JPH06210181A - 炭酸エステル製造用触媒 - Google Patents
炭酸エステル製造用触媒Info
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Abstract
価向上剤、有機溶剤として、またイソシアネート類、ポ
リカーボネート類ならびに種々の農薬、医薬中間体の製
造におけるホスゲンに代わる反応剤として重要な化合物
である。本発明はアルコールの酸化カルボニル化による
炭酸エステルの製造において、高い活性を長時間維持す
るアルコール、一酸化炭素及び酸素からの炭酸エステル
の製造用触媒を提供することを目的とする。 【構成】本発明に係る炭酸エステル製造用触媒は、一般
式Cu(PPh3)nX [PPh3=P(C6H5)3;x =ハロゲン;n =1,
2 又は3]で示されるトリフェニルホスフィン・銅錯体を
活性炭に担持したものであって、しかもハロゲン又はハ
ロゲン化水素で処理されたものである。
Description
剤、オクタン価向上剤、有機溶剤として、またイソシア
ネート類、ポリカーボネート類ならびに種々の農薬、医
薬中間体の製造におけるホスゲンに代わる反応剤として
重要な化合物である。本発明はアルコールの酸化カルボ
ニル化による炭酸エステルの製造用触媒に関するもので
ある。
酸エステルを製造する法としては、触媒として塩化銅を
用いる液相反応法が知られている。さらにこの改良をめ
ざして研究が進められており、銅系又はパラジウム系触
媒を用いた特許が多く出されている。
ル(メタノール)に塩化銅又は臭化銅と、トリアリール
ホスフィンオキシド又は有機の亜燐酸塩、燐酸塩又はホ
スホン酸塩から構成される触媒系を溶解して用いる方法
が示されている。またハロゲン化第1銅とアルカリ金属
又はアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる触媒を用
いる方法(特開昭54-24827号公報)、パラジウム、ヘテ
ロポリ酸及び硝酸、亜硝酸エステル、酸化窒素から選ば
れる窒素化合物からなる触媒を用いる方法(特開昭60-7
5447号公報)、ハロゲン化ヒドロカルボオキシ銅と、イ
ミダゾール化合物、ピリジン化合物又は環式アミドを含
む触媒系を用いる方法(特開昭62-81356公報)等が挙げ
られる。
する水や二酸化炭素により著しく活性低下を起こす、
ハロゲン化物を溶解状態で触媒として使用するため反応
装置材料の腐蝕をまねく、反応器からの流出物及び溶
存している触媒からの反応生成物を分離することが困難
である、などの欠点を有している。特開昭60-75447号公
報には、触媒の構成成分の一つであるパラジウム金属又
はパラジウム化合物を活性炭、シリカゲル、アルミナ等
に担持して用いることも提案されているが、上記欠点を
必ずしも回避できない。
反応による炭酸エステルの合成に関する研究も行われて
おり、たとえば国際出願公開WO87/07601号公報にはハロ
ゲン化銅を担体(活性炭、アルミナ、チタニア、シリカ
等)に担持した触媒の存在下でアルコール、一酸化炭素
及び酸素を気相で反応させる炭酸ジエステルの製造法が
提案されている。しかし従来の触媒系では活性が低かっ
たり、あるいは収率向上のため過酷な反応条件が要求さ
れている。
時間維持するアルコール、一酸化炭素及び酸素からの炭
酸エステルの製造用触媒を提供することを目的とする。
ル製造用触媒は、一般式Cu(PPh3)nX [PPh3=P(C6H5)3;
x =ハロゲン;n =1,2 又は3]で示されるトリフェニル
ホスフィン・銅錯体を活性炭に担持したものであって、
しかもハロゲン又はハロゲン化水素で処理されたもので
ある。
ハロゲン;n =1,2 又は3]で示されるトリフェニルホス
