JPH01284340A - 触媒系と、その製造法と、そのアルデヒド製造への応用 - Google Patents

触媒系と、その製造法と、そのアルデヒド製造への応用

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JPH01284340A
JPH01284340A JP1080206A JP8020689A JPH01284340A JP H01284340 A JPH01284340 A JP H01284340A JP 1080206 A JP1080206 A JP 1080206A JP 8020689 A JP8020689 A JP 8020689A JP H01284340 A JPH01284340 A JP H01284340A
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electrochemical
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JP1080206A
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Eric Paumard
エリック ポマール
Sylvain Mutez
シルヴァン ミュテ
Andre Mortreux
アンドレ モルトルー
Francis Petit
フランシス プティ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は触媒系と、その製造方法と、エチレン系不飽和
有機化合物のヒドロホルミル化によるアルデヒド製造へ
のその応用に関するものである。
発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、エチレン系不飽和化合物のヒドロホル
ミル化により、ノルマルアルデヒドの比率をできる限り
高くしたノルマルアルデヒドと分岐アルデヒドとの混合
物の製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段 本発明の第1の対象は下記(a)および(b)によって
構成される触媒系にある: (a)  式: LPtXzの少なくとも一つの白金錯
体(ここでLは白金に配位し得る少なくとも2つのリン
原子を含む有機化合物、Xはハロゲン原子である)、 ら〕 鉄とアルケンカーボネート (このアルケン基は
好ましくは2から6の炭素原子を有す′る)との間で形
成される少なくとも一つの複合化合物。
本発明の上記触媒系では、上記の白金錯体と鉄をベース
とした化合物とが、Fe/Ptの原子比が0.2から5
の間となるような比率で各々存在しているのが好ましい
本発明による上記触媒系の第1成分である上記の式:L
PtX2の少なくとも一つの白金錯体のXはフッ素、塩
素、臭素およびヨウ素の中から任意に選択でき、有機リ
ン化合物りは、例えば、下記のものにすることができる
: (1)下記式で表わされるビス(ジフェニルホスフィノ
)アルカン: (ここで、R1およびR2は水素原子および脂肪族炭化
水素基の中から選択され、この脂肪族炭化水素基は必要
に応じて官能基を有していてもよく且つ/または互いに
結合していてもよく、nは4またはそれ以上の数であり
、R1とR2は互いに同一でも、異なっていてもよい) (2)下記式で表わされるアミノホスフィン−ホスフィ
ナイト: (ここで、Rは脂肪族、脂環式または芳香族炭化水素ラ
ジカル、 R1は水素原子および炭化水素基の中から選択され、 R8とR2は互いに異っていなければならず且つ水素原
子および炭化水素基の中から選択され、この炭化水素基
は必要に応じてアルコール、チオール、チオエーテル、
アミン、イミン、酸、エステノペアミドおよびエーテル
基の中から選択される少なくとも一つの官能基を有する
していてもよく、 R6とR6は水素原子および炭化水素基の中から選択さ
れ、この炭化水素基は必要に応じて官能基を存していて
もよく、 R1とR3はこれらが結合している窒素原子および炭素
原子とともに一つの複素環を形成していてもよい。) 従って、(13,2S)(+)  I−ランス−1,2
−ビス(ジフェニルホスフィノメチル)シクロヘキサン
、114−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタンおよび
2.3−ジヒドロキシ−インプロピリデン−1,4−ビ
ス(ジフェニルホスフィノ)ブタンは、本発明の範囲に
含まれる上記式(I)の有機リン化合物の例である。ま
た、上記式(II)のいくつかの化合物と、その製法は
フランス国特許出願第2.550.201号に記載され
ている。
本発明の触媒系はさらに、鉄とアルケンカーボネート、
例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、1.2−ブチレンカーボネートおよび1,2−ヘキ
シレンカーボネートとの間に形成される少なくとも一つ
の複合化合物を含んでいる。
この複合化合物は、鉄の陽極と、陰極と、基準電極とで
構成される電気化学的セル中で、少なくとも一つのアル
ケンカーボネートを含む電気化学溶媒を還元することに
よって形成できる。この場合、所望の量の上記複合化合
物を得るのに十分な時間の間、上記陰極を基準電極に対
して約−1Vまたはそれ以下の電位に維持する。上記基
準電極は公知電極、例えば、特にAg/AgC1/Cド
、Ag/Ag”、Hg/Hg、CI□(カロメル)の中
から選択することができる。
本発明の一実施例では、上記電気化学溶媒に可溶な少量
の導電性塩、例えば、テトラ−n−ブチルアンモニウム
−へキサフルオロホスフェートの存在下で上記電気化学
溶媒の還元が実施される。
上記溶媒の還元反応はこの導電性塩の存在によって加速
され、特に、低温では大幅に加速される。
本発明による電気化学的還元工程は、一般に、上記電気
化学セルをチッ素のような不活性ガスの雰囲気内に維持
した状態で、10℃と70℃の間の温度で行われる。本
発明で用いられる上記電気化学溶媒は上記定義の少なく
とも一つのアルケンカーボネートを含むことが必要であ
るが、その他に、他の溶媒、例えば、芳香族炭化水素(
ベンゼン、トルエン、キシレン等)をアルケンカーボネ
ートと混合させて用いることもできる。
本発明の他の実施例では、所望の量の上記複合化合物を
得るのに必要な時間の間、陽極と陰極との間に10V以
上の電位差を加えた状態で、鉄の陽極と陰極とを有する
電気化学セル中で、少なくとも一つのアルケンカーボネ
ートを含む電気化学溶媒を還元することによって、上記
複合化合物が製造される。上記の製造方法の場合と同様
に、この実施例の場合にも、鉄の陽極はしだいに溶液に
溶けていく。
この実施例の場合に使用可能な陰極としては、グラファ
イト陰極と、上記電気化学溶媒に対して不活性な金属、
例えば、白金またはステンレス鋼とを挙げることができ
る。
本発明の第2の対象は上記触媒系の製造方法にある。こ
の方法は、鉄とアルケンカーボネートとの間で形成され
た少なくとも一つの複合化合物を式LPtX2で表わさ
れる少なくとも一つの白金錯体とを、この錯体の少なく
とも一つの溶媒中で、10℃とこの溶媒の沸点との間の
温度で、反応させることによって構成されている。上記
の式LPtXiの白金錯体用溶媒としては、特に、芳香
族炭化水素(例、ベンゼン、トルエンおよびキシレン)
とアルケンカーボネート、特に、アルケン基が2から6
の炭素原子を有するアルケンカーボネートとを挙げるこ
とができる。本発明方法を実施するためには、少なくと
も約10容積%のアルケンカーボネートを含む溶媒を用
いるのが好ましい。鉄をベースとした上記複合物と上記
白金錯体との間の反応時間は、当業者に周知のように、
選択した反応温度と溶媒中の反応成分の濃度によって変
わる。
例えば、反応温度が80℃の場合にはこの時間は一般に
20分以内である。
本発明方法は種々の方法で実施することができる。
第1の実施方法は、例えば、前記の電気化学的方法で鉄
とアルケンカーボネートとの複合化合物を形成し、次い
で、この鉄の複合化合物を形成した媒体中に白金錯体を
導入する方法である。この場合、上記反応に必要な溶媒
は既に上記媒体中に含まれている。
第2の実施方法は、例えば、前記の電気化学的方法で鉄
とアルケンカーボネートの複合化合物を形成し、次いで
、この鉄の複合化合物を形成した媒体から上記複合化合
物を粉末状で分離(電気化学セル中に生じた沈澱物を洗
浄し、乾燥する)し、その後、この粉末を上記反応に必
要な溶媒に白金錯体を溶解させた溶液中に導入する方法
である。
第3の実施方法は、例えば、前記の電気化学的方法によ
って、上記溶媒と上記白金錯体との存在下で、鉄とアル
