JPS5916846A - グリコ−ルアルデヒドの製造方法およびそれからのエチレングリコ−ルの製造 - Google Patents
グリコ−ルアルデヒドの製造方法およびそれからのエチレングリコ−ルの製造Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C31/18—Polyhydroxylic acyclic alcohols
- C07C31/20—Dihydroxylic alcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
- C07C29/136—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
- C07C29/14—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of a —CHO group
- C07C29/141—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of a —CHO group with hydrogen or hydrogen-containing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/61—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups
- C07C45/67—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton
- C07C45/68—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reactions not involving the formation of >C = O groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton by increase in the number of carbon atoms
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はグリコールアルデヒドの改善さ力、た製造方法
およびそのように製造されたグリコールアルデヒドから
のエチレングリコールの製造方法に関する。
およびそのように製造されたグリコールアルデヒドから
のエチレングリコールの製造方法に関する。
エチレングリコール製造の有用な中間体であるグリコー
ルアルデヒドが、コバルト触媒の存在下でのホルムアル
デヒドと一酸化炭素および水素の反L―により製造され
うることは過去に開示されている。他の先行発表はこの
同じ化学反応がコバルト触媒の代りにロノウム触媒を使
用して実施されうろことを教示している。
ルアルデヒドが、コバルト触媒の存在下でのホルムアル
デヒドと一酸化炭素および水素の反L―により製造され
うることは過去に開示されている。他の先行発表はこの
同じ化学反応がコバルト触媒の代りにロノウム触媒を使
用して実施されうろことを教示している。
これら先行技術の方法は、副尺+6.として進行するホ
ルムアルデヒドの水素化の結果とし7て多量のメタノー
ルが生ずるという欠占を有する。メタノール生成を綻当
な水準に抑制するために、先行技術の方法は非常に高い
圧力を使用する:加うるに、そノ1.らは比較的高い一
酸化炭素含量の一酸化炭素/水素ガス混合物を使用する
。
ルムアルデヒドの水素化の結果とし7て多量のメタノー
ルが生ずるという欠占を有する。メタノール生成を綻当
な水準に抑制するために、先行技術の方法は非常に高い
圧力を使用する:加うるに、そノ1.らは比較的高い一
酸化炭素含量の一酸化炭素/水素ガス混合物を使用する
。
出願人は係属出願において、コバルトかまだはロノウム
触媒を使用した場合この型のゾロセスにおけるグリコー
ルアルデヒドの製造が、反応混合物に触媒量の強プロト
ン酸を添加することにより改善されうろことを記載しそ
して特許請求した。。
触媒を使用した場合この型のゾロセスにおけるグリコー
ルアルデヒドの製造が、反応混合物に触媒量の強プロト
ン酸を添加することにより改善されうろことを記載しそ
して特許請求した。。
特に、メタノール生成量を大幅に減らすことができる。
彼等はここに意外にも、特定の部類の促進剤と共に或種
の酸を使用すると、グリコールアルデヒドに関して非常
に高い選択性(>90%)がホルムアルデヒド取込量に
対して側翼して非常に高い収率(充分にgθ%をこえる
)と共に得られうることを見出した。
の酸を使用すると、グリコールアルデヒドに関して非常
に高い選択性(>90%)がホルムアルデヒド取込量に
