JPH0656747A - 有機カーボネートの製法 - Google Patents

有機カーボネートの製法

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JPH0656747A
JPH0656747A JP5166037A JP16603793A JPH0656747A JP H0656747 A JPH0656747 A JP H0656747A JP 5166037 A JP5166037 A JP 5166037A JP 16603793 A JP16603793 A JP 16603793A JP H0656747 A JPH0656747 A JP H0656747A
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フランコ・リベッチ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コバルト(II)又はコバルト(III)イオン
及び少なくとも1の酸素原子を含有する有機バインダー
でなる触媒の存在下、脂肪族又は脂環式アルコール又は
脂肪族ジオールを一酸化炭素及び酸素と接触させて有機
カーボネートを製造するに当たり、触媒系の生産率、選
択率及び安定性を増大させる。 【構成】 反応に当たり、尿素、ニトリル、アミド、ホ
スホルアミド、スルホン、スルホキシド、カルバメート
の中から選ばれる反応コアジュバントを存在させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、有機カーボネートの接触製造法
に係る。
【0002】さらに詳述すれば、本発明は、1以上の反
応コアジュバントの存在下で行われる有機カーボネート
の接触製造法に係る。
【0003】有機カーボネートは化学の分野における重
要な中間体であり、これらの中でも、ジメチルカーボネ
ートは燃料用添加剤として、有機溶媒として、及び他の
カーボネート(アルキル及びアリールとの両方)の合成
において広く使用されている。さらに、有機カーボネー
トは、合成潤滑剤、有機ガラス用単量体、可塑化剤又は
フェノールエーテル、第4級アンモニウム塩、尿素、ウ
レタン、イソシアネート及びポリカーボネートの製造の
ためのメチル化及びカルボメトキシル化反応における試
薬として使用される。
【0004】アルキルカーボネートを製造するための典
型的な方法は、たとえばKirk−Othmer,Encyclopedia o
f Chemical Technology,3a版,No.4,p.758に開
示された如く、アルコールをホスゲンと反応させるもの
である。しかしながら、この方法は、ホスゲンの使用に
由来する安全性の問題と共に、重大な技術上の問題(反
応中に生成する塩酸の除去)を有する。
【0005】これらの欠点を解消するため、たとえばパ
ラジウムを基材とする触媒の存在下におけるメタノール
の酸化カルボニル化の如き他の合成法が提案されている
(米国特許第4,361,519号、独国特許第3,212,535号及び
英国特許第2,148,881号)。
【0006】この方法の欠点は、基本的に触媒のコスト
が高いこと、FentonによりJournalof Organic Chemistr
y,vol.39,p.701(1974)に記載されているようにシ
ュウ酸エステルが副生すること、及び副生する水による
マイナスの影響を受けること(低濃度であっても触媒が
無効になる)である。
【0007】銅化合物を基材とするカルボニル化触媒も
提案されている(米国特許第3,846,468号、同第3,952,0
45号、同第4,218,391号、同第4,318,862号、同第4,360,
477号、同第4,604,242号及び同第4,785,130号)。しか
しながら、これらの方法も、反応系の不均一性、副生す
る水の感受性(ジメチルカーボネートの生成に対する一
酸化炭素の選択率及び反応速度の両方を低下させる)及
び反応媒体の高腐食性のため問題点を生ずる。
【0008】さらに最近では、同一出願人に係る特開平
4−321646号に開示された如く、カルボニル化触媒であ
る特殊なコバルト化合物の存在下で操作することによ
り、ジメチルカーボネート及び他の有機カーボネート
(環状を含む)が調製されることが知られている。
【0009】発明者らは、前記特開平4−321646号に開
示された反応系への反応コアジュバントの添加が、驚く
べきことには生産性、選択率及び触媒系の安定性を増大
させるとの知見を得た。
【0010】従って、本発明は、コバルト(II)又はコ
バルト(III)イオン及び少なくとも1つの酸素原子を
含有する有機バインダーでなる触媒の存在下、一般式
