体とし、110℃で乾燥、50
0℃で16時間か焼した。
【0028】触媒F 240gのH−ZSM−5(BASF社、mod.38
6)を、混練機により、Condea社のPural
(登録商標)、2%の蟻酸、および180gの水と45
分間混和し、次いで70バールのプレス圧で2mm径の
押出成形体とし、110℃で16時間乾燥、500℃で
16時間か焼した。
【0029】触媒G 前記触媒Eの押出成形体100mlを、300mlの水
に溶解させた酢酸カリウム30gの溶液と共に、80℃
で24時間撹拌した。これを濾別し、加熱水で洗浄し、
110℃で乾燥、500℃で16時間か焼した。
【0030】触媒H 240gのボロシリカライト(BASF社、mod.3
40)を、混練機により、105gのAerosil
(登録商標)200、5%のポテトスターチ、および2
00gの水と45分間混和し、70バールのプレス圧で
2mm径の押出成形体とし、110℃で16時間乾燥、
500℃で16時間か焼した。このようにして得られた
生成物30gを、18gの水に溶解させた3gの炭酸カ
リウムの溶液で含浸させ、60℃および110℃で乾
燥、540℃で2時間か焼した。
【0031】触媒J 240gのZSM−5(BASF社、mod.386)
を、混練機により、160gのPural(60:4
0)、2%の蟻酸、および180gの水と45分間混和
し、70バールのプレス圧で2mm径の押出成形体と
し、110℃で乾燥、500℃で16時間か焼した。こ
のようにして得られた生成物100mlを、80℃にお
いて、300mlの水に溶解させた29.44gの酢酸
カリウムの溶液で24時間処理し、110℃で乾燥、5
00℃で16時間か焼した。
【0032】(脱水) 一般的実験処理 実験は、内径20mmの電気加熱式竪型管状反応器で行
なった。これに上述した触媒押出成形体(30ml)を
触媒床として装填した。この触媒床上に石英リング床
(50ml)を設け、上方から給送される液状出発材料
用の揮発層とした。触媒床の温度を、中央に配置され、
上下方向に運動可能の熱電対により測定し、制御した。
担体ガス流として高純度の窒素を別個に計量給送した。
生成物流を反応器底部から取出し、コイル冷却器により
完全に凝縮させ、内標準を使用して、ガスクロマトグラ
フィー分析した。その結果は、安定状態に達してから数
時間にわたって測定された数値の平均値から得られたも
のである。標準条件、350℃、大気圧、HEPの空間
速度2.3モル/lh、窒素の空間速度10モル/l
h。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】
【表3】 実施例9から11の結果から認められるように、NVP
に関する選択性は、広範囲の空間速度にわたって実質上
一定である。
【0036】
【表4】 実施例12の上記結果から認められるように、この触媒
組成物は、連続的方法においてジエーテルを循環使用し
て、ジエーテルをNVPに転化するのに適する。本実施
例は、温度を400℃としたほかは、上記標準条件下に
行なわれた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07C 233/02 C07C 233/02 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 トーマス、ナルベスフーバー ドイツ、67069、ルートヴィッヒスハーフ ェン、クルト−シューマハー−シュトラー セ、29 (72)発明者 オイゲーン、ゲーラー ドイツ、67069、ルートヴィッヒスハーフ ェン、ロンドナー、リング、2

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 触媒の存在下において、N−(2−ヒド
    ロキシアルキル)カルボキシアミドおよび/またはその
    ジエーテルを脱水することによりN−アルケニルカルボ
    キシアミドを製造する方法において、触媒として分子
    篩、ことにゼオライトを使用することを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項2】 分子篩のモジュラスが少なくとも140
    であることを特徴とする、請求項(1)の方法。
  3. 【請求項3】 使用される触媒が、タイプZSM5(M
    FI)、Y(FAU)、LDK10またはシリカライト
    のゼオライトであることを特徴とする、請求項(1)ま
    たは(2)の方法。
  4. 【請求項4】 触媒が、少なくとも一種類のアルカリ金
    属化合物またはアルカリ土類金属化合物でドーピング処
    理されていることを特徴とする、請求項(1)から
    (3)のいずれかの方法。
  5. 【請求項5】 触媒が、静態的もしくは撹拌触媒床にお
    ける有形体として使用されることを特徴とする、請求項
    (1)から(4)のいずれかの方法。
  6. 【請求項6】 脱水反応が、担体ガスの存在もしくは不
    存在下に、気相において行なわれることを特徴とする、
    請求項(1)から(5)のいずれかの方法。
  7. 【請求項7】 脱水反応が、連続的に行なわれることを
    特徴とする、請求項(1)から(6)の方法。
  8. 【請求項8】 副生成物として形成される未脱水のN−
    (2−ヒドロキシアルキル)カルボキシアミドおよび/
    またはそのジエーテルを脱水反応に循環給送することを
    特徴とする、請求項(7)の方法。
  9. 【請求項9】 (2−ヒドロキシエチル)ピロリドンま
    たはそのジエーテルを脱水することを特徴とする、請求
    項(1)から(8)のいずれかの方法。
  10. 【請求項10】 請求項(1)から(5)のいずれかに
    記載された分子篩を、N−(2−ヒドロキシアルキル)
    カルボキシアミドおよび/またはそのジエーテルの脱水
    反応触媒として使用する方法。
JP11007385A 1998-01-16 1999-01-14 N―アルケニルカルボキシアミドの製造方法 Withdrawn JPH11279145A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19801549.6 1998-01-16
DE19801549A DE19801549A1 (de) 1998-01-16 1998-01-16 Verfahren zur Herstellung von N-Alkenylcarbonsäureamiden

Publications (1)

Publication Number Publication Date
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ID=7854850

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JP11007385A Withdrawn JPH11279145A (ja) 1998-01-16 1999-01-14 N―アルケニルカルボキシアミドの製造方法

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US (1) US5994562A (ja)
EP (1) EP0930293B1 (ja)
JP (1) JPH11279145A (ja)
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DE59910608D1 (de) 2004-11-04
US5994562A (en) 1999-11-30
EP0930293A1 (de) 1999-07-21
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