JP2000297083A - 2,5−ジヒドロフランの製造方法 - Google Patents

2,5−ジヒドロフランの製造方法

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JP2000297083A
JP2000297083A JP11107567A JP10756799A JP2000297083A JP 2000297083 A JP2000297083 A JP 2000297083A JP 11107567 A JP11107567 A JP 11107567A JP 10756799 A JP10756799 A JP 10756799A JP 2000297083 A JP2000297083 A JP 2000297083A
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iii
dihydrofuran
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compound
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JP11107567A
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English (en)
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Yoshinori Hara
善則 原
Michael Rettoboru
マイケル レットボル
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エポキシブテンの異性化により、2,5−ジ
ヒドロフランを高転化率で且つ選択性よく製造する方法
の提供。 【解決手段】 エポキシブテンを異性化して2,5−ジ
ヒドロフランを製造する方法において、少なくともシッ
フ塩基を含有するVB、VIIB及びVIII 族から選ばれ
る元素の金属化合物とヨウ化オニウム塩とを含む触媒の
存在下、液相で異性化反応を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2,5−ジヒドロ
フランの製造方法に関する。詳しくは、エポキシブテン
を金属錯体及びオニウム塩を含む触媒を用いて異性化し
て2,5−ジヒドロフランを製造する方法に関する。
2,5−ジヒドロフランは、有機合成の原料として有用
である。
【0002】
【従来の技術】エポキシブテンを触媒を用いて異性化し
て2,5−ジヒドロフランを製造する方法については、
従来からいろいろな方法が提案されている。例えば、ヨ
ウ化オニウム塩及びルイス酸からなる触媒を用いる方法
(米国特許第5,315,019号明細書、ドイツ特許
第19539331号明細書)或いは遷移金属錯体とヨ
ウ化水素酸又は臭化水素酸とからなる触媒を用いる方法
(米国特許第3,932,468号明細書)等が開示さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法については、2,5−ジヒドロフランの選択性は
高いものの、活性が満足すべきレベルにはないという問
題がある。本発明は、高活性且つ高選択性でエポキシブ
テンの異性化反応を行う新しい2,5−ジヒドロフラン
の製造方法を提供することをその目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる事
情に鑑み鋭意検討を重ねた結果、この異性化反応におい
て、シッフ塩基を含有する特定の有機金属錯体及びヨウ
化オニウム塩を含む触媒を用いることにより、高転化率
で且つ選択性よく目的物が得られることを見い出し、本
発明を完成するに至った。
【0005】即ち、本発明の要旨は、エポキシブテンを
異性化して2,5−ジヒドロフランを製造する方法にお
いて、少なくともシッフ塩基を含有するVB、VIIB及
びVIII 族から選ばれる元素の金属化合物とヨウ化オニ
ウム塩とを含む触媒の存在下、液相で異性化反応を行う
ことを特徴とする2,5−ジヒドロフランの製造方法、
にある。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に原料として用いられるエ
ポキシブテンは、例えばブタジエンのエポキシ化により
得られるものであり、例えば特許公報WO97/102
32号或いは米国特許第4,897,498号明細書に
記載の方法に従い製造することができる。
【0007】本発明で用いられる触媒は、少なくともシ
ッフ塩基を含有するVB、VIIB及びVIII 族から選ば
れる元素の金属化合物とヨウ化オニウム塩とを含有する
触媒である。VB、VIIB及びVIII 族から選ばれる元
素の金属化合物の中、Co(III) 、Fe(III) 、Mn(I
II) の、及びV(V)=O基を有する化合物が好まし
く、これらの中、Co(III) 及びFe(III) の化合物が