(III) R−OH (ここで、Rは後述の意義を有する)で表される脂肪族
又は脂環式アルコール又は一般式(IV) HO−R′−OH (ここで、R′は後述の意義を有する)で表される脂肪
族ジオールを一酸化炭素及び酸素と反応させることを包
含してなる一般式(I) (ここで、Rは直鎖状又は分枝状のC1-10アルキル基又
はC5-8シクロアルキル基である)で表される有機カー
ボネート又は一般式(II) (ここで、R′は直鎖状又は分枝状のC2-5アルキレン
基である)で表される環状有機カーボネートを製造する
接触法において、前記方法を、尿素、ニトリル、アミ
ド、ホスホルアミド、スルホン、スルホキシド、カルバ
メートの直鎖状又は環状化合物の中から選ばれる少なく
とも1の反応コアジュバントの存在下で行うことを特徴
とする有機カーボネートの製法に係る。
【0011】さらに詳述すれば、カルボニル化反応にお
いて一般式(III)で表される脂肪族又は脂環式アルコ
ールを使用する場合、本発明の方法は下記の如く表示さ
れる。
【0012】好適な具体例では、一般式(III)で表さ
れるアルコールは、メタノール、エタノール、n−プロ
パノール、イソ−プロパノール、n−ブタノール、イソ
−ブタノール、2−エチルヘキサノール、シクロヘキサ
ノールの中から選ばれるものである(一般式(III)に
おけるRが、それぞれメチル基、エチル基、n−プロピ
ル基、イソ−プロピル基、n−ブチル基、イソ−ブチル
基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基を示
す)。これによれば、得られる一般式(I)で表される
有機カーボネートは、ジメチルカーボネート、ジエチル
カーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート、ジ−イ
ソ−プロピルカーボネート、ジ−n−ブチルカーボネー
ト、ジ−イソ−ブチルカーボネート、ジ−2−エチルヘ
キシルカーボネート、ジ−シクロヘキシルカーボネート
である。
【0013】カルボニル化反応において一般式(IV)で
表される脂肪族ジオールを使用する場合には、本発明の
方法は下記の如く表示される。
【0014】好適な具体例において、一般式(IV)で表
されるジオールはエチレングリコール又はプロピレング
リコールであり、得られる一般式(II)で表される環状
有機カーボネートは、式 (ここで、R″は水素原子又はメチル基である)で表さ
れる。
【0015】好適な具体例では、本発明の方法はジメチ
ルカーボネート、ジエチルカーボネート及びエチレンカ
ーボネートの製造で利用される。
【0016】本発明の方法で使用される触媒は、好まし
くは2価又は3価のコバルトイオン及び下記のグループ
に含まれるものの中から選ばれる有機バインダー(bind
er)でなる。 (a)カルボキシレート系のバインダー (b)β−ジケトネート系のバインダー (c)官能基として1以上の酸素原子を有するシッフ塩
基系のバインダー:該シッフ塩基は、たとえばS.Dayag
i及びY.DeganiによりS.Patai編,The Chemistry of F
unctional Groups(Wiley−Interscience社発行)の
「炭素−窒素二重結合の形成法」p.61−130に記載され
た如く、第1級アミンとカルボニル化合物との縮合生成
物である。この反応は下記の如く表される。 R1R2CO + R3NH2 → R1R2C=NR3 + H2O ここで、R1、R2及びR3は有機基である。 (d)少なくとも1のピリジン環を含有すると共に、電
子供与体として1以上の含酸素官能基を有する式で表さ
れるバインダー
【0017】本発明の目的に好適なグループ(a)に属
するカルボキシレート系有機バインダーの例は下記の式
で表される。 R1−COO-;R2−(COO-)2;R3−(COO-)3;R4−(COO-)4 ここで、R1、R2、R3又はR4は、それぞれ炭素原子20
個以下を含有する1価、2価、3価又は4価の有機基で
あり、付加的に1以上の非カルボキシル系酸素原子、窒
素原子、イオウ原子及びハロゲンを含有していてもよ
い。
【0018】これら有機基の例は次のとおりである。 R1:H,CH3−,CH3(CH2)−,CH3(CH2)2−,CH3(CH2)3
−,CH2=CH−,(CH3)2CH−,(CH3)2CH−CH2−,CH3−C
H(C2H5)−(CH2)4−,又はシクロヘキシル基、フェニル
基及びC1-4アルキル基、ハロゲン、C1-4アルコキシ
基、ニトロ基、シアノ基で置換したフェニル基 R2:−CH2−,−CH2−CH2−,−CH=CH−,−CH2−CH2
−CH2−,−CH2−NH−CH2−CH2−NH−CH2−,−CH2−(C
H2)2−NH−(CH2)2−CH2−,−CH2−(CH2)2−CH2−,−C
H(OH)−CH(OH)−,又はフェニレン基、置換フェニレン
基又は直接結合 R34
【0019】本発明の目的に適するグループ(b)に属
するβ−ジケトネート系バインダーの例は次式で表され
る。 ここで、R5、R6及びR7は、それぞれ独立して水素原
子又は炭素原子10個以下を含有する脂肪族、脂環式又は
芳香族基を表わし、これらは付加的に1以上の非カルボ
ニル系酸素原子、窒素原子、イオウ原子及びハロゲンを
含有していてもよい。
【0020】β−ジケトネートの中でも、特に、式 CH3−CO−CH(-)−CO−CH3 で表されるアセチルアセトネートが好適である。
【0021】本発明の目的に適するグループ(c)に属
するシッフ塩基系バインダー例は次式で表される。 ここで、R2、R5、R6及びR7は上述の基を示し、R8
は炭素原子10個以下を含有する脂肪族、脂環式又は芳香
族基であり、R9は水素原子であるか、又は前記R8と同
意義であり、XはC1-4アルキル基、C1-4アルコキシル
基、ニトロ基、シアノ基、アミン基又はハロゲン原子で
ある。
【0022】グループ(d)に属する少なくとも1のピ
リジン環を含有し、1以上の含酸素官能基を有するバイ
ンダーの例は下記一般式で表される。 Y−OH ここで、Yは (ここで、R1″及びR2″は、水素原子、ハロゲン原子
(たとえば塩素、臭素又はヨウ素)、C1-20アルキル基
又はアルコキシ基、C6-12アリール基又は窒素及び酸素
の中から選ばれる少なくとも1のヘテロ原子を含有する
6-12ヘテロアリール基である)である。
【0023】上記グループの1以上に属するバインダー
及びコバルトに加えて、触媒は、たとえばピリジン、ジ
ピリジル、フェナントロリン、テトラメチルエチレンジ
アミン及びエチレンジアミンの如き単座又は多座の含窒
素バインダー、及び/又はたとえばナトリウム又はバリ
ウムの如きアルカリ又はアルカリ土類金属の陽イオンを
含有しうる。
【0024】本発明の方法で使用されるグループ(a)
に属するバインダーを含有する触媒の特別な例は、酢酸
コバルト(II)、Co(CH3COO)2、酢酸コバルト(III)、
Co(CH3COO)3、エチレンジアミン四酢酸バリウム・コバ
ルト(III)である。
【0025】グループ(b)に属するバインダーを含有
する触媒の特別な例は、コバルト(II)アセチルアセト
ネート、コバルト(III)アセチルアセトネート、ナト
リウム、コバルト(II)アセチルアセトネート、コバル
ト(II)ビピリジルアセチルアセトネート、コバルト
(II)フェナントロリンアセチルアセトネートである。
【0026】グループ(c)に属するバインダーを含有
する触媒の特別な例は次のとおりである。 [Co(SALEN)]2・H2O SALEN= Co(SALPROPEN) SALPROPEN= Co(SALDPT) SALDPT= Co(ACACEN) ACACEN=(CH3−CO−CH(-)−C(CH3)=N−CH2−)2 Co(SALOPH) SALOPH=
【0027】グループ(d)に属するバインダーを含有
する触媒の特別な例は次のとおりである。 ここで、nは1−3の数であり;mは0−5の数であ
り;R1″及びR2″は同一又は異なるものであって、前
記と同意義であり;Lは二次バインダー(たとえばピリ
ジン、フェナントロリン、ピペリジン、キノリン及びイ
ソキノリンの如き単座又は多座の、中性又は陽イオン性
の含窒素バインダー、又はたとえばH2O,−OH,−O−CO
O−R3″(ここで、R3″はC1-5アルキル基、−OCH3
びCH3−CO−CH(-)−CO−CH3である)の如き単座又は多
座の含酸素バインダー)である。
【0028】コバルトと上述の少なくとも1のピリジン
環を含有するバインダーとのキレート錯体の例は次のと
おりである。
【0029】グループ(d)に属するバインダーを含有
する触媒が特に活性である。
【0030】本発明の方法で使用される反応コアジュバ
ントは、下記の群の化合物の中から選ばれる。 − 一般式(V) (ここで、R1′、R2′、R3′及びR4′は水素原子、
1-20アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は
アリールアルキル基、C1-20アルキレン基又はオキサ
−、アゾ−又はチオアルキレン基である)で表される直
鎖状尿素 − 一般式(VI) (ここで、R1′、R2′、R3′及びR4′は前記と同意
義であり、nは2又は3である)で表される環状尿素 − 一般式(VII) R5′(CN)n (ここで、R5′はC1-10アルキル基、シクロアルキル
基、アリール基又はアリールアルキル基、オキサ−、ア
ゾ−又はチオアルキレン基、又はC1-10アルキレン基で
あり、nは1又は2である)で表されるニトリル − 一般式(VIII) (ここで、R1′、R2′及びR3′は前記と同意義であ
る)で表される直鎖状アミド − 一般式(IX) (ここで、R1′、R2′及びR3′は前記と同意義であ
り、nは3−7の数である)で表される環状アミド − 一般式(X) (ここで、R6′及びR7′はC1-10アルキル基、シクロ
アルキル基本、アリール基、アリールアルキル基、アル
キレン基又はオキサ−、アゾ−又はチオアルキレン基で
ある)で表されるホスホルアミド − 一般式(XI) (ここで、R1′、R5′及びR6′は前記と同意義であ
る)で表される直鎖状カルバメート − 一般式(XII) (ここで、R1′、R2′及びR3′は前記と同意義であ
り、nは2又は3である)で表される環状カルバメート − 一般式(XIII) R5′SOmR6′ (ここで、R5′及びR6′は前記と同意義であり、mは
1又は2である)で表される直鎖状スルホン又はスルホ
キシド − 一般式(XIV) (R1′R2′C)nSOm (ここで、R1′、R2′及びmは前記と同意義であり、
nは4又は5である)で表される環状スルホン又はスル
ホキシド
【0031】上記一般式(V)及び(VI)で表される直
鎖状又は環状の尿素のグループに属する反応コアジュバ
ントの例としては、次のものがある。 テトラメチル尿素(TMU) 1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン 1,3−ジメチル−プロピレン尿素(DMPU) テトラエチル尿素(TEU) 1,3−ジメチレン尿素(DMEU) 1,3−ジメチル尿素 1,3−ジエチル尿素
【0032】一般式(VII)で表されるニトリルのグル
ープに属する反応コアジュバントの例としては、アセト
ニトリル、プロピオニトリル、ブタノニトリル、ベンゾ
ニトリル、フタロニトリル、テレフタロニトリル、1,
4−ジシアノブタン、スクシノニトリル、シクロヘキシ
ルニトリルがある。
【0033】一般式(VIII)及び(IX)で表される直鎖
状又は環状のアミドのグループに属する反応コアジュバ
ントの例は次のとおりである。 N,N−ジメチルアセトアミド CH3−CO−N(CH3)2 N,N−ジメチルホルムアミド HCON(CH3)2 N,N−ジメチルベンゾアミド N−メチル−2−ピロリジノン N−メチル−2−ピペリドン N−メチルアセトアミド N−メチルホルムアミド N−メチルベンゾアミド 2−ピロリジノン ε−カプロラクタム N−メチル−ε−カプロラクタム 2−アゾシクロノナノン オキサミド マロンジアミド コハク酸ビス(アミド)
【0034】一般式(X)で表されるホスホルアミドの
グループに属する反応コアジュバントの例としては、ヘ
キサメチルホスホルアミド(HMPA)、ヘキサエチルホス
ホルアミド、トリ(ペンタメチレン)ホスホルアミド、
トリ(オキサペンタメチレン)ホスホルアミドがある。
【0035】直鎖状又は環状のカルバメートのグループ
に属する反応コアジュバントの例としては次のものがあ
る。 メチル−N,N−ジメチルカルバメート N−メチル−2−オキサゾリジン N−メチル−ペルヒドロ−2−オキサジノン メチル−N−エチルカルバメート メチル−N−プロピルカルバメート 2−オキサゾリドン ペルヒドロ−2−オキサジノン
【0036】最後に、一般式(XIII)及び(XIV)で表
される直鎖状又は環状のスルホン又はスルホキシドのグ
ループに属する反応コアジュバントの例としてはジメチ
ルスルホキシド、スルホランがある。
【0037】本発明の方法において、反応コアジュバン
トは単独で又は1以上のグループから選ばれるものの混
合物として使用される。
【0038】本発明の1具体例では、予め形成したコバ
ルト触媒又は該触媒の前駆体を含む予め選択したアルコ
ール又はジオールと前記反応コアジュバントとの混合物
を調製する。ついで、この混合物を、大気中雰囲気に等
しい又はそれよりも高い温度及び圧力で操作して、一酸
化炭素及び酸素と接触させる。
【0039】この方法は、液相において、温度25−200
℃、好ましくは50−180℃、一酸化炭素及び酸素の分圧
の合計大気圧ないし100Kg/cm2、好ましくは2−100Kg
/cm2、反応コアジュバントとアルコールとのモル比0.0
01:1−10:1、好ましくは0.01:1−2:1で行われ
る。
【0040】酸素分圧と一酸化炭素との間の比は、一般
に0.005:1−50:1、好ましくは0.01:1−0.5:1で
ある。
【0041】純粋な一酸化炭素を使用でき、あるいは一
酸化炭素及び1以上の不活性ガスを含有するガス混合物
も使用できる。同様に純粋な酸素を使用でき、あるいは
不活性ガス(たとえば窒素)で希釈した酸素(たとえば
空気又は酸素富有空気)を使用できる。
【0042】液状の反応媒体中における触媒の濃度は一
般に1×10-3−2モル/リットルである。
【0043】本発明の方法はバッチ式で、又は連続式で
実施される。
【0044】反応生成物の分離は公知技術(たとえば蒸
留)を使用することによって実施され、触媒は次の反応
に再循環される。
【0045】方法が連続式である場合、反応生成物の分
離は、反応器に供給するガス流の飽和によって生ずる蒸
発によっても行われる。この方法は同一出願人に係る特
開平4−270250号に開示されたものと同様であり、後述
する。
【0046】本発明の方法の具体例がさらに理解される
ように図1に概略図を示すが、本発明の方法の実施に好
適な装置を限定するものではない。
【0047】該装置は、機械的撹拌機及び加熱流体が循
環する外部ジャケットを具備する鋼製の反応器1、該反
応器1を凝縮器(5℃の冷却液が循環する)3に接続す
る絶縁蒸気ライン2を包含する。凝縮器3で凝縮した液
をタンク4で集め、一方、ガスについては、ドライアイ
ストラップ9を通過させた後、その一部を排出し、一部
を再循環する。
【0048】反応器1へのガスの供給は、シリンダーか
らの酸素及び一酸化炭素用のライン5及び6を介して行
われる。
【0049】アルコール又はグリコールの液状物の供給
はポンプ8によってライン7を介して行われる。
【0050】次に実施例について述べるが、本発明を限
定するものではない。
【0051】
【実施例1】反応器1(容積500ml)に、メタノール 15
0ml、アセトニトリル 3ml及び触媒(コバルトジピコリ
ネート・4H2O)6gを充填した。反応器を一酸化炭素
(ライン6)で30Kg/cm2に加圧し、130℃に加熱した。
【0052】予め設定した操作条件に達したところで、
一酸化炭素(ライン6)、酸素(ライン5)及び液状供
給物(ライン7)の導入を開始した。
【0053】安定条件下における流れは次のとおりであ
る。 −ライン5:酸素3.4 Nl/時間 −ライン6:一酸化炭素81.6 Nl/時間 −ライン7:メタノール 98容量%及びアセトニトリル
2容量%の混合物でなる液状流42g/時間
【0054】過剰のガス(試薬蒸気及び反応生成物で飽
和されている)を凝縮器3で冷却し、凝縮した蒸気をタ
ンク4で集めた。
【0055】安定条件下、ジメチルカーボネート 3.8g
/時間を含有する凝縮物43.8g/時間を集めた。
【0056】メタノールに関するモル選択率90%及びメ
タノールの変化率7.4%でジメチルカーボネートの生産
率42ミリモル/時間が測定された。
【0057】反応を41時間続け、その間に触媒の生産率
又は選択率の低下は観察されなかった。
【0058】
【実施例2】反応器1(容積500ml)に、メタノール 15
0ml、アセトニトリル 6ml及び触媒(コバルトジピコリ
ネート・4H2O)9gを充填した。反応器を一酸化炭素
(ライン6)で40Kg/cm2に加圧し、130℃に加熱した。
【0059】予め設定した操作条件に達したところで、
一酸化炭素(ライン6)、酸素(ライン5)及び液状供
給物(ライン7)の導入を開始した。
【0060】安定条件下における流れは次のとおりであ
る。 −ライン5:酸素4.3 Nl/時間 −ライン6:一酸化炭素103.6 Nl/時間 −ライン7:メタノール 96容量%及びアセトニトリル
4容量%の混合物でなる液状流40.5g/時間
【0061】過剰のガス(試薬蒸気及び反応生成物で飽
和されている)を凝縮器3で冷却し、凝縮した蒸気をタ
ンク4で集めた。
【0062】安定条件下、ジメチルカーボネート 4.5g
/時間を含有する凝縮物41.5g/時間を集めた。
【0063】メタノールに関するモル選択率90%及びメ
タノールの変化率9.1%でジメチルカーボネートの生産
率50ミリモル/時間が測定された。
【0064】反応を63.5時間続け、その間に触媒の生産
率又は選択率の低下は観察されなかった。
【0065】
【実施例3】反応器1(容積500ml)に、メタノール 15
0ml、N,N−ジメチルアセトアミド10g及び触媒(コバ
ルトジピコリネート・4H2O)9gを充填した。反応器
を一酸化炭素(ライン6)で40Kg/cm2に加圧し、130℃
に加熱した。
【0066】予め設定した操作条件に達したところで、
一酸化炭素(ライン6)、酸素(ライン5)及び液状供
給物(ライン7)の導入を開始した。
【0067】安定条件下における流れは次のとおりであ
る。 −ライン5:酸素4.3 Nl/時間 −ライン6:一酸化炭素103.6 Nl/時間 −ライン7:メタノール 99.75容量%及びN,N−ジメ
チルアセトアミド 0.25容量%の混合物でなる液状流38.