対して側翼して非常に高い収率(充分にgθ%をこえる
)と共に得られうることを見出した。
前述の先行技術文献から、(主として一緒に生成する不
所望のアセタールの加水分解を促進するために)水、フ
ェノールおよびカルボン酸といった極性(プロトン性)
溶媒を使用しうるが、しかし酢酸のような低級アルカン
酸の使用は、反応はよシ高い速度で進行するけれども、
グリコールアルデヒドの収率は、特に該極性溶媒をどち
らかというと多量に用いた場合に、低くなるという点で
明らかに不利であることが知られている3、関係する先
行技術文献には、グリコールアルデヒドおよびエチレン
グリコールの最適収率およびメタノールの最小収率が望
−!れる場合には有意な量の極性溶媒を通常避けること
が明白に述べらh−でいる。
所望のアセタールの加水分解を促進するために)水、フ
ェノールおよびカルボン酸といった極性(プロトン性)
溶媒を使用しうるが、しかし酢酸のような低級アルカン
酸の使用は、反応はよシ高い速度で進行するけれども、
グリコールアルデヒドの収率は、特に該極性溶媒をどち
らかというと多量に用いた場合に、低くなるという点で
明らかに不利であることが知られている3、関係する先
行技術文献には、グリコールアルデヒドおよびエチレン
グリコールの最適収率およびメタノールの最小収率が望
−!れる場合には有意な量の極性溶媒を通常避けること
が明白に述べらh−でいる。
ここに、促進剤XR3(ここでRの少なくとも7つは、
/まだはそれ以上の電子求引基(electron −
withdrawing group )を含むアリー
ル基を表わす)を使用すると、或種の酸特に或種のカル
、I?ノ酸を、ホルムアルデヒド、−酸化炭素および水
素からのグリコールアルデヒドの製造プロセスに有利1
c使用しうろことが見出さ′i1.た。後に定義する或
種の酸と、金言1で電子求引効果を生ずるように置換さ
れたアリール基を含む促進剤の組合せ存在だけが、高収
率且高選択率でのグリコールアルデヒドの製i′Jmを
生ずるということは驚くべきことである。酸の不在下で
は収率は約3−%に低F−L、そしてトリフェニルホス
フィンのような未置換のXR3促進剤の存在下では選択
性も収率も精々中程度である。
/まだはそれ以上の電子求引基(electron −
withdrawing group )を含むアリー
ル基を表わす)を使用すると、或種の酸特に或種のカル
、I?ノ酸を、ホルムアルデヒド、−酸化炭素および水
素からのグリコールアルデヒドの製造プロセスに有利1
c使用しうろことが見出さ′i1.た。後に定義する或
種の酸と、金言1で電子求引効果を生ずるように置換さ
れたアリール基を含む促進剤の組合せ存在だけが、高収
率且高選択率でのグリコールアルデヒドの製i′Jmを
生ずるということは驚くべきことである。酸の不在下で
は収率は約3−%に低F−L、そしてトリフェニルホス
フィンのような未置換のXR3促進剤の存在下では選択
性も収率も精々中程度である。
疑いもなく、置換トリフェニルホスフィ/の使用は以前
に提案されているがその提案には特定的に置換さり、だ
アリールホスフィンをカルボン酸と共に使用することを
示唆する何物もなく、いわんや収率および選択性の予期
されないそして実質的な改彦を示唆する何物もない。
に提案されているがその提案には特定的に置換さり、だ
アリールホスフィンをカルボン酸と共に使用することを
示唆する何物もなく、いわんや収率および選択性の予期
されないそして実質的な改彦を示唆する何物もない。
従って本発明は、ホルムアルデヒドと水素および一酸化
炭素を、ロノウム含有触媒前駆体および/またはコバル
ト含有触媒前駆体から誘導される触媒系およびpKa
) 3.3を有する酸および促進剤XR5(XばP、A
sまだはsbを表わし、各Rは(非)同一の置換または
未置換炭化水素基を表わし、少なくとも7つのRは/−
1:だはそ、It以」二の電子求引基を含むアリール基
を表わす)の存在下に反応させることを含むグリコール
アルデヒドの製造方法を提供する。
炭素を、ロノウム含有触媒前駆体および/またはコバル
ト含有触媒前駆体から誘導される触媒系およびpKa
) 3.3を有する酸および促進剤XR5(XばP、A
sまだはsbを表わし、各Rは(非)同一の置換または
未置換炭化水素基を表わし、少なくとも7つのRは/−
1:だはそ、It以」二の電子求引基を含むアリール基
を表わす)の存在下に反応させることを含むグリコール
アルデヒドの製造方法を提供する。
本発明の方法に使用される触媒前5駆体ば、触媒反応に
一般に使用されるいかなる形のロノウムおよび/または
コバルトをも含む。前1駆体(佳例えばロソウムまたは
コバルトと鉱酸との塩例えばハロケ8ン化物、硝酸+!