特に好ましい。
【0008】また、シッフ塩基を含有する金属化合物と
しては、−N=CH−基を含むものであれば特に限定は
されないが、特に下記式で表されるビスサリチリデンエ
チレンジアミン(以下、salenと略記する)或いは
フタロシアニンのようなキレート性のシッフ塩基を含有
する有機金属錯体が好適に用いられる。
【0009】
【化2】
【0010】更にこれら金属錯体化合物はヨウ素を配位
している化合物の方がより高い活性を発現する。これら
の金属化合物は反応原料であるエポキシブテンに対して
は通常0.001〜1モル当量、好ましくは0.01〜
0.1モル当量、更に好ましくは0.01〜0.05モ
ル当量の範囲で使用される。ヨウ化オニウム塩として
は、アンモニウム塩、ホスホニウム塩及びスルホニウム
塩のいずれも用いることができるが、特に、一般式
【0011】
【化3】 N+ 1 2 3 4 - (I)
【0012】(式中、R1 、R2 、R3 及びR4 は、そ
れぞれ独立して、炭素数1〜20のアルキル基を示す)
で表されるヨウ化アンモニウム塩が好ましく用いられ
る。式(I)において、R1 、R2 、R3 及びR4 は、
炭素数1〜20、好ましくは1〜10のアルキル基であ
り、アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ヘキ
シル基、シクロヘキシル基、オクチル基等が挙げられ
る。
【0013】そして、式(I)のヨウ化アンモニウム塩
の具体例としては、例えばヨウ化テトラブチルアンモニ
ウム、ヨウ化ジメチルジヘキシルアンモニウム、ヨウ化
ジシクロヘキシルジエチルアンモニウム等が挙げられ
る。これらのヨウ化オニウム塩は上記金属化合物に対し
て、好ましくは1〜100のモル比で、更に好ましくは
1〜10のモル比で使用する。
【0014】異性化反応は、溶媒の存在下或いは非存在
下の何れでも実施しうるが、通常は原料であるエポキシ
ブテンの重合を抑えるために、溶媒を使用して均一系で
実施するのが好ましい。溶媒としては、非プロトン性の
極性溶媒が好ましく、具体的には、例えばジグライム等
のエーテル類、N−メチルピロリドン、ジメチルアセト
アミド等のアミド類、シクロヘキサノン等のケトン類、
酢酸ブチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類が挙げ
られる。中でもエーテル類の溶媒は異性化反応の活性が
高く好ましい。これらの溶媒の使用量は特に限定される
ものではないが、通常、原料のエポキシブテンに対して
0.2〜20重量倍、好ましくは1〜10重量倍程度で
ある。
【0015】本発明の異性化方法は、回分式、連続式の
何れでも実施できる。連続式とは、例えばエポキシブテ
ンと触媒成分を連続的に反応槽に供給し、反応液を抜き
出した後蒸留し、触媒成分のみを反応系に循環する方式
が考えられる。反応温度は、通常50〜180℃、好ま
しくは80〜160℃である。反応温度が低すぎると活
性が低く、また、高すぎるとエポキシブテンの重合等の
好ましくない副反応が起こる。反応圧力は特に制限はな
く、常圧ないし3MPaの範囲、好ましくは常圧から1
MPaの範囲から適宜選択される。反応時間は特に制限
がなく、触媒の量、温度等の因子で適宜選択する。回分
式で異性化反応を行う場合をより具体的に説明すると、
触媒構成成分である金属化合物とヨウ化オニウム塩を溶
媒に溶解し、この中にエポキシブテンを導入し、十分転
化する時間触媒と接触させる。反応終了後は、蒸留等の
手段により、反応液から目的の2,5−ジヒドロフラン
を分離、回収することができる。
【0016】
【実施例】以下に本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実
施例に制約されるものではない。尚、以下の例における
反応結果は、ガスクロマトグラフィーにより反応液組成
を分析した結果より、下式により求めた転化率、選択率
を示す。
【0017】
【数1】EpB転化率=100%−EpBモル%
【0018】
【数2】DHFモル%=100%−CRAモル%
【0019】
【数3】DHF分配率=DHFモル%/(DHFモル%
+CRAモル%)
【0020】但し、EpB:エポキシブテン、DHF:
2,5−ジヒドロフラン、CRA:クロトンアルデヒド
を表す。
【0021】実施例1 窒素置換した10mlのフラスコにサルコミン:Co
(salen)(0.012mol)、ヨウ素(0.0
06mmol)及び1mlのジグライムを加え室温で3
0分攪拌することによりCo(salen)I(III) を
調製した。この溶液にN+ Bu4 - (0.125mm
ol)を加え120℃で30分攪拌した後、EpBを
1.243mmol添加して120℃で1時間反応を行
った。反応後ガスクロマトグラフィーにより反応液の分
析を行った。その結果EpBの転化率は95%であり、
DHFの分配率は91.2%であった。
【0022】実施例2 10mlのフラスコにFe(salen)Cl(0.0
53mmol)、NaI(0.053mmol)及び1