8g/時間
【0068】過剰のガス(試薬蒸気及び反応生成物で飽
和されている)を凝縮器3で冷却し、凝縮した蒸気をタ
ンク4で集めた。
【0069】安定条件下、ジメチルカーボネート 5.76
g/時間を含有する凝縮物41.5g/時間を集めた。
【0070】メタノールに関するモル選択率95%及びメ
タノールの変化率11.1%でジメチルカーボネートの生産
率64ミリモル/時間が測定された。主な副生物はメチルホル
メートで構成されていた。
【0071】反応を36時間続け、その間に触媒の生産率
又は選択率の低下は観察されなかった。
【0072】
【実施例4】反応器1(容積500ml)に、メタノール 15
0ml、テトラメチル尿素10g及び触媒(コバルトジピコ
リネート・4H2O)9gを充填した。反応器を一酸化炭
素(ライン6)で40Kg/cm2に加圧し、130℃に加熱し
た。
【0073】予め設定した操作条件に達したところで、
一酸化炭素(ライン6)、酸素(ライン5)及び液状供
給物(ライン7)の導入を開始した。
【0074】安定条件下における流れは次のとおりであ
る。 −ライン5:酸素4.3 Nl/時間 −ライン6:一酸化炭素103.6 Nl/時間 −ライン7:メタノール 100%でなる液状流35.5g/時
【0075】過剰のガス(試薬蒸気及び反応生成物で飽
和されている)を凝縮器3で冷却し、凝縮した蒸気をタ
ンク4で集めた。
【0076】安定条件下、ジメチルカーボネート 7.65
g/時間を含有する凝縮物39.5g/時間を集めた。
【0077】メタノールに関するモル選択率96%及びメ
タノールの変化率16%でジメチルカーボネートの生産率
85ミリモル/時間が測定された。主な副生物はメチルホルメ
ートで構成されていた。
【0078】
【比較例1】反応器1(容積500ml)に、メタノール 15
0ml及び触媒(コバルトジピコリネート・4H2O)6gを
充填した。反応器を一酸化炭素(ライン6)で30Kg/cm
2に加圧し、130℃に加熱した。
【0079】予め設定した操作条件に達したところで、
一酸化炭素(ライン6)、酸素(ライン5)及び液状供
給物(ライン7)の導入を開始した。
【0080】安定条件下における流れは次のとおりであ
る。 −ライン5:酸素3.2 Nl/時間 −ライン6:一酸化炭素76.8 Nl/時間 −ライン7:メタノール 100%でなる液状流39.7g/時
【0081】過剰のガス(試薬蒸気及び反応生成物で飽
和されている)を凝縮器3で冷却し、凝縮した蒸気をタ
ンク4で集めた。
【0082】安定条件下、ジメチルカーボネート 2.15
g/時間を含有する凝縮物40.6g/時間を集めた。
【0083】メタノールに関するモル選択率87%及びメ
タノールの変化率4.4%でジメチルカーボネートの生産
率24ミリモル/時間が測定された。主な副生物はメチルホル
メートで構成されていた。
【0084】表1は反応時間に対する選択率、生産率及
び変化率を示す。
【0085】
【表1】 操作時間 選択率 生産率 メタノールの変化率 (時間) (%) (ミリモル/時間) (%) 1−7 87 24 4.4 8−14 85 18 3.0 15−21 85 15 2.7 22−28 85 15 2.8 29−35 83 14 2.6
【0086】表から、時間の経過につれて、変化率及び
選択率の相対的な低下に伴ってジメチルカーボネートの
生産率の低下が観察される。
【0087】
【実施例5】機械的撹拌機及び熱交換装置を具備する鋼
製反応器(500ml)に、メタノール100ml、プロピオニト
リル 4.2g及び触媒(コバルトジピコリネート・4H
2O)4gを充填した。温度130℃において90分間、一酸
化炭素及び酸素の混合物(2:1)で反応器を30Kg/cm
2に加圧した。
【0088】反応後、反応器を冷却し、残留圧力を排出
し、液状物をガスクロマトグラフィーによって分析し
た。
【0089】ジメチルカーボネートの収量は6.6g(73ミ
リモル)であった。
【0090】
【実施例6】機械的撹拌機及び熱交換装置を具備する鋼
製反応器(500ml)に、メタノール100ml、ベンゾニトリ
ル 3.91g及び触媒(コバルトジピコリネート・4H2O)
4gを充填した。温度130℃において90分間、一酸化炭
素及び酸素の混合物(2:1)で反応器を30Kg/cm2
加圧した。
【0091】反応後、反応器を冷却し、残留圧力を排出
し、液状物をガスクロマトグラフィーによって分析し
た。
【0092】ジメチルカーボネートの収量は7.0g(78ミ
リモル)であった。
【0093】
【実施例7】機械的撹拌機及び熱交換装置を具備する鋼
製反応器(500ml)に、メタノール100ml、1,4−ジシ
アノベンゼン(又はテレフタロニトリル)4.81g及び触
媒(コバルトジピコリネート・4H2O)4gを充填し
た。温度130℃において90分間、一酸化炭素及び酸素の
混合物(2:1)で反応器を30Kg/cm2に加圧した。
【0094】反応後、反応器を冷却し、残留圧力を排出
し、液状物をガスクロマトグラフィーによって分析し
た。
【0095】ジメチルカーボネートの収量は5.8g(64ミ
リモル)であった。
【0096】
【実施例8】機械的撹拌機及び熱交換装置を具備する鋼
製反応器(500ml)に、メタノール100ml、スルホラン
9.4g及び触媒(コバルトジピコリネート・4H2O)4g
を充填した。温度130℃において90分間、一酸化炭素及
び酸素の混合物(2:1)で反応器を30Kg/cm2に加圧
した。
【0097】反応後、反応器を冷却し、残留圧力を排出
し、液状物をガスクロマトグラフィーによって分析し
た。
【0098】ジメチルカーボネートの収量は7.35g(82
ミリモル)であった。
【0099】
【実施例9】機械的撹拌機及び熱交換装置を具備する鋼
製反応器(500ml)に、メタノール100ml、N,N−ジメ
チルホルムアミド 5.6g及び触媒(コバルトジピコリネ
ート・4H2O)4gを充填した。温度130℃において90分
間、一酸化炭素及び酸素の混合物(2:1)で反応器を
30Kg/cm2に加圧した。
【0100】反応後、反応器を冷却し、残留圧力を排出
し、液状物をガスクロマトグラフィーによって分析し
た。
【0101】ジメチルカーボネートの収量は7.5g(84ミ
リモル)であった。
【0102】
【実施例10】機械的撹拌機及び熱交換装置を具備する
鋼製反応器(500ml)に、メタノール100ml、ジメチルス
ルホキシド 6.2g及び触媒(コバルトジピコリネート・
4H2O)4gを充填した。温度130℃において90分間、一
酸化炭素及び酸素の混合物(2:1)で反応器を30Kg/
cm2に加圧した。
【0103】反応後、反応器を冷却し、残留圧力を排出
し、液状物をガスクロマトグラフィーによって分析し
た。
【0104】ジメチルカーボネートの収量は9.7g(108
ミリモル)であった。
【0105】
【比較例2】機械的撹拌機及び熱交換装置を具備する鋼
製反応器(500ml)に、メタノール100ml及び触媒(コバ
ルトジピコリネート・4H2O)4gを充填した。温度130
℃において90分間、一酸化炭素及び酸素の混合物(2:
1)で反応器を30Kg/cm2に加圧した。
【0106】反応後、反応器を冷却し、残留圧力を排出
し、液状物をガスクロマトグラフィーによって分析し
た。
【0107】ジメチルカーボネートの収量は5.3g(59ミ
リモル)であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法の実施に好適な装置の1具体例を
示す図である。
【符号の説明】
1 反応器 3 凝縮器 4 タンク 8 ポンプ 9 ドライアイストラップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウーゴ・ロマーノ イタリー国ビメルカーテ市ビア・フェルミ 12

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コバルト(II)又はコバルト(III)イオ
    ン及び少なくとも1つの酸素原子を含有する有機バイン
    ダーでなる触媒の存在下、一般式(III) R−OH (ここで、Rは後述の意義を有する)で表される脂肪族
    又は脂環式アルコール又は一般式(IV) HO−R′−OH (ここで、R′は後述の意義を有する)で表される脂肪
    族ジオールを一酸化炭素及び酸素と反応させることを包
    含してなる一般式(I) (ここで、Rは直鎖状又は分枝状のC1-10アルキル基又
    はC5-8シクロアルキル基である)で表される有機カー
    ボネート又は一般式(II) (ここで、R′は直鎖状又は分枝状のC2-5アルキレン
    基である)で表される環状有機カーボネートを製造する
    接触法において、前記方法を、尿素、ニトリル、アミ
    ド、ホスホルアミド、スルホン、スルホキシド、カルバ
    メートの直鎖状又は環状化合物の中から選ばれる少なく
    とも1の反応コアジュバントの存在下で行うことを特徴
    とする、有機カーボネートの製法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の製法において、前記一般式
    (III)で表されるアルコールが、メタノール、エタノ
    ール、n−プロパノール、イソ−プロパノール、n−ブ
    タノール、イソ−ブタノール、2−エチルヘキサノー
    ル、シクロヘキサノールの中から選ばれるものである、
    有機カーボネートの製法。
  3. 【請求項3】請求項1記載の製法において、前記一般式
    (IV)で表されるジオールがエチレングリコール又はプ
    ロピレングリコールである、有機カーボネートの製法。
  4. 【請求項4】請求項1−3のいずれか1項記載の製法に
    おいて、前記有機バインダーが、(a)カルボキシレー
    ト系のバインダー、(b)β−ケトネート系のバインダ
    ー、(c)官能基として1以上の酸素原子を有するシッ
    フ塩基系のバインダー、(d)少なくとも1のピリジン
    環を含有すると共に、電子供与体として1以上の含酸素
    官能基を有する式で表されるバインダーの中から選ばれ
    るものである、有機カーボネートの製法。
  5. 【請求項5】請求項1−4のいずれか1項記載の製法に
    おいて、前記反応コアジュバントが、一般式(V) (ここで、R1′、R2′、R3′及びR4′は水素原子、
    1-20アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は
    アリールアルキル基、C1-20アルキレン基又はオキサ
    −、アゾ−又はチオアルキレン基である)で表される直
    鎖状尿素の中から選ばれるものである、有機カーボネー
    トの製法。
  6. 【請求項6】請求項1−4のいずれか1項記載の製法に
    おいて、前記反応コアジュバントが、一般式(VI) (ここで、R1′、R2′、R3′及びR4′は前記と同意
    義であり、nは2又は3である)で表される環状尿素の
    中から選ばれるものである、有機カーボネートの製法。
  7. 【請求項7】請求項1−4のいずれか1項記載の製法に
    おいて、前記反応コアジュバントが、一般式(VII) R5′(CN)n (ここで、R5′はC1-10アルキル基、シクロアルキル
    基、アリール基又はアリールアルキル基、オキサ−、ア
    ゾ−又はチオアルキレン基、又はC1-10アルキレン基で
    あり、nは1又は2である)で表されるニトリルの中か
    ら選ばれるものである、有機カーボネートの製法。
  8. 【請求項8】請求項1−4のいずれか1項記載の製法に
    おいて、前記反応コアジュバントが、一般式(VIII) (ここで、R1′、R2′及びR3′は前記と同意義であ
    る)で表される直鎖状アミドの中から選ばれるものであ
    る、有機カーボネートの製法。
  9. 【請求項9】請求項1−4のいずれか1項記載の製法に
    おいて、前記反応コアジュバントが、一般式(IX) (ここで、R1′、R2′及びR3′は前記と同意義であ
    り、nは3−7の数である)で表される環状アミドの中
    から選ばれるものである、有機カーボネートの製法。
  10. 【請求項10】請求項1−4のいずれか1項記載の製法
    において、前記反応コアジュバントが、一般式(X) (ここで、R6′及びR7′はC1-10アルキル基、シクロ
    アルキル基本、アリール基、アリールアルキル基、アル
    キレン基又はオキサ−、アゾ−又はチオアルキレン基で
    ある)で表されるホスホルアミドの中から選ばれるもの
    である、有機カーボネートの製法。
  11. 【請求項11】請求項1−4のいずれか1項記載の製法
    において、前記反応コアジュバントが、一般式(XI) (ここで、R1′、R5′及びR6′は前記と同意義であ
    る)で表される直鎖状カルバメートの中から選ばれるも
    のである、有機カーボネートの製法。
  12. 【請求項12】請求項1−4のいずれか1項記載の製法
    において、前記反応コアジュバントが、一般式(XII) (ここで、R1′、R2′及びR3′は前記と同意義であ
    り、nは2又は3である)で表される環状カルバメート
    の中から選ばれるものである、有機カーボネートの製
    法。
  13. 【請求項13】請求項1−4のいずれか1項記載の製法
    において、前記反応コアジュバントが、一般式(XIII) R5′SOmR6′ (ここで、R5′及びR6′は前記と同意義であり、mは
    1又は2である)で表される直鎖状スルホン又はスルホ
    キシドの中から選ばれるものである、有機カーボネート
    の製法。
  14. 【請求項14】請求項1−4のいずれか1項記載の製法
    において、前記反応コアジュバントが、一般式(XIV) (R1′R2′C)nSOm (ここで、R1′、R2′及びmは前記と同意義であり、
    nは4又は5である)で表される環状スルホン又はスル
    ホキシドの中から選ばれるものである、有機カーボネー
    トの製法。
  15. 【請求項15】請求項1−14のいずれか1項記載の製法
    において、前記反応コアジュバントを単独で又は1以上
    のグループから選ばれるものの混合物として使用する、
    有機カーボネートの製法。
  16. 【請求項16】請求項1−15のいずれか1項記載の製法
    において、予め形成したコバルト触媒又は触媒前駆体を
    含む予め選択したアルコール又はジオールと前記反応コ
    アジュバントとの間で混合物を調製し、大気中雰囲気と
    等しい又はそれよりも高い温度及び圧力で操作して、該
    混合物を一酸化炭素及び酸素と接触させる、有機カーボ
    ネートの製法。
  17. 【請求項17】請求項1−16のいずれか1項記載の製法
    において、前記反応を、液相中、温度25−200℃、一酸
    化炭素及び酸素の分圧の合計大気圧ないし100kg/cm2
    おいて行う、有機カーボネートの製法。
  18. 【請求項18】請求項1−17のいずれか1項記載の製法
    において、前記反応コアジュバントとアルコールとの間
    のモル比が0.001:1−10:1である、有機カーボネー
    トの製法。
  19. 【請求項19】請求項1−18のいずれか1項記載の製法
    において、酸素及び一酸化炭素の分圧間の比が0.005:
    1−50:1である、有機カーボネートの製法。
  20. 【請求項20】請求項1−19のいずれか1項記載の製法
    において、液状反応媒体中における触媒の濃度が一般に
    1×10-3−2モル/リットルである、有機カーボネートの製
    法。
  21. 【請求項21】請求項1−20のいずれか1項記載の製法
    において、該方法が連続式であり、反応生成物の分離
    を、反応器に供給するガス流の飽和によって生ずる蒸発
    によって行う、有機カーボネートの製法。
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