JPH0977706A - Simultaneous production of dialkyl carbonate and glycol - Google Patents
Simultaneous production of dialkyl carbonate and glycolInfo
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- JPH0977706A JPH0977706A JP7232526A JP23252695A JPH0977706A JP H0977706 A JPH0977706 A JP H0977706A JP 7232526 A JP7232526 A JP 7232526A JP 23252695 A JP23252695 A JP 23252695A JP H0977706 A JPH0977706 A JP H0977706A
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Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】アルキレンカーボネートとアルコールからジア
ルキルカーボネートとグリコールとを高収率で製造する
方法を提供する。
【解決手段】アルキレンカーボネートとアルコールとを
反応させてジアルキルカーボネートとグリコールとを同
時に製造するに当り、触媒としてスカンジウム、イット
リウム、ランタニド金属およびアクチニド金属の炭酸塩
の少なくとも一種を使用することにより、効率的に目的
物を得る。(57) Abstract: A method for producing a dialkyl carbonate and a glycol from an alkylene carbonate and an alcohol in a high yield is provided. SOLUTION: In the simultaneous production of dialkyl carbonate and glycol by reacting alkylene carbonate and alcohol, it is efficient to use at least one of scandium, yttrium, lanthanide metal and actinide metal carbonate as a catalyst. Get the target.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ジアルキルカーボ
ネートとグリコールの同時製造法に関するものである。
更に詳しくは、アルキレンカーボネートとアルコールと
を触媒存在下に反応させてジアルキルカーボネートとグ
リコールとを、効率よく、高い収率で製造する方法に関
するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for simultaneously producing dialkyl carbonate and glycol.
More specifically, it relates to a method for efficiently producing a dialkyl carbonate and a glycol in a high yield by reacting an alkylene carbonate and an alcohol in the presence of a catalyst.
【0002】[0002]
【従来の技術】ジアルキルカーボネートは、溶剤、ガソ
リン添加剤の他、アルキル化剤やポリカーボネートの中
間原料等としても有用な化合物である。一方、エチレン
グリコールやプロピレングリコールなどのグリコール
は、樹脂、フィルムおよび繊維として広く用いられてい
るポリエステルの原料はもとより、ウレタン原料、添加
剤などとして工業的に極めて重要な化合物である。2. Description of the Related Art Dialkyl carbonate is a compound useful as a solvent, a gasoline additive, an alkylating agent, an intermediate raw material for polycarbonate, and the like. On the other hand, glycols such as ethylene glycol and propylene glycol are industrially extremely important compounds as raw materials for polyesters, which are widely used as resins, films and fibers, as well as urethane raw materials and additives.
【0003】これまで、ジアルキルカーボネートの製法
として、触媒の存在下にアルキレンカーボネートとアル
コールとを反応させてジアルキルカーボネートを製造す
る方法が数多く提案されている。その触媒としては、い
ずれもエステル交換能を有するものであるが、反応系に
可溶の均一系触媒と反応系に難溶または不溶の不均一系
触媒とに分けられる。As a method for producing a dialkyl carbonate, there have been proposed many methods for producing a dialkyl carbonate by reacting an alkylene carbonate with an alcohol in the presence of a catalyst. The catalysts, each having transesterification ability, are classified into a homogeneous catalyst soluble in the reaction system and a heterogeneous catalyst hardly soluble or insoluble in the reaction system.
【0004】均一系触媒としては、例えば、触媒として
第3級脂肪族アミンを用いる方法(特公昭59-28542号公
報)、アルカリ金属またはアルカリ金属誘導体を用いる
方法(米国特許第3642858号、特公昭61-16267号公
報)、アルキル錫アルコキサイドを用いる方法(特公昭
56-40708号公報)、亜鉛、アルミニウム、チタンのアル
コキサイドを用いる方法(特公昭60-22697号公報)、タ
リウム化合物を用いる方法(特公昭60-27658号公報)、
ルイス酸と含窒素有機塩基との混合物を用いる方法(特
公昭60-22698号公報)、ホスフィン化合物を用いる方法
(特公昭61-4381号公報)、第4級ホスホニウム塩を用
いる方法(特開昭56-10144号公報)などが提案されてい
る。As a homogeneous catalyst, for example, a method using a tertiary aliphatic amine as a catalyst (Japanese Patent Publication No. 59-28542), a method using an alkali metal or an alkali metal derivative (US Pat. No. 3642858, Japanese Patent Publication No. Sho) is used. 61-16267), a method using alkyl tin alkoxide (Japanese Patent Publication No.
