JPH013145A - Method for producing carboxylic acid - Google Patents
Method for producing carboxylic acidInfo
- Publication number
- JPH013145A JPH013145A JP62-156089A JP15608987A JPH013145A JP H013145 A JPH013145 A JP H013145A JP 15608987 A JP15608987 A JP 15608987A JP H013145 A JPH013145 A JP H013145A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- catalyst
- carboxylic acid
- reaction
- water
- 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.)
- Granted
Links
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明はカルボン酸の製造方法に関し、さらに詳しく
言うと、酸触媒の存在下にオレフィンと水とを反応させ
る、いわゆるコツホ反応を利用したカルボン酸の製造方
法において、耐加水分解性に優れ、たとえば塗料や溶剤
の分野にも好適に利用することのできるカルボン酸エス
テルにエステル化することのできるカルボン酸の製造方
法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing carboxylic acid, and more specifically, the present invention relates to a method for producing carboxylic acid, and more specifically, a method for producing carboxylic acid using the so-called Kotsuto reaction, in which an olefin and water are reacted in the presence of an acid catalyst. The present invention relates to a method for producing a carboxylic acid that can be esterified into a carboxylic acid ester that has excellent hydrolysis resistance and can be suitably used, for example, in the fields of paints and solvents.
[従来の技術およびその問題点]
塩酸、硫酸、リン酸、三フフ化ホウ素などの酸触媒の存
在下に、オレフィンと一酩化炭素と水とを反応させて、
原料のオレフィンの炭素数よりも炭素数が1個多いカル
ボン酸を製造する方法はコツホ反応として周知である。[Prior art and its problems] In the presence of an acid catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, or boron trifluoride, an olefin, carbon monofluoride, and water are reacted.
A method for producing a carboxylic acid having one more carbon atoms than the raw material olefin is well known as the Kotsuto reaction.
このコツホ反応を利用したカルボン酸の製造方法は従来
より種々提案されてきた。Various methods for producing carboxylic acids using this Kotsuho reaction have been proposed in the past.
そして、コツホ反応を利用した従来の方法により得られ
る反応生成物は、第3級カルボン酸を主としたカルボン
酸の混合物であることが知られている[特公昭4日−3
5048号公報、特開昭49−48818号公報、R,
ヨネダら、ケミストリーレター、す遅、807−610
、相馬芳枝ら、油化学、第30巻第5号第265〜2
69頁(1981) 、相馬芳枝、有機合成化学、第4
1巻第6号第561〜569頁(1983)等参照。]
。It is known that the reaction product obtained by the conventional method using the Kotsuho reaction is a mixture of carboxylic acids, mainly tertiary carboxylic acids.
No. 5048, JP-A No. 49-48818, R,
Yoneda et al., Chemistry Letter, Slow, 807-610
, Yoshie Soma et al., Oil Chemistry, Vol. 30, No. 5, No. 265-2
69 pages (1981), Yoshie Soma, Organic Synthetic Chemistry, No. 4
See Vol. 1, No. 6, pp. 561-569 (1983), etc. ]
.
しかしながら、これらの反応生成物をエステル化して得
られるカルボン酸エステルは、耐加水分解性が十分とは
言い難く、たとえば塗料や溶剤の分野に利用するには必
ずしも好適ではなかった。However, carboxylic acid esters obtained by esterifying these reaction products cannot be said to have sufficient hydrolysis resistance, and are not necessarily suitable for use in the fields of paints and solvents, for example.
[発明の目的]
この発明の目的は、前記問題を解消し、耐加水分解性に
優れ、たとえば塗料や溶剤の分野にも好適に利用するこ
とのできるカルボン酸エステルにエステル化することの
できるカルボン酸の製造方法を提供することである。[Objective of the Invention] The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a carboxylic acid ester that can be esterified into a carboxylic acid ester that has excellent hydrolysis resistance and can be suitably used in the fields of paints and solvents, for example. An object of the present invention is to provide a method for producing acid.
[前記目的を達成するための手段]
前記目的を達成するために、この発明者が鋭意検討を重
ねた結果、特定の酸触媒の存在下に、特定のオレフィン
と一酸化炭素と水とを特定の条件下に反応させると、そ
の立体障害の故にエステル化が困難比あり、また、エス
テル化した場合には十分な耐加水分解性を有する安定し
たエステル化物を与えるようなカルボン酸が得られるこ
とを見い出してこの発明に到達した。[Means for achieving the above object] In order to achieve the above object, as a result of extensive studies, the inventor identified a specific olefin, carbon monoxide, and water in the presence of a specific acid catalyst. When reacted under the following conditions, esterification is difficult due to steric hindrance, and when esterified, a carboxylic acid is obtained that provides a stable esterified product with sufficient hydrolysis resistance. We discovered this and arrived at this invention.
すなわち、この発明の概要は、硫酸からなる触媒、硫酸
およびリン酸からなる触媒、三フフ化ホウ素および水よ
りなる触媒、硫酸、三フフ化ホウ素および水よりなる触
媒、硫酸、リン酸、三フッ化ホウ素および水からなる触
媒ならびにリン酸、三フッ化ホウ素および水からなる触
媒よりなる群から選択される少なくとも一種であって、
その酸強度が−8,2〜−6の範囲内にある触媒の存在
下に、イソブチレンオリゴマーと一酸化炭素と水とを、
圧力2〜40kg/cm2の条件下に反応させることを
特徴とするカルボン酸の製造方法である。That is, the outline of this invention is as follows: a catalyst made of sulfuric acid, a catalyst made of sulfuric acid and phosphoric acid, a catalyst made of boron trifluoride and water, a catalyst made of sulfuric acid, boron trifluoride and water, a catalyst made of sulfuric acid, phosphoric acid and trifluoride. At least one selected from the group consisting of a catalyst consisting of boron oxide and water and a catalyst consisting of phosphoric acid, boron trifluoride and water,
isobutylene oligomer, carbon monoxide and water in the presence of a catalyst whose acid strength is in the range of -8.2 to -6,
This is a method for producing carboxylic acid, which is characterized in that the reaction is carried out under pressure conditions of 2 to 40 kg/cm2.
