JPH10324664A - 不飽和カルボン酸エステル類の製造法 - Google Patents

不飽和カルボン酸エステル類の製造法

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JPH10324664A
JPH10324664A JP9133092A JP13309297A JPH10324664A JP H10324664 A JPH10324664 A JP H10324664A JP 9133092 A JP9133092 A JP 9133092A JP 13309297 A JP13309297 A JP 13309297A JP H10324664 A JPH10324664 A JP H10324664A
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catalyst
unsaturated carboxylic
carboxylic acid
reaction
mol
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JP9133092A
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Yuichi Sato
裕一 佐藤
Kimio Ariyoshi
公男 有吉
Noboru Saito
昇 斉藤
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 α,β−不飽和カルボン酸類とアルコール
類とを気相で反応させて、α,β−不飽和カルボン酸類
のアルキルエステルを高選択率および高収率に製造する
方法を提供する。 【解決手段】 α,β−不飽和カルボン酸類とアルコー
ル類とを、アルカリ金属元素を含有して成る酸化物触媒
の存在下で反応させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、α,β−不飽和カ
ルボン酸エステル類を製造する方法に関する。α,β−
不飽和カルボン酸エステル類、特にアクリル酸およびメ
タクリル酸のアルキルエステル類は、合成樹脂、合成繊
維等の原料として工業的に非常に有用な化合物である。
【0002】
【従来の技術】従来、α,β−不飽和カルボン酸類とア
ルコール類のエステル化法としては、硫酸触媒または燐
酸触媒などの鉱酸触媒や強酸性のイオン交換樹脂を触媒
に用いる液相法、または固体酸触媒を用いる気相法が知
られている。
【0003】生産性の点でより優れている気相法の例と
しては、固体リン酸触媒を用いる方法(特公昭42−5
222号公報等)、硫化モリブデン触媒を用いる方法
(特公昭44−9885号公報等)が、シリカ−チタニ
ア触媒を用いる方法(特公昭55−33702号公報
等)が提案されている。
【0004】しかしながら、いずれの方法も、α,β−
不飽和カルボン酸基準でのエステル選択率をかなり高め
ているが、用いる触媒の強い固体酸性のために、二重結
合への原料アルコールのマイケル付加物によるエステル
化選択率低下や原料アルコール同志の分子間脱水による
ジアルキルエーテルの副生、分子内脱水によるオレフィ
ンの副生が起こり、アルコール基準のエステル化選択率
を低下するという問題があった。
【0005】またこれら副生物の生成により、工業プロ
セスにおける分離精製の問題、製品品質へ悪影響の問
題、触媒の活性劣化等種々の問題が生じていた。
【0006】例えば、アクリル酸ブチルの合成では、副
生物であるジブチルエーテルの沸点(142℃)が、原
料のアクリル酸の沸点(139℃)および生成物のアク
リル酸ブチルの沸点(145℃)と差が小さいため、ジ
ブチルエーテルが製品アクリル酸ブチル中に混入してし
まい、製品の純度を下げる原因となっており、また、前
記公知の触媒は、いずれも触媒上の炭素状物質の沈着な
どによる経時的活性劣化が著しいため、工業的実施に耐
えうるものではなかった。
