JP3882250B2 - Production method of polyvinyl imidazoline - Google Patents

Production method of polyvinyl imidazoline Download PDF

Info

Publication number
JP3882250B2
JP3882250B2 JP02665497A JP2665497A JP3882250B2 JP 3882250 B2 JP3882250 B2 JP 3882250B2 JP 02665497 A JP02665497 A JP 02665497A JP 2665497 A JP2665497 A JP 2665497A JP 3882250 B2 JP3882250 B2 JP 3882250B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide
acid
production method
carboxylic acid
polyamine
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP02665497A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10101728A (en
Inventor
靖 原
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.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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 Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP02665497A priority Critical patent/JP3882250B2/en
Publication of JPH10101728A publication Critical patent/JPH10101728A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3882250B2 publication Critical patent/JP3882250B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリビニルイミダゾリンの製造法に関する。ポリビニルイミダゾリンは高分子凝集剤として有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】
アクリロニトリル又はメタクリロニトリルの重合体とポリアミンを反応させ、ポリビニルイミダゾリン又はその塩を製造する方法には、触媒として硫黄を使用する方法が知られている(特公昭42−6271号公報)。硫黄を触媒とする方法は、100℃以下の温度で反応が進行するものの、反応中に極めて毒性の高い硫化水素が副生する問題があった。
【0003】
また、ニトリル化合物とポリアミンを反応させ、イミダゾリン環を形成する方法として銅塩(特公平5−39943号公報)、亜鉛塩(特開昭62−195369号公報)を使用し、100℃以上に加熱して反応させる方法が知られている。しかしながらこれらの方法においては、ニトリル基を1個又は2個有するニトリル化合物とポリアミンとの反応が進行することは知られているものの、例えば、分子中にニトリル基を多数有するアクリロニトリル(又はメタクリロニトリル)の重合体とポリアミンとの反応が進むかどうかは知られていない。アクリロニトリル(又はメタクリロニトリル)の重合体中には多数のニトリル基があり、加熱すると容易に熱分解することが広く知られている。
【0004】
したがって、ポリビニルイミダゾリンを製造する方法としては、硫黄触媒を使用する方法以外は知られていなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のポリビニルイミダゾリンの製造法は、上記したように、硫化水素が副生する問題があり、工業的に十分満足できるものではない。したがって、硫化水素を副生しない製造法の開発が望まれていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ポリビニルイミダゾリンの製造法について鋭意検討した結果、触媒として金属酸化物、カルボン酸を使用することによって、硫化水素の発生も無く、そして意外にも、アクリロニトリル(又はメタクリロニトリル)の重合体の熱分解もなく、ポリビニルイミダゾリンを製造できるという新規な事実を見出し、本発明を完成させるに至った。
【0007】
すなわち、本発明は、ニトリル基を含有する重合体とポリアミンを反応させ、ポリビニルイミダゾリン又はその塩を製造する方法において、金属酸化物及びカルボン酸の存在下で行うことを特徴とするポリビニルイミダゾリンの製造法である。
【0008】
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
【0009】
本発明の方法において言う金属酸化物としては、例えば、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化銀、酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化タンタル、酸化タングステン、酸化レニウム、酸化鉛、スカンジウム,イットリウム,ランタン,セリウム等の希土類元素の酸化物等が挙げられるが、その中でも活性、選択性が向上する酸化銅、酸化クロム、酸化マンガン、酸化亜鉛、酸化ニオブが特に好ましい。金属元素の酸化度には特に制限無く、例えば銅の場合は一価、二価のどちらを使用しても良い。また金属酸化物は水を含んだ形、例えば水酸化物として使用しても良い。さらに金属酸化物は担体に担持して使用しても良い。担体としては、シリカ、アルミナ等の酸化物、シリカ−アルミナ、珪藻土等の複合酸化物、活性炭、多孔質ガラス、セラミック等が使用できる。
【0010】
金属酸化物は他の金属酸化物と混合しても使用できる。例えば銅クロマイト、酸化銅−酸化亜鉛等も使用できる。
【0011】
本発明の方法においてカルボン酸に特に制限は無いが、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酢酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、2−エチルヘキサン酸等の脂肪族飽和モノカルボン酸類、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族飽和ジカルボン酸類、アクリル酸、プロピオル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、オレイン酸、エライジン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸等の脂肪族不飽和カルボン酸類、ショウノウ酸、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフトエ酸、トルイル酸、ヒドロアトロパ酸、アトロパ酸、けい皮酸等の炭素環式カルボン酸類、フル酸、テン酸、ニコチン酸、イソニコチン酸等の複素環式カルボン酸類、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸等の重合体や、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等が例示される。本発明の方法においてカルボン酸は塩の形で使用しても一向に差し支えない。
【0012】
本発明において使用される触媒は、これらの金属酸化物及びカルボン酸又はカルボン酸である。また、金属酸化物とカルボン酸の比に特に制限はなく、この両方が存在すると反応は大きく加速される。
【0013】
なお本発明の方法における条件では、ポリアミン化合物が存在するため系中は強塩基性になり、金属酸化物とカルボン酸が反応して、金属のカルボン酸塩を形成することはない。
【0014】
本発明の方法において、触媒の形態に特に制限はなく、反応形式に応じて、金属酸化物触媒は粉末で使用しても良いし、成型して使用することもできる。金属酸化物は反応生成物のポリビニルイミダゾリンには溶解しないため、容易に分離でき、再使用が可能である。カルボン酸は金属酸化物と混合して使用しても良いし、原料に混合して使用しても良い。
【0015】