まだは硫酸塩、まだは有機酸との塩例えば炭素原子数、
20丑でのカルボッ酸塩特に酢酸塩のようなアルカン酸
塩であることができる。寸だ該金属は、場合により(置
換)ホスフィン配位子、−酸化炭素またはアセチルアセ
トネートといっだ配位子で錯体化されていてもよいゼロ
価の形であることもできる。例えば[Rh、c+(co
)2:)2におけるように、しばしば陰イオンおよび非
荷電配位子の両方が存在する。本発明の方法における活
性触媒の正確な形は知られていない;或場合には、反応
混合物に添加さ力、たロノウムーまたはコバルト−含有
触媒前、実体はそれ自身触媒として直接作用するであろ
うと信じら、It、他の場合にはそれはその場で(in
5itu )活性形に転化されるであろうと信じられ
る。
一般に使用されるいかなる形のロノウムおよび/または
コバルトをも含む。前1駆体(佳例えばロソウムまたは
コバルトと鉱酸との塩例えばハロケ8ン化物、硝酸+!
まだは硫酸塩、まだは有機酸との塩例えば炭素原子数、
20丑でのカルボッ酸塩特に酢酸塩のようなアルカン酸
塩であることができる。寸だ該金属は、場合により(置
換)ホスフィン配位子、−酸化炭素またはアセチルアセ
トネートといっだ配位子で錯体化されていてもよいゼロ
価の形であることもできる。例えば[Rh、c+(co
)2:)2におけるように、しばしば陰イオンおよび非
荷電配位子の両方が存在する。本発明の方法における活
性触媒の正確な形は知られていない;或場合には、反応
混合物に添加さ力、たロノウムーまたはコバルト−含有
触媒前、実体はそれ自身触媒として直接作用するであろ
うと信じら、It、他の場合にはそれはその場で(in
5itu )活性形に転化されるであろうと信じられ
る。
反応混合物中に存在するロノウムまたはコバルトの量は
一般に経済的考慮により決められる。供給原料として用
いられるホルムアルデヒド1モルあたり金属のグラム原
子として計算して000/ないし70%特にQ、0/な
いしj係のロノウム・シラス・コバルトの量が一般に適
当である。一般にロノウムがコバルトよりも触媒として
より活性であるが、コバルトの匝用がその比較的低い価
格の故に望ましいであろう。或場合には、ロノウムおJ
:びコバルトの両方を含む触媒系も使用しうる。
一般に経済的考慮により決められる。供給原料として用
いられるホルムアルデヒド1モルあたり金属のグラム原
子として計算して000/ないし70%特にQ、0/な
いしj係のロノウム・シラス・コバルトの量が一般に適
当である。一般にロノウムがコバルトよりも触媒として
より活性であるが、コバルトの匝用がその比較的低い価
格の故に望ましいであろう。或場合には、ロノウムおJ
:びコバルトの両方を含む触媒系も使用しうる。
本発明の方法は、室温で少なくとも3j1好ましくは3
.5ないし//のpKaを有する酸の存在下に′実施し
なければならない。適当な部類の酸は、蟻酸、酢酸、プ
ロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、カシロン酸、インカシロ
ン酸、ピバル酸および吉草酸といった脂肪族モノカルボ
ン酸;アノピン酸およびコハク酸といったカルボキンル
部分の間に少なくとも2個の炭素原子を有する脂肪族ノ
ヵルゲン酸;安息香酸、α−ナフトエ酸、β−ナフトエ
酸、フタル酸、/ス桂皮酸およびトランス桂皮酸といっ
た芳香族カルボン酸ならびにアセト酢酸、p−クロロ安
息香酸およびm−アミノ安息香酸といっだ少なくとも3
夕のpKaを有する種々の置換カルボン酸;およびアク
リル酸、メタクリル酸おヨヒトランス・クロトン酸とい
った不飽和カルボン酸を含む。蟻酸、酢酸、プロピオン
酸および酪酸といっだ脂肪族モノカルボン酸が打首しい