前記イソブチレンオリゴマーは、インブチレン分子が、
たとえば塩酸、硫酸、三フッ化ホウ素などのルイス酸触
媒等の存在下に、2〜12個程度重合してなるオリゴマ
ーであり、通常の場合には、末端に二重結合を有するも
のが合成されるが、触媒作用により不飽和結合が逐次的
に分子内部に転位して内部オレフィンに異性化されたも
のも含有する。In the isobutylene oligomer, the inbutylene molecule is
For example, it is an oligomer formed by polymerizing about 2 to 12 molecules in the presence of a Lewis acid catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid, or boron trifluoride. Usually, oligomers with a double bond at the end are synthesized. However, it also includes those whose unsaturated bonds are sequentially rearranged into the interior of the molecule by catalytic action and isomerized into internal olefins.
好ましいイソブチレンオリゴマーは、たとえば次の一般
式[I]および[nlで示すことができる。Preferred isobutylene oligomers can be represented by the following general formulas [I] and [nl, for example.
・・・・・ [I]
(ただし、mは0−10の整数を表わす、)・・拳・・
[nl
(ただし、nは0−10の整数を表わす。)この発明に
おいて、これらのイソブチレンオリゴマーは1種単独で
使用してもよいし、2種以上の混合物として使用しても
よい。・・・・・・ [I] (However, m represents an integer from 0 to 10)...Fist...
[nl (However, n represents an integer from 0 to 10.) In this invention, these isobutylene oligomers may be used alone or in a mixture of two or more.
特に好ましいイソブチレノリボマーは、インブチレンの
二量体および三量体である。インブチレンの二量体にあ
っては、2,4.4−)リメチルペンテンー1および2
,4.4−)リメチルペンテンー2を合わせて80%以
上、ならびに2,3.4− )リメチルペンテン−1お
よび2,3.4−トリメチルペンテン−2を合せて5〜
15%でこれらを少くとも含むジイソブチレン混合物、
およびインブチレンの三量体にあっては、2.4,4,
8.8−ペンタメチル−1−ヘキセンおよび2゜4.4
.B、8−ペンタメチル−2−ヘキセンなどの分岐した
炭素数12のオレフィンを80%以上で含有するトリイ
ンブチレン混合物が好ましい。Particularly preferred isobutylene ribomers are dimers and trimers of imbutylene. In the dimer of inbutylene, 2,4,4-)limethylpentene-1 and 2
, 4.4-) 80% or more in total of remethylpentene-2, and 5 to 5% in total of 2,3.4-) remethylpentene-1 and 2,3.4-trimethylpentene-2
diisobutylene mixtures containing at least 15% of these;
and in the trimer of inbutylene, 2.4,4,
8.8-Pentamethyl-1-hexene and 2°4.4
.. B, a triyne butylene mixture containing 80% or more of a branched C12 olefin such as 8-pentamethyl-2-hexene is preferred.
前記−酸化炭素は、純粋のものが好ましいが、水性ガス
、発生炉ガス、コークス炉ガスなどから得られる一酸化
炭素含有ガスを使用することもできる。The carbon oxide is preferably pure, but carbon monoxide-containing gases obtained from water gas, generator gas, coke oven gas, etc. can also be used.
前記水は、純粋のものが最も好ましく、蒸留水、イオン
交検水などを使用することもできる。The water is most preferably pure, and distilled water, ion exchange water, etc. can also be used.
この発明において使用に供する触媒は、硫酸からなる触
媒、硫酸およびリン酸からなる触媒、三フッ化ホウ素お
よび水よりなる触媒、硫酸、−三フフ化ホウ素および水
よりなる触媒、硫酸、リン酸、三フッ化ホウ素および水
からなる触媒ならびにリン酸、三フッ化ホウ素および水
からなる触媒よりなる群から選択される少なくとも一種
からなリ、さらに金属酸化物を含有していてもよい。The catalysts used in this invention include a catalyst made of sulfuric acid, a catalyst made of sulfuric acid and phosphoric acid, a catalyst made of boron trifluoride and water, a catalyst made of sulfuric acid, boron trifluoride and water, sulfuric acid, phosphoric acid, It consists of at least one selected from the group consisting of a catalyst consisting of boron trifluoride and water and a catalyst consisting of phosphoric acid, boron trifluoride and water, and may further contain a metal oxide.
好ましい触媒としては、たとえば、硫酸単独の触媒、硫
酸とリン酸との組合せからなる触媒、硫酸と三フフ化ホ
ウ素との組合せからなる触媒、リン酸と三フッ化ホウ素
との組合せからなる触媒などである。Preferred catalysts include, for example, a catalyst consisting of sulfuric acid alone, a catalyst consisting of a combination of sulfuric acid and phosphoric acid, a catalyst consisting of a combination of sulfuric acid and boron trifluoride, a catalyst consisting of a combination of phosphoric acid and boron trifluoride, etc. It is.
この発明においては、前記のいずれの触媒を使用するに
せよ、使用する触媒の酸強度が−9,2〜−6(好まし
くは−9,0〜−6,5)であることが重要である。In this invention, regardless of which catalyst is used, it is important that the acid strength of the catalyst used is -9,2 to -6 (preferably -9,0 to -6,5). .
ここで、前記酸強度とはハメットの酸度関数HOを言う
。Here, the acid strength refers to Hammett's acidity function HO.
また、使用に供する触媒の酸強度が−6よりも大きいと
、カルボニル化反応が惹起し難くなり、オレフィンの重
合や異性化が起こる傾向が大きくなる。また、−9,2
よりも小さいと、インブチレンの骨格を保持したまま、
カルボニル化が起こり易くなり、また、インブチレンへ
の開裂が激しくなってピバリン酸(C5酸)が多く生成
する傾向が大きくなる。Furthermore, if the acid strength of the catalyst used is greater than -6, the carbonylation reaction will be difficult to induce, and the tendency for olefin polymerization or isomerization to occur will increase. Also, -9,2
If it is smaller than , while retaining the inbutylene skeleton,
Carbonylation becomes more likely to occur, and cleavage to inbutylene becomes more intense, resulting in a greater tendency to produce a large amount of pivalic acid (C5 acid).