本発明の方法において、原料のニトリル基を含有する重合体として、アクリロニトリル又はメタクリロニトリルの単独重合体を使用しても良いし、共重合体も使用できる。アクリロニトリル又はメタクリロニトリルと共重合できるモノマーとしては、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル類、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン類、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びこれらの塩類、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等の(メタ)アクリル酸エステル類、メチルビニルケトン、メチルイソプロペニルケトン等の不飽和ケトン類、酢酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、(メタ)アクリルアミド及びそのアルキル置換体、ビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸、p−スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリロイルオキシエチルスルホン酸等の不飽和スルホン酸等及びこれらの塩類、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン等のスチレン及びそのアルキル又はハロゲン置換体、アリルアルコール及びそのエステル又はエーテル類、ビニルピリジン、ビニルピリミジン、ビニルイミダゾール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ビニルベンジルジメチルアミン等の塩基性ビニル化合物類等が挙げられる。
【0016】
本発明の方法において使用される原料のポリアミンは、1,2−ジアミンである。1,2−ジアミンは下式(1)で示される化合物である。
【0017】
2NCHR1CHR2NHR3 (1)
(式中、R1、R2、R3は、各々独立して、水素、脂肪族、芳香脂肪族又は芳香族の基を意味する)
1,2−ジアミンとしては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、アミノエチルピペラジン等のエチレンアミン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジアミノペンタン、ジアミノヘキサン、ジアミノオクタン、ジアミノノナン、ジアミノデカン、シクロヘキシルエチレンジアミン、ベンジルエチレンジアミン、フェニルエチレンジアミン、メトキシフェニルエチレンジアミン、ジメチルフェニルエチレンジアミン、トリルエチレンジアミン、N−シクロヘキシルエチレンジアミン、N−ベンジルエチレンジアミン、N−フェニルエチレンジアミン、N−メトキシフェニルエチレンジアミン、N−ジメチルフェニルエチレンジアミン、N−トリルエチレンジアミン、N−メチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジミン、N−イソブチルエチレンジアミン、N−フェニルエチレンジアミン、N−(2−アミノエチル)エチレンジアミン等が例示される。
【0018】
本発明の方法において、ポリアミンとアクリロニトリル又はメタクリロニトリルの重合体は化学当量又は一方の過剰で反応を行うことができる。
【0019】
本発明の方法において、反応温度は、反応速度の向上、アミン類の分解抑制及びポリビニルイミダゾリンの収率向上のため、通常60〜300℃の範囲で行われるが、70〜250℃で行うことが更に好ましい。
【0020】
本発明の方法は通常液相で実施される。
【0021】
本発明の方法において、反応は原料を液体状、溶液状、懸濁状に保てれば良く、常圧、又は加圧下で行うことができる。この反応では、反応中にアンモニアが生成するため、加圧反応の場合は、圧力が上昇するが、このアンモニアは反応途中で除去することもできるし、反応が終了してから除去することもできる。反応温度が原料の沸点を越えている場合は、加圧下で反応を実施する、凝縮器を設ける、あるいは原料を少しずつ供給する等の方法をとることができる。
【0022】
本発明の方法においては、溶媒を使用してもしなくても良い。溶媒としては、水等イミダゾリンを分解するものの使用は好ましくないが、反応条件に不活性なものであれば特に制限なく使用できる。
【0023】
本発明の方法は、連続反応で実施しても良いし、回分反応、半回分反応で実施しても良い。また固定床でも懸濁床でも反応できる。
【0024】
ポリビニルイミダゾリンは、酸と接触させることにより、容易に塩に変えることができる。具体的には、水溶性のポリビニルイミダゾリンに当量の塩酸水溶液を加えることによって、ポリビニルイミダゾリンの塩化物に変えることができる。
【0025】
本発明の方法においては、反応生成物のポリビニルイミダゾリンはそのまま精製しても良いし、塩の形で精製しても良い。
【0026】
【実施例】
以下、本発明を実施例にて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0027】
実施例1
ポリアクリロニトリル(平均分子量8万6千)25g,エチレンジアミン60g,活性亜鉛華1.5g,酢酸1.5gを200mlの電磁撹拌式ステンレス製オートクレーブに入れ、窒素置換した後、昇温を開始した。100℃を越えると圧力が上昇し、130℃で0.3MPaになった。そのまま昇温を続け180℃にした。オートクレーブの圧力は引き続き上昇し、5時間後には1.7MPaになった。
【0028】
これを冷却し、粘調な赤色溶液を取り出し、アセトン中に注ぐと、淡黄色の固体となった。これを乾燥すると48gの淡黄色のポリビニルイミダゾリン粉末が得られた。メタノールに溶解し、濾過すると、不溶の活性亜鉛華1.5gが分離できた。
【0029】
実施例2
溶媒として、N,N−ジメチルホルムアミド40gを使用し、活性亜鉛華の代わりに酸化ニオブを使用した他は実施例1と同じ方法でポリビニルイミダゾリンを製造した。180℃到達から5時間で1.6MPaの圧力が上昇した。
【0030】
これを冷却し、アセトン中に注ぐと、淡黄色の固体となった。これを乾燥すると39gの淡黄色のポリビニルイミダゾリン粉末が得られた。
【0031】
実施例3
ポリアクリロニトリル(平均分子量8万6千)26g,エチレンジアミン60g,メタノール40g,酸化銅1.5g,プロピオン酸1.5gを200mlの電磁撹拌式ステンレス製オートクレーブに入れ、窒素置換した後、220℃に昇温した。220℃で3.1MPaになった。30分後これを冷却し、粘調な褐色溶液を取り出した。これをアセトン中に注ぎ、乾燥すると、50gの褐色固体が得られた。
【0032】
実施例4
アクリロニトリル、スチレン共重合体(アクリロニトリル25%)50g,エチレンジアミン60g,活性亜鉛華1.5g,酢酸1.5gを200mlの電磁撹拌式ステンレス製オートクレーブに入れ、窒素置換した後、180℃に昇温した。5時間後の圧力は1.0MPaになった。
【0033】
これを冷却し、粘調な白色溶液を取り出した。これ水中に注ぐと、白色の固体となった。これを乾燥すると56gの白色のビニルイミダゾリンスチレン共重合体粉末が得られた。
【0034】
実施例5
ポリアクリロニトリル(平均分子量8万6千)240g,エチレンジアミン1200g,酢酸144gを2lのフラスコに入れ、窒素置換した後、昇温を開始した。90℃で12時間加熱した後、これを冷却し、粘調な赤色溶液を取り出し、アセトン中に注ぐと、淡黄色の固体となった。これを乾燥すると一部が酢酸塩となった575gの淡黄色のポリビニルイミダゾリン粉末が得られた。
【0035】
実施例6
ポリアクリロニトリル(平均分子量50万)5g,エチレンジアミン50g,酢酸1gを200mlのフラスコに入れ、窒素置換した後、昇温を開始した。90℃で12時間加熱した後、これを冷却し、粘調な赤色溶液を取り出し、アセトン中に注ぐと、白色の固体となった。これを乾燥すると一部が酢酸塩となった10gのポリビニルイミダゾリン粉末が得られた。
【0036】
実施例7
ポリアクリロニトリル(平均分子量8万6千)5g,エチレンジアミン10g,n−ヘプタン40g,酢酸1.5gを200mlのフラスコに入れ、窒素置換した後、95℃に昇温した。95℃で9時間反応させた後、これを冷却し、これをアセトン中に注ぎ、乾燥すると、9gの白色固体が得られた。
実施例8