ケンカーボネートの複合化合物を形成する方法である。
本発明方法として、上記のいずれの実施方法を用いた場
合においても、反応溶媒中の白金錯体の濃度は1リット
ル当り0.01モルと0.2モルの間であるのが望まし
い。
本発明の第3の対象は、上記触媒系をエチレン系不飽和
有機化合物のヒドロホルミル化によるアルデヒドの製造
への応用にある。この場合の特徴は、有効量の上記触媒
系の存在下で、約10℃と約300℃の間の温度且つ約
10バール〜約350バールの間の圧力下で、上記エチ
レン系不飽和有機化合物を一酸化炭素と水素との混合物
と反応させる点にある。上記触媒系の有効量は一般に白
金に対するエチレン系不飽和有機化合物のモル比が10
0から10.000の間になるような量である。
本発明による上記ヒドロホルミル化反応で用いられる一
酸化炭素と水素との混合物のモル比CO/ H2は一般
に約0.5〜20間である。    ゛本発明による上
記ヒドロホルミル化反応で用いられるエチレン系不飽和
有機化合物としては、下記のものを特に挙げることがで
きる: (a)  プロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1,4
−メチルペンテン−1、オクテン−1等の炭素原子が2
から12のオレフィン、 (b)  スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビ
ニル化合物、 (C)  4−ビニルヘキセンのよウナシエン。
本発明によるヒドロホルミル化反応の反応時間は、一般
に約0.5〜30時間であり、これは選択した圧力と温
度によって変わる。
以下、実施例を用いて本発明を説明するが、下記の実施
例は単なる例示であって、本発明がこれに限定されるも
のではない。
実施例1 触媒系の調製 50mgの錯体 LPtC12〔リガンドしは2.3−
ジヒドロキシ−イソプロピリデン−1,4−ビス(ジフ
ェニルホスフィノ)ブタンである〕をチッ素の存在下で
ガラス製の電気化学セル中に入れ、次いで、ベンゼン1
5calとプロピレンカーボネート10cdとの混合物
で構成された溶剤を入れた。触媒が完全に溶解した後に
、溶剤中に陰極(白金バスケット)と陽極(鉄の円筒)
とを入れ、次いで、基準電極(Ag/AgC110,1
MのN (C4H9) 、CI −プロピレンカーボネ
ート中)を入れた。温度を20℃にし、還元電位を−1
,85Vにセットし、電量計を用いて回路に流れる電流
量を測定した。この還元に必要な鉄の量は還元の前と後
とで秤量することによって測定した(一般に、この秤量
によって得られる質量差は上記回路を流れるクーロン電
気量から測定した質量に等しい)。上記の条件下では、
Fe/Ptの原子比は1である。
実施例2 スチレンのヒドロホルミル化 実施例1の触媒系を磁石棒式撹拌システムを備えた1o
Ocafのステンレススチール製オートクレーブ反応器
に入れ、次に0.68 gのスチレンを加えた。
−酸化炭素と水素の等モル混合物で構成された合成ガス
を導入した後、反応器を90℃の温度に加熱した。混合
物を撹拌しながら100バールの圧力下で、90℃で時
間t (時間で表示)反応を続けた。
その結果、転化率TT (パーセントで表示)で、エチ
ルベンゼン、2−フェニルプロパツールオヨび3−フェ
ニルプロパツールの混合物が得られた。
この混合物を分析することによってエチルベンゼンEB
の重量比率(パーセントで表示)と、分岐アルデヒドに
対するノルマルアルデヒドのモル比n/bが求められた
。下記の表には使用した触媒系に対する結果が示しであ
る。
実施例3〜8 ガラス製の電気化学セルに、窒素雰囲気中で、ベンゼン
とプロピレンカーボネートとの混合物によって構成され
る溶媒を入れた。実施例3で用いた溶媒はベンゼンを6
0%含む混合物25cm3であった。実施例4と8で用
いた溶媒はベンゼンを75%含む混合物18cm3であ
った。実施例5と6で用いた溶媒はベンゼンを75%含
む混合物250m3であった。実施例7で用いた溶媒は
ベンゼンを89%含む混合物25cm3であった。各溶
媒中に陰極(白金バスケット)と陽極(鉄の円筒)とを
入れ、温度を20℃とし、陰極と陽極との間の電圧差を
60Vにした。しだいに緑がかった沈殿物が形成される
のが見られた。この沈澱物を濾過し、洗浄によって精製
した。得られた粉末を元素分析した結果は下記の通りで