この触媒として、たとえば硫酸とリン酸との組合せから
なるとともに前記酸強度の範囲内の値を有する触媒を使
用する場合、硫酸は、触媒中の濃度として、通常、30
〜90重量%であり、好ましくは40〜80重量%であ
る。When using a catalyst consisting of a combination of sulfuric acid and phosphoric acid and having a value within the above acid strength range, the concentration of sulfuric acid in the catalyst is usually 30
~90% by weight, preferably 40-80% by weight.
この硫酸およびリン酸からなる混合物中には、Jdi、
酸およびリン酸に含まれる水または別途添加される水が
存在しても良い。その水の含有率は、通常、25重量%
以下である。In this mixture consisting of sulfuric acid and phosphoric acid, Jdi,
Water contained in the acid and phosphoric acid or added separately may also be present. Its water content is usually 25% by weight
It is as follows.
硫酸と三フッ化ホウ素との組合せからなる触媒、リン酸
と三フフ化ホウ素との組合せからなる触媒などにつき、
前記酸強度の範囲内の値を有する触媒とするために、硫
酸、リン酸あるいは三フッ化ホウ素それぞれがどのよう
な濃度でなければならないかは、実験により適宜に決定
することができる。Regarding catalysts consisting of a combination of sulfuric acid and boron trifluoride, catalysts consisting of a combination of phosphoric acid and boron trifluoride, etc.
The concentration of each of sulfuric acid, phosphoric acid, or boron trifluoride that should be used in order to obtain a catalyst having a value within the above acid strength range can be appropriately determined by experiment.
触媒の調製方法については、特に制限がなく、たとえば
硫酸、リン酸あるいは三フッ化ホウ素を通常の混合操作
により予め混合することにより硫酸、リン酸あるいは三
フッ化ホウ素含有の触媒液を調製しておき、触媒使用時
に、この触媒液をそのまま、あるいは希釈して使用して
もよいし、さらにこの触媒液に金属酸化物を添加混合し
てから、この金属酸化物含有の触媒液を反応系に添加し
てもよい。There are no particular restrictions on the method for preparing the catalyst; for example, a catalyst solution containing sulfuric acid, phosphoric acid, or boron trifluoride may be prepared by pre-mixing sulfuric acid, phosphoric acid, or boron trifluoride using a normal mixing operation. Then, when using the catalyst, this catalyst liquid may be used as it is or diluted, or after adding and mixing a metal oxide to this catalyst liquid, this metal oxide-containing catalyst liquid is added to the reaction system. May be added.
硫酸、リン酸あるいは三フッ化ホウ素および金属酸化物
とを予め混合vA製しておいて、この金属酸化物含有の
触媒液を前述のようにして使用してもよい。Sulfuric acid, phosphoric acid or boron trifluoride and a metal oxide may be mixed in advance to prepare a catalyst solution, and this metal oxide-containing catalyst liquid may be used as described above.
さらにまた、原料であるイソブチレンオリゴマー、−酸
化炭素および水の混合物に、この発明における触媒を形
成する各成分(触媒成分)、および必要に応じて金属酸
化物のそれぞれを同時にあるいは順次に添加してもよい
。なお、順次に添加する場合、触媒成分の添加順序には
制限がない。Furthermore, each component forming the catalyst of the present invention (catalyst component) and, if necessary, each of the metal oxides may be added simultaneously or sequentially to the mixture of isobutylene oligomer, carbon oxide, and water as raw materials. Good too. In addition, when adding catalyst components sequentially, there is no restriction on the order in which the catalyst components are added.
そしてまた、反応容器中に触媒成分を添加しておき、そ
こに原料を添加するようにしてもよい。Alternatively, the catalyst component may be added to the reaction vessel, and the raw materials may be added thereto.
いずれにしても、イソブチレンオリゴマーと一酸化炭素
と氷とが反応する際に、硫酸からなる触媒、硫酸および
リン酸からなる触媒、三フッ化ホウ素および水よりなる
触媒、′&i酸、三フッ化ホウ素および水よりなる触媒
、硫酸、リン酸、五フッ化ホウ素および氷からなる触媒
ならびにリン酸、三フフ化ホウ素および水からなる触媒
よりなる群から選択される少なくとも一種、さらに要す
れば金属酸化物を含有する触媒が存在するような状態に
なっていればよい。In any case, when isobutylene oligomer, carbon monoxide, and ice react, a catalyst consisting of sulfuric acid, a catalyst consisting of sulfuric acid and phosphoric acid, a catalyst consisting of boron trifluoride and water, '&i acid, trifluoride At least one selected from the group consisting of a catalyst consisting of boron and water, a catalyst consisting of sulfuric acid, phosphoric acid, boron pentafluoride and ice, and a catalyst consisting of phosphoric acid, boron trifluoride and water, and if necessary metal oxidation. It suffices if the state is such that a catalyst containing the substance is present.
金属酸化物としては、たとえば酸化第一銅、酸化銀、酸
化金などが挙げられ、金属銅や二価の銅化合物との混合
物として使用することもできるが、好ましいのは酸化第
一銅である。Examples of metal oxides include cuprous oxide, silver oxide, gold oxide, etc., and they can also be used as a mixture with metallic copper or divalent copper compounds, but cuprous oxide is preferred. .