アクリロニトリル、スチレン共重合体(アクリロニトリル25%)25g,1,2−プロパンジアミン50g,2−エチルエキサン酸5gを200mlのフラスコに入れ、窒素置換した後、130℃に昇温した。これを冷却し、粘調な白色溶液を取り出した。これ水中に注ぐと、白色の固体となった。これを乾燥すると白色のメチルビニルイミダゾリン−スチレン共重合体粉末が得られた。
【0037】
【発明の効果】
本発明は、硫化水素を副生せず、アクリロニトリル(又はメタクリロニトリル)の重合体の熱分解もないポリビニルイミダゾリンの製造法を提供するものであり、工業的に極めて有意義である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing polyvinyl imidazoline. Polyvinylimidazoline is a useful compound as a polymer flocculant.
[0002]
[Prior art]
As a method for producing polyvinyl imidazoline or a salt thereof by reacting a polymer of acrylonitrile or methacrylonitrile with a polyamine, a method using sulfur as a catalyst is known (Japanese Patent Publication No. 42-6271). In the method using sulfur as a catalyst, although the reaction proceeds at a temperature of 100 ° C. or lower, there is a problem that extremely toxic hydrogen sulfide is by-produced during the reaction.
[0003]
Further, as a method of reacting a nitrile compound and a polyamine to form an imidazoline ring, a copper salt (Japanese Patent Publication No. 5-39943) and a zinc salt (Japanese Patent Laid-Open No. 62-195369) are used and heated to 100 ° C. or higher. The method of making it react is known. However, in these methods, although it is known that a reaction between a nitrile compound having one or two nitrile groups and a polyamine proceeds, for example, acrylonitrile (or methacrylonitrile) having a large number of nitrile groups in the molecule. It is not known whether or not the reaction between the polymer of) and polyamine proceeds. There are many nitrile groups in the polymer of acrylonitrile (or methacrylonitrile), and it is widely known that the polymer decomposes easily when heated.
[0004]
Therefore, no method other than a method using a sulfur catalyst has been known as a method for producing polyvinyl imidazoline.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional method for producing polyvinyl imidazoline has a problem that hydrogen sulfide is by-produced, and is not sufficiently satisfactory industrially. Therefore, development of a production method that does not produce hydrogen sulfide as a by-product has been desired.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on the production method of polyvinyl imidazoline, the present inventor has no generation of hydrogen sulfide by using a metal oxide or a carboxylic acid as a catalyst, and surprisingly, acrylonitrile (or methacrylonitrile) The inventors have found a novel fact that polyvinyl imidazoline can be produced without thermal decomposition of the polymer, and have completed the present invention.
[0007]
That is, the present invention provides a method for producing a polyvinyl imidazoline or a salt thereof by reacting a polymer containing a nitrile group with a polyamine, in the presence of a metal oxide and a carboxylic acid. Is the law.
[0008]
The present invention is described in further detail below.
[0009]
Examples of the metal oxide in the method of the present invention include aluminum oxide, silicon dioxide, titanium oxide, vanadium oxide, chromium oxide, manganese oxide, iron oxide, cobalt oxide, nickel oxide, copper oxide, zinc oxide, zirconium oxide, Examples include oxides of rare earth elements such as niobium oxide, molybdenum oxide, silver oxide, cadmium oxide, indium oxide, tin oxide, tantalum oxide, tungsten oxide, rhenium oxide, lead oxide, scandium, yttrium, lanthanum, and cerium. Of these, copper oxide, chromium oxide, manganese oxide, zinc oxide and niobium oxide are particularly preferred because of their improved activity and selectivity. The oxidation degree of the metal element is not particularly limited. For example, in the case of copper, either monovalent or divalent may be used. The metal oxide may be used in a form containing water, for example, a hydroxide. Further, the metal oxide may be used by being supported on a carrier. As the carrier, oxides such as silica and alumina, composite oxides such as silica-alumina and diatomaceous earth, activated carbon, porous glass, ceramic and the like can be used.