【0007】以上のように、従来のα,β−不飽和カル
ボン酸類とアルコール類からの気相法によるα,β−不
飽和カルボン酸のアルキルエステル類の製造法では、工
業的に満足できるものではなく、長期にわたって安定な
触媒活性を有する触媒を用いた選択率の高いα,β−不
飽和カルボン酸類のアルキルエステルの製造法が強く望
まれていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な状況に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、
α,β−不飽和カルボン酸類とアルコール類とから、気
相でα,β−不飽和カルボン酸エステル類を製造する際
に、原料アルコール由来のジアルキルエ−テルやオレフ
ィン等の副生が少なく、未反応アルコールの回収率が高
く、高選択率および高収率でα,β−不飽和カルボン酸
エステル類を製造する方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討するなかで、α,β−不飽和カル
ボン酸類とアルコール類とを用いて気相においてアルキ
ルエステル化する際に、触媒としてアルカリ金属元素を
含有して成る酸化物を用いることにより、従来になく極
めて高い選択率でアルキルエステルが生成することを見
いだした。
【0010】すなわち本発明は、α,β−不飽和カルボ
ン酸類とアルコール類とを、気相で触媒の存在下アルキ
ルエステル化反応させてα,β−不飽和カルボン酸エス
テル類を製造する際に、前記触媒が、アルカリ金属元素
を含有して成る酸化物であることを特徴とするα,β−
不飽和カルボン酸エステル類の製造法に関するものであ
る。
【0011】また本発明の他の発明は、α,β−不飽和
カルボン酸類とアルコール類とを気相でアルキルエステ
ル化反応させてα,β−不飽和カルボン酸類のアルキル
エステルを製造する際に使用される触媒であって、該触
媒が、アルカリ金属元素を含有して成る酸化物である
α,β−不飽和カルボン酸類のアルキルエステル化触媒
に関するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の方法における一方の原料
であるα,β−不飽和カルボン酸類としては、特に限定
されないが、例えばアクリル酸およびメタクリル酸が挙
げられる。
【0013】本発明の他方の原料であるアルコール類と
しては、特に限定されないが、一価の脂肪族アルコール
が反応性の点で好ましく、その例としてメタノール、エ
タノール、n−プロピルアルコール、iso−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、2−エチルヘキシルアルコール等が挙げられ
る。
【0014】本発明の方法に用いる触媒は、アルカリ金
属元素を含有してなる酸化物であれば特に限定されない
が、アルカリ金属元素と周期律表IIIb、IVb、I
IIa、IVaおよびVa族の元素からなる群より選ば
れる1種以上の元素とを含有して成る酸化物が好まし
い。より好ましくは、アルカリ金属元素とケイ素、チタ
ンおよびジルコニウムからなる群より選ばれる1種以上
の元素を含有して成る酸化物であり、さらに好ましく
は、下記一般式(1):
【0015】
【化2】
【0016】(式中、Mはアルカリ金属元素を表し、X
はケイ素、チタンおよびジルコニウムからなる群より選
ばれる1種以上の元素を表し、QはY、La、Ce、
B、Al、Ge、Sn、Pb、P、SbおよびBiから
なる群より選ばれる1種以上の元素を表し、Oは酸素を
表し、そしてa、b、cおよびdは各元素の原子数であ
って、aが1のとき、bは1〜500でcは0〜1であ
り、dはa、bおよびcの値および各種構成元素の結合
状態により定まる数値である。)で表される酸化物であ
る。
【0017】前記触媒を使用することにより、極めて高
選択率でα,β−不飽和カルボン酸類のアルキルエステ
ル化が進行し、副生成物であるマイケル付加反応体は殆