;特に良好な結果が酢酸を使用して得られた。−酸化炭
素および/または水素と反応しやすい置換基を含むカル
ボ/酸はその中の酸機能が維持される限り使用しうると
いうことは留意されるべきである。
.5ないし//のpKaを有する酸の存在下に′実施し
なければならない。適当な部類の酸は、蟻酸、酢酸、プ
ロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、カシロン酸、インカシロ
ン酸、ピバル酸および吉草酸といった脂肪族モノカルボ
ン酸;アノピン酸およびコハク酸といったカルボキンル
部分の間に少なくとも2個の炭素原子を有する脂肪族ノ
ヵルゲン酸;安息香酸、α−ナフトエ酸、β−ナフトエ
酸、フタル酸、/ス桂皮酸およびトランス桂皮酸といっ
た芳香族カルボン酸ならびにアセト酢酸、p−クロロ安
息香酸およびm−アミノ安息香酸といっだ少なくとも3
夕のpKaを有する種々の置換カルボン酸;およびアク
リル酸、メタクリル酸おヨヒトランス・クロトン酸とい
った不飽和カルボン酸を含む。蟻酸、酢酸、プロピオン
酸および酪酸といっだ脂肪族モノカルボン酸が打首しい
;特に良好な結果が酢酸を使用して得られた。−酸化炭
素および/または水素と反応しやすい置換基を含むカル
ボ/酸はその中の酸機能が維持される限り使用しうると
いうことは留意されるべきである。
他の部類の適当な酸は、室温で少なくとも3.3のpK
aを有する部分エステル化酸を含む。部分エステル化酸
は無機および有機酸の雨音を含みうる。
aを有する部分エステル化酸を含む。部分エステル化酸
は無機および有機酸の雨音を含みうる。
部分エステル化無機酸の例は燐酸ツメチル、燐酸ノエヂ
ル、燐酸ノフ□ニル、燐酸メチルエチルおよび燐酸メチ
ルフェニルといっだモノ−およびノーアルキル1だはノ
ーアリール償換燐酸を含む。
ル、燐酸ノフ□ニル、燐酸メチルエチルおよび燐酸メチ
ルフェニルといっだモノ−およびノーアルキル1だはノ
ーアリール償換燐酸を含む。
部分エステル化硼酸および四硼酸も使用しうる。
部分エステル化有機酸の例はアノピノ酸メチル、コハク
酸エチル、アノ上0ン酸t−ブチルおよびコハク酸フェ
ニルといったカルポギ/ル部分の間に少なくともノ個の
炭素原r−をイjする脂肪族ノカルボン酸のモノエステ
ルならびにフタル酸メチル、フタル酸エチル、フタル酸
t−ブチル、テレフタル酸メチルおよびテレフタル酸エ
チルといった部分エステル化芳香族ポリカルボン酸を含
む。
酸エチル、アノ上0ン酸t−ブチルおよびコハク酸フェ
ニルといったカルポギ/ル部分の間に少なくともノ個の
炭素原r−をイjする脂肪族ノカルボン酸のモノエステ
ルならびにフタル酸メチル、フタル酸エチル、フタル酸
t−ブチル、テレフタル酸メチルおよびテレフタル酸エ
チルといった部分エステル化芳香族ポリカルボン酸を含
む。
室温で少なくとも3jのpKa (iたはそれと同等の
もの)を有する他の部−類の適当な酸は、固体有機酸寸
たは巨大網状型の固体部分エステル化ポリ酸、即ち重合
体構造に結合したまたはその部分を構成する酸を含む。
もの)を有する他の部−類の適当な酸は、固体有機酸寸
たは巨大網状型の固体部分エステル化ポリ酸、即ち重合
体構造に結合したまたはその部分を構成する酸を含む。
核型の化合物の列はDuoliteC41’ 34’
H+、Duolite C’13乙H1およびDuol
iteC≠乙’+H+といったいわゆるDuolite
を含む。用語” Duolite ”は登録商標である
。当該技術分野で知られている他の固体酸も使用しうる
。
H+、Duolite C’13乙H1およびDuol
iteC≠乙’+H+といったいわゆるDuolite