[0010]
The metal oxide can be used by mixing with other metal oxides. For example, copper chromite, copper oxide-zinc oxide, etc. can be used.
[0011]
In the method of the present invention, the carboxylic acid is not particularly limited, but formic acid, acetic acid, propionic acid, acetic acid, isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, pivalic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, 2- Aliphatic saturated monocarboxylic acids such as ethylhexanoic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid and other aliphatic saturated dicarboxylic acids, acrylic acid, propiol Aliphatic unsaturated carboxylic acids such as acid, methacrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, oleic acid, elaidic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, camphoric acid, benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid Carbocyclic such as acid, naphthoic acid, toluic acid, hydroatropic acid, atropaic acid, cinnamic acid Examples include carboxylic acids such as rubonic acids, fluoric acid, tennic acid, nicotinic acid and isonicotinic acid, polymers such as polyacrylic acid and polymethacrylic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid and trifluoroacetic acid. . In the method of the present invention, the carboxylic acid may be used in the form of a salt.
[0012]
The catalysts used in the present invention are these metal oxides and carboxylic acids or carboxylic acids. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the ratio of a metal oxide and carboxylic acid, and when both exist, reaction will be accelerated greatly.
[0013]
Under the conditions of the method of the present invention, since the polyamine compound is present, the system becomes strongly basic, and the metal oxide and carboxylic acid do not react to form a metal carboxylate.
[0014]
In the method of the present invention, the form of the catalyst is not particularly limited, and the metal oxide catalyst may be used as a powder or may be used after molding depending on the reaction mode. Since the metal oxide does not dissolve in the reaction product polyvinyl imidazoline, it can be easily separated and reused. Carboxylic acid may be used as a mixture with a metal oxide, or may be used as a mixture with a raw material.
[0015]
In the method of the present invention, an acrylonitrile or methacrylonitrile homopolymer may be used as the raw material containing a nitrile group, and a copolymer may also be used. Monomers that can be copolymerized with acrylonitrile or methacrylonitrile include vinyl halides such as vinyl chloride, vinyl bromide, and vinyl fluoride, vinylidene halides such as vinylidene chloride, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and maleic anhydride. Unsaturated carboxylic acids such as acids and salts thereof, (meth) acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate, unsaturated ketones such as methyl vinyl ketone and methyl isopropenyl ketone, Vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl benzoate, vinyl ethers such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether, (meth) acrylamide and alkyl-substituted products thereof, vinyl sulfonic acid, (meth) allyl sulfonic acid, p-styrene sulfonic acid, 2 -Acrylamide-2-methyl Propane sulfonic acid, unsaturated sulfonic acid such as (meth) acryloyloxyethyl sulfonic acid and the like, and salts thereof, styrene such as styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene, and alkyl or halogen substituted products thereof, allyl alcohol and esters thereof, or Examples thereof include basic vinyl compounds such as ethers, vinyl pyridine, vinyl pyrimidine, vinyl imidazole, dimethylaminoethyl methacrylate, and vinylbenzyl dimethylamine.