フィン・銅錯体は、塩化第一銅、塩化第二銅、その他の
ハロゲン化銅とトリフェニルホスフィン或はそのナトリ
ウム塩とから合成することができる。具体的手段として
は、エタノールや塩化メチレンなどの溶媒にハロゲン化
銅を溶解し、不活性ガス雰囲気下でエタノールや塩化メ
チレンなどの溶媒に溶解したトリフェニルホスフィンを
添加して反応させ、次いで溶媒を除去して銅錯体を得
る。ハロゲン化銅としては塩化銅、臭化銅、沃化銅など
を挙げることができるが、コストや入手の容易さなどの
点から通常は塩化銅を用いるのが良い。
ィン・銅錯体を活性炭に担持したものであって、しかも
ハロゲン又はハロゲン化水素で処理された触媒である。
ハロゲン又はハロゲン化水素処理は触媒製造時の任意の
段階で行うことができる。例えば予めハロゲン又はハロ
ゲン化水素で処理した活性炭に上記トリフェニルホスフ
ィン・銅錯体を担持した触媒、上記トリフェニルホスフ
ィン・銅錯体を活性炭に担持した後ハロゲン又はハロゲ
ン化水素で処理した触媒、或は上記トリフェニルホスフ
ィン・銅錯体をハロゲン又はハロゲン化水素雰囲気下で
活性炭に担持した触媒が挙げられる。
素ガス、沃素ガス或はそれらの水溶液、ハロゲン化水素
としては弗化水素、塩化水素、臭化水素、沃化水素或は
それらの水溶液が挙げられる。
られる。
を処理する場合には、例えば活性炭に塩酸、臭素水や沃
素水等の溶液を含浸させ、乾燥後不活性ガスを流通しな
がら温度200〜400℃で1〜3時間程度処理する。
また不活性ガスや水蒸気の存在下、或は不存在下にて塩
素、臭素、塩化水素等のハロゲン又はハロゲン化水素含
有ガスを、適宜の温度にて、活性炭に接触させることに
より処理しても良い。次いで、このようにハロゲン又は
ハロゲン化水素で処理された活性炭上に上記のトリフェ
ニルホスフィン・銅錯体を担持する。例えば上記のトリ
フェニルホスフィン・銅錯体をクロロホルムなどの溶媒
に溶かし、その溶液を活性炭に含浸して固定化し、乾燥
後、不活性ガス(窒素、アルゴン、ヘリウム)雰囲気下
で処理して安定化する。又は低級アルコールなどの溶媒
で濡らして、或は溶媒の非存在下で物理的に混合して活
性炭に固定化し、不活性ガス雰囲気下で処理して安定化
することにより触媒が得られる。
に担持した後ハロゲン又はハロゲン化水素で処理する場
合には、初めに上記のような方法等にて、即ち銅錯体の
溶液で活性炭を含浸し、又は銅錯体と活性炭を物理的に
混合し、不活性ガス雰囲気下で処理することによりトリ
フェニルホスフィン・銅錯体を活性炭に担持する。次い
で、担持したものを不活性ガスや水蒸気等の存在下、或
は不存在下にてハロゲン又はハロゲン化水素含有ガスで
処理する。
ロゲン又はハロゲン化水素雰囲気で活性炭に担持した触
媒を調製する場合には、例えば、上記のように銅錯体含
有溶液を活性炭に含浸し、又は銅錯体と活性炭とを物理
的に混合し、次いでハロゲン又はハロゲン化水素含有ガ
スを流通しながら、例えば200〜400℃、1〜3時
間処理することにより行うことができる。
錯体中の銅として2〜10重量%程度が適当である。活
性炭としては表面積30m2 /g以上のものが好まし
い。
化水素処理することにより上記銅錯体を活性炭に担持し
た触媒の活性の向上が図れるものであり、上記のように
触媒製造時の任意の段階で行うことができ、処理程度も
適宜選定することができる。例えば予めハロゲン又はハ
ロゲン化水素で活性炭を処理する場合には、処理による
ハロゲンの付加量として、活性炭に対して0.1〜10
重量%程度に処理すれば良い。
用の反応原料であるアルコールとしては、炭素数1〜4
の脂肪族アルコール、脂環族アルコールや芳香族アルコ
ールが好ましい。例えば、メタノール、エタノール、プ