を含む。用語” Duolite ”は登録商標である
。当該技術分野で知られている他の固体酸も使用しうる
。
芳香族炭素ヒドロキノル結合を有するフェノール系化合
物も本発明の方法に酸として使用しうる。
物も本発明の方法に酸として使用しうる。
例はフェノール、α−ナフトール、β−ナフトール;ハ
イドロキノン、レゾルノンおよびピロカテコールといっ
たクレゾール;m−クロロフェノール、m−7”ロモフ
ェノール、p−クロロフェノール、p−ブロモフェノー
ルといったモノハロフェノール;!、3−ノクロロフェ
ノールといったノハロフェノール;ニトロフェノールお
よヒ、2,1l−−ノニトロフェノールおよび3.乙−
ノニトロフェノールといったノニトロフェノールを含む
。有利に使用しうるフェノール系化合物の例としてフェ
ノールを用いて良好な結果が得られた。
イドロキノン、レゾルノンおよびピロカテコールといっ
たクレゾール;m−クロロフェノール、m−7”ロモフ
ェノール、p−クロロフェノール、p−ブロモフェノー
ルといったモノハロフェノール;!、3−ノクロロフェ
ノールといったノハロフェノール;ニトロフェノールお
よヒ、2,1l−−ノニトロフェノールおよび3.乙−
ノニトロフェノールといったノニトロフェノールを含む
。有利に使用しうるフェノール系化合物の例としてフェ
ノールを用いて良好な結果が得られた。
少なくとも3.3のpKaを有する酸の量は非常に臨界
的ではなく、一般式XR3による/またはそれ以上の促
進剤も存在する限りかなり広い範囲で変えることができ
る。全(液体)容量に対しjO%Vまでの量の酸を使用
することができ、夕ないし30%v1特に夕ないし、!
θ%Vの量の酸が好ま(〜い。
的ではなく、一般式XR3による/またはそれ以上の促
進剤も存在する限りかなり広い範囲で変えることができ
る。全(液体)容量に対しjO%Vまでの量の酸を使用
することができ、夕ないし30%v1特に夕ないし、!
θ%Vの量の酸が好ま(〜い。
ホルムアルデヒドゝ出発物質はいかなる適当な形で反応
域に導入してもよく、そしてそゎ、をその場で発生させ
てもよい。・やラホルムアルデヒドは好都合な源である
。市販ホルムアルデヒドはしばしばその合成法に依って
種々の用のメタノールがまたは水を含み、そして本発明
の方法はそのような供給原料を用いて買電よ〈実施しう
る。
域に導入してもよく、そしてそゎ、をその場で発生させ
てもよい。・やラホルムアルデヒドは好都合な源である
。市販ホルムアルデヒドはしばしばその合成法に依って
種々の用のメタノールがまたは水を含み、そして本発明
の方法はそのような供給原料を用いて買電よ〈実施しう
る。
系に供給される一酸化炭素と水素のモル比は臨界的では
なく、そして広い範囲例えば!;’、93ないし9夕:
夕、好ましくは30 : 70ないしgo:、20にわ
たり変えうる。一般にCO:H2のモル比が少なくとも
/:/であるガス流を使用するのが打首しい。何故なら
ばそのような条件下でホルムアルデヒドのメタノールへ
の水素化が最小化されるからである。反応は加圧丁例え
ば、5ないし、、200、特に23−ないしgoバール
の範囲の圧力で行なゎ)する。より高い圧力も勿論使用
しうるが、一般に不経済であり、そして比較的低い圧力
を使用1〜うるということが本発明の利点の一つである
。ガス流中に不活性ガスも存在してもよいが、これは全
圧の増加を生ずるので一般に望ましくない。反応は好1
しくは30ないし200℃、」寺に夕0ないし730℃
の範囲の温度で行なわれる。所望の反応速度に相応した
できるだけ低い温度の使用が好ましい。何故ならばかな
り高い温度ではグリコールアルデヒド生成物が重合する
傾向があるからである。