[0016]
The starting polyamine used in the process of the present invention is 1,2-diamine. 1,2-diamine is a compound represented by the following formula (1).
[0017]
H 2 NCHR 1 CHR 2 NHR 3 (1)
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 each independently represents hydrogen, aliphatic, araliphatic or aromatic group)
1,2-diamine includes ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, aminoethylpiperazine, and other ethyleneamines, diaminopropane, diaminobutane, diaminopentane, diaminohexane, diaminooctane, diaminononane, Diaminodecane, cyclohexylethylenediamine, benzylethylenediamine, phenylethylenediamine, methoxyphenylethylenediamine, dimethylphenylethylenediamine, tolylethylenediamine, N-cyclohexylethylenediamine, N-benzylethylenediamine, N-phenylethylenediamine, N-methoxyphenylethylenediamine, N-dimethylphenylethylenediamine, N-Tolylechi Njiamin, N- methyl ethylenediamine, N- ethyl ethylene Ji, N- isobutyl ethylenediamine, N- phenyl ethylenediamine, N- (2- aminoethyl) ethylenediamine, and the like.
[0018]
In the method of the present invention, the polymer of polyamine and acrylonitrile or methacrylonitrile can be reacted with a chemical equivalent or an excess of one.
[0019]
In the method of the present invention, the reaction temperature is usually in the range of 60 to 300 ° C. in order to improve the reaction rate, suppress the decomposition of amines and improve the yield of polyvinyl imidazoline, but it may be carried out at 70 to 250 ° C. Further preferred.
[0020]
The process according to the invention is usually carried out in the liquid phase.
[0021]
In the method of the present invention, the reaction may be carried out under normal pressure or under pressure, as long as the raw material is kept in a liquid state, a solution state or a suspension state. In this reaction, ammonia is generated during the reaction, and in the case of a pressure reaction, the pressure increases. However, this ammonia can be removed during the reaction or can be removed after the reaction is completed. . When the reaction temperature exceeds the boiling point of the raw material, a method such as carrying out the reaction under pressure, providing a condenser, or supplying the raw material little by little can be employed.
[0022]
In the method of the present invention, a solvent may or may not be used. As the solvent, it is not preferable to use a solvent that decomposes imidazoline such as water, but any solvent that is inert to the reaction conditions can be used without particular limitation.
[0023]
The method of the present invention may be carried out by continuous reaction, batch reaction or semi-batch reaction. The reaction can be carried out in a fixed bed or a suspension bed.
[0024]
Polyvinylimidazoline can be easily converted to a salt by contact with an acid. Specifically, it can be converted into polyvinyl imidazoline chloride by adding an equivalent aqueous hydrochloric acid solution to water-soluble polyvinyl imidazoline.
[0025]
In the method of the present invention, the reaction product polyvinyl imidazoline may be purified as it is or in the form of a salt.
[0026]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these.
[0027]
Example 1
25 g of polyacrylonitrile (average molecular weight 86,000), 60 g of ethylenediamine, 1.5 g of activated zinc white, and 1.5 g of acetic acid were placed in a 200 ml electromagnetically stirred stainless steel autoclave and purged with nitrogen. When the temperature exceeded 100 ° C, the pressure increased to 0.3 MPa at 130 ° C. The temperature was continued to rise to 180 ° C. The autoclave pressure continued to increase and reached 1.7 MPa after 5 hours.
