説明

3−メチルチオプロパナールの製造方法

【課題】高沸点不純物の副生を良好に抑制して3−メチルチオプロパナールを製造する方法を提供すること。
【解決手段】アリルアミン類(I)及びトリアリルアミン類(II)の存在下、アクロレインとメチルメルカプタンとを反応させることを特徴とする3−メチルチオプロパナールの製造方法。前記反応は、さらに有機酸の存在下で行われるのが好ましい。アリルアミン類(I)の使用量は、トリアリルアミン類(II)1モルに対して0.001〜0.50モルであるのが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクロレイン及びメチルメルカプタンを反応させて3−メチルチオプロパナールを製造する方法に関する。3−メチルチオプロパナールは、例えば、メチオニンの原料として有用である。
【背景技術】
【0002】
アクロレイン及びメチルメルカプタンを反応させて3−メチルチオプロパナールを製造する方法として、ピリジン類の存在下で前記反応を行う方法がよく知られている(例えば、特許文献1〜3参照。)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−115461号公報
【特許文献2】特表平11−511119号公報
【特許文献3】特表平9−501145号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来の方法では、高沸点不純物の副生の点で必ずしも満足のいくものではなかった。そこで、本発明の目的は、高沸点不純物の副生を良好に抑制して3−メチルチオプロパナールを製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者は、鋭意検討の結果、上記目的を達成しうる製造方法を見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、下記式(I)
【0006】
【化1】

【0007】
(式中、R〜Rは、それぞれ水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。nは、1又は2の整数を表す。)
で示される化合物及び下記式(II)
【0008】
【化2】

【0009】
(式中、R〜Rは、それぞれ水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
で示される化合物の存在下、アクロレインとメチルメルカプタンとを反応させることを特徴とする3−メチルチオプロパナールの製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、高沸点不純物の副生を良好に抑制して3−メチルチオプロパナールを製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明では、下記式(I)
【0012】
【化3】

【0013】
(式中、R〜Rは、それぞれ水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。nは、1又は2の整数を表す。)
で示される化合物〔以下、アリルアミン類(I)ということがある。〕及び下記式(II)
【0014】
【化4】