あった: C28% H4% 0  34% Fe    29% 実施例2に記載の反応器を脱気した後、この反応器中に
、窒素パージをしなから錯体LPtC+□を導入した。
この場合のりガントしは下記のものにした: (a)  実施例3〜7では、2.3−ジヒドロキシ−
イソプロビリデン−1,4−ビス(ジフェニルホスフィ
ノ)ブタン、 (b)  実施例8では、(S) N−ジフェニルホス
フィノ−2−(オキシメチレンジフェニルホスフィノ)
ピロリジン。
次いで、同じ反応器に、上記の粉末を、Fe/Ptの原
子比が1となるような量(ただし、実施例5と6の場合
には、この比をそれぞれ0.5と2.5にした)だけ、
撹拌下に添加し、次いで、スチレンを、スチレン/白金
のモル比が100となるような量だけ添加した。その後
、反応器に一酸化炭素と水素との等モル混合物によって
構成される合成ガスを吹き込んだ後に、反応器を100
バールの圧力下で90℃の温度に加熱した。次いで、こ
の混合物を撹拌下に置いた。下記の表に示す所定の時間
t(時間)の経過後に、反応器を冷却し、ガス状混合物
を除去した。液相を回収しガスクロマトグラフで分析し
た。得られた結果は、実施例2の結果とともに、下記の
表にまとめて示しである。
実施例9 ヘキセン−1のヒドロホルミル化 実施例8を繰り返したが、スチレンの代わりにヘキセン
−1を用い、溶媒としてベンゼンを60%含む混合物2
5cm’を用い、反応時間は15時間とした。この結果
、転化率100%で、ヘキサン15重量%とn−ヘプタ
ナールと2−メチルヘキサナール85重量%との混合物
が得られた。この混合物中の分岐アルデヒドに対するノ
ルマルアルデヒドのモル比n / bは11.5であっ
た。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)式: LPtX_2 (ここで、Lは白金に配位し得る少なくとも2つのリン
    原子を含む有機化合物、Xはハロゲン原子である) で表わされる少なくとも一つの白金錯体と、 (b)鉄とアルケンカーボネート (ここで、アルケン基は2から6の炭素原子を有する)
    との間に形成される少なくとも一つの複合化合物と、に
    よって構成されることを特徴とする触媒系。
  2. (2)上記Lが式: ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (ここで、R_1およびR_2は水素原子および脂肪族
    炭化水素基の中から選択され、この脂肪族炭化水素基は
    必要に応じて官能基を有していてもよく且つ/または互
    いに結合していてもよく、nは4またはそれ以上の数で
    あり、R_1とR_2は互いに同一でも、異なっていて
    もよい) で表わされるビス(ジフェニルホスフィノ)アルカンで
    あることを特徴とする請求項1に記載の触媒系。
  3. (3)上記Lが式: ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (ここで、Rは脂肪族、脂環式または芳香族炭化水素基
    であり、 R_1は水素原子および炭化水素基の中から選択され、 R_3とR_4は互いに異っていなければならず且つ水
    素原子および炭化水素基の中から選択され、この炭化水
    素基は必要に応じてアルコール、チオール、チオエーテ
    ル、アミン、イミン、酸、エステル、アミドおよびエー
    テル基の中から選択される少なくとも一つの官能基を有
    することができ、 R_5とR_6は水素原子および炭化水素基の中から選
    択され、この炭化水素基は必要に応じて官能基を含むこ
    とができ、 R_1とR_3はこれらが結合している窒素原子および
    炭素原子とともに一つの複素環を形成していてもよい) で表わされるアミノホスフィン−ホスフィナイトである
    ことを特徴とする請求項1に記載の触媒系。
  4. (4)上記白金錯体と上記の鉄をベースとした複合化合
    物とが、Fe/Ptの原子比が0.2から5の間となる
    ような比率で存在することを特徴とする請求項1から3
    のいずれか一項に記載の触媒系。
  5. (5)上記の鉄とアルケンカーボネートとの間に形成さ
    れる少なくとも一つの複合化合物を、上記の式LPtX