56-40708), a method using alkoxides of zinc, aluminum and titanium (Japanese Patent Publication No. 60-22697), a method using a thallium compound (Japanese Patent Publication No. 60-27658),
A method using a mixture of a Lewis acid and a nitrogen-containing organic base (Japanese Patent Publication No. 60-22698), a method using a phosphine compound (Japanese Patent Publication No. 61-4381), and a method using a quaternary phosphonium salt (Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 60 (1999)). 56-10144) and the like have been proposed.
【0005】これら均一系触媒を用いる方法では、少量
の触媒量で高い活性を得ることができる利点があるが、
反応混合物と触媒との分離が困難であるという欠点があ
る。このエステル交換反応は平衡反応であり、蒸留によ
り目的のジアルキルカーボネートとグリコールを分離し
ようとすると、触媒存在下では蒸留中に平衡がずれて逆
反応が起き易くなり、ジアルキルカーボネートとグリコ
ールがアルキレンカーボネートとアルコールに戻る反応
が起こる。また、脱水縮合や分解などの反応が起こるた
め、工程上好ましくない。The methods using these homogeneous catalysts have the advantage that high activity can be obtained with a small amount of catalyst.
The disadvantage is that the reaction mixture and the catalyst are difficult to separate. This transesterification reaction is an equilibrium reaction, and when trying to separate the target dialkyl carbonate and glycol by distillation, the equilibrium shifts during distillation in the presence of a catalyst, and a reverse reaction easily occurs, and dialkyl carbonate and glycol form alkylene carbonate. The reaction to return to alcohol occurs. Further, reactions such as dehydration condensation and decomposition occur, which is not preferable in the process.
【0006】これを防ぐために、不均一系触媒が提案さ
れている。不均一系触媒の場合は反応混合物と触媒との
分離が容易であり、上述の問題は解決される。かかる不
均一系触媒を用いる方法として、例えば、シリカ―チタ
ニア固体酸触媒を用いる方法(特公昭61-5467号公
報)、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の珪酸塩
担持触媒を用いる方法(特開昭64-31737号公報)、ジル
コニウム、チタン、錫の酸化物を用いる方法(特開昭63
-41432号公報)、鉛化合物を用いる方法(特開平4-9356
号公報)、マグネシアとアルミナとを含有するハイドロ
タルサイト化合物を用いる方法(特開平3-43354号公
報)や酸化亜鉛等の金属酸化物を用いる方法(特開平6-
211751号、特開平6-239806号公報)など、無機の固体触
媒を用いる方法が提案されている。To prevent this, heterogeneous catalysts have been proposed. In the case of a heterogeneous catalyst, the reaction mixture and the catalyst can be easily separated, and the above-mentioned problems are solved. As the method using such a heterogeneous catalyst, for example, a method using a silica-titania solid acid catalyst (Japanese Patent Publication No. 61-5467) and a method using an alkali metal or alkaline earth metal silicate-supported catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 61-46) 64-31737), and a method using oxides of zirconium, titanium, and tin (JP-A-63-63).
-41432), a method using a lead compound (JP-A-4-9356)
JP-A-6-43354), a method using a hydrotalcite compound containing magnesia and alumina (JP-A-3-43354), and a method using a metal oxide such as zinc oxide (JP-A-6-63).
211751 and JP-A-6-239806), methods using an inorganic solid catalyst have been proposed.
【0007】また、不均一系触媒として、イオン交換樹
脂、例えば第4級アンモニウム基または第3アミン基を
有する固体塩基性アニオン交換樹脂を触媒として用いる
方法(特開平3-109358号、特開昭64-31737号、特開昭63
-238043号、特公昭59-28542号公報)、酸性イオン交換
樹脂を触媒として用いる方法(特開昭64-31737号公報)
やカルボン酸型陽イオン交換樹脂を用いる方法(特開平
6-345696号公報)なども知られている。Further, as a heterogeneous catalyst, a method using an ion exchange resin, for example, a solid basic anion exchange resin having a quaternary ammonium group or a tertiary amine group as a catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. 3-109358, Japanese Patent Laid-Open No. 109358/1988) 64-31737, JP 63
-238043, Japanese Patent Publication No. 59-28542), a method using an acidic ion exchange resin as a catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. 64-31737)
Method using carboxylic acid type cation exchange resin
6-345696 publication) and the like are also known.
【0008】しかしながら、これらこれまで知られてい
る不均一系触媒は、全般的に活性が低く、無機固体触媒
の場合はいずれも実用のレベルには到達していない。ま
た、イオン交換樹脂を用いる方法では、比較的高い触媒
活性を示すが、工業的に用いるには耐熱性や耐久性に問
題があり、耐久性の保てる低い温度では触媒活性が不足
である、などの問題がある。However, these conventionally known heterogeneous catalysts are generally low in activity, and none of them has reached a practical level in the case of inorganic solid catalysts. Further, the method using an ion exchange resin shows a relatively high catalytic activity, but there is a problem in heat resistance and durability for industrial use, and the catalytic activity is insufficient at a low temperature where durability can be maintained. I have a problem.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
触媒として知られていない化合物のなかから、これまで
にない高い活性を有する触媒を見いだし、かつ、それを
用いて上述のような欠点がなく、しかも高収率で効率よ
くジアルキルカーボネートとグリコールを同時に製造す
る方法を提供することにある。The object of the present invention is to find a catalyst having an unprecedentedly high activity among compounds that have not been known as a catalyst, and to use it to obtain the above-mentioned drawbacks. Another object of the present invention is to provide a method for producing a dialkyl carbonate and a glycol simultaneously in a high yield with high efficiency and without any problems.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の課
題を解決すべく鋭意研究の結果、優れた新規触媒を見い
だし、本発明に到達した。かくして、本発明によれば、
アルキレンカーボネートとアルコールとのエステル交換
反応において、希土類金属の炭酸塩を触媒として用いる
ことにより、高収率でかつ効率よくジアルキルカーボネ
ートとグリコールを同時に製造する方法が提供される。Means for Solving the Problems As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors have found an excellent new catalyst and arrived at the present invention. Thus, according to the invention,
By using a carbonate of a rare earth metal as a catalyst in the transesterification reaction of an alkylene carbonate and an alcohol, a method for simultaneously producing a dialkyl carbonate and a glycol in a high yield and efficiently is provided.
【0011】すなわち、本発明は、上記一般式[1]で
示されるアルキレンカーボネートと上記一般式[2]で
示されるアルコールとをエステル交換反応させて、上記
一般式[3]で示されるジアルキルカーボネートと上記
一般式[4]で示されるグリコールとを同時に製造する
方法において、触媒として、スカンジウム、イットリウ
ム、ランタニド金属およびアクチニド金属の炭酸塩の中
から選ばれる少なくとも一種の化合物を使用することを
特徴とする方法である。That is, according to the present invention, the alkylene carbonate represented by the general formula [1] is transesterified with the alcohol represented by the general formula [2] to give a dialkyl carbonate represented by the general formula [3]. And a glycol represented by the above general formula [4], wherein at least one compound selected from scandium, yttrium, lanthanide metal and actinide metal carbonates is used as a catalyst. Is the way to do it.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明において原料として用いら
れる下記一般式[1]BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The following general formula [1] used as a raw material in the present invention
【0013】[0013]
【化4】 Embedded image
【0014】(上記式[1]中、R1,R2,R3および
R4は、互いに同一もしくは相異なる、水素原子もしく
は側鎖を有するかまたは有しない炭素数1〜12のアル
キル基を示し、該アルキル基は環状のものや二重結合を
含むものでもよい。)で示されるアルキレンカボネート
の具体例としては、エチレンカーボネート、プロピレン
カーボネート、1,2―ブチレンカーボネート、2,3
―ブチレンカボネート、スチレンカーボネートなどが挙
げられる。これらの中で、目的のグリコールの有用性
と、工業的な入手し易さからエチレンカボネートあるい
はプロピレンカーボネートが最も好適に用いられる。(In the above formula [1], R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different from each other and represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms with or without a side chain. The alkyl group may be cyclic or may contain a double bond.) Specific examples of the alkylene carbonate represented by the formula: ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 2,3
-Butylene carbonate, styrene carbonate and the like. Among these, ethylene carbonate or propylene carbonate is most preferably used because of the usefulness of the desired glycol and industrial availability.
【0015】本発明におけるもう一方の原料である下記
一般式[2] R5OH [2] (上記式[2]中、R5は側鎖を有するかもしくは有し
ない炭素数1〜12までのアルキル基を示し、該アルキ
ル基は環状のものや二重結合を含むものでもよい。)で
示されるアルコールの具体例としては、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、n―プロピルアルコール、is
o-プロピルアルコール、n-ブチルアルコール、iso
-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、ペンチ
ルアルコール、ヘキシルアルコール、オクチルアルコー
ル、2ーエチルヘキシルアルコール、デシルアルコー
ル、ドデシルアルコール、アリルアルコール、シクロヘ
キシルアルコール、ベンジルアルコールなどが挙げられ
るが、これらの中でも、直鎖状低級脂肪族アルコール、
特にメチルアルコールまたはエチルアルコールが最も有
用で、好適に用いられる。Another raw material in the present invention is the following general formula [2] R 5 OH [2] (in the above formula [2], R 5 has 1 to 12 carbon atoms with or without a side chain. Specific examples of the alcohol represented by an alkyl group, which may be a cyclic group or a group containing a double bond, include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, is
o-propyl alcohol, n-butyl alcohol, iso
-Butyl alcohol, sec-butyl alcohol, pentyl alcohol, hexyl alcohol, octyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, decyl alcohol, dodecyl alcohol, allyl alcohol, cyclohexyl alcohol, benzyl alcohol, etc. Lower aliphatic alcohol,
Particularly, methyl alcohol or ethyl alcohol is most useful and is preferably used.
【0016】本発明においては、上記の如きアルキレン
カーボネートと1価アルコールとから、特定の触媒の存
在下に反応を行うことによって、次に示す化学量論式
[5]In the present invention, the following stoichiometric formula [5] is obtained by reacting the above alkylene carbonate and monohydric alcohol in the presence of a specific catalyst.
【0017】[0017]
【化5】 Embedded image
【0018】(上記式[5]中、R1,R2,R3,R4お
よびR5は上記と同じ。)にしたがって下記一般式
[3](In the above formula [5], R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are the same as above.) According to the following general formula [3]
【0019】[0019]
【化6】 [Chemical 6]
【0020】(上記式[3]中、R5は上記と同じ)で
示されるジアルキルカーボネートと、下記一般式[4](In the above formula [3], R 5 is the same as above), and a dialkyl carbonate represented by the following general formula [4]
【0021】[0021]
【化7】 [Chemical 7]
【0022】(上記式[4]中、R1,R2,R3,およ
びR4は上記と同じ)で示されるグリコールとが同時生
成する。(In the above formula [4], R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as above) and glycol is simultaneously produced.
【0023】そこで、本発明において用いられる触媒
は、スカンジウム、イットリウム、ランタニドおよびア
クチニドの3族(旧3B族)希土類元素から選ばれた金
属(元素)の炭酸塩の中から選ばれた少なくとも1種を
含む化合物からなる。これら希土類元素を具体的に示せ
ば、Sc,Yや、ランタニド族のLa,Ce,Pr,N
d,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,T
m,Yb,Luや,アクチニド族のAc,Th,Pa,
Uなどを挙げることができる。本発明ではこれらの希土
類元素の炭酸塩が触媒として用いられる。通常、これら
の炭酸塩は3価を示すが、ときに一部4価を示すもの
や、2価の状態をとるものもあるが、いずれも本発明に
用いることができる。一般に、3価の炭酸塩は下記一般
式[6]で示される化合物である。Therefore, the catalyst used in the present invention is at least one selected from the carbonates of metals (elements) selected from the group 3 (former 3B group) rare earth elements of scandium, yttrium, lanthanide and actinide. And a compound containing. Specific examples of these rare earth elements are Sc, Y and lanthanide group La, Ce, Pr, N.
d, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, T
m, Yb, Lu, Actinide Ac, Th, Pa,
U, etc. can be mentioned. In the present invention, these rare earth element carbonates are used as catalysts. Usually, these carbonates have a valence of 3, but some of them have a valence of 4, and some have a valence of 2, but any of them can be used in the present invention. Generally, trivalent carbonate is a compound represented by the following general formula [6].
【0024】 Ln2(CO3)3 [6] (上記式[6]中、Lnはスカンジウム、イットリウム
や、ランタニドおよびアクチニドの希土類金属元素を表
す。)Ln 2 (CO 3 ) 3 [6] (In the above formula [6], Ln represents scandium, yttrium, or a rare earth metal element such as lanthanide and actinide.)
【0025】上記式[6]においては、スカンジウム、
イットリウム、ランタニド金属およびアクチニド金属の
炭酸塩は3価の単量体の形で表されているが、これら金
属の種類や脂肪族炭化水素基の種類や組み合わせによっ
ては、2量体以上の多量体あるいは単量体と多量体との
混合物を形成する場合があるが、いずれも本発明におい
て炭酸塩として用いることができる。In the above formula [6], scandium,
Carbonates of yttrium, lanthanide metal, and actinide metal are expressed in the form of trivalent monomers, but depending on the type of these metals and the type and combination of aliphatic hydrocarbon groups, dimers or higher polymers Alternatively, it may form a mixture of a monomer and a multimer, and both can be used as the carbonate in the present invention.
【0026】また、この炭酸塩の一部が水酸基あるいは
酸化物で置き換えられている場合があっても同様に用い
られる。かかる例としては、塩基性炭酸塩として知られ
る一部が水酸基で置き換えられている炭酸塩がある。Further, even if a part of the carbonate is replaced with a hydroxyl group or an oxide, it is used in the same manner. An example of this is a carbonate, part of which is known as a basic carbonate, replaced by a hydroxyl group.
【0027】上述の如きスカンジウム(Sc)、イット
リウム(Y)やランタニド金属(La,Ce,Pr,N
d,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,T
m,Yb,Lu)およびアクチニド金属(Ac,Th,
Pa,U)から選ばれる金属(元素)の炭酸塩は、いず
れも本反応に高い触媒活性を有し、本発明に好適に用い
ることができるが、中でも、Yと,La,Ce,Pr,
Nr,Smの所謂セリウム族に属する希土類元素は、賦
存量も多く工業的規模でも特に好適に用いられる。As mentioned above, scandium (Sc), yttrium (Y), and lanthanide metals (La, Ce, Pr, N).
d, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, T
m, Yb, Lu) and actinide metal (Ac, Th,
All of the carbonates of metals (elements) selected from Pa, U) have a high catalytic activity for this reaction and can be suitably used in the present invention. Among them, Y, La, Ce, Pr,
Rare earth elements belonging to the so-called cerium group of Nr and Sm have a large amount of endowment and are particularly preferably used on an industrial scale.
【0028】これらの希土類元素の炭酸塩からなる触媒
は市販されているものをそのまま用いてもよいが、一般
的によく知られた次の方法によって容易に調製すること
ができる。例えば、ランタニド金属の水酸化物またはア
ルコキシドのような塩基性化合物に炭酸ガスを反応させ
る方法、あるいはランタニド金属の塩酸塩、硝酸塩、硫
酸塩などの水可溶性塩に水溶性のアルカリ金属あるいは
アルカリ土類金属の炭酸塩あるいは炭酸水素塩または炭
酸アンモニウムを反応させる方法などが採用できる。特
に、後者の方法は、希土類元素の炭酸塩が水に殆ど不溶
のため、容易に炭酸塩を得ることができ応用性がひろ
い。例えば、調製条件を操作することにより、一部加水
分解され水酸基を含む炭酸塩や、アルカリ金属元素ある
いは他の金属元素を含む複合炭酸塩なども調製できるこ
とが知られているが、これらも本発明の触媒として有効
であることは先述のとうりである。また、特殊な炭酸塩
の製法として、トリクロロ酢酸塩を水溶液中で分解せし
めて調製する方法も知られており、本発明の触媒調製に
おいてかかる方法を採用することもできる。As the catalyst composed of a carbonate of these rare earth elements, a commercially available catalyst may be used as it is, but it can be easily prepared by the following well-known method. For example, a method of reacting carbon dioxide with a basic compound such as a lanthanide metal hydroxide or alkoxide, or a water-soluble alkali metal or alkaline earth metal salt of a lanthanide metal hydrochloride, nitrate, sulfate or the like. A method of reacting a metal carbonate, hydrogen carbonate or ammonium carbonate can be adopted. In particular, the latter method has a wide range of applicability because the carbonate of the rare earth element is almost insoluble in water, so that the carbonate can be easily obtained. For example, it is known that a carbonate partially hydrolyzed and containing a hydroxyl group, a complex carbonate containing an alkali metal element or another metal element, and the like can be prepared by manipulating the preparation conditions. The fact that it is effective as a catalyst is as described above. As a method for producing a special carbonate, a method in which trichloroacetic acid salt is decomposed in an aqueous solution is known, and such a method can be adopted in the catalyst preparation of the present invention.
【0029】本発明で用いられるこれら希土類元素の炭
酸塩の利点は、本反応の触媒としての活性が高いと言う
だけでなく、反応系には殆ど溶解せず不均一系触媒とし
て用いることができるという点である。そして反応に用
いる条件下では熱的にも、化学的にも極めて安定であ
り、反応物と容易に分離して循環再使用ができる。The advantages of these rare earth element carbonates used in the present invention are not only that they are highly active as catalysts for this reaction, but they are hardly dissolved in the reaction system and can be used as heterogeneous catalysts. That is the point. Under the conditions used for the reaction, it is extremely stable both thermally and chemically, and can be easily separated from the reactant and recycled.
【0030】上記触媒は、一般に触媒量の使用で、アル
キレンカーボネートとアルコールとの反応により上記一
般式[5]にしたがって、ジアルキルカボネートとアル
キレングリコールとを製造することができる。In general, the above catalyst can be used in a catalytic amount to produce a dialkyl carbonate and an alkylene glycol by reacting an alkylene carbonate with an alcohol according to the above general formula [5].
【0031】反応温度は、40〜300℃、好ましくは50〜2
50℃である。この温度範囲より低い場合は反応速度が十
分でなく、またこの温度範囲を越えると分解等の副反応
を伴うことがあり、好ましくない。The reaction temperature is 40 to 300 ° C., preferably 50 to 2
50 ° C. If it is lower than this temperature range, the reaction rate is not sufficient, and if it is higher than this temperature range, side reactions such as decomposition may occur, which is not preferable.
【0032】本発明において原料のアルキレンカーボネ
ートとアルコールとの組成比は、反応量論的にはモル比
でアルキレンカーボネート1に対してアルコールは2で
あるが、本反応は化学平衡で支配されるため、アルキレ
ンカーボネートの転化率を上げるために、一般にアルコ
ールは過剰に用いられる。通常、アルキレンカボネート
に対しアルコールはモル比で2〜20、より好ましくは
2〜10の範囲で用いられる。In the present invention, the composition ratio of the alkylene carbonate as a raw material and the alcohol is a stoichiometrically molar ratio of 1 alcohol to 2 alkylene carbonate, but this reaction is controlled by chemical equilibrium. In order to increase the conversion of alkylene carbonate, alcohol is generally used in excess. Usually, the alcohol is used in a molar ratio of 2 to 20, more preferably 2 to 10 with respect to the alkylene carbonate.
【0033】本反応は密閉形で行う場合、あるいは開放
系でも全還流で行う場合は、反応は用いた反応温度での
平衡定数に基づく平衡組成に到達すると見掛け上反応は
停止する。したがって究極的に反応をさらに進めるため
には平衡組成から触媒と反応物を分離し、原料と生成物
を分離する必要がある。本発明で用いられる触媒は実質
的に不均一系を示すため、触媒と反応物との分離は比較
的容易になされ、分離された触媒はそのまま再使用さ
れ、反応物からは目的物と未反応原料が蒸留などの方法
で分離される。When this reaction is carried out in a closed form, or when it is carried out even in an open system at total reflux, the reaction apparently stops when it reaches an equilibrium composition based on the equilibrium constant at the reaction temperature used. Therefore, in order to further proceed the reaction ultimately, it is necessary to separate the catalyst and the reactant from the equilibrium composition and the raw material and the product. Since the catalyst used in the present invention exhibits a substantially heterogeneous system, the separation of the catalyst and the reaction product is relatively easy, the separated catalyst is reused as it is, and the reaction product does not react with the target product. The raw materials are separated by a method such as distillation.
【0034】[0034]
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものでないことは
言うまでもない。The present invention will be described below with reference to examples.
It goes without saying that the invention is not limited to these examples.
【0035】[実施例1]容量100mlのオートクレー
ブ中に、エチレンカーボネート(EC)17.6gおよ
びメタノール32.0gを仕込み、触媒として炭酸ラン
タン La2(CO 3)3 1.5gを入れ、撹拌しながら
油浴の温度を150℃とし1時間反応させた。反応後沈
殿する触媒を除いて、反応物をプロトンH1NMR(核
磁気共鳴スペクトル)を用いて各成分のピーク面積比よ
り定量分析した。[Example 1] Autoclave having a capacity of 100 ml
17.6 g of ethylene carbonate (EC) and
And 32.0 g of methanol were charged, and lanthanum carbonate was used as a catalyst.
Tan La2(CO Three)Three Add 1.5g and stir
The temperature of the oil bath was set to 150 ° C. and the reaction was carried out for 1 hour. After reaction
The reaction product is proton H except for the catalyst.1NMR (Nuclear
Use the magnetic resonance spectrum) to determine the peak area ratio of each component.
Quantitative analysis was performed.
【0036】その結果、反応混合物の組成は、エチレン
カーボネート(EC);8.1g、メタノール;21.8
g、ジメチルカーボネート(DMC);9.5g、エチ
レングリコール(EG);5.9g、2-ヒドロキシエチ
ルメチルカーボネートなど;4.4gからなることが分
かった。エチレンカーボネート基準の転化率は54.0
%となり、DMCの収率は52.8%となる。なお、2-
ヒドロキシエチルメチルカーボネートなどとは、その中
に平衡中間体であるビス2-ヒドロキシエチルカーボネー
トや1,2-エタンジイルジメチルカーボネートなどが含ま
れている。As a result, the composition of the reaction mixture was ethylene carbonate (EC); 8.1 g, methanol; 21.8.
g, dimethyl carbonate (DMC); 9.5 g, ethylene glycol (EG); 5.9 g, 2-hydroxyethyl methyl carbonate, etc .; 4.4 g. The conversion rate based on ethylene carbonate is 54.0.
%, And the DMC yield is 52.8%. In addition, 2-
Hydroxyethylmethyl carbonate and the like include bis2-hydroxyethyl carbonate, 1,2-ethanediyldimethyl carbonate, and the like, which are equilibrium intermediates.
【0037】[実施例2]実施例1と同様に容量100
mlのオートクレーブにエチレンカーボネート17.6g
とメタノール32.0gおよび触媒の炭酸ネオヂウム
Nd2(CO3)3・8H2O 1.5gを入れ150℃で
1時間反応させた。反応結果を実施例1と同様に分析し
た結果、エチレンカーボネート;3.7g、メタノー
ル;21.8gが回収され、ジメチルカーボネート;1
2.8g、エチレングリコール;7.9gおよび2-ヒドロ
キシエチルメチルカーボネート;3.4gが得られたこ
とが分かった。エチレンカーボネートの転化率は78.
7%、ジメチルカーボネートの収率は71.7%であっ
た。[Embodiment 2] As in Embodiment 1, the capacity is 100.
17.6g ethylene carbonate in a ml autoclave
And 32.0 g of methanol and catalyst neodymium carbonate
Nd 2 (CO 3) 3 · 8H 2 was O 1.5 g reacted at 0.99 ° C. placed. As a result of analyzing the reaction results in the same manner as in Example 1, 3.7 g of ethylene carbonate and 21.8 g of methanol were recovered, and dimethyl carbonate; 1
It was found that 2.8 g, ethylene glycol; 7.9 g and 2-hydroxyethyl methyl carbonate; 3.4 g were obtained. The conversion rate of ethylene carbonate is 78.
7%, and the yield of dimethyl carbonate was 71.7%.
【0038】[実施例3〜5、比較例1〜2]100ml
オートクレーブ中に17.6gのエチレンカーボネート
と16gのメタノールおよび触媒として表1に示す化合
物を1.5g加え150℃で1時間撹拌した。反応後急
冷してただちに反応物を取り出し、ガスグロマトグラフ
ィー(充填剤;Porapak Type P(Waters社)、分析温度;
200℃一定)を用いて定量分析した。エチレンカーボネ
ートの回収量より転化率を求め、ジメチルカーボネート
および遊離のエチレングリコ−ルの生成量を比較した。
その結果を表1に示す。[Examples 3-5, Comparative Examples 1-2] 100 ml
In an autoclave, 17.6 g of ethylene carbonate, 16 g of methanol and 1.5 g of the compound shown in Table 1 as a catalyst were added and stirred at 150 ° C. for 1 hour. After the reaction, the reaction product was taken out immediately after quenching and gas chromatography (filler; Porapak Type P (Waters), analysis temperature;
Quantitative analysis was performed using 200 ° C.). The conversion rate was calculated from the recovered amount of ethylene carbonate, and the production amounts of dimethyl carbonate and free ethylene glycol were compared.
Table 1 shows the results.