なく、そして広い範囲例えば!;’、93ないし9夕:
夕、好ましくは30 : 70ないしgo:、20にわ
たり変えうる。一般にCO:H2のモル比が少なくとも
/:/であるガス流を使用するのが打首しい。何故なら
ばそのような条件下でホルムアルデヒドのメタノールへ
の水素化が最小化されるからである。反応は加圧丁例え
ば、5ないし、、200、特に23−ないしgoバール
の範囲の圧力で行なゎ)する。より高い圧力も勿論使用
しうるが、一般に不経済であり、そして比較的低い圧力
を使用1〜うるということが本発明の利点の一つである
。ガス流中に不活性ガスも存在してもよいが、これは全
圧の増加を生ずるので一般に望ましくない。反応は好1
しくは30ないし200℃、」寺に夕0ないし730℃
の範囲の温度で行なわれる。所望の反応速度に相応した
できるだけ低い温度の使用が好ましい。何故ならばかな
り高い温度ではグリコールアルデヒド生成物が重合する
傾向があるからである。
本発明の方法は溶媒の伺加的存在で実施するのが適当で
ある。この種の反応に適当な溶媒の詳細は前述の従東技
術中に見出しうる。例えばニトリルまたはピリノンにお
けるように、炭素から他の原子への多重結合を有する溶
媒が一般に適当である。N、N−ジ置換アミドが、場合
により補助溶媒との混合において、特に適当な溶媒であ
ると判明した。グリコールアルデヒド生成物を反応混合
物から水を用いて抽出することが望捷れるなら、溶媒と
して水4混和性アミドを使用するのが好都合である。適
当な水−非混和性アミドは長鎖アルキル部分を含むもの
である。捷だ、完全にまだは部公的に水と混和性のアミ
ド、例えばN、N−ツメチルホルムアミド、N、N−ツ
メチルアセトアミド、またはN−メチルビロリド/のよ
うな埋伏アミドを使用する1易合には、ベンゼンのよう
な水−非混和性補助溶媒を使用するのが杆部ばてありう
る6、この用台、水による抽出はグリコールアルデヒド
全部なくとも若モのアミドと共に除去し、疎水件袖助f
容媒中に溶jllイしたロノウムまたはコバルトを残す
、。
ある。この種の反応に適当な溶媒の詳細は前述の従東技
術中に見出しうる。例えばニトリルまたはピリノンにお
けるように、炭素から他の原子への多重結合を有する溶
媒が一般に適当である。N、N−ジ置換アミドが、場合
により補助溶媒との混合において、特に適当な溶媒であ
ると判明した。グリコールアルデヒド生成物を反応混合
物から水を用いて抽出することが望捷れるなら、溶媒と
して水4混和性アミドを使用するのが好都合である。適
当な水−非混和性アミドは長鎖アルキル部分を含むもの
である。捷だ、完全にまだは部公的に水と混和性のアミ
ド、例えばN、N−ツメチルホルムアミド、N、N−ツ
メチルアセトアミド、またはN−メチルビロリド/のよ
うな埋伏アミドを使用する1易合には、ベンゼンのよう
な水−非混和性補助溶媒を使用するのが杆部ばてありう
る6、この用台、水による抽出はグリコールアルデヒド
全部なくとも若モのアミドと共に除去し、疎水件袖助f
容媒中に溶jllイしたロノウムまたはコバルトを残す
、。
本発明の方法は一般式XR3(ここでXは燐、砒素まだ
はアンチモン部分を表わし、そして各々のRは(非)同
一の置換捷たは未置換炭化水素基を表わし、少なくとも
7つのRは/まだはそれ以上の電子求引基を含むアリー
ル基を表わす)の促進剤の存在下に実施されねばならな
い。一般式XR5の化合物の例は、Xが燐原子を表わし
、そして少なくとも1つのRが/またはそ215以上の
電子求引基をオルト、メタまたはパラ回置に含むアリー
ル基を表わすものである。電P求引基の例は・・ロケ゛
ン部分、トリ(ハロメチル)基、ニトロ基およびアルコ
キシまたはアリールオキシ