ど生成せず、また反応に使用されたアルコール類は、選
択的にα,β−不飽和カルボン酸類のアルキルエステル
化に消費され、自身の分子間脱水によるジアルキルエ−
テル化および自身の分子内脱水によるオレフィン化は殆
ど起こらない点で優れている。また前記触媒は、過酷な
反応条件の下で長時間連続使用した後にコーキング発生
等のために触媒活性の低下を来したとしても、空気を通
してコークを燃焼することによって触媒活性は回復させ
ることが可能である。
【0018】特に、本発明に係る触媒の好ましい態様の
一つである前記一般式(2)で表される酸化物において
は、aが1のとき、bが1未満であると、触媒の有効表
面積が非常に小さくなり触媒活性が低下する場合があ
り、またbが500を超えると、触媒活性が極端に低下
してしまう場合がある。
【0019】アルカリ金属を含まないケイ素のみから成
る酸化物触媒、すなわちシリカ単独では非常に弱い固体
酸のため活性が低いため、α,β−不飽和カルボン酸類
の選択的アルキルエステル化には、強い固体酸が有効と
されチタニア−シリカ触媒が最適であると報告されてい
る(特公昭55−33702号公報等)。しかし、この
ような触媒を使用しての反応では、強度の酸点(約−1
0<H0<―5)によるアルコール類のジアルキルエ−
テル化およびアルコール類のオレフィン化によるアルコ
ール類の回収ロス、コーキングによる活性低下等は避け
られない。これに対し、アルカリ金属を含有させた本発
明の触媒は、シリカ単独(H0約+3)に比べさらに酸
強度が弱められたにもかかわらず(例えばH0≧約+
5、好ましくはH0≧約+8)、活性は高められ、従来
公知の触媒に比べ極めて高い選択率でアルキルエステル
を与える。本発明の触媒がこのようなメリットをもたら
す理由は、固体塩基性の付与で原料α,β−不飽和カル
ボン酸の吸着が起こり易くなり活性が向上すること、ま
た、その非常に弱い固体酸性の故に、アルコール自身の
ジアルキルエーテル化やオレフィン化は殆ど起こらない
ためであろうと推察される。
【0020】本発明の触媒の調製法としては、特に限定
されるものではなく、従来公知のあらゆる方法が適用で
きる。
【0021】本発明に係る触媒の特に好ましい態様であ
るアルカリ金属元素とケイ素を含有して成る酸化物を例
にとって、本発明の触媒の調製法を説明すれば以下の通
りである。
【0022】前記アルカリ金属元素の原料としては、酸
化物、水酸化物、ハロゲン化物、塩類(硝酸塩、炭酸
塩、カルボン酸塩、リン酸塩、硫酸塩等)および金属な
どが用いられる。またケイ素の原料としては、酸化ケイ
素、ケイ酸、ケイ酸塩類(アルカリ金属ケイ酸塩、アル
カリ土類金属ケイ酸塩等)、有機ケイ酸エステルなどが
用いられる。また任意成分元素、例えば前記一般式
(1)においてQで表される成分元素の原料としては、
酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、塩類(炭酸塩、硝酸
塩、カルボン酸塩、リン酸塩、硫酸塩等)および金属な
どが用いられる。
【0023】前記触媒の調製法としては、アルカリ金
属元素源とケイ素源を水中に溶解もしくは懸濁させ、撹
拌下加熱濃縮し、乾燥後成型し、焼成を経て触媒とする
方法。アルカリ金属元素源の水溶液中に酸化ケイ素成
型体を浸した後、加熱乾固し、乾燥、焼成を経て触媒と
する方法。各種ケイ酸塩あるいはケイ素含有酸化物
に、アルカリ金属元素源の水溶液を加え混合した後、乾
燥、成型、焼成を経て触媒とする方法、等がある。な
お、前記任意成分元素を触媒に含有させるには、前記成
分元素を含んだアルカリ金属元素源および/またはケイ
素源を用いる方法、触媒調製途中で前記任意成分元素の
原料を加える方法等を採ることができる。
【0024】また本発明に係る触媒は、公知の坦体(例
えば、アルミナ、シリコンカーバイド、等)に坦持また
は混合して用いることもできる。
【0025】本発明に係る触媒を調製する際の焼成温度
は、用いる触媒原料の種類にもよるが、300〜100