【0015】
(式中、R〜Rは、それぞれ水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
で示される化合物〔以下、トリアリルアミン類(II)ということがある。〕を使用する。アリルアミン類(I)及びトリアリルアミン類(II)を触媒として併用することにより、高沸点不純物の副生を良好に抑制することができ、アリルアミン類(I)又はトリアリルアミン類(II)を触媒として単独で使用した場合よりも高沸点不純物の副生量を低く抑えることができる。式(I)及び式(II)の中で、炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基が挙げられる。
【0016】
アリルアミン類(I)としては、例えば、ジアリルアミン、ジ(2−ブテニル)アミン、ジ(3−メチル−2−ブテニル)アミン、ジ(2−ペンテニル)アミン、ジ(2−ヘキセニル)アミンの如きジアリルアミン類〔式(I)中、nが1の化合物〕や、アリルアミン、2−ブテニルアミン、3−メチル−2−ブテニルアミン、2−ペンテニルアミン、2−ヘキセニルアミンの如きアリルアミン類〔式(I)中、nが2の化合物〕等が挙げられ、必要に応じてこれらの2種以上を用いることもできる。中でも、ジアリルアミン、アリルアミンが好ましい。
【0017】
トリアリルアミン類(II)としては、トリアリルアミン〔式(II)中、R〜Rのすべてが水素原子である化合物〕、トリ(2−ブテニル)アミン、トリ(3−メチル−2−ブテニル)アミン、トリ(2−ペンテニル)アミン、トリ(2−ヘキセニル)アミン等が挙げられ、必要に応じてこれらの2種以上を用いることもできる。中でも、トリアリルアミンが好ましい。
【0018】
本発明では、前記アリルアミン類(I)及びトリアリルアミン類(II)とともに有機酸を存在させると、高沸点不純物の副生をより良好に抑制することができる。ここでいう有機酸としては、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、アクリル酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸のような脂肪族モノカルボン酸;蓚酸、琥珀酸、アジピン酸のような脂肪族ポリカルボン酸;フェニル酢酸、安息香酸、桂皮酸、チオフェンカルボン酸のような芳香族モノカルボン酸;フタル酸のような芳香族ポリカルボン酸等のカルボン酸や、硫酸モノエステル、スルホン酸が挙げられる。中でもカルボン酸が好ましく、酢酸がより好ましい。
【0019】
メチルメルカプタンの使用量は、通常、アクロレインと等モル前後であるが、得られる3−メチルチオプロパナールの臭気を抑制する点からは、アクロレインの方を若干過剰とするのが好ましく、好適には、アクロレイン1モルに対して0.95〜0.99モルのメチルメルカプタンが使用される。
【0020】
アリルアミン類(I)の使用量は適宜選択しうるが、トリアリルアミン類(II)1モルに対して0.001〜0.50モルであるのが好ましく、0.010〜0.25モルであるのがより好ましい。尚、上述のとおり、アリルアミン類(I)、トリアリルアミン類(II)はそれぞれ2種以上を用いることができるが、このような場合、アリルアミン類(I)の合計使用量がトリアリルアミン類(II)の合計使用量1モルに対して上記範囲となるようにすればよい。
【0021】
トリアリルアミン類(II)の使用量は適宜選択しうるが、メチルメルカプタン1モルに対して0.1〜2.0ミリモルであるのが好ましい。また、有機酸を共存させる場合、該有機酸1モルに対して0.01〜1.0モルであるのが好ましく、0.2〜0.7モルであるのがより好ましい。尚、上述のとおり、トリアリルアミン類(II)は2種以上を用いることもでき、このような場合、合計使用量が上記範囲となるようにすればよい。
【0022】
アクロレイン、メチルメルカプタン、アリルアミン類(I)及びトリアリルアミン類(II)の混合方法については、特に制限はなく、例えば、アクロレイン、アリルアミン類(I)及びトリアリルアミン類(II)の混合物と、メチルメルカプタンとを混合してもよいし、メチルメルカプタン、アリルアミン類(I)及びトリアリルアミン類(II)の混合物と、アクロレインとを混合してもよいし、アクロレインと、メチルメルカプタンと、アリルアミン類(I)及びトリアリルアミン類(II)の混合物とをそれぞれ反応系内に供給して混合してもよいし、アクロレインと、メチルメルカプタンと、アリルアミン類(I)と、トリアリルアミン類(II)とをそれぞれ反応系内に供給して混合してもよい。中でも、アクロレインと、メチルメルカプタンと、アリルアミン類(I)及びトリアリルアミン類(II)の混合物とをそれぞれ反応系内に供給する方法が好ましい。また、有機酸を使用する場合、予めアリルアミン類(I)及びトリアリルアミン類(II)の混合物と混合しておき、これをアクロレインやメチルメルカプタンと混合するのが好ましく、特に、アクロレインと、メチルメルカプタンと、アリルアミン類(I)、トリアリルアミン類(II)及び有機酸の混合物とをそれぞれ反応系内に供給するのが好適である。
【0023】
反応方式は、バッチ式でも連続式でもよいが、生産性の点から連続式であるのが好ましい。反応温度は、通常−10〜100℃、好ましくは0〜80℃であり、反応時間は、通常10分〜24時間程度である。尚、反応時間とは、反応が連続式で行われる場合は平均滞留時間をいい、反応がバッチ式で行われる場合は一バッチの反応時間をいう。また、反応は減圧下、常圧下、加圧下のいずれで行ってもよい。さらに、上記反応においては、必要に応じて反応に不活性な溶媒等、他の成分を供給することもできる。