触媒の一成分として、前記金属酸化物、特に酸化第一銅
を使用する場合に、この金属酸化物の使用量は、硫酸か
らなる触媒、硫酸およびリン酸からなる触媒、二フフ化
ホウ素および水よりなる触媒、硫酸、三フッ化ホウ素お
よび水よりなる触媒、硫酸、リン酸、三フフ化ホウ素お
よび水からなる触媒ならびにリン酸、三フッ化ホウ素お
よび水からなる触媒よりなる群から選択される少なくと
も一種の重量に対して、通常、0.1〜4重量%であり
、好ましくは0.2〜2重量%である。When using the metal oxide, in particular cuprous oxide, as a component of the catalyst, the amount of this metal oxide used can be as follows: a catalyst consisting of sulfuric acid, a catalyst consisting of sulfuric acid and phosphoric acid, boron difluoride and water. a catalyst consisting of sulfuric acid, boron trifluoride and water; a catalyst consisting of sulfuric acid, phosphoric acid, boron trifluoride and water; and a catalyst consisting of phosphoric acid, boron trifluoride and water. The amount is usually 0.1 to 4% by weight, preferably 0.2 to 2% by weight, based on the weight of at least one type.
この金属酸化物の重量が0.1重量%未満であると、オ
レフィン重合油の生成が増加する傾向があり、4重量%
を超えても反応成績にはあまり向上が見られず、むしろ
水の生成によって、触媒の酸強度が上昇し、カルボニル
化活性が低下することがある。When the weight of this metal oxide is less than 0.1% by weight, the production of olefin polymerized oil tends to increase, and 4% by weight
Even if it exceeds 100%, the reaction results do not improve much, and on the contrary, the acid strength of the catalyst increases due to the production of water, and the carbonylation activity may decrease.
触媒の使用量は、イソブチレンオリゴマーのオレフィン
1モルに対して少くとも3モル以上の硫酸、三フフ化ホ
ウ素または硫酸および三フフ化ホウ素を含有する触媒と
なるようにtIRf!5されていれば良い。The amount of the catalyst to be used is such that the catalyst contains at least 3 moles of sulfuric acid, boron trifluoride, or sulfuric acid and boron trifluoride per mole of olefin in the isobutylene oligomer. It would be good if it was 5.
この発明の方法において、反応圧力(ゲージ圧)は、2
〜40kg/cm2、女子ましくは4〜20kg/c層
2である。In the method of this invention, the reaction pressure (gauge pressure) is 2
-40 kg/cm2, preferably 4-20 kg/cm layer 2 for women.
反応圧力が40kg/c+m?を超えると、耐加水分解
性に劣るエステル化物を与えるカルボン酸たとえば2.
2,4.4−テトラメチルペンタン酸が多量に生成する
。この理由は、40kg/c層2を超える比較的に高圧
の条件下ではイソブチレンオリゴマーがその骨格を維持
したまま、2,2,4.4−テトラメチルペンタン酸に
なるのに対して、2〜40 kg/c層2の比較的に低
圧下ではイソブチレンオリゴマーの炭素骨格が一連の異
性化を繰り返して2,2,4.4−テトラメチルペンタ
ン酸よりも化学的に安定な、換言すれば不活性なカルボ
ン酸になるためであると思われる。一方、反応圧力が2
kg/cm2よりも低い場合には、オレフィンのみの
重合が起こり、反応が十分に進行しないことがある。The reaction pressure is 40kg/c+m? If it exceeds the carboxylic acid which gives an esterified product with poor hydrolysis resistance, for example 2.
A large amount of 2,4,4-tetramethylpentanoic acid is produced. The reason for this is that under relatively high pressure conditions exceeding 40 kg/c layer 2, isobutylene oligomer maintains its skeleton and becomes 2,2,4.4-tetramethylpentanoic acid, whereas 2- 40 kg/c Under the relatively low pressure of Layer 2, the carbon skeleton of the isobutylene oligomer undergoes a series of isomerizations, resulting in a chemically more stable compound than 2,2,4,4-tetramethylpentanoic acid, in other words, an inorganic compound. This seems to be because it becomes an active carboxylic acid. On the other hand, the reaction pressure is 2
If it is lower than kg/cm2, only olefin will be polymerized and the reaction may not proceed sufficiently.
反応温度は、通常、0〜50℃である。反応温度が0℃
よりも低いと、反応速度が低下する。−方、50℃より
も高いと、硫酸スラッジ、硫酸エステルなどが増加する
。The reaction temperature is usually 0 to 50°C. Reaction temperature is 0℃
If it is lower than , the reaction rate will decrease. - On the other hand, if the temperature is higher than 50°C, sulfuric acid sludge, sulfuric esters, etc. will increase.
反応時間は、通常、供給時間として45〜120分間お
よび攪拌時間として30〜120分間を合わせた時間で
十分である。The reaction time is usually sufficient for a total of 45 to 120 minutes as the feeding time and 30 to 120 minutes as the stirring time.
この発明の方法では、コツホ反応により目的物であるカ
ルボン酸が生成するのであるが、たとえばジイソブチレ
ンを原料とする場合には、エステル化したときの耐加水
分解性に優れるところの、換言するとエステル化が困難
であるところの、2−エチル−2,3,3−)ジメチル
ブタン酸:CH3CH3
CH3−G−G −(J2− CH3
CH3C00H
2−イソプロピル−2,3−ジメチルブタン酸;CH3
CH3CH3
CH3−CH−C−CH−CH3
0OH
2,2,3,3−テトラメチルペンタン酸;C0OHC
H3
2,2,3,4−テトラメチルペンタン酸;CH30H
3CH3
およびその他のカルボン酸の混合物が同時に生成する。In the method of this invention, the target carboxylic acid is produced by the Kotsuto reaction. For example, when diisobutylene is used as a raw material, it has excellent hydrolysis resistance when esterified. 2-ethyl-2,3,3-)dimethylbutanoic acid: CH3CH3 CH3-G-G -(J2- CH3 CH3C00H 2-isopropyl-2,3-dimethylbutanoic acid; CH3
CH3CH3 CH3-CH-C-CH-CH3 0OH 2,2,3,3-tetramethylpentanoic acid; C0OHC
H3 2,2,3,4-tetramethylpentanoic acid; CH30H
A mixture of 3CH3 and other carboxylic acids is produced simultaneously.