[0028]
When this was cooled, the viscous red solution was removed and poured into acetone to give a pale yellow solid. When this was dried, 48 g of pale yellow polyvinyl imidazoline powder was obtained. When dissolved in methanol and filtered, 1.5 g of insoluble active zinc white could be separated.
[0029]
Example 2
Polyvinylimidazoline was produced in the same manner as in Example 1 except that 40 g of N, N-dimethylformamide was used as a solvent and niobium oxide was used instead of activated zinc white. The pressure of 1.6 MPa increased in 5 hours after reaching 180 ° C.
[0030]
This was cooled and poured into acetone to a pale yellow solid. When this was dried, 39 g of pale yellow polyvinyl imidazoline powder was obtained.
[0031]
Example 3
26 g of polyacrylonitrile (average molecular weight 86,000), 60 g of ethylenediamine, 40 g of methanol, 1.5 g of copper oxide, and 1.5 g of propionic acid were placed in a 200 ml magnetically stirred stainless steel autoclave, purged with nitrogen, and then heated to 220 ° C. Warm up. The pressure reached 3.1 MPa at 220 ° C. After 30 minutes, it was cooled and a viscous brown solution was removed. This was poured into acetone and dried to give 50 g of a brown solid.
[0032]
Example 4
Acrylonitrile, 50 g of styrene copolymer (acrylonitrile 25%), 60 g of ethylenediamine, 1.5 g of activated zinc white, and 1.5 g of acetic acid were placed in a 200 ml electromagnetically stirred stainless steel autoclave, purged with nitrogen, and then heated to 180 ° C. . The pressure after 5 hours became 1.0 MPa.
[0033]
This was cooled and a viscous white solution was taken out. When poured into water, it became a white solid. When this was dried, 56 g of white vinylimidazoline styrene copolymer powder was obtained.
[0034]
Example 5
240 g of polyacrylonitrile (average molecular weight 86,000), 1200 g of ethylenediamine, and 144 g of acetic acid were placed in a 2 l flask and purged with nitrogen. After heating at 90 ° C. for 12 hours, this was cooled, and the viscous red solution was taken out and poured into acetone to give a pale yellow solid. When this was dried, 575 g of pale yellow polyvinyl imidazoline powder, part of which was acetate, was obtained.
[0035]
Example 6
5 g of polyacrylonitrile (average molecular weight 500,000), 50 g of ethylenediamine, and 1 g of acetic acid were placed in a 200 ml flask and purged with nitrogen. After heating at 90 ° C. for 12 hours, this was cooled, and the viscous red solution was removed and poured into acetone to give a white solid. When this was dried, 10 g of polyvinyl imidazoline powder partially converted to acetate was obtained.
[0036]
Example 7
5 g of polyacrylonitrile (average molecular weight 86,000), 10 g of ethylenediamine, 40 g of n-heptane, and 1.5 g of acetic acid were placed in a 200 ml flask, purged with nitrogen, and heated to 95 ° C. After reacting at 95 ° C. for 9 hours, it was cooled, poured into acetone and dried to give 9 g of a white solid.
Example 8
25 g of acrylonitrile and styrene copolymer (acrylonitrile 25%), 50 g of 1,2-propanediamine and 5 g of 2-ethylexanoic acid were placed in a 200 ml flask, purged with nitrogen, and then heated to 130 ° C. This was cooled and a viscous white solution was taken out. When poured into water, it became a white solid. When this was dried, white methylvinylimidazoline-styrene copolymer powder was obtained.
[0037]
【The invention's effect】
The present invention provides a method for producing polyvinyl imidazoline which does not produce hydrogen sulfide as a by-product and does not cause thermal decomposition of a polymer of acrylonitrile (or methacrylonitrile), and is extremely significant industrially.