0℃の広い範囲を採ることができ、400〜800℃の
範囲が好ましい。
【0026】本発明の製造法は、気相反応で行なうこと
ができれば、固定床流通型、流動床型のいずれの型の反
応器も使用できる。
【0027】本発明の製造法における原料のα,β−不
飽和カルボン酸類およびアルコール類は、通常α,β−
不飽和カルボン酸類とアルコール類とのモル比が1:1
〜20、好ましくは1:1〜10であるような割合で、
使用される。
【0028】本発明の製造法においては、原料α,β−
不飽和カルボン酸類およびアルコール類が、気相状態を
維持し得る反応温度および反応圧力が採用される。反応
圧力は通常、常圧または減圧であるが、加圧も可能であ
る。反応温度は、原料α,β−不飽和カルボン酸の種類
および他の反応条件によっても異なるが、150〜40
0℃、好ましくは200〜350℃の範囲が適当であ
る。反応温度が150℃より低いと原料α,β−不飽和
カルボン酸の転化率が大幅に低下し、反応温度が350
℃より高いと原料α,β−不飽和カルボン酸または生成
物エステルの重合により目的アルキルエステルの選択率
が著しく低下する。原料α,β−不飽和カルボン酸類お
よびアルコール類の混合ガスは、希釈することなしに、
あるいは、窒素、ヘリウム、アルゴン、炭化水素等の、
目的反応に不活性な物質で希釈して、常圧または減圧下
に、触媒層に供給される。原料α,β−不飽和カルボン
酸類とアルコール類との混合ガスの空間速度(GHS
V)は、原料の種類および他の反応条件によっても異な
るが、1〜2000h-1、好ましくは100〜1000
-1の範囲である。
【0029】
【実施例】以下、実施例により、本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらにより何等限定されるものでは
ない。
【0030】なお、実施例および比較例中の転化率、選
択率、および単流収率は、次の定義に従う。
【0031】
【数1】
【0032】実施例1 (触媒調製)炭酸セシウム2.71gを水40gに溶解
させた液中に、球状シリカゲル(5−10メッシュ)3
0gを2時間浸漬した。その後、湯浴上で加熱乾固し、
空気中120℃で20時間乾燥後、空気中500℃で2
時間焼成して酸素を除く原子比でCs1Si30なる組成
の触媒を調製した。
【0033】(反応)この触媒20mlを、内径20m
mのステンレス製反応管に充填した後、330℃の溶融
塩浴に浸漬し、該反応管内にアクリル酸とメタノールの
混合液(モル比1:3)を定量ポンプにて送液し混合ガ
ス50容量%、窒素50容量%からなる原料ガスを、ア
クリル酸とメタノール混合ガスの空間速度400h-1
で供給し、常圧で反応を行った。供給開始1時間後の反
応生成物を、ガスクロマトグラフにより分析した結果、
アクリル酸の転化率98.0モル%、アクリル酸メチル
選択率99.8モル%(単流収率97.8モル%)であ
った。またジメチルエ−テルの生成は見られず、未反応
メタノールはほぼ定量的に回収された。
【0034】実施例2 実施例1の触媒を用い、アルコールをメタノールに代え
てエタノールを用いた他は実施例1と同じ条件で反応を
行った。供給開始1時間後の反応生成物を、ガスクロマ
トグラフにより分析した結果、アクリル酸の転化率6
8.4モル%、アクリル酸エチルの選択率99.6モル
%(単流収率68.1モル%)であった。また、ジエチ
ルエーテルおよびエチレンの生成は見られず、未反応エ
タノールはほぼ定量的に回収された。
【0035】実施例3 実施例1の触媒を用い、アルコールをメタノールに代え
てn−ブタノールを用いた他は実施例1と同じ条件で反
応を行った。供給開始1時間後の反応生成物を、ガスク
ロマトグラフにより分析した結果、アクリル酸の転化率
43.0モル%、アクリル酸ブチル選択率99.5モル
%(単流収率42.8モル%)であった。また、ジブチ
ルエーテルおよびブテンの生成は見られず、未反応ブタ
ノールはほぼ定量的に回収された。