また、生成物には第3級カルボン酸に限らず、第2級カ
ルボン酸を含むこともある。Furthermore, the product may contain not only tertiary carboxylic acid but also secondary carboxylic acid.
反応の終了後、得られる反応生成液からたとえばn−ペ
ンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等
の脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の
芳香族炭化水素などの有機溶媒を用いて抽出した後、水
洗して抽出溶媒を除去することによって、第3級カルボ
ン酸を主成分とする混合物としてのカルボン酸を得るこ
とができる。After completion of the reaction, organic solvents such as aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, and n-octane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene are extracted from the reaction product liquid obtained. After extraction using the carboxylic acid, the extraction solvent is removed by washing with water to obtain a carboxylic acid as a mixture containing tertiary carboxylic acid as a main component.
このカルボン酸は、それ自体を組成物として、またカル
ボン酸をエステル化反応に供することにより得られる反
応生成物(主成分はカルボン酸のエステル混合物であり
、未反応のカルボン酸を若干量で含有することもある。This carboxylic acid can be used as a composition itself or as a reaction product obtained by subjecting a carboxylic acid to an esterification reaction (the main component is an ester mixture of carboxylic acids, containing a small amount of unreacted carboxylic acid). Sometimes I do.
)を種々の用途に供することができる。また、混合物と
しての前記カルボン酸中の各カルボン酸を種々の用途に
供するときは、カルボン酸の混合物を公知の分離精製処
理に供して、各カルボン酸を分離すれば良い。) can be used for various purposes. Further, when each carboxylic acid in the mixture of carboxylic acids is used for various purposes, the mixture of carboxylic acids may be subjected to a known separation and purification treatment to separate each carboxylic acid.
この発明の方法においては、前記抽出溶媒から触媒液を
回収し、この回収触媒液を反応系に循環して再使用に供
することができる。触媒の一1視分として金属酸化物を
用いた場合には、触媒液の回収を、金属酸化物の酸化不
可使な雰囲気下に行なうのが好ましい。酸化的雰囲気下
に触媒液の回収を行なうと、金属酸化物が酸化されて触
媒活性が低ドし、回収触媒を再使用した場合にカルボン
酸の収率が低下することがある。In the method of this invention, the catalyst liquid can be recovered from the extraction solvent, and the recovered catalyst liquid can be circulated to the reaction system for reuse. When a metal oxide is used as a component of the catalyst, it is preferable to recover the catalyst liquid under an atmosphere in which the metal oxide cannot be oxidized. When the catalyst liquid is recovered in an oxidizing atmosphere, the metal oxide is oxidized and the catalyst activity is lowered, and when the recovered catalyst is reused, the yield of carboxylic acid may be lowered.
この発明の方法により得られるカルボン酸はいずれも耐
加水分解性に優れるエステル化物をIj−えるカルボン
酸、たとえば2−エチル−2,2,3−)リメチルブタ
ン酸、2−イソプロピル−2,3−ジメチルブタン酩、
2,2,3.3−テトラメチルペンタン酸および2,2
,3.4−テトラメチルペンタン酸等の混合物を主成分
とするものであるから、エステル化物としてたとえば塗
料や溶剤の分野にも好適に利用することができる。The carboxylic acids obtained by the method of the present invention are all carboxylic acids that yield esterified products with excellent hydrolysis resistance, such as 2-ethyl-2,2,3-)limethylbutanoic acid, 2-isopropyl-2,3- dimethylbutane,
2,2,3.3-tetramethylpentanoic acid and 2,2
, 3,4-tetramethylpentanoic acid and the like, it can be suitably used as an esterified product in the fields of paints and solvents, for example.
[発明の効果]
この発明によると、
(1) それ自体の立体障害の故にエステル化を受に
くく、したがって、エステル化したときの耐加水分解性
に優れた安定なカルボン酸を得ることができるので、応
用範囲が広く、
(2)シかも、触媒液を回収して再使用に供すれば、触
媒の有効利用を図ることができる、等の利点を有する工
業的に優れたカルボン酸の製造方法を提供することがで
きる。[Effects of the Invention] According to the present invention, (1) It is possible to obtain a stable carboxylic acid that is not susceptible to esterification due to its own steric hindrance and has excellent hydrolysis resistance when esterified. (2) An industrially excellent method for producing carboxylic acids that has the following advantages: (2) If the catalyst liquid is recovered and reused, the catalyst can be used effectively; can be provided.
[実施例]
次に、この発明の実施例および比較例を示し、この発明
についてさらに具体的に説明する。[Example] Next, Examples and Comparative Examples of the present invention will be shown to further specifically explain the present invention.
(実施例1)
硫酸85重量%を含有する水溶液からなる触媒150+
nJJを、反応容器内に仕込み、この反応容器内を十分
に一酸化炭素で置換した後、これを攪拌しながら、飽和
状態になるまで一酸化炭素を吸収させた。(Example 1) Catalyst 150+ consisting of an aqueous solution containing 85% by weight of sulfuric acid
After nJJ was charged into a reaction vessel and the interior of the reaction vessel was sufficiently replaced with carbon monoxide, carbon monoxide was absorbed while stirring until a saturated state was reached.
次に、反応温度を25℃に維持するとともに反応圧力を
5 kg/c+*2に維持しつつ、反応容器内にジイソ
ブチレン0.3モルを供給し、このジインブチレンと一
酸化炭素とを反応させた。なお、反応中に消費されて減
少した一酸化炭素は、所定の圧力を保つように補給した
。Next, while maintaining the reaction temperature at 25°C and the reaction pressure at 5 kg/c+*2, 0.3 mol of diisobutylene was supplied into the reaction vessel, and this diimbutylene and carbon monoxide were allowed to react. Ta. Note that carbon monoxide, which was consumed and decreased during the reaction, was replenished to maintain a predetermined pressure.
1.5時間の反応時間の経過後、ジイソブチレンの供給
を停止し、そのままさらに1時間攪拌した。その後、等
量の水を加えた。After 1.5 hours of reaction time had elapsed, the supply of diisobutylene was stopped, and the mixture was stirred for an additional 1 hour. Then an equal amount of water was added.