Claims (8)

ニトリル基を含有する重合体とポリアミンを反応させ、ポリビニルイミダゾリン又はその塩を製造する方法において、金属酸化物及びカルボン酸の存在下で反応を行うことを特徴とするポリビニルイミダゾリンの製造法。  A method for producing polyvinyl imidazoline, which comprises reacting a polymer containing a nitrile group with a polyamine to produce polyvinyl imidazoline or a salt thereof in the presence of a metal oxide and a carboxylic acid. ニトリル基を含有する重合体とポリアミンを反応させ、ポリビニルイミダゾリン又はその塩を製造する方法において、カルボン酸の存在下で行うことを特徴とするポリビニルイミダゾリンの製造法(ただし、ニトリル含有重合体およびアルキレンポリアミンを炭化水素系溶媒中でカルボキシル化された炭化水素ワックス又は重合脂肪酸系ポリアミド樹脂を用いて分散させて反応させる方法を除く。)。A process for producing polyvinyl imidazoline or a salt thereof by reacting a polymer containing a nitrile group with a polyamine, wherein the process is carried out in the presence of a carboxylic acid (however, a nitrile-containing polymer and an alkylene) This excludes a method in which polyamine is dispersed and reacted using a hydrocarbon wax carboxylated in a hydrocarbon solvent or a polymerized fatty acid polyamide resin . ニトリル基を含有する重合体が、アクリロニトリル又はメタクリロニトリルの単独重合体又は共重合体であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の製造法。  The production method according to claim 1 or 2, wherein the polymer containing a nitrile group is a homopolymer or copolymer of acrylonitrile or methacrylonitrile. ポリアミンが下式(1)で示される化合物であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の製造法。
NCHRCHRNHR (1)
(式中、R、R、Rは各々独立して、水素、脂肪族、芳香脂肪族又は芳香族の基を意味する)
The production method according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyamine is a compound represented by the following formula (1).
H 2 NCHR 1 CHR 2 NHR 3 (1)
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 each independently represents hydrogen, an aliphatic group, an araliphatic group or an aromatic group)
金属酸化物が、酸化アルミニウム、二酸化珪素、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化銀、酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化タンタル、酸化タングステン、酸化レニウム、酸化鉛、又は希土類元素の酸化物であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の製造法。  Metal oxide is aluminum oxide, silicon dioxide, titanium oxide, vanadium oxide, chromium oxide, manganese oxide, iron oxide, cobalt oxide, nickel oxide, copper oxide, zinc oxide, zirconium oxide, niobium oxide, molybdenum oxide, silver oxide, The production method according to any one of claims 1 to 4, wherein the production method is cadmium oxide, indium oxide, tin oxide, tantalum oxide, tungsten oxide, rhenium oxide, lead oxide, or an oxide of a rare earth element. カルボン酸が、脂肪族飽和モノカルボン酸類、脂肪族飽和ジカルボン酸類、脂肪族不飽和カルボン酸類、炭素環式カルボン酸類、複素環式カルボン酸類、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸の重合体、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、又はトリフルオロ酢酸であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の製造法。  Carboxylic acid is aliphatic saturated monocarboxylic acid, aliphatic saturated dicarboxylic acid, aliphatic unsaturated carboxylic acid, carbocyclic carboxylic acid, heterocyclic carboxylic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid polymer, monochloroacetic acid, The production method according to any one of claims 1 to 5, wherein the production method is dichloroacetic acid or trifluoroacetic acid. 反応温度が、60〜300℃の範囲であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の製造法。  The process according to any one of claims 1 to 6, wherein the reaction temperature is in the range of 60 to 300 ° C. 反応を液相で実施することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の製造法。  The process according to any one of claims 1 to 7, wherein the reaction is carried out in a liquid phase.
JP02665497A 1996-08-08 1997-02-10 Production method of polyvinyl imidazoline Expired - Fee Related JP3882250B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02665497A JP3882250B2 (en) 1996-08-08 1997-02-10 Production method of polyvinyl imidazoline