【0039】[0039]
【表1】 [Table 1]
【0040】[実施例6]実施例3で用いた炭酸ネオジ
ウムを濾過して反応物と分離した後、100mlオート
クレーブに、新たに17.6gのエチレンカーボネート
と32.0gのメタノールと共に、実施例3と同じ条件
で150℃で1時間反応させた。反応後反応物をガスク
ロマトグラフィーを用いて同様に定量分析した。その結
果、エチレンカーボネート転化率;65%、DMC生成
量;10.2g、EG生成量;8.1gであった。Example 6 After the neodymium carbonate used in Example 3 was filtered to separate it from the reaction product, Example 3 was mixed with 17.6 g of ethylene carbonate and 32.0 g of methanol in a 100 ml autoclave. The reaction was carried out under the same conditions as above at 150 ° C. for 1 hour. After the reaction, the reaction product was similarly quantitatively analyzed using gas chromatography. As a result, the conversion rate of ethylene carbonate was 65%, the amount of DMC produced was 10.2 g, and the amount of EG produced was 8.1 g.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上の如き本発明の方法によれば、アル
キレンカーボネートとアルコールとから高い収率でポリ
マー原料などとして有用なジアルキルカーボネートとグ
リコールとを同時に製造することができる。According to the method of the present invention as described above, it is possible to simultaneously produce a dialkyl carbonate useful as a polymer raw material and a glycol from an alkylene carbonate and an alcohol in a high yield.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 69/96 C07C 69/96 Z // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication C07C 69/96 C07C 69/96 Z // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300
Claims (6)
同一もしくは相異なる、水素原子または側鎖を有するか
もしくは有しない炭素数1〜2のアルキル基である。)
で示されるアルキレンカーボネートと一般式[2] R5OH [2] (上記式[2]中、R5は炭素数1〜12のアルキル基
である。)で示されるアルコールとを反応させて、一般
式[3] 【化2】 (上記式[3]中、R5は上記式[2]と同じであ
る。)で示されるジアルキルカーボネートと、一般式
[4] 【化3】 (上記式[4]中、R1,R2,R3およびR4は上記式
[1]と同じ。)であるグリコールを同時に製造する方
法において、触媒として、スカンジウム、イットリウ
ム、ランタニド金属およびアクチニド金属の炭酸塩の中
から選ばれる少なくとも1種の化合物を使用することを
特徴とする製造方法。1. A compound of the general formula [1] (In the above formula [1], R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different from each other and are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms with or without a side chain.)
And an alcohol represented by the general formula [2] R 5 OH [2] (in the above formula [2], R 5 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms), General formula [3] (In the above formula [3], R 5 is the same as the above formula [2].) And the dialkyl carbonate represented by the general formula [4] (In the above formula [4], R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as those in the above formula [1].) In the method for simultaneously producing glycol, scandium, yttrium, lanthanide metal and actinide are used as catalysts. A method for producing, characterized in that at least one compound selected from metal carbonates is used.
ムおよびランタニド金属の炭酸塩の中から選ばれる少な
くとも1種の化合物を使用することを特徴とする請求項
1記載の製造方法。2. The production method according to claim 1, wherein at least one compound selected from scandium, yttrium and lanthanide metal carbonates is used as the catalyst.
リウム、ネオジニウム、サマリウムの炭酸塩の中から選
ばれる少なくとも1種の化合物を使用することを特徴と
する請求項1記載の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein at least one compound selected from yttrium, lanthanum, cerium, neodinium and samarium carbonates is used as a catalyst.
で行う請求項1〜請求項3のいずれかに記載の製造方
法。4. The production method according to claim 1, wherein the reaction is performed under a temperature condition of 40 to 300 ° C.
ーボネートかプロピレンカーボネートのいずれかである
請求項1〜請求項4のいずれかに記載の製造方法。5. The production method according to claim 1, wherein the alkylene carbonate is either ethylene carbonate or propylene carbonate.
のいずれかである請求項1〜請求項5のいずれかに記載
の製造方法。6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the alcohol is either methanol or ethanol.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7232526A JPH0977706A (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Simultaneous production of dialkyl carbonate and glycol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7232526A JPH0977706A (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Simultaneous production of dialkyl carbonate and glycol |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0977706A true JPH0977706A (en) | 1997-03-25 |
Family
ID=16940725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7232526A Pending JPH0977706A (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Simultaneous production of dialkyl carbonate and glycol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0977706A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999064382A1 (en) * | 1998-06-10 | 1999-12-16 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for continuous production of dialkyl carbonate and diol |
| CN112469761A (en) * | 2018-10-29 | 2021-03-09 | 上海浦景化工技术股份有限公司 | Controlled production of polyglycolic acid and glycolide |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP7232526A patent/JPH0977706A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999064382A1 (en) * | 1998-06-10 | 1999-12-16 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for continuous production of dialkyl carbonate and diol |
| US6346638B1 (en) | 1998-06-10 | 2002-02-12 | Asahi Kasel Kabushiki Kaisha | Process for continuous production of dialkyl carbonate and diol |
| JP4565742B2 (en) * | 1998-06-10 | 2010-10-20 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Process for continuously producing dialkyl carbonate and diol |
| CN112469761A (en) * | 2018-10-29 | 2021-03-09 | 上海浦景化工技术股份有限公司 | Controlled production of polyglycolic acid and glycolide |
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