このようにして得られた反応混合物を、水で3倍に希釈
した後、n−へキサ7200m文で3回抽出を繰り返し
た。The reaction mixture thus obtained was diluted three times with water, and then extracted three times with 7200 m of n-hexane.
次いで、n−へキサンを蒸留により除去して第1表に示
す組成のカルボン酸を得た。Next, n-hexane was removed by distillation to obtain a carboxylic acid having the composition shown in Table 1.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
なお、反応生成物の組成は、NMRスペクトルにより測
定した。Note that the composition of the reaction product was measured by NMR spectrum.
(実施例2.3)
前記実施例1において、反応圧力を第1表に示した圧力
としたほかは、前記実施例1と同様にして実施した。(Example 2.3) The same procedure as in Example 1 was carried out except that the reaction pressure was set to the pressure shown in Table 1.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
(実施例4)
前記実施例1において、硫酸85重量%の水溶液からな
る触媒に代えて、硫酸64重量%およびリン酸29重量
%を含有する水溶液からなる触媒を用いたほかは前記実
施例1と同様にして実施した。(Example 4) The same as in Example 1 except that instead of the catalyst consisting of an aqueous solution containing 85% by weight of sulfuric acid, a catalyst consisting of an aqueous solution containing 64% by weight of sulfuric acid and 29% by weight of phosphoric acid was used. It was carried out in the same manner.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
(実施例5.6)
前記実施例4において、反応圧力を第1表に示した圧力
としたほかは、前記実施例1と同様にして実施した。(Example 5.6) In Example 4, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the reaction pressure was set to the pressure shown in Table 1.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
(実施例7)
前記実施例1において、硫酸85重縫%の水溶液からな
る触媒に代えて、硫酸66重量%および三フフ化ホウ素
22重量%を含有する水溶液からなる触媒を用いるとと
もに反応温度を5℃としたほかは前記実施例1と同様に
して実施した。(Example 7) In Example 1, a catalyst consisting of an aqueous solution containing 66% by weight of sulfuric acid and 22% by weight of boron trifluoride was used instead of the catalyst consisting of an aqueous solution containing 85% by weight of sulfuric acid, and the reaction temperature was changed. The same procedure as in Example 1 was carried out except that the temperature was 5°C.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
(実施例8.9)
前記実施例7において、反応圧力を第1表に示した圧力
としたほかは、前記実施例1と同様にして実施した。(Example 8.9) Example 7 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction pressure was set to the pressure shown in Table 1.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
(実施例10)
前記実施例1において、硫酸85重量%の水溶液からな
る触媒に代えて、リン酸53重量%および三フフ化ホウ
素37重量%を含有する水溶液からなる触媒を用いると
ともに反応温度を80’0としたほかは前記実施例1と
同様にして実施した。(Example 10) In Example 1, instead of the catalyst consisting of an aqueous solution containing 85% by weight of sulfuric acid, a catalyst consisting of an aqueous solution containing 53% by weight of phosphoric acid and 37% by weight of boron trifluoride was used, and the reaction temperature was changed. The test was carried out in the same manner as in Example 1 except that the temperature was set to 80'0.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
(実施例11.12)
前記実施例10において、反応圧力を第1表に示した圧
力としたほかは、前記実施例1と同様にして実施した。(Example 11.12) In Example 10, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the reaction pressure was changed to the pressure shown in Table 1.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
(比較例1.2)
前記実施例1において、反応圧力を第1表に示した圧力
としたほかは前記実施例1と同様にしてカルボン酸を製
造した。(Comparative Example 1.2) A carboxylic acid was produced in the same manner as in Example 1 except that the reaction pressure was changed to the pressure shown in Table 1.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
第1表から明らかなように、いずれの比較例においても
前記実施例1に比較して、エステル化したときの耐加水
分解性が十分でない2,2,4.4−テトラメチルペン
タン酸の生成量が多かった。As is clear from Table 1, in all of the comparative examples, 2,2,4,4-tetramethylpentanoic acid was produced which had insufficient hydrolysis resistance when esterified compared to Example 1. There was a lot of it.
(比較例3.4)
前記実施例4において、反応圧力を第1表に示した圧力
としたほかは前記実施例4と同様にしてカルボン酸を製
造した。(Comparative Example 3.4) A carboxylic acid was produced in the same manner as in Example 4 except that the reaction pressure was changed to the pressure shown in Table 1.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
第1表から明らかなように、いずれの比較例においても
前記実施例4に比較して、エステル化したときの耐加水
分解性が十分でない2,2,4.4−テトラメチルペン
タン酸の生成量が多かった。As is clear from Table 1, in all of the comparative examples, 2,2,4,4-tetramethylpentanoic acid was produced which had insufficient hydrolysis resistance when esterified, compared to Example 4. There was a lot of it.
(比較例5.6)
前記実施例7において、反応圧力を第1表に示した圧力
としたほかは前記実施例7と同様にしてカルボン酸を製
造した。(Comparative Example 5.6) A carboxylic acid was produced in the same manner as in Example 7 except that the reaction pressure was changed to the pressure shown in Table 1.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
第1表から明らかなように、いずれの比較例においても
前記実施例7に比較して、エステル化したときの耐加水
分解性が十分でない2,2,4.4−テトラメチルペン
クン酸の生成量が多かった。As is clear from Table 1, in all of the comparative examples, 2,2,4,4-tetramethylpencunic acid had insufficient hydrolysis resistance when esterified, compared to Example 7. The amount produced was large.
(比較例7,8)
前記実施例10において、反応圧力を第1表に示した圧
力としたほかは前記実施例10と同様にしてカルボン酸
を製造した。(Comparative Examples 7 and 8) Carboxylic acids were produced in the same manner as in Example 10, except that the reaction pressure was changed to the pressure shown in Table 1.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
第1表から明らかなように、いずれの比較例においても
前記実施例1Oに比較して、エステル化したときの耐加
水分解性が十分でない2,2,4.4−テトラメチルペ
ンタン酸の生成量が多かった。As is clear from Table 1, in all of the comparative examples, 2,2,4,4-tetramethylpentanoic acid was produced which had insufficient hydrolysis resistance when esterified, compared to Example 1O. There was a lot of it.