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20985196 1996-08-08
JP8-209851 1996-08-08
JP02665497A JP3882250B2 (en) 1996-08-08 1997-02-10 Production method of polyvinyl imidazoline

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10101728A JPH10101728A (en) 1998-04-21
JP3882250B2 true JP3882250B2 (en) 2007-02-14

Family

ID=26364459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02665497A Expired - Fee Related JP3882250B2 (en) 1996-08-08 1997-02-10 Production method of polyvinyl imidazoline

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3882250B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001274513B2 (en) 2000-07-04 2005-06-16 Ken-Ichi Furukawa Image forming method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10101728A (en) 1998-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2190469C2 (en) Method of regeneration of hydrogenation catalyst, method of hydrogenation of compound containing nitrile groups
JPH0830040B2 (en) Method for producing alkylene amines
JP2004536866A (en) Process for the production of diethylene triamine and higher polyethylene polyamines
JPS60106803A (en) Production of allylurea polymer
US9000217B2 (en) Transamination of nitrogen-containing compounds to high molecular weight polyalkyleneamines
JP2764968B2 (en) Method for producing alkyleneamines
JP3882250B2 (en) Production method of polyvinyl imidazoline
CN105566162B (en) The preparation technology of rilpivirine intermediate
EP1094058B1 (en) Selective reductive amination of nitriles
KR101086508B1 (en) Process for the catalytic hydrogenation of a nitrile
JPH075521B2 (en) Method for producing alkylene amines
JP3849157B2 (en) 2-Imidazoline production method
EP1274765B1 (en) Process for the production of polyamides from dinitriles and diamines
EP0085815B1 (en) Catalysts useful for preparing polyamides
JP3092230B2 (en) Method for producing ethyleneamine
JPH1045831A (en) Production of polyvinylimidazoline
JPH022876A (en) Compound oxide catalyst and production of alkyleneamines with same
JP2508771B2 (en) Method for producing alkylene amines
JP2600734B2 (en) Preparation of alkyleneamines
JP2839721B2 (en) Method for producing α-formylaminonitrile
CN1296343C (en) Process for producing xylylene diamine
JP3066429B2 (en) Method for producing ethyleneamine
JP2590504B2 (en) Method for producing alkyleneamines
CA1189243A (en) Catalysts useful for preparing polyamides
JP2508772B2 (en) Method for producing alkylene amines

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050111

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050311

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060530

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060626

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061024

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061106

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees