CZ75494A3 - Process for preparing carboxylic acids or esters thereof - Google Patents

Process for preparing carboxylic acids or esters thereof Download PDF

Info

Publication number
CZ75494A3
CZ75494A3 CZ94754A CZ75494A CZ75494A3 CZ 75494 A3 CZ75494 A3 CZ 75494A3 CZ 94754 A CZ94754 A CZ 94754A CZ 75494 A CZ75494 A CZ 75494A CZ 75494 A3 CZ75494 A3 CZ 75494A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
reaction
range
carried out
process according
carbon atoms
Prior art date
Application number
CZ94754A
Other languages
English (en)
Inventor
Dominique Nobel
Robert Perron
Original Assignee
Rhone Poulenc Chimie
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 Rhone Poulenc Chimie filed Critical Rhone Poulenc Chimie
Publication of CZ75494A3 publication Critical patent/CZ75494A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/10Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
    • C07C51/12Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide on an oxygen-containing group in organic compounds, e.g. alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/36Preparation of carboxylic acid esters by reaction with carbon monoxide or formates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Způsob výroby karboxylových kyseíj
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby karboxylových kyselin, které obsahují η + 1 atomů uhlíku, reakcí oxidu uhelnatého nejméně s jednou karbonylovatelnou sloučeninou, obsahující n atomů uhlíku, za přítomnosti homogenního katalyzátoru na bázi rhodia nebo iridia.
Dosavadní stav techniky
Výroba karboxylových kyselin, zejména kyseliny octové, reakcí alkoholu, jako methanolu, s oxidem uhelnatým je do* bře známý proces, který byl využit průmyslově a byl předmětem řady článků a patentů, jako například US 3 769 329 a US 3 813 :428. Procesy popsané v těchto citacích používají katalytický systém na bázi rhodia a sloučeniny obsahující halogen.
Tyto procesy se obvykle provádějí v zařízeních sestávajících z reakčního úseku, obsahujícího reaktor pracující pod tlakem,a z úseku pro oddělení vytvořené kyseliny od zbytku reakční směsi, přičemž oddělení kyseliny se provádí částečným odpařením uvedené směsi. Odpařená část, obsahující hlavně vyrobenou kyselinu, se pak převede do čistícího úseku, sestávajícího z několika destilačních kolon. Druhá část, obsahující zejména katalytický systém, zůstává v kapalné formě a recykluje se do reaktoru.
Přes jejich uznávané výhody však mají tyto způsoby výroby vážné nedostatky v chodu reakce, které jsou způsobeny zejména povahou použitého katalyzátoru a hlavně pak povahou kovového prvku katalytického systému. Jak shora uvedeno, je kovem používaným průmyslově při reakci pro karbonylaci methanolu rhodium. Při reakcích v kapalné fázi je rhodi2 um obvykle ve formě rozpustného komplexu rhodia, jehož ligandy jsou oxid uhelnatý a jod.
Nyní však bylo zjištěno, že tyto katalyzátory jsou neobyčejně citlivé na změny ve složení reakčního prostředí, zejména obsahu vody, nebo parciálního tlaku oxidu uhelnatého. Snížení obsahu jedné z těchto složek nebo obou složek v reakčním prostředí může způsobit ztrátu rhodia ve formě nerozpustné a inaktivní sraženiny, což má za následek snížení účinnosti výroby.
Kritickou částí procesu pokud se týká úbytku oxidu u.helna.tého je úsek oddělování, kde se reakční směs částečně odpařuje za sníženého tlaku.
^ParciaTní't lakdxřdú~ uhěThatéhb ~~j e~~pak~'značně~ snížěn~/’ ~~ což má za následek ireverzibilní ztráty cenného kovu.
Ke kompenzaci vlivu úbytku oxidu uhelnatého bylo navrženo několik řešení. .Řešení, které je na snadě, spočívá v .přidávání dodatečného rhodia. Tento způsob však není ekonomicky přijatelný.
Byly navršeny jiné lépe vyhovující způsoby, jako například zvýšení obsahu vody nebo přídavek stabilizačních prostředků do reakčního prostředí. Zejména patentová přihláška EP 55 618 popisuje použití těchto sloučenin. Tyto mohou být zvoleny z organických sloučenin jako Ν,Ν,Ν,Ν'-tetramethyl-o-fenylendiaminu, disubstituovaných fosfinů jako bis (dif enylf osf ino )methanu, bis (di-p-tolylfosfinojme*· thanu, polykyselin jako kyseliny citrónové nebo kyseliny jantarové nebo z anorganických sloučenin na bázi germania^ antimonu nebo cínu nebo alkalických kovů ve formě halogenidů, acetátu nebo oxidů.
Pokud se týká obsahu vody v prostředí, má vliv na zařízení jako celek a nikoliv pouze na úseky, kde je přítomen katalyzátor.
Ve skutečnosti má voda známý kladný vliv na stabilitu rhodia, ale také na rychlost karbonylace a tedy na výrobní účiňnost zařízení. Z toho důvodu první vyvinuté procesy používají reakčni směsi s velmi vysokými obsahy vody, obvykle řádově od 14 do 20 % vzhledem k celkové hmotnosti směsi. Takovéto obsahy vody v úseku oddělování a čištění vytvořené kyseliny jsou však omezující, protože přédstavují značné množství spotřebované energie k docílení dostatečné dehydratace kyseliny.
Vezme-li se v úvahu pouze faktor týkající se obsahu vo :dy, objevují se tedy dva protichůdné zájmy. První je spojen s požadavkem zachovat katalyzátor ve formě, která je-rozpustná v prostředí, aby se dosáhla pro reakci dobrá výrobní účinnost, tedy zvýšit množství vody, zatím co druhý má “tendenci toto snížit, aby se tak minimalizovaly náklady na následující oddělení vytvořené kyseliny od přítomné vody.
Objevily se nové procesy, které poskytují kompromis mezi uvedenými protichůdnými zájmy.
Tak například patentová přihláška EP 161 874 popisuje způsob karbonylace methanolu na kyselinu octovou s použitím obvyklého katalytického systému. Novost řešení spočívá v tom, že se přesně definované složky reakčni směsi udržují ve velmi specifických poměrech během karbonylace. Tento způsob se provádí za přítomnosti vody, jejíž obsah je nižší než 14 % a může činit i jen 1 %, a kromě toho vyžaduje použití značných množství, a to až 20 %, rozpustné soli jodu, která stabilizuje rhodium, s výhodou jodidu lithného.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob výroby karboxylových kyselin v kapalné fázi, který používá katalytického systému na bázi rhodia a iridia. Způsob podle vynálezu umožňuje pracovat v širším rozsahu obsahů vody reakční směsi, aniž by mimo to byly pozorovány ztráty drahých kovů sraženin při nízkých obsazích vody. Dále umožňuje způsob podle vynálezu dosáhnout výrobních účinností srovnatelných s účinnostmi standardních procesů.
Kromě toho,a to představuje zcela neočekávanou výhodu, shora uvedených výsledků lze dosáhnout, aniž by bylo zapotřebí použít značných množství přísad pro stabilizaci katalyzátoru.-, Bylo-dokonce zjištěno,-že-způsob-podle-vynálezu— může být realizován bez použití těchto sloučenin.
Způsob podle vynálezu se tedy týká výroby karboxylových kyselin,obsahujících η + 1 atomů uhlíku nebo jejich esterů tím, že se přivede oxid uhelnatý do reakční směsi společně ne jméně .s jedním reaktantem zvoleným ze sloučenin obecných vzorců:
(1) R(0K))
(2) RX
(3) ror'
(4) ROCOR
ve kterých
R a R' které mohou být stejné nebo rozdílné, představují každý uhlovodíkový zbytek s 1 až 10 atomy uhlíku,
R má n atomů uhlíku,
X představuje chlor, brom nebo jod a m je celé číslo o hodnotě 1 nebo 2, přičemž se reakce provádí za přítomnosti katalytického systému obsahujícího.-nejméně jednu sloučeninu rhodia, nejméně jednu sloučeninu iridia nebo nejméně jednu sloučeninu obsahující tyto dva kovy a nejméně jeden promotor obsahující ha logen.
Jak bylo shora uvedeno, provádí se způsob podle vynále zu s katalytickým systémem na bázi dvou kovů: rhodia a iridia.
Kombinací těchto dvou prvků se dosahuje dvou výhod ve srovnání se způsobem, při kterém se používá jediného kovu.
Bylo zjištěno, že současné použití rhodia a iridia jako kovových složek katalytického systému umožnilo zvýšit zcela neočekávaným způsobem rychlost karbonylace. Jinak ře'čeno, způsob podle vynálezu umožňuje dosáhnout rychlosti karbonylace nejméně stejné, jaká se získá s katalytickým systémem, který používá pouze jeden kov, za stejných podmínek, avšak celkový počet molů kovů použitých při způsobu po· dle vynálezu je nižší.
Kromě toho, že se dosahuje zvýšení výrobní účinnosti, představuje skutečnost, že: se dosahu je srovnatelných rychlostí při použití nižšího počtu molů katalyzátoru,další výhodu ekonomického rázu, a to snížení nákladů na katalyzátor.
Kromě toho umožňuje způsob podle vynálezu provést efektivně karbonylační reakci s obsahy vody v průměru nižšími,než jakých se používá při standardních postupech, aniž by bylo zapotřebí přidat k uvedenému médiu značná množství stabilizátoru katalyzátoru potřebná podle známého stavu techniky. Jak bylo shora uvedeno, způsob podle vynálezu může být realizován i bez použití těchto sloučenin.
Další výhody způsobu podle *vynálezu vyplynou z následujícího popisu.
Reakce podlé vynálezu se provádí v kapalné fázi. V důsledku toho je použitý katalytický systém ve formě, která je rozpustná v reakčním prostředí.
Katalytický systém vhodný pro.provedení vynálezu je tvořen nejméně jednou sloučeninou rhodia, nejméně jednou sloučeninou iridia a nejméně jedním promotorem obsahujícím halogen.
Při způsobu podle vynálezu je možno použít sloučenin na bázi rhodia a iridia obvykle používaných při karbonylačních reakcích.
Používané sloučeniny na bázi rhodia a iridia jsou ob---------------VyXle- zvoleny z koordinační ch komplexů- těchto kovů-které— jsou rozpustné v prostředí za reakčních podmínek. Zejména se používají koordinační komplexy, jejichž ligandy tvoří jednak oxid uhelnatý a jednak halogen, jako chlor, brom nebo zejména jod. Samozřejmě použití rozpustných komplexů obsahujících jiné ligandy než jsou uvedeny shora, zejména organofosforečné nebo dusík obsahující ligandy, by nevybočovalo z rámce vynálezu. Způsob podle vynálezu však s výhodou nevyžaduje použití komplexů rhodia a iridia tohoto typu.
Jako příklady koordinačních komplexů zejména používaných při provádění způsobu podle vynálezu lze zejména uvest komplexy typu Ir4(CO.)22, Ir(CO)2I2 Q · Ir(CO)2Br2 Q r Rh^CCO)^, Rh(CO)2I2 Q+, Rh(CO)2Br2 ď+ nebo komplexy na bázi obou kovů jako Rh^IríCO)^, Rh2Ir2(CO)^2, přičemž v těchto vzorcích Q zejména může představovat vodík, skupinu NR^ nebo PR.4,kde R znamená vodík nebo zbytek uhlovodíku .
Ve způsobu podle vynálezu mohou být rovněž použity sloučeniny zvolené z jednoduchých solí těchto prvků, zejména Irl3, IrBr3, IrCl3, ΙγΙ3·4Κ2Ο, IrBr3.4H2O, Rhl3, RhBr-, RhCl3, RhI3.4H2O, RhBr3. 4H2O nebo rhodium a iridium jako kovy.
Je třeba poznamenat, že shora uvedený seznam sloučenin na bázi rhodia a iridia není vyčerpávající. Další příklady sloučenin shora uvedených dvou kovů lze nalézt v patentech US 3 769 329 a US 3 772 380.
Vzájemné poměry obou kovů se mohou pohybovat v širokých mezích. Atomový poměr rhodia k iridiu v katalytickém systému činí 0,01 až 0,99.
Celková koncentrace kovu v reakční směsi činí obvykle 0,1 až 100 mmol/1, s výhodou 1 až 10 mmol/1.
Kromě shora uvedených sloučenin na bázi rhodia a iridia obsahuje katalytický systém podle vynálezu promotor obsahující halogen. Ten může mít formu halogenu jako takového nebo může být kombinován s jinými prvky, jako například s vodíkem, s alkylovou skupinou s 1 až 10 atomy uhlíku, acylovou skupinou s 1 až 10 atomy uhlíku nebo arylovou skupinou se 6 až 10 atomy uhlíku.
Halogen je obvykle zvolen z chloru, bromu nebo jodu.
S výhodou se používá jod.
Podle konkrétního provedení vynálezu tvoří promotor vodík nebo alkylová skupina s 1 až 10 atomy uhlíku. Promotor používaný podle vynálezu tvoří zejména halogen a alkylová skupina s 1 až 10 atomy uhlíku.
Shora uvedená skupina promotoru obsahujícího halogen odpovídá s výhodou uhlovodíkovému zbytku reaktantu, který je karbonylován během reakce podle vynálezu.
Jako sloučeniny obsahující halogen, které mohou být použity jako promotory, je možno jmenovat jod, jodovodíkovou kyselinu, bromovodíkovou kyselinu, methyljodid, methylbromid, ethyljodid, 1,1-dijodethan, benzylbromid nebo acetyljcdid.
Podle jedné varianty- vynálezu se promotor obsahující halogen vnáší do reakční směsi zčásti nebo úplně ve formě prekursoru. V takovém případě má prekursor obvykle formu sloučeniny, která je schopna uvolnit uhlovodíkový zbytek shora uvedeného promotoru obsahujícího halogen do reakčního prostředí působením halogenu nebo zejména halogenvodíkové kyseliny, přičemž tyto sloučeniny jsou přítomné v reakčním prostředí nebo jsou do něj přivedeny.
Jako nevyčerpávající příklady vhodných prekursoru lze jmenovat sloučeniny zvolené z alkoholů obecného vzorce (1) ROH, etherů obecného vzorce (2) ROR'nebo esterů, obecného vzorce (3) R'COOR používané samotné nebo ve směsi.
Ve shora uvedených vzorcích představují substituenty R a R', které mohou být stejné nebo rozdílné, každý nasycený uhlovodíkový zbytek s 1 až 10 atomy uhlíku nebo aromatisíký uhlovodíkový zbytek se 6 až 10 atomy uhlíku, přičemž substituent R odpovídá uhlovodíkovému zbytku promotoru obsahujícího halogen.
Vhodnými prekursory pro uvedený promotor obsahující halogen jsou methanol, ethanol, propanol, butanol, dimethylether a methylacetát.
Množství promotoru obsahujícího halogen, přítomné v reakční směsi, činí O až 20 % vztaženo na celkovou hmotnost uvedené směsi. Obsah promotoru obsahujícího halogen je s výhodou O až 15.1·
Je třeba poznamenat, že použije-li se shora uvedený promotor zcela nebo zčásti ve formě prekursoru, je množství prekursoru nebo směsi promotoru s prekursorem takové, že umožňuje získat množství rovnající se shora uvedenému.
Výroba karboxylových kyselin nebo jejich esterů podle vynálezu se provádí tak, že se vychází z reaktantu, který má o jeden atom uhlíku méně než konečná vyrobená kyselina nebo její ester. Tento reaktant je zvolen z následujících.sloučenin samotných nebo ve směsi:
(1) R(OH) m
(2) RX (3) ROR' <4) ROCOR' / ve kterých
R a:R' které mohou být stejné nebo rozdílné, představují každý uhlovodíkový zbytek s 1 až 10 atomy uhlíku, přičemž
R má n atomů uhlíku,
X představuje chlor, brom nebo jod a m je celé číslo o hodnotě 1 nebo 2.
Karbonylační reakce podle vynálezu se tedy může provádět zejména za přítomnosti methanoiu, ethanolu, propanolu, ethylenglykolu, 1,4-butandiolu, methyljodidu, methylbromidu, ethyljodidu, 1,1-dijodethanu, ethylenoxidu, methylacetátu, ethylacetátu nebo acetyljodidu.
Podle výhodného provedení vynálezu je reaktant použitý v procesu zvolen z monohydroxylovaných alkoholů.a alkylhalogenidů.
Obsah reaktantu v reakční směsi je 0 až 40 % hmotnostních vztaženo na celkovou hmotnost prostředí. Tento obsah reaktantú činí s výhodou 0 až 30 %.
Druhým reaktantem nutným pro získání karboxylové kyseliny je oxid uhelnatý. Ten může být použit v čisté formě nebo zředěný v plynech jako vodíku, methanu, oxidu uhličitém nebo libovolném jiném typu plynu,jako například dusíku.
Podle jednoho konkrétního provedení vynálezu se používá oxid uhelnatý nejméně o 99% čistotě.
Parciální tlak oxidu uhelnatého se obvykle pohybuje v rozmezí 1 až 5 MPa, s výhodou v rozmezí 1 až 2 MPa.
Karbonylační reakce podle vynálezu se dále provádí v přítomnosti vody: Jak bylo shora uvedeno, umožňuje tedy' vynález dosažení dobré výrobní účinnosti při nízkém obsahu vody bez ztráty katalytického kovu srážením.
Způsob, který je předmětem vynálezu, může tedy být proveden v širokém rozmezí koncentrace vody v reakčním prostředí odpovídajícím O až 14 % vztaženo na celkovou hmotnost uvedeného prostředí. Obsah vody v reakčním prostředí je zejména v rozmezí 0 až 10 %.
Jak shora uvedeno, spočívá jedna z významných výhod vynálezu ve skutečnosti, že je možno provádět karbonylační reakci když nikoliv v nepřítomnosti rozpustných solí jodu, tak alespoň s jejich použitím v malých množstvích.
Obsah rozpustných solí jodu přítomných v reakčním prostředí je tedy v rozmezí 0 až 5 % hmotnostních vztaženo na celkovou hmotnost uvedené směsi. Rozpustné soli jsou zvoleny ze standardních organických nebo anorganických slou♦ čenin a zejména z jodidu alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin. Jejich obsah činí s výhodou 0 až 2 %.
-11 Kromě shora uvedených sloučenin a reaktantu se karbonylační reakce podle vynálezu provádí v přítomnosti esterů.
S výhodou používaný ester odpovídá reakci kyseliny vytvořené s alkoholem přítomným v prostředí jako takovým, je-li použit jako reaktant, nebo v maskované formě, je-li použitým reaktantem halogenid, ether nebo ester.
Podle jednoho provedení vynálezu je obsah esteru v rozmezí O až 40 % hmotnostních vztaženo na hmotnost reakční směsi. Tento obsah se pohybuje zejména v rozmezí od O do 30 %.
Konečně se karbony lační- reakce provádí v přítomnosti rozpouštědla. Rozpouštědlem používaným při způsobu podle vynálezu je s výhodou vytvořená karboxylová kyselina nebo její ester. Samozřejmě je možno použít jiných rozpouště:del, a to zejména sloučenin, které jsou inertní vůči reakční směsi a které mají vyšší teplotu varu než vytvořená kyselina, jako například benzen.
Karbonylační reakce se provádí obvykle při teplotě 150 až 250 °C.
Celkový tlak je obvykle 0,5 až 20 MPa a s výhodou
0,5 až 10 MPa.
Způsob podle vynálezu je samozřejmě možno provádět kontinuálním nebo diskontinuálním způsobem.
V případě, že je způsob podle vynálezu prováděn kontinuálním způsobem, obsahy jednotlivých složek reakční směsi, odpovídající stabilním pracovním podmínkám procesu, spadají do shora uvedených koncentračních rozmezí a udržují se tak v průběhu reakce.
Při začátku reakce se jednotlivé složky vnesou do vhodného reaktoru, opatřeného míchacím ústrojím dostačujícím k zajištění převodu plynu do kapaliny. Je třeba poznainenat, že, je-li reaktor s výhodou vybaven prostředky pro mechanické míchání reakční směsi, není vyloučena práce bez těchto prostředků, přičemž se homogenizace směsi dosáhne přivedením oxidu uhelnatého do reaktoru.
Složky reakční směsi se do reaktoru vnášejí v libovolném pořadí ve vlastní formě nebo/a ve formě jednoho nebo více prekursorů.
____Je„třeba_poznamena.t-,_že_způsob_podLe—vynálezu můžebýt (realizován průmyslově ve stávajících zařízeních, která používají katalyzátor na bázi rhodia.
Způsob podle vynálezu je vhodný pro výrobu všech typů karboxylových kyselin nebo jejich esterů obsahujících nejméně dva atomy uhlíku. Tento způsob může být tedy realizován za účelem výroby kyseliny propionové z ethanolu, kyseliny jantarové z ethylenoxidu nebo kyseliny adipové z 1,4-butandiolu.
Tento způsob se však hodí zejména pro výrobu kyseliny octové nebo methylacetátu zejména z methanolu v přítomnosti methylacetátu, vody a methyljodidu jako promotoru obsahujícího halogen.
Příklady provedení vynálezu
Následují konkrétní příklady vynálezu, které rozsah vynálezu nikterak neomezují. *
Příklad 1
Účelem tohoto příkladu je demonstrovat synergismus vytvořený při použití rhodia a iridia v,e srovnání s použitím katalyzátorů na bázi jednoho nebo druhého kovu.
Postup je následující:
Do skleněné baňky se postupně vnese:
- 16,5 g kyseliny octové,
2.3 g methyljodidu,
0,5 g methylacetátu
1.3 g methanolu,
1,9 g vody.
Před shora uvedenými složkami se do baňky vnese kataly zátor ve formě roztoku jodidu rhoditého nebo/a chloridu iri ditého v kyselině octové. Rhodité/a iridité roztoky obsahují T,5 % a 1,75 % kovu v kyselině octové.
Množství rhodia nebo/a iridia je mimo to upraveno tak, aby celková koncentrace kovu byla 4 mmol/1.
Jakmile byly složky reakční směsi vneseny do baňky, umístí se tato baňka do autoklávu, který je sám umístěn v pícce, opatřené míchacím ústrojím a napojené na přívod CO pod tlakem.
Autokláv, který je pod počátečním tlakem 0,5 MPa, se přivede na teplotu 185 °C a celkový tlak je nastaven na 3 MPa.
Autokláv se ochladí, když v reakčním prostředí zbývají přibližně 2 % methylacetátu.
Dosažené výsledky jsou shrnuty v následující tabulce:
Tabulka 1
Testy Poměr Rh/Xr (%/%) RKARB (mol/h.l)
A 100/0 6
B 75/25 7/5
C 50/50 6
D 25/75 6
E 0/100 4
rkarb značí rychlost karbonylace
Uvedená procenta jsou vyjádřena v molech.
Tato tabulka jasně ukazuje, že rychlost karbonylace methanolu v přítomnosti obou kovů je vždy větší než nebo stejná jako rychlost, jaká se dosáhne, když se najednou po užije pouze jeden kov, za podmínek, kdy óbsah vody činí přibližně 10 % hmotnostních celkové reakční směsi a obsah methyljodidu přibližně 9 % hmotnostních.
Příklad 2
Účelem tohoto příkladu je demonstrovat synergismus vytvořený při použití rhodia a iridia, Ve srovnání s použitím katalyzátoru na bázi prvního nebo druhého z těchto kovů, za odlišných podmínek než v příkladu 1.
Do skleněné baňky se postupně vnese:
- 19,6 g kyseliny octové
- 1,15 g methyljodidu,
- 0,5 g methylacetátu,
- 1,3 g methanolu,
- 0,5 g vody.
Před shora uvedenými složkami se do baňky vnese katalyzátor ve formě roztoku kovu v kyselině octové pro oba z uvedených kovů.
Roztoky rhodia a iridia jsou stejné, jaké byly použity v příkladu 1.
Množství rhodia nebo/iridia je mimo to upraveno tak, aby cel ková koncentrace kovu byla 4 mmol/1.
Postupuje se způsobem popsaným v příkladu 1. Dosažené výsledky jsou shrnuty v následující tabulce:
Tabulka 2
Testy
Potněr Rh/Ir (%/%)
100/0
2,2
75/25
7,5
50/50
3,5
25/75
-3T60/100
Dosahované rychlosti karbonylace prokazují ještě synergické účinky obou kovů současně během reakce za podmínek, kdy obsah vody je. přibližně 5 % hmotnostních (vztaženo ňa celkovou hmotnost směsi) a obsah methyljodidu je přibližně 5 % hmotnostních.
Příklad 3
Následující testy byly provedeny kontinuálním způsobem v autoklávu opatřeném ústrojím pro vnášení reaktantů nutných pro reakci. Reakční roztok obsahuje průměrně 5,5 mmol/1 rhodia a iridia.
·♦
Doba zdržení v reaktoru činí přibližně 10 minut.
- 17 Směs vystupující z autoklávu se odplyní a ochladí.
Složení reakční směsi se analyzuje chromatografií v plynné fázi.
Celkový tlak v autoklávu je 3 MPa a teplota se udržuje na 190 °C.
Postupúje se tak, aby se složení reakční směsi udržovalo, jak uvedeno v tabulce 3.
Rychlost karbonylace se zjištuje měřením rychlosti spot, třeby oxidu uhelnatého, přičemž se kromě toho bere v úvahu množství oxidu uhelnatého podílejícího se na tvorbě oxidu uS hličitého.
Tabulka 3
Testy H CH3OH ch3co2ch3 CH3I ch3co2 h Rh/Ir rkasb
A 4,6 0,12 8,7 15 70 44/55 11,1
B 5,6 0,3 13 14,6 65 44/55 12,8
C 6,6 0,5 16,3 12,4 63 44/55 13,7
V této tabulce jsou obsahy uvedené pro jednotlivé složky směsi vyjádřeny hmotnostně ve vztahu na celkovou hmotnost směsi a rychlost karbonylace je*vyjádřena v mol/h.l vytvořené kyseliny octové.

Claims (12)

    PATENTOVÉ NÁROKY
  1. (1) R(OH) , m
    1. Způsob výroby karboxylových kyselin obsahujících n+1 atomů uhlíku nebo jejich esterů, vyznačující se tím, že se do reakční směsi přivede oxid uhelnatý společně nejméně s jedním reaktantem zvoleným ze sloučenin obecných vzorců:
  2. 2. Způsob podle předcházejícího nároku, vyznačující se tím, že se používá katalytický systém, w ve kterém je atomový poměr rhodia k iridiu v rozmezí 0,01 až
    0,99. i
    (2) RX, (3) ROR', (4) ROCOR', ve kterých
    R a R' které mohou být stejné nebo rozdílné, představují uhlovodíkový zbytek S 1' až ~10 atomy uhlíku ,--------------přičemž
    R má n atomů uhlíku,
    X představuje chlory brom nebo jod a m je celé číslo o hodnotě 1 nebo 2, přičemž se reakce provádí za přítomnosti katalytického systému obsahujícího nejméně jednu sloučeninu rhodia, nejméně jednu sloučeninu iridia nebo nejméně jednu sloučeninu obsahující tyto dva kovy a nejméně jeden promotor obsahující halogen.
  3. 3. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t.í ra , že se používá celková koncentrace rhodia a iridia v reakčním prostředí v rozmezí 0,1 až 100 mmol/1 a s výhodou 1 až 10 mmol/1.
  4. 4. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se reakce provádí za přítomnosti vody.
  5. 5. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se reakce provádí za přítomnosti obsahu vody v rozmezí od 0 cd 14 % hmotnostníoh,vztaženo na celkovou hmotnost reakčního prostředí, s výhodou v rozmezí od 0 do 10 %.
  6. 6 až 10 atomy uhlíku a s výhodou skupiny odpovídající s k.upinš shora uvedeného reaktantu.
    6. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se reakce provádí • za přítomnosti halogen obsahujícího- promotoru s obsahem * vodíku nebo alkylové skupiny s 1 až 10 atomy uhlíku, acyloΤ'· 14 vé skupiny s 1 až 10 atomy uhlíku nebo arylové skupiny se
  7. 7. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se reakce provádí za přítomnosti obsahu halogen obsahujícího promotoru v rozmezí od O do 20 % hmotnostních , vztaženo na celkovou hmotnost reakčni směsi, s výhodou v rozmezí od O do 15 %.
  8. 8. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím , že se reakce prová* dí za přítomnosti obsahu shora uvedeného reaktantu v rozmezí od 0 do 40 % hmotnostních, vztaženo na calkox vou hmotnost reakčni směsi, s výhodou v rozmezí od 0 do 30 %.
  9. 9. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t i πι , že se reakce prováfe dí za přítomnosti esteru odpovídajícího reakci přítomné karf?' r it :
    boxylové kyseliny se shora uvedeným reaktantem ve formě alkoholu nebo v maskované formě alkoholu.
  10. 10. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím , že se reakce provádí za přítomnosti obsahu estem v rozmezí od O do
    40 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost reakční směsi, s výhodou v rozmezí od 0 do 30 %.
  11. 11. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se reakce provádí s použitím vytvořené karboxylové kyseliny nebo jejího esteru jako rozpouštědla.
  12. -----12 .-Způsob—-podle některého- z -předcházej ících.nároků,---vyznačující se tím , že se reakce provádí s methanolem za přítomnosti methyljodidu, methyl^fietátu a vody, přičemž jako rozpouštědlo je zvolena kyselina octová.
CZ94754A 1993-03-31 1994-03-30 Process for preparing carboxylic acids or esters thereof CZ75494A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9303733A FR2703351A1 (fr) 1993-03-31 1993-03-31 Procédé de préparation d'acides carboxyliques ou des esters correspondants en présence d'un catalyseur à base de rhodium et d'iridium.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ75494A3 true CZ75494A3 (en) 1994-11-16

Family

ID=9445556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ94754A CZ75494A3 (en) 1993-03-31 1994-03-30 Process for preparing carboxylic acids or esters thereof

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5625094A (cs)
EP (1) EP0618183B1 (cs)
JP (1) JP2517532B2 (cs)
KR (1) KR0166998B1 (cs)
CN (1) CN1053178C (cs)
BR (1) BR9401361A (cs)
CA (1) CA2120407C (cs)
CZ (1) CZ75494A3 (cs)
DE (1) DE69403838T2 (cs)
ES (1) ES2105545T3 (cs)
FR (1) FR2703351A1 (cs)
RU (1) RU2128159C1 (cs)
SA (1) SA94140691B1 (cs)
SK (1) SK38094A3 (cs)
TW (1) TW287153B (cs)
UA (1) UA40617C2 (cs)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5672743A (en) * 1993-09-10 1997-09-30 Bp Chemicals Limited Process for the production of acetic acid
GB9503385D0 (en) * 1995-02-21 1995-04-12 Bp Chem Int Ltd Process
US5696284A (en) * 1995-06-21 1997-12-09 Bp Chemicals Limited Process for the carbonylation of alkyl alcohols and/or reactive derivatives thereof
GB9521501D0 (en) * 1995-10-20 1995-12-20 Bp Chem Int Ltd Process
FR2750985B1 (fr) * 1996-07-10 1998-11-06 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation d'acide acetique et/ou d'acetate de methyle par carbonylation en presence d'iridium et de rhodium
US5831120A (en) * 1996-11-19 1998-11-03 Watson; Derrick John Process for the production of acetic acid
GB9816385D0 (en) 1998-07-29 1998-09-23 Bp Chem Int Ltd Process
GB9819079D0 (en) 1998-09-03 1998-10-28 Bp Chem Int Ltd Carbonylation process
GB9819606D0 (en) 1998-09-08 1998-11-04 Bp Chem Int Ltd Carbonylation process
US6211405B1 (en) * 1998-10-23 2001-04-03 Celanese International Corporation Addition of iridium to the rhodium/inorganic iodide catalyst system
US6137000A (en) * 1999-02-16 2000-10-24 Eastman Chemical Company Method for carbonylation of lower aliphatic alcohols using a supported iridium and lanthanide series catalyst
WO2001051445A2 (en) * 2000-01-14 2001-07-19 Bp Chemicals Limited Co-production of carboxylic acids and/or their esters
FR2820422B1 (fr) * 2001-02-08 2003-04-25 Acetex Chimie Modification du systeme catalytique dans un procede industriel de fabrication d'acide acetique et/ou d'acetate de methyle
GB0316756D0 (en) * 2003-07-17 2003-08-20 Bp Chem Int Ltd Process
GB0410289D0 (en) * 2004-05-07 2004-06-09 Bp Chem Int Ltd Process
CA2496839A1 (en) 2004-07-19 2006-01-19 Woodland Chemical Systems Inc. Process for producing ethanol from synthesis gas rich in carbon monoxide
US8088832B2 (en) * 2006-04-05 2012-01-03 Woodland Biofuels Inc. System and method for converting biomass to ethanol via syngas
TWI325938B (en) 2007-10-31 2010-06-11 Au Optronics Corp Back plate of backlight module and method for manufacturing same
CN101659607B (zh) * 2008-08-29 2013-04-10 上海焦化有限公司 制备乙酸、乙酸酐或同时制备乙酸和乙酸酐的方法
CN101928211B (zh) * 2009-06-26 2013-06-12 上海焦化有限公司 一种羰化合成乙酸的方法
CN102079698A (zh) * 2009-11-27 2011-06-01 上海焦化有限公司 一种铑铱联用羰化合成乙酸的方法
WO2012162321A2 (en) 2011-05-23 2012-11-29 Lanzatech New Zealand Limited Process for the production of esters
US10464871B2 (en) 2013-12-24 2019-11-05 Bp P.L.C. Process for the production of ethanol by hydrogenation of methyl acetate
CN112645810B (zh) * 2020-12-17 2023-04-28 南京延长反应技术研究院有限公司 一种甲醇羰基化制醋酸的强化反应系统及方法
CN114835571B (zh) * 2022-05-16 2023-09-15 中国成达工程有限公司 一种乙二醇双羰基化合成丁二酸的方法和系统

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3813428A (en) * 1968-08-15 1974-05-28 Monsanto Co Production of monocarboxylic acids
US3772380A (en) * 1970-03-12 1973-11-13 Monsanto Co Production of carboxylic acids and esters
US3769329A (en) * 1970-03-12 1973-10-30 Monsanto Co Production of carboxylic acids and esters
US3845121A (en) * 1971-11-10 1974-10-29 Monsanto Co Process for separating carbonylation products from reaction mixture without catalyst decomposition
US3852346A (en) * 1972-12-26 1974-12-03 Monsanto Co Production of carboxylic acid anhydrides
FR2317269A1 (fr) * 1975-07-10 1977-02-04 Metaux Precieux Cie Procede de fabrication d'acides et d'esters alcane carboxyliques par reaction d'alcools avec le monoxyde de carbone en presence de catalyseurs contenant de l'iridium
JPS6039653B2 (ja) * 1983-04-11 1985-09-06 工業技術院長 酸素含有炭化水素化合物の製造方法
JPS6039655B2 (ja) * 1983-06-09 1985-09-06 工業技術院長 炭素数2個からなる含酸素化合物の製造方法
JPS6039654B2 (ja) * 1983-06-09 1985-09-06 工業技術院長 酸素含有炭化水素化合物の製造方法
JPS6054334A (ja) * 1983-09-02 1985-03-28 Daicel Chem Ind Ltd カルボン酸の製造法
JPS6049612B2 (ja) * 1983-10-14 1985-11-02 工業技術院長 酸素含有炭化水素化合物の製造方法
US5001259A (en) * 1984-05-03 1991-03-19 Hoechst Celanese Corporation Methanol carbonylation process
CA1228867A (en) * 1984-05-03 1987-11-03 Celanese Corporation Methanol carbonylation process
US5237097A (en) * 1990-02-09 1993-08-17 Quantum Chemical Corporation Catalytic carbonylation process
DE69108567T2 (de) * 1990-12-20 1995-08-03 Eastman Chem Co Kontinuierliches verfahren zur herstellung von essigsäureanhydrid oder einer mischung von essigsäureanhydrid und essigsäure.
GB9306409D0 (en) * 1993-03-26 1993-05-19 Bp Chem Int Ltd Process

Also Published As

Publication number Publication date
EP0618183B1 (fr) 1997-06-18
UA40617C2 (uk) 2001-08-15
CA2120407A1 (fr) 1994-10-01
US5625094A (en) 1997-04-29
JPH06340574A (ja) 1994-12-13
TW287153B (cs) 1996-10-01
EP0618183A1 (fr) 1994-10-05
SK38094A3 (en) 1995-02-08
DE69403838T2 (de) 1998-01-22
SA94140691B1 (ar) 2006-05-01
ES2105545T3 (es) 1997-10-16
DE69403838D1 (de) 1997-07-24
BR9401361A (pt) 1994-11-01
FR2703351A1 (fr) 1994-10-07
CN1053178C (zh) 2000-06-07
CN1100087A (zh) 1995-03-15
RU2128159C1 (ru) 1999-03-27
KR0166998B1 (ko) 1999-03-20
JP2517532B2 (ja) 1996-07-24
CA2120407C (fr) 1999-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ75494A3 (en) Process for preparing carboxylic acids or esters thereof
CA2225142C (en) Iridium-catalysed carbonylation process for the production of acetic acid
EP0161874B1 (en) Methanol carbonylation process
US5026908A (en) Methanol carbonylation process
US5144068A (en) Methanol carbonylation process
KR100404644B1 (ko) 알킬알콜및/또는그의반응유도체의카르보닐화방법
KR100544849B1 (ko) 카르복실산제조를위한이리듐촉매의카르보닐화방법
EP0573189B1 (en) Process for the production of acetic acid
CA2154028C (en) Process for purifying a carboxylic acid
KR0175675B1 (ko) 이리듐 기재 촉매 존재하의 카르복실산 또는 이와 상응하는 에스테르의 제조 방법
DE69608635T3 (de) Verfahren zur Herstellung von Essigsäure durch Carbonylierung des Dimethyläthers
CN101146754B (zh) 包括至少一种金属盐作为催化剂稳定剂的乙酸制备方法
DE602004013137T2 (de) Carbonylierungsprozess unter verwendung von metallkalysatoren mit dreizähnigen liganden
CA2524981C (en) Carbonylation process using metal-polydentate ligand catalysts
CA3026470A1 (en) Process for the production of acetic acid
US7741517B2 (en) Process for the production of acetic acid
KR20010051596A (ko) 아세트산의 제조 방법
US6916952B1 (en) Method for preparing acetic acid and or methyl acetate in the presence of iridium and platinum
US7884236B2 (en) Process for the production of acetic acid
US8101796B2 (en) Process for the production of acetic acid