(比較例9)
前記実施例10において、リン酸53重量%および三フ
フ化ホウ素37重量%を含有する水溶液からなる触媒に
代えてリン酸41重量%および三フフ化ホウ素51重量
%を含有する水溶液からなる触媒を用いるとともに反応
温度を5℃、反応圧力を75kg/C腸2としたほかは
前記実施例10と同様にしてカルボン酸を製造した。(Comparative Example 9) In Example 10, 41% by weight of phosphoric acid and 51% by weight of boron trifluoride were used instead of the catalyst consisting of an aqueous solution containing 53% by weight of phosphoric acid and 37% by weight of boron trifluoride. A carboxylic acid was produced in the same manner as in Example 10, except that a catalyst consisting of an aqueous solution was used, the reaction temperature was 5° C., and the reaction pressure was 75 kg/C2.
結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.
第1表から明らかなように、この比較例においては前記
実施例10に比較して、エステル化したときの耐加水分
解性が十分でない2,2,4.4−テトラメチルペンタ
ン酸の生成量が多かった。As is clear from Table 1, in this comparative example, the amount of 2,2,4,4-tetramethylpentanoic acid produced, which had insufficient hydrolysis resistance when esterified, was higher than in Example 10. There were many.
(実施例13)
硫酸およびリン酸の混合溶液からなる触媒を用いて前記
比較例4と同様にして合成した2、2,4゜4−テトラ
メチルペンタン酸[以下、および第1表においてカルボ
ン酸(A)と称する。]と]2−エチルー2.3.3−
リメチルブタン酸、2−イソプロピル−2,3−ジメチ
ルブタン酸、2,2,3.3−テトラメチルペンタン酸
、2,2,3.4−テトラメチルペンタン酸およびその
他の第3級カルボン酸の混合物[以下、および第1表に
おいてカルボン酸(B)と称する。]との混合物[カル
ボン酸(A):カルポン酸(B)=53モル%:47モ
ル%] 50.Ogと、メタノール200mJLとをス
テンレス製1文オートクレーブに仕込み、温度225℃
の条件下に12時間攪拌してメチルエステル化反応を行
なった。(Example 13) 2,2,4°4-tetramethylpentanoic acid synthesized in the same manner as in Comparative Example 4 using a catalyst consisting of a mixed solution of sulfuric acid and phosphoric acid [hereinafter and in Table 1, carboxylic acid It is called (A). ] and ]2-ethyl2.3.3-
Mixtures of limethylbutanoic acid, 2-isopropyl-2,3-dimethylbutanoic acid, 2,2,3.3-tetramethylpentanoic acid, 2,2,3.4-tetramethylpentanoic acid and other tertiary carboxylic acids [Hereinafter and in Table 1, it is referred to as carboxylic acid (B).] ] [Carboxylic acid (A): Carboxylic acid (B) = 53 mol%: 47 mol%] 50. Charge Og and 200 mJL of methanol into a stainless steel autoclave, and heat to 225°C.
The methyl esterification reaction was carried out by stirring for 12 hours under these conditions.
得られた生成物について、ガスクロマトグラフ分析を行
なったところ、メチルエステルへの転化率は56%であ
った。さらに未反応の酸について、ガスクロマトグラフ
による分析を行なったところ、カルボンM (A)とカ
ルボンM (B)とのJ土が17モル%二83モル%に
変化していた。Gas chromatography analysis of the obtained product revealed that the conversion rate to methyl ester was 56%. Furthermore, when the unreacted acid was analyzed by gas chromatography, it was found that the J soil of carvone M (A) and carvone M (B) had changed to 17 mol % to 283 mol %.
このことから、カルボン酸(B)はカルボン酸(A)に
比較して、エステル化反応性が著しく低いことが明らか
になった。This revealed that carboxylic acid (B) has significantly lower esterification reactivity than carboxylic acid (A).
(実施例14)
硫酩およびリン酸の混合溶液からなる触媒を用いて前記
比較例4と同様にして合成したカルボン酸混合物[カル
ボン酸(A):カルポン酸(B)=53モル%:47モ
ル%] 8.7 gとへキサメチルホスホリックトリア
ミド50m lを容積100m文のミツ1−1フラスコ
に入れ、2.43gの力性ソーダを含む力性ソーダの2
5%水溶液を加え、室温で30分間攪拌した。さらに、
ヨウ化メチル10gを加えた。(Example 14) Carboxylic acid mixture synthesized in the same manner as in Comparative Example 4 using a catalyst consisting of a mixed solution of sulfuric acid and phosphoric acid [Carboxylic acid (A): Carboxylic acid (B) = 53 mol%: 47 Mol%] 8.7 g and 50 ml of hexamethylphosphoric triamide were placed in a Mitsu 1-1 flask with a volume of 100 m, and 2.4 g of sodium hydroxide containing 2.43 g of sodium hydroxide was added.
A 5% aqueous solution was added and stirred at room temperature for 30 minutes. moreover,
10 g of methyl iodide was added.
液は直ちに白濁し、ヨウ化ナトリウムが析出した。The liquid immediately became cloudy and sodium iodide precipitated.