【0024】
得られた3−メチルチオプロパナールを含む反応混合物の後処理操作については、公知の方法を適宜選択することができるが、例えば反応混合物を蒸留することにより、該混合物から3−メチルチオプロパナールを分離、精製することができる。
【実施例】
【0025】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【0026】
実施例1
アクロレイン供給口、メチルメルカプタン供給口、アリルアミン類(I)/トリアリルアミン類(II)/酢酸混合物供給口及び攪拌機を備えた反応器を使用して、純度92重量%のアクロレインを122g(2.00モル)、メチルメルカプタン93.4g(1.94モル)、トリアリルアミン/ジアリルアミン/酢酸=1/0.014/3.7(モル比)の混合物を0.172g(トリアリルアミン0.48ミリモル/ジアリルアミン0.0066ミリモル/酢酸1.76ミリモル)の割合で供給し、反応温度25〜55℃、反応時間30分で攪拌しバッチ式反応を行った。得られた反応液を20torr、70〜120℃で蒸留して3−メチルチオプロパナールを留去し、得られた濃縮残分(高沸点オリゴマー)の重量を測定したところ、反応液に対して1.5重量%であった。
【0027】
実施例2
トリアリルアミン/ジアリルアミン/酢酸=1/0.014/3.7(モル比)の混合物0.172gに代えて、トリアリルアミン/ジアリルアミン/酢酸=1/0.054/3.7(モル比)の混合物を0.174g(トリアリルアミン0.48ミリモル/ジアリルアミン0.026ミリモル/酢酸1.76ミリモル)使用した以外は、実施例1と同様の操作を行った。得られた反応液中の濃縮残分(高沸点オリゴマー)は1.3重量%であった。
【0028】
実施例3
トリアリルアミン/ジアリルアミン/酢酸=1/0.014/3.7(モル比)の混合物0.172gに代えて、トリアリルアミン/ジアリルアミン/酢酸=1/0.14/3.7(モル比)の混合物を0.178g(トリアリルアミン0.48ミリモル/ジアリルアミン0.066ミリモル/酢酸1.76ミリモル)使用した以外は、実施例1と同様の操作を行った。得られた反応液中の濃縮残分(高沸点オリゴマー)は1.1重量%であった。
【0029】
実施例4
トリアリルアミン/ジアリルアミン/酢酸=1/0.014/3.7(モル比)の混合物0.172gに代えて、トリアリルアミン/アリルアミン/酢酸=1/0.023/3.7(モル比)の混合物を0.172g(トリアリルアミン0.48ミリモル/アリルアミン0.011ミリモル/酢酸1.76ミリモル)使用した以外は、実施例1と同様の操作を行った。得られた反応液中の濃縮残分(高沸点オリゴマー)は1.5重量%であった。
【0030】
実施例5
トリアリルアミン/ジアリルアミン/酢酸=1/0.014/3.7(モル比)の混合物0.172gに代えて、トリアリルアミン/アリルアミン/酢酸=1/0.046/3.7(モル比)の混合物を0.173g(トリアリルアミン0.48ミリモル/アリルアミン0.022ミリモル/酢酸1.76ミリモル)使用した以外は、実施例1と同様の操作を行った。得られた反応液中の濃縮残分(高沸点オリゴマー)は1.0重量%であった。
【0031】
実施例6
トリアリルアミン/ジアリルアミン/酢酸=1/0.014/3.7(モル比)の混合物0.172gに代えて、トリアリルアミン/アリルアミン/酢酸=1/0.23/3.7(モル比)の混合物を0.178g(トリアリルアミン0.48ミリモル/アリルアミン0.11ミリモル/酢酸1.76ミリモル)使用した以外は、実施例1と同様の操作を行った。得られた反応液中の濃縮残分(高沸点オリゴマー)は1.9重量%であった。
【0032】
比較例1
アクロレイン供給口、メチルメルカプタン供給口、トリアリルアミン/酢酸混合物供給口及び攪拌機を備えた反応器を使用して、純度92重量%のアクロレインを122g(2.00モル)、メチルメルカプタン93.4g(1.94モル)、トリアリルアミン/酢酸=1/3.7(モル比)の混合物を0.172g(トリアリルアミン0.48ミリモル/酢酸1.76ミリモル)の割合で供給し、反応温度25〜55℃、反応時間30分で攪拌しバッチ式反応を行った。得られた反応液を20torr、70〜120℃で蒸留して3−メチルチオプロパナールを留去し、得られた濃縮残分(高沸点オリゴマー)の重量を測定したところ、反応液に対して2.1重量%であった。
【0033】
比較例2
アクロレイン供給口、メチルメルカプタン供給口、ジアリルアミン/酢酸混合物供給口及び攪拌機を備えた反応器を使用して、純度92重量%のアクロレインを122g(2.00モル)、メチルメルカプタン93.4g(1.94モル)、ジアリルアミン/酢酸=1/1.8(モル比)の混合物を0.198g(ジアリルアミン0.97ミリモル/酢酸1.73ミリモル)の割合で供給し、反応温度40〜70℃、反応時間30分で攪拌しバッチ式反応を行った。得られた反応液を20torr、70〜120℃で蒸留して3−メチルチオプロパナールを留去し、得られた濃縮残分(高沸点オリゴマー)の重量を測定したところ、反応液に対して10.7重量%であった。
【0034】
比較例3