    _2を有する少なくとも一つの白金錯体と、この錯体の
    少なくとも一つの溶媒中で、10℃とこの溶媒の沸点と
    の間の温度で反応させることを特徴とする請求項1に記
    載の触媒系の製造方法。
  6. (6)鉄の陽極と白金の陰極と基準電極とを有する電気
    化学セル中で、上記複合化合物を所望の量得るのに必要
    な時間の間、上記陰極を上記基準電極に対して−1V以
    下の電位に維持した状態で、少なくとも一つのアルケン
    カーボネートを含む電気化学溶媒を還元することによっ
    て上記の鉄とアルケンカーボネートとの間に形成される
    複合化合物を形成させることを特徴とする請求項5に記
    載の方法。
  7. (7)所望の量の上記複合化合物を得るのに必要な時間
    の間、陽極と陰極との間に10V以上の電位差を加えた
    状態で、鉄の陽極と陰極とを有する電気化学セル中で少
    なくとも一つのアルケンカーボネートを含む電気化学溶
    媒を還元することによって上記の鉄とアルケンカーボネ
    ートとの間に形成される複合化合物を形成させることを
    特徴とする請求項5に記載の方法。
  8. (8)上記電気化学溶媒の還元を、この溶媒に可溶な少
    量の導電性塩の存在下で行うことを特徴とする請求項6
    または7に記載の方法。
  9. (9)上記電気化学溶媒の還元を、上記電気化学セルを
    不活性ガス雰囲気下に維持した状態で、10℃から70
    ℃の間の温度で行うことを特徴とする請求項6から8の
    いずれか一項に記載の方法。
  10. (10)上記電気化学溶媒が、上記アルケンカーボネー
    トと混合された芳香族炭化水素をさらに含むことを特徴
    とする請求項6から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. (11)白金錯体用の上記溶媒が芳香族炭化水素および
    アルケンカーボネートの中から選択されることを特徴と
    する請求項5に記載の方法。
  12. (12)上記溶媒が少なくとも25容積%のアルケンカ
    ーボネートを含むことを特徴とする請求項11に記載の
    方法。
  13. (13)上記反応溶媒中の白金錯体の濃度が1リットル
    当り0.01から0.2モルの間であることを特徴とす
    る請求項5から12のいずれか一項に記載の方法。
  14. (14)エチレン系不飽和有機化合物のヒドロホルミル
    化によるアルデヒドの製造方法において、10℃〜30
    0℃の範囲の温度且つ1バール〜350バールの間の圧
    力下で、有効量の請求項1に記載の触媒系の存在下で、
    上記エチレン系不飽和有機化合物を一酸化炭素と水素と
    の混合物と反応させることを特徴とする方法。
  15. (15)上記のエチレン系不飽和有機化合物が、2から
    12の炭素原子を有するオレフィン、芳香族ビニル化合
    物およびジエンの中から選択されることを特徴とする請
    求の範囲第14項に記載の方法。
JP1080206A 1988-03-30 1989-03-30 触媒系と、その製造法と、そのアルデヒド製造への応用 Pending JPH01284340A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8804192 1988-03-30
FR8804192A FR2629367B1 (fr) 1988-03-30 1988-03-30 Systeme catalytique, son procede de preparation et son application a la fabrication d'aldehydes

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US (1) US5024983A (ja)
EP (1) EP0335765B1 (ja)
JP (1) JPH01284340A (ja)
AT (1) ATE66168T1 (ja)
DE (1) DE68900196D1 (ja)
ES (1) ES2023527B3 (ja)
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