【0036】実施例4 実施例1の触媒を用い、アルコールをメタノールに代え
て2−エチルヘキシルアルコールを用いた他は実施例1
と同じ条件で反応を行った。供給開始1時間後の反応生
成物を、ガスクロマトグラフにより分析した結果、アク
リル酸の転化率40.0モル%、アクリル酸2−エチル
ヘキシル選択率99.7モル%(単流収率39.9モル
%)であった。また、ジオクチルエーテルおよびオレフ
ィンの生成は見られず、未反応2−エチルヘキシルアル
コールはほぼ定量的に回収された。
【0037】実施例5 実施例1の触媒を用い、アクリル酸に代えてメタクリル
酸を用いた他は実施例1と同じ条件で反応を行った。供
給開始1時間後の反応生成物を、ガスクロマトグラフに
より分析した結果、メタクリル酸の転化率77.0モル
%、メタクリル酸メチル選択率99.9モル%(単流収
率76.9モル%)であった。また、ジメチルエーテル
の生成は見られず、未反応メタノールはほぼ定量的に回
収された。
【0038】実施例6 (触媒調製)炭酸ナトリウム1.76gを水40gに溶
解させた液中に、球状シリカゲル(5−10メッシュ)
30gを2時間浸漬した。その後、湯浴上で加熱乾固
し、空気中120℃で20時間乾燥後、空気中500℃
で2時間焼成して酸素を除く原子比でNa1Si30なる
組成の触媒を調製した。
【0039】(反応)この触媒を用い、実施例1と同じ
条件で反応を行った。供給開始1時間後の反応生成物
を、ガスクロマトグラフにより分析した結果、アクリル
酸の転化率20.0モル%、アクリル酸メチル選択率9
9.9モル%(単流収率20.0モル%)であった。ま
た、ジメチルエーテルの生成は見られず、未反応メタノ
ールはほぼ定量的に回収された。
【0040】実施例7 (触媒調製)炭酸カリウム2.03gを水40gに溶解
させた液中に、球状シリカゲル(5−10メッシュ)3
0gを2時間浸漬した。その後、湯浴上で加熱乾固し、
空気中120℃で20時間乾燥後、空気中500℃で2
時間焼成して酸素を除く原子比でK1Si30なる組成の
触媒を調製した。
【0041】(反応)この触媒を用い、実施例1と同じ
条件で反応を行った。供給開始1時間後の反応生成物
を、ガスクロマトグラフにより分析した結果、アクリル
酸の転化率64.0モル%、アクリル酸メチル選択率9
9.8モル%(単流収率63.9モル%)であった。ま
た、ジメチルエーテルの生成は見られず、未反応メタノ
ールはほぼ定量的に回収された。
【0042】実施例8 (触媒調製)硝酸ルビジウム7.38gを水50gに溶
解させた液中に、球状シリカゲル(5−10メッシュ)
30gを2時間浸漬した。その後、湯浴上で加熱乾固
し、空気中120℃で20時間乾燥後、空気中500℃
で2時間焼成して酸素を除く原子比でRb1Si30なる
組成の触媒を調製した。
【0043】(反応)この触媒を用い、実施例1と同じ
条件で反応を行った。供給開始1時間後の反応生成物
を、ガスクロマトグラフにより分析した結果、アクリル
酸の転化率84.5モル%、アクリル酸メチル選択率9
9.8モル%(単流収率84.3モル%)であった。ま
た、ジメチルエーテルの生成は見られず、未反応メタノ
ールはほぼ定量的に回収された。
【0044】実施例9 (触媒調製)炭酸セシウム4.08gを水50gに溶解
させた液中に、市販二酸化チタン(片山化学製)40g
を加え、湯浴上で加熱混合しながら濃縮乾固した。次い
で、空気中120℃で20時間乾燥後、空気中500℃
で2時間焼成し、9−16メッシュに破砕することで、
酸素を除く原子比でCs1Ti20なる組成の触媒を調製
した。
【0045】(反応)この触媒を用い、実施例1と同じ
条件で反応を行った。供給開始1時間後の反応生成物
を、ガスクロマトグラフにより分析した結果、アクリル
酸の転化率78.7モル%、アクリル酸メチル選択率9
9.5モル%(単流収率78.3モル%)であった。ま
た、ジメチルエーテルの生成は見られず、未反応メタノ
ールはほぼ定量的に回収された。
【0046】実施例10 (触媒調製)炭酸セシウム6.61gを水50gに溶解