アクロレイン供給口、メチルメルカプタン供給口、アリルアミン/酢酸混合物供給口及び攪拌機を備えた反応器を使用して、純度92重量%のアクロレインを122g(2.00モル)、メチルメルカプタン93.4g(1.94モル)、アリルアミン/酢酸=1/1.8(モル比)の混合物を0.159g(アリルアミン0.97ミリモル/酢酸1.73ミリモル)の割合で供給し、反応温度40〜70℃、反応時間30分で攪拌しバッチ式反応を行った。得られた反応液を20torr、70〜120℃で蒸留して3−メチルチオプロパナールを留去し、得られた濃縮残分(高沸点オリゴマー)の重量を測定したところ、反応液に対して6.9重量%であった。
【0035】
比較例4
アクロレイン供給口、メチルメルカプタン供給口、ピリジン/酢酸混合物供給口及び攪拌機を備えた反応器を使用して、純度92重量%のアクロレインを122g(2.00モル)、メチルメルカプタン93.4g(1.94モル)、ピリジン/酢酸=1/10(モル比)の混合物を0.938g(ピリジン1.38ミリモル/酢酸13.8ミリモル)の割合で供給し、反応温度40〜70℃、反応時間30分でバッチ式反応を行った。得られた反応液を20torr、70〜120℃で蒸留して3−メチルチオプロパナールを留去し、得られた濃縮残分(高沸点オリゴマー)の重量を測定したところ、反応液に対して2.6重量%であった。
【0036】
比較例5
ピリジン/酢酸=1/10(モル比)の混合物0.938gに代えて、ピリジン/酢酸=1/13.0(モル比)の混合物を0.911g(ピリジン1.06ミリモル/酢酸13.8ミリモル)使用した以外は、比較例4と同様の操作を行った。得られた反応液中の濃縮残分(高沸点オリゴマー)は5.2重量%であった。
【0037】
比較例6
ピリジン/酢酸=1/10(モル比)の混合物0.938gに代えて、ピリジン/酢酸=1/1.5(モル比)の混合物を0.233g(ピリジン1.38ミリモル/酢酸2.07ミリモル)使用した以外は、比較例4と同様の操作を行った。得られた反応液中の濃縮残分(高沸点オリゴマー)は8.3重量%であった。
【0038】
比較例7
アクロレイン供給口、メチルメルカプタン供給口、トリイソブチルアミン/酢酸混合物供給口及び攪拌機を備えた反応器を使用して、純度92重量%のアクロレインを122g(2.00モル)、メチルメルカプタン93.4g(1.94モル)、トリイソブチルアミン/酢酸=1/10(モル比)の混合物を1.08g(トリイソブチルアミン1.38ミリモル/酢酸13.8ミリモル)の割合で供給し、反応温度40〜70℃、反応時間30分でバッチ式反応を行った。得られた反応液を20torr、70〜120℃で蒸留して3−メチルチオプロパナールを留去し、得られた濃縮残分(高沸点オリゴマー)の重量を測定したところ、反応液に対して3.5重量%であった。
【0039】
比較例8
トリイソブチルアミン/酢酸=1/10(モル比)の混合物1.08gに代えて、トリイソブチルアミン/酢酸=1/2.4(モル比)の混合物を0.455g(トリイソブチルアミン1.38ミリモル/酢酸3.31ミリモル)使用した以外は、比較例7と同様の操作を行った。得られた反応液中の濃縮残分(高沸点オリゴマー)は5.6重量%であった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(I)
【化1】

(式中、R〜Rは、それぞれ水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。nは、1又は2の整数を表す。)
で示される化合物及び下記式(II)
【化2】

(式中、R〜Rは、それぞれ水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
で示される化合物の存在下、アクロレインとメチルメルカプタンとを反応させることを特徴とする3−メチルチオプロパナールの製造方法。
【請求項2】
さらに有機酸の存在下でアクロレインとメチルメルカプタンとの反応を行う請求項1に記載の製造方法。
【請求項3】
式(II)で示される化合物の使用量が、有機酸1モルに対して0.01〜1.0モルである請求項2に記載の製造方法。
【請求項4】
式(I)で示される化合物の使用量が、式(II)で示される化合物1モルに対して0.001〜0.50モルである請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
【請求項5】
式(II)で示される化合物の使用量が、メチルメルカプタン1モルに対して0.1〜2.0ミリモルである請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
【請求項6】
アクロレインと、メチルメルカプタンと、式(I)で示される化合物、式(II)で示される化合物及び有機酸の混合物とをそれぞれ反応系内に供給しながら反応させる請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。

【公開番号】特開2012−25665(P2012−25665A)
【公開日】平成24年2月9日(2012.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−162523(P2010−162523)
【出願日】平成22年7月20日(2010.7.20)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】