反応液を50mMの水中にあけ、エーテル抽出した。抽
出液を水洗後、蒸留し、カルボン酸(A)のエステル:
カルボン酸CB)のエステル化反応性ル%:47モル%
からなるカルボン酸混合物のメチルエステル7.2gを
得た。The reaction solution was poured into 50mM water and extracted with ether. After washing the extract with water, it was distilled to obtain ester of carboxylic acid (A):
Esterification reactivity of carboxylic acid CB) %: 47 mol%
7.2 g of methyl ester of a carboxylic acid mixture consisting of:
次いで、このメチルエステル混合物1.2mJ1を50
0mJ17ラスコに採り、これに0.I N NaO■
溶液(水二エチレングリコールモノメチルエーテル−1
:10混合液)400mJLを添加した後、80℃の恒
温槽内に50時間放置してアルカリ加水分解を行なった
。Then, 1.2 mJ1 of this methyl ester mixture was added to 50
Take 0mJ17 Lasco and add 0.0m to this. I N NaO■
Solution (water diethylene glycol monomethyl ether-1
:10 mixture) After adding 400 mJL, the mixture was left in a constant temperature bath at 80° C. for 50 hours to perform alkaline hydrolysis.
その後、反応液についてガスクロマトグラフによる分析
を行なったところ、カルボン酸(A)のエステルとカル
ボン酸(B)のエステルとの比は、27モル%ニア8モ
ル%に変化しており、カルボン酸(A)のエステルがカ
ルボン酸(B)のエステルに比較して加水分解を受けに
くいことが明らかになった。Thereafter, when the reaction solution was analyzed by gas chromatography, it was found that the ratio of ester of carboxylic acid (A) to ester of carboxylic acid (B) had changed to 27 mol% to 8 mol%. It has become clear that the ester of A) is less susceptible to hydrolysis than the ester of carboxylic acid (B).
(以下、余白)(Hereafter, margin)
Claims (1)
媒、三フッ化ホウ素および水よりなる触媒、硫酸、三フ
ッ化ホウ素および水よりなる触媒、硫酸、リン酸、三フ
ッ化ホウ素および水からなる触媒ならびにリン酸、三フ
ッ化ホウ素および水からなる触媒よりなる群から選択さ
れる少なくとも一種であって、その酸強度が−9.2〜
−6の範囲内にある触媒の存在下に、イソブチレンオリ
ゴマーと一酸化炭素と水とを、圧力2〜40kg/cm
^2の条件下に反応させることを特徴とするカルボン酸
の製造方法。(1) Catalyst consisting of sulfuric acid, catalyst consisting of sulfuric acid and phosphoric acid, catalyst consisting of boron trifluoride and water, catalyst consisting of sulfuric acid, boron trifluoride and water, sulfuric acid, phosphoric acid, boron trifluoride and water and at least one type selected from the group consisting of a catalyst consisting of phosphoric acid, boron trifluoride, and water, the acid strength of which is -9.2 to
-6 isobutylene oligomer, carbon monoxide and water at a pressure of 2 to 40 kg/cm.
A method for producing a carboxylic acid, characterized by carrying out the reaction under the conditions of ^2.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62156089A JPH0615494B2 (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Method for producing carboxylic acid |
| EP87110086A EP0296275B2 (en) | 1987-06-23 | 1987-07-13 | Carboxylic acid mixture and process for producing the same |
| KR1019870007508A KR910002253B1 (en) | 1987-06-23 | 1987-07-13 | Process for the praparation of carboxylic acid mixture compound |
| DE3785032T DE3785032T3 (en) | 1987-06-23 | 1987-07-13 | Carboxylic acid mixture and process for its preparation. |
| US07/915,386 US5223641A (en) | 1986-01-14 | 1992-07-20 | Carboxylic acid mixtures and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62156089A JPH0615494B2 (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Method for producing carboxylic acid |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS643145A JPS643145A (en) | 1989-01-06 |
| JPH013145A true JPH013145A (en) | 1989-01-06 |
| JPH0615494B2 JPH0615494B2 (en) | 1994-03-02 |
Family
ID=15620065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62156089A Expired - Fee Related JPH0615494B2 (en) | 1986-01-14 | 1987-06-23 | Method for producing carboxylic acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615494B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2508502A1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-10-10 | Momentive Specialty Chemicals Research S.A. | Process for the manufacture of alfa,alfa branched carboxylic acid vinyl esters |
-
1987
- 1987-06-23 JP JP62156089A patent/JPH0615494B2/en not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0031205B1 (en) | Carbonylation of ethylene or propylene | |
| US3028417A (en) | Process of making hydroxy ester compounds | |
| US4518798A (en) | Preparing esters and carboxylic acids from lower olefins | |
| US3088969A (en) | Manufacture of t-butyl esters of unsaturated acids | |
| US2997494A (en) | Method of preparing vinyl esters of carboxylic acids | |
| US4269781A (en) | Dimeric carbonylation of 1,3-butadiene | |
| JPH013145A (en) | Method for producing carboxylic acid | |
| US3082246A (en) | Preparation of tertiary esters | |
| US3322819A (en) | Hydrodimerization of methacrylic acid esters | |
| US3658895A (en) | Preparation of concentrated acrylic acid by treatment with a mineral acid and dual stage distillation | |
| US4475004A (en) | Preparation of alkanediols | |
| JP2650100B2 (en) | Method for producing ethylidene diacetate | |
| JPH0615494B2 (en) | Method for producing carboxylic acid | |
| JPS6140658B2 (en) | ||
| EP0296275B1 (en) | Carboxylic acid mixture and process for producing the same | |
| US4133965A (en) | Process for producing tricyclo(5,2,1,02,6)-3-decene-8 (or 9)-ol | |
| US3205244A (en) | Improved catalytic synthesis of carboxylic acids from olefins, carbon monoxide and water | |
| US3803212A (en) | Mono-(beta-acetoxyethyl) terephthalate and process | |
| US3931259A (en) | Process for the preparation of carboxylic acids | |
| US5223641A (en) | Carboxylic acid mixtures and process for producing the same | |
| JP2619215B2 (en) | Tertiary carboxylic acid composition for carboxylic acid ester synthesis | |
| US2329644A (en) | Catalytic composition | |
| US1987558A (en) | Process of producing alcohols | |
| JPS5967244A (en) | Preparation of ethyl acrylate | |
| Saegusa et al. | Synthetic Reactions by Complex Catalysts XXVIII. Reaction of β-Propiolactone with Alkyl Halide Caused by Cu 2 O-Isonitrile Complex |