させた液中に、市販酸化ジルコニウム(ノートン製)5
0gを2時間浸漬した。その後、湯浴上で加熱乾固し、
空気中120℃で20時間乾燥後、空気中500℃で2
時間焼成し、9−16メッシュに破砕することで、酸素
を除く原子比でCs1Zr10なる組成の触媒を調製し
た。
【0047】(反応)この触媒を用い、実施例1と同じ
条件で反応を行った。供給開始1時間後の反応生成物
を、ガスクロマトグラフにより分析した結果、アクリル
酸の転化率87.5モル%、アクリル酸メチル選択率9
9.5モル%(単流収率87.1モル%)であった。ま
た、ジメチルエーテルの生成は見られず、未反応メタノ
ールはほぼ定量的に回収された。
【0048】実施例11 (触媒調製)炭酸セシウム2.22gを水40gに溶解
させた液中に、ケイ酸ジルコニウム50g(和光純薬工
業製)50gを加え、湯浴上で加熱混合しながら濃縮乾
固した。次いで、空気中120℃で20時間乾燥後、空
気中500℃で2時間焼成し、9−16メッシュに破砕
することで、酸素を除く原子比でCs1Zr20Si20
る組成の触媒を調製した。
【0049】(反応)この触媒を用い、実施例1と同じ
条件で反応を行った。供給開始1時間後の反応生成物
を、ガスクロマトグラフにより分析した結果、アクリル
酸の転化率76.3モル%、アクリル酸メチル選択率9
9.5モル%(単流収率75.9モル%)であった。ま
た未反応メタノールはほぼ定量的に回収された。
【0050】実施例12 (触媒調製)塩化セシウム2.34gおよび硝酸ランタ
ン6水和物1.80gを水50gに溶解させた液中に、
球状シリカゲル(5−10メッシュ)25gを2時間浸
漬した。その後、湯浴上で加熱乾固し、空気中120℃
で20時間乾燥後、空気中500℃で2時間焼成して酸
素を除く原子比でCs1Si30La0.3なる組成の触媒を
調製した。
【0051】(反応)この触媒を用い、実施例1と同じ
条件で反応を行った。供給開始1時間後の反応生成物
を、ガスクロマトグラフにより分析した結果、アクリル
酸の転化率72.3モル%、アクリル酸メチル選択率9
9.5モル%(単流収率71.9モル%)であった。ま
た、ジメチルエーテルの生成は見られず、未反応メタノ
ールはほぼ定量的に回収された。
【0052】実施例13 (触媒調製)炭酸セシウム2.03gおよび85%オル
トリン酸2.88gを水40gに溶解させた液中に、球
状シリカゲル(5−10メッシュ)30gを2時間浸漬
した。その後、湯浴上で加熱乾固し、空気中120℃で
20時間乾燥後、空気中500℃で2時間焼成して酸素
を除く原子比でCs1Si402なる組成の触媒を調製し
た。
【0053】(反応)この触媒を用い、実施例1と同じ
条件で反応を行った。供給開始1時間後の反応生成物
を、ガスクロマトグラフにより分析した結果、アクリル
酸の転化率25.6モル%、アクリル酸ブチル選択率9
9.3モル%(単流収率25.4モル%)であった。ま
た、ジブチルエーテルおよびブテンの生成は見られず、
未反応ブタノールはほぼ定量的に回収された。
【0054】実施例14 (触媒調製)炭酸セシウム8.13gおよび硝酸アルミ
ニウム9水和物6.24gを水40gに溶解させた液中
に、球状シリカゲル(5−10メッシュ)30gを2時
間浸漬した。その後、湯浴上で加熱乾固し、空気中12
0℃で20時間乾燥後、空気中500℃で3時間焼成し
て酸素を除く原子比でCs1Si10Al0.33なる組成の
触媒を調製した。
【0055】(反応)この触媒を用い、反応温度を30
0℃にした他は実施例1と同じ条件で反応を行った。供
給開始1時間後の反応生成物を、ガスクロマトグラフに
より分析した結果、アクリル酸の転化率82.5モル
%、アクリル酸メチル選択率99.7モル%(単流収率
82.3モル%)であった。また、ジメチルエーテルの
生成は見られず、未反応メタノールはほぼ定量的に回収
された。
【0056】実施例15 (触媒調製)炭酸セシウム8.13gおよびほう酸1.