mlのジグライムを加え、120℃、30分攪拌した
後、N+ Bu4 - (0.125mmol)を加えて3
0分攪拌した。その後1.243mmolのEpBを添
加して反応を開始させた。1時間の反応後、EpB転化
率 97%、DHF分配率 98.1%の成績を得た。
【0023】実施例3 実施例2と同様にしてMn(salen)Cl(0.0
53mmol)、NaI(0.053mmol)及びジ
グライム1mlを120℃で30分反応させた後、N+
Bu4 - (0.125mmol)を添加して更に30
分反応させた。この触媒液に1.243mmolのEp
Bを添加して反応を開始させた。1時間の反応後、Ep
Bの転化率は92%であり、DHFの分配率は97.2
%であった。
【0024】実施例4〜実施例6 1mlのジグライム中に金属フタロシアニン(Fe,M
n,V=O)(0.012mmol)にI2 (0.06
mmol)を加えて室温下、30分反応した。この溶液
にN+ Bu4 - (0.125mmol)を加えて12
0℃で30分放置後、EpB(0.1243mmol)
を添加して反応を開始させた。1時間の反応後の成績を
表1に纏めた。
【0025】
【表1】
【0026】比較例1 実施例1において用いたサルコミンの代わりにCoI2
(0.012mmol)を用いた以外同様の操作で反応
を行った。その結果EpB転化率は65.7%、DHF
分配率は91.5%であった。
【0027】比較例2 実施例2において用いたFe(salen)Clの代わ
りにFe(acac) 3 を用いた以外実施例2と同様の
反応を行った。EpB転化率 4%、DHF分配率 8
3.8%であった。
【0028】比較例3 実施例2において用いたFe(salen)Clの代わ
りにFeCl3 を用いた以外実施例2と同様の反応を行
った。EpB転化率 26%、DHF分配率78.5%
であった。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、シッフ塩基を含有する
VB、VIIB及びVIII 族から選ばれる元素の金属化合
物とヨウ化オニウム塩とを含む触媒を用いることによ
り、エポキシブテンの異性化を行い、高転化率で且つ選
択性よく2,5−ジヒドロフランを製造することができ
る。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシブテンを異性化して2,5−ジ
    ヒドロフランを製造する方法において、少なくともシッ
    フ塩基を含有するVB、VIIB及びVIII 族から選ばれ
    る元素の金属化合物とヨウ化オニウム塩とを含む触媒の
    存在下、液相で異性化反応を行うことを特徴とする2,
    5−ジヒドロフランの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記金属化合物が、Co(III) 、Fe(I
    II) 若しくはMn(III) の又はV(V)=O基を有する
    化合物であることを特徴とする請求項1に記載の2,5
    −ジヒドロフランの製造方法。
  3. 【請求項3】 金属化合物とヨウ化オニウム塩との仕込
    み比が1:1〜1:100(モル比)であり、且つ反応
    温度が80〜160℃であることを特徴とする請求項1
    又は2に記載の2,5−ジヒドロフランの製造方法。
  4. 【請求項4】 ヨウ化オニウム塩が一般式 【化1】 N+ 1 2 3 4 - (I) (式中、R1 、R2 、R3 及びR4 は、それぞれ独立し
    て、炭素数1〜20のアルキル基を示す)で表される少
    なくとも一種の塩であることを特徴とする請求項1ない
    し3のいずれかに記載の2,5−ジヒドロフランの製造
    方法。
  5. 【請求項5】 シッフ塩基を含有する前記金属化合物が
    Mn(III) 、Fe(III) 及びCo(III) のビスサリチリ
    デンエチレンジアミン錯体、並びにMn(III) 、Fe(I
    II) の及びV(V)=O基を有するフタロシアニン錯体
    から選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴
    とする請求項1ないし4のいずれかに記載の2,5−ジ
    ヒドロフランの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100441610C (zh) * 2006-11-11 2008-12-10 西北师范大学 高分子希夫碱-酞菁双金属配合物及其制备和应用
US12410109B2 (en) 2020-09-28 2025-09-09 Daicel Corporation Method for producing olefin and olefination reaction catalyst

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