ロピルアルコール、ブタノール、シクロヘキサノール、
ベンジルアルコールなどが例示される。特にメタノー
ル、エタノールなどの1価アルコールが好ましい。
反応により炭酸エステルを製造する際の反応条件として
は反応温度が70〜200℃、反応圧力が常圧〜15k
g/cm2 G程度、液相での反応条件としては反応温度
が80〜150℃、反応圧力が5〜30kg/cm2 G
とするのが適当である。メタノールやエタノールなどの
アルコールに対する一酸化炭素及び酸素の比率(モル
比)は、それぞれ1.2〜0.5及び0.55〜0.0
1程度(CO/O2 比:1/1〜100/1)とするの
がよい。
本発明の具体的実施態様及び効果を説明する。
二銅(CuCl2) 13.44gを150mlのエタノール溶
媒に溶解し不活性ガス(窒素)を流通させながら70〜
80℃に保った。次にトリフェニルホスフィン[P(C
6H5)3; 以下PPh3と略記]39.35gを溶かした30
0mlのエタノールをゆっくりと注ぎ込み、十分撹拌し
ながら2時間還流させた。還流終了後、熱いエタノール
で十分に洗浄瀘過して、化学式Cu(PPh3)Clで示されるト
リフェニルホスフィン・銅錯体を得た。
3.41gに活性炭(4〜16メッシュ)20gとエタ
ノール溶媒を僅かに加えて混合し、乾燥後不活性ガスを
流通しながら250℃で3時間処理してCu(PPh3)Cl錯体
担持触媒Aを得た。
6%濃度の塩酸を含浸させ、乾燥後250℃で3時間窒
素気流下で処理した。この塩酸処理により付加された塩
素量は活性炭の4.8重量%であった。この塩酸処理活
性炭を用いて、比較例1と同様の方法によりCu(PPh3)Cl
錯体担持触媒Bを得た。
スコに臭化第二銅(CuBr2) 11.2gを100mlのエ
タノール溶媒に溶解し不活性ガス(窒素)を流通させな
がら70〜80℃に保った。次にトリフェニルホスフィ
ン(PPh3)20.0gを溶かした100mlの熱いエタ
ノールをゆっくり注ぎ込み十分撹拌しながら2時間還流
させた。還流終了後、熱いエタノールで十分に洗浄瀘過
して化学式Cu(PPh3)Brで示されるトリフェニルホスフィ
ン・銅錯体を得た。
炭(4〜16メッシュ)20gとエタノール溶媒を僅か
に加えて混合し、乾燥後不活性ガスを流通しながら33
0℃で3時間処理してCu(PPh3)Br錯体担持触媒Cを得
た。
度の臭素水を含浸させ、乾燥後350℃で3時間窒素気
流下で処理した。この臭素処理活性炭を用いて、比較例
2と同様の方法によりCu(PPh3)Br担持触媒Dを得た。
スコに塩化第二銅(CuCl2) 6.70gと沃化ナトリウム
(NaI) 15.0gを100mlのエタノール溶媒に溶解
し不活性ガス(窒素)を流通させながら70〜80℃に
保った。次にトリフェニルホスフィン(PPh3)20.0
gを溶かした100mlの熱いエタノールをゆっくり注
ぎ込み十分撹拌しながら2時間還流させた。還流終了
後、熱いエタノールと温水で十分に洗浄瀘過して化学式
Cu(PPh3)I で示されるトリフェニルホスフィン・銅錯体
を得た。
炭(4〜16メッシュ)20gとエタノール溶媒を僅か
に加えて混合し、乾燥後不活性ガスを流通しながら38
0℃で3時間処理してCu(PPh3)I 錯体担持触媒Eを得
た。
3%濃度の沃素水を含浸させ、乾燥後350℃で3時間
窒素気流下で処理した。この沃素処理活性炭を用いて比
較例3と同様の方法によりCu(PPh3)I 錯体担持触媒Fを
得た。
置を用いて炭酸ジメチルの合成実験を行った。内径12
mmのステンレス製反応管に触媒A〜Fをそれぞれ7m
l充填し、反応圧力6kg/cm2 G、温度150℃、
メタノール5g/時、一酸化炭素57.8ml/分、酸
素3.6ml/分の割合で導入して、反応開始2時間後
の炭酸ジメチルの収率を求めた結果を次に示す。なお活
性比は、ハロゲン又はハロゲン化水素処理をしない触媒
の活性を1.00とした時のハロゲン又はハロゲン化水
素処理触媒の活性の比を示す。ハロゲン又はハロゲン化
水素処理により活性が20〜40%向上している。
度の塩酸を含浸させ、乾燥後250℃で3時間窒素気流
下で処理した。この塩酸処理により付加された塩素量は
活性炭の0.6重量%であった。この塩酸処理活性炭を
用いて、比較例1と同様の方法によりCu(PPh3)Cl錯体担
持触媒Gを得た。
1の触媒A、0.6重量%の塩素を付加した活性炭を担
体とした実施例4の触媒G、及び4.8重量%の塩素を
付加した活性炭を担体とした実施例1の触媒Bについ
て、試験例1と同様な方法で反応開始2時間後の炭酸ジ
メチルの収率を求めた結果を次に示す。0.6重量%の
塩素を付加した活性炭を担体とした触媒Gでも活性比が
24%向上している。
例1で得たCu(PPh3)Cl錯体6.82gとエタノール溶媒
を僅かに加えて混合し、乾燥後不活性ガスを流通しなが
ら250℃で3時間処理してCu(PPh3)Cl錯体担持触媒H
(Cu含量6.0%)を得た。
度の塩酸を含浸させ、乾燥後250℃で3時間窒素気流
下で処理した。この塩酸処理により付加された塩素量は
活性炭の4.8重量%であった。この塩酸処理活性炭2
0gに錯体調製例1で得たCu(PPh3)Cl錯体6.82gと
エタノール溶媒を僅かに加えて混合し、乾燥後不活性ガ
スを流通しながら250℃で3時間処理してCu(PPh3)Cl
錯体担持触媒I(Cu含量6.0%)を得た。
ついて、試験例1と同様な方法で反応開始2時間後の炭
酸ジメチルの収率を求めた結果を次に示す。Cu含量が少
ない(3.0%)比較例1の触媒と実施例1の触媒との
関係において見られる効果に比べて、Cu含量が多い
(6.0%)比較例4の触媒と実施例5の触媒との関係
ではハロゲン又はハロゲン化水素処理の効果はそれほど
大きくない。即ちハロゲン又はハロゲン化水素処理によ
るDMC収率向上効果はCu含量が10%程度までのトリ
フェニルホスフィン・銅錯体/活性炭触媒の場合に見ら
れるものと判断される。
250℃、水素流通下で3時間処理し触媒Jを得た。
ついて、試験例1と同様な方法で反応開始2時間後の炭
酸ジメチルの収率を求めた結果を次に示す。この結果、
触媒調製後ハロゲン処理しても良いことがわかる。
度の臭素水を含浸させ、乾燥後350℃で3時間窒素流
通下で処理した。この臭素処理活性炭20gにCu(PPh3)
Cl錯体3.41gとエタノール溶媒を僅かに加えて混合
し、乾燥後不活性ガスを流通しながら250℃で3時間
処理してCu(PPh3)Cl錯体担持触媒Kを得た。
ついて、試験例1と同様な方法で反応開始2時間後の炭
酸ジメチルの収率を求めた結果を次に示す。
度の塩酸を含浸させ、乾燥後350℃で3時間窒素流通
下で処理した。この塩酸処理活性炭20gにCu(PPh3)Br
錯体3.83gとエタノール溶媒を僅かに加えて混合
し、乾燥後不活性ガスを流通しながら330℃で3時間
処理してCu(PPh3)Br錯体担持触媒Lを得た。
度のヨウ素水を含浸させ、乾燥後350℃で3時間窒素
流通下で処理した。このヨウ素処理活性炭20gにCu(P
Ph3)Br錯体3.83gとエタノール溶媒を僅かに加えて
混合し、乾燥後不活性ガスを流通しながら330℃で3
時間処理してCu(PPh3)Br錯体担持触媒Mを得た。
実施例9の触媒Mについて、試験例1と同様な方法で反
応開始2時間後の炭酸ジメチルの収率を求めた結果を次
に示す。
41gに活性炭(4〜16メッシュ)20gとエタノー
ル溶媒を僅かに加えて混合し、乾燥後不活性ガスと3.
6%濃度の塩酸を流通しながら250℃で3時間処理し
てCu(PPh3)Cl錯体担持触媒Nを得た。
83gに活性炭(4〜16メッシュ)20gとエタノー
ル溶媒を僅かに加えて混合し、乾燥後不活性ガスと2.
5%濃度の臭素水を流通しながら330℃で3時間処理
してCu(PPh3)Br錯体担持触媒Oを得た。
比較例2の触媒C及び実施例11の触媒Oについて、試
験例1と同様な方法で反応開始2時間後の炭酸ジメチル
の収率を求めた結果を次に示す。
一酸化炭素及び酸素からの炭酸エステルの製造用触媒が
得られる。
Claims (4)
- 【請求項1】 一般式Cu(PPh3)nX [PPh3=P(C6H5)3;x
=ハロゲン;n =1,2 又は3]で示されるトリフェニルホ
スフィン・銅錯体を活性炭に担持したものであって、し
かもハロゲン又はハロゲン化水素で処理されたものであ
る炭酸エステル製造用触媒。 - 【請求項2】 予めハロゲン又はハロゲン化水素で処理
した活性炭に一般式Cu(PPh3)nX [PPh3=P(C6H5)3;x =
ハロゲン;n =1,2 又は3]で示されるトリフェニルホス
フィン・銅錯体を担持したものである請求項1記載の炭
酸エステル製造用触媒。 - 【請求項3】 一般式Cu(PPh3)nX [PPh3=P(C6H5)3;x
=ハロゲン;n =1,2 又は3]で示されるトリフェニルホ
スフィン・銅錯体を活性炭に担持した後ハロゲン又はハ
ロゲン化水素で処理されたものである請求項1記載の炭
酸エステル製造用触媒。 - 【請求項4】 一般式Cu(PPh3)nX [PPh3=P(C6H5)3;x
=ハロゲン;n =1,2 又は3]で示されるトリフェニルホ
スフィン・銅錯体をハロゲン又はハロゲン化水素雰囲気
下で活性炭に担持したものである請求項1記載の炭酸エ
ステル製造用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035057A JPH0829256B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 炭酸エステル製造用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035057A JPH0829256B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 炭酸エステル製造用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06210181A true JPH06210181A (ja) | 1994-08-02 |
| JPH0829256B2 JPH0829256B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=12431409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3035057A Expired - Fee Related JPH0829256B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 炭酸エステル製造用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0829256B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005270918A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | National Institute For Materials Science | 金属触媒及びその製造方法 |
| JPWO2022025138A1 (ja) * | 2020-07-29 | 2022-02-03 |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP3035057A patent/JPH0829256B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005270918A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | National Institute For Materials Science | 金属触媒及びその製造方法 |
| JPWO2022025138A1 (ja) * | 2020-07-29 | 2022-02-03 | ||
| WO2022025138A1 (ja) * | 2020-07-29 | 2022-02-03 | 積水化学工業株式会社 | 有機カーボネート合成用触媒及びその製造方法、有機カーボネート合成用電極、有機カーボネート合成用セル、有機カーボネートの製造方法、及び合成システム |
| EP4190445A4 (en) * | 2020-07-29 | 2025-04-16 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Catalyst for organic carbonate synthesis and method for producing same, electrode for organic carbonate synthesis, cell for organic carbonate synthesis, method for producing organic carbonate, and synthesis system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0829256B2 (ja) | 1996-03-27 |
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