03gを水40gに溶解させた液中に、球状シリカゲル
(5−10メッシュ)30gを2時間浸漬した。その
後、湯浴上で加熱乾固し、空気中120℃で20時間乾
燥後、空気中500℃で2時間焼成して酸素を除く原子
比でCs1Si100.33なる組成の触媒を調製した。
【0057】(反応)この触媒を用い、実施例1と同じ
条件で反応を行った。供給開始1時間後の反応生成物
を、ガスクロマトグラフにより分析した結果、アクリル
酸の転化率88.6モル%、アクリル酸メチル選択率9
9.6モル%(単流収率88.2モル%)であった。ま
た、ジメチルエーテルの生成は見られず、未反応メタノ
ールはほぼ定量的に回収された。
【0058】実施例16 実施例1の触媒10mlをステンレス製反応管に充填し
た後、330℃の溶融塩浴に浸した。次いで、該反応管
内を真空ポンプで減圧し、アクリル酸とメタノールの混
合液(モル比1:3)を定量ポンプにて送液し混合ガス
の出口圧を380mmHg、空間速度400h-1 の条
件で供給した。供給開始1時間後の反応生成物を、ガス
クロマトグラフにより分析した結果、アクリル酸の転化
率68.0モル%、アクリル酸メチル選択率99.5モ
ル%(単流収率67.7モル%)であった。またジメチ
ルエ−テルの生成は見られず、未反応メタノールはほぼ
定量的に回収された。
【0059】実施例17 実施例1の触媒10mlをステンレス製反応管に充填し
た後、300℃の溶融塩浴に浸した。次いで、常圧でア
クリル酸とメタノールの混合液(モル比1:3)を定量
ポンプにて送液し、空間速度400h-1 の条件で該反
応管に供給した。反応を50時間連続して行った後、原
料供給を停止し、次いで400℃で24時間空気を流通
して、触媒上に析出した炭素上物質を燃焼することによ
って、触媒を再生した。その後、再び前述の反応条件に
戻し反応を行った。最初に原料の供給を開始ししてから
各時間後および触媒再生後の反応生成物のガスクロマト
グラフにより分析した結果のアクリル酸転化率およびア
クリル酸メチル選択率は表1に示すとおりであった。
【0060】
【表1】
【0061】比較例1 (触媒調製)オルトケイ酸エチル52.0gをエタノー
ルー水(4:1)溶液200mlに溶解させた。また別
に四塩化チタン57.4gを氷冷した希塩酸200ml
中にゆっくりと加えて均一な溶液とした。これら両者の
液を混合し、激しく攪拌しながら、1:5に希釈したア
ンモニア水で中和し、水1.6Lを加えてpH7に調節
し、2時間攪拌した後、一夜静置して共沈させた。その
後、生成した沈殿をろ別し、水で十分に洗浄した後、空
気中120℃で乾燥後、空気中400℃で2時間焼成
し、9―16メッシュに破砕し、チタニア−シリカ固体
酸触媒を調製した。(以上、特公昭55−33702号
公報号記載の方法に準じた。) (反応)この触媒を用いて、メタノールの代りにn−ブ
タノールを使用した他は実施例1と同様にして反応を行
った。供給開始1時間後の反応生成物を、ガスクロマト
グラフにより分析した結果、アクリル酸の転化率59.
0モル%、アクリル酸ブチル選択率91.0モル%(単
流収率53.7モル%)であった。また、n−ブタノー
ル基準でのアクリル酸転化率85.2モル%、アクリル
酸ブチル選択率11.9モル%であり、副生成物として
ブテンおよびジブチルエーテルの生成が見られた。
【0062】比較例2 (反応)球状シリカゲル(500℃、2時間焼成品)を
用いて、実施例1と同様にして反応を行った。供給開始
1時間後の反応生成物を、ガスクロマトグラフにより分
析した結果、アクリル酸の転化率は49.0モル%でア
クリル酸メチル選択率は99.5%であった。
【0063】
【発明の効果】上記した実施例および比較例から明らか
なように、本発明の触媒を用いれば、α,β−不飽和カ
ルボン酸類とアルコール類とから気相でα,β−不飽和
カルボン酸類のアルキルエステルを製造する際、従来に
なく極めて高い選択率および収率をもって、長期にわた
って安定的にα,β−不飽和カルボン酸類のアルキルエ
ステルが得られる。また原料アルコールからのジアルキ
ルエ−テルおよびオレフィン等の副生成物が殆どないた
め未反応アルコールの回収率が高いという効果を奏す
る。従って本発明の方法はα,β−不飽和カルボン酸類
のアルキルエステルを工業的に製造する方法として優れ
たものであると言える。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 α,β−不飽和カルボン酸類とアルコー
    ル類とを、気相で触媒の存在下アルキルエステル化反応
    させてα,β−不飽和カルボン酸エステル類を製造する
    際に、前記触媒が、アルカリ金属元素を含有して成る酸
    化物であることを特徴とするα,β−不飽和カルボン酸
    エステル類の製造法。
  2. 【請求項2】 前記触媒が、アルカリ金属元素と、周期
    律表IIIb、IVb、IIIa、IVaおよびVa族
    の元素からなる群より選ばれる1種以上の元素とを含有
    して成る酸化物である請求項1に記載の製造法。
  3. 【請求項3】 前記触媒が、アルカリ金属元素と、ケイ
    素、チタンおよびジルコニウムからなる群より選ばれる
    1種以上の元素とを含有して成る酸化物である請求項1
    または2に記載の製造法。
  4. 【請求項4】 前記触媒が、一般式(1): 【化1】 (式中、Mはアルカリ金属元素を表し、Xはケイ素、チ
    タンおよびジルコニウムからなる群より選ばれる1種以
    上の元素を表し、QはY、La、Ce、B、Al、G
    e、Sn、Pb、P、SbおよびBiからなる群より選
    ばれる1種以上の元素を表し、Oは酸素を表し、a、
    b、cおよびdは各元素の数であって、aが1のとき、
    bは1〜500でcは0〜1であり、dはa、bおよび
    cの値および各種構成元素の結合状態により定まる数値
    である。)で表される酸化物である請求項1〜3のいず
    れか1項に記載の製造法。
  5. 【請求項5】 α,β−不飽和カルボン酸類とアルコ
    ール類とを気相でアルキルエステル化させて、α,β−
    不飽和カルボン酸類のアルキルエステルを製造する際に
    使用される触媒であって、該触媒が、アルカリ金属元素
    を含有して成る酸化物であることを特徴とするα,β−
    不飽和カルボン酸類のアルキルエステル化触媒。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6351399B2 (en) 1999-06-29 2002-02-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power converter
JP2002155025A (ja) * 2000-09-11 2002-05-28 Mitsubishi Gas Chem Co Inc メタクリレート類の製造方法
WO2009095458A1 (de) * 2008-01-31 2009-08-06 Basf Se VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON ESTERN VON α, β-UNGESÄTTIGTEN CARBONSÄUREN

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JP2002155025A (ja) * 2000-09-11 2002-05-28 Mitsubishi Gas Chem Co Inc メタクリレート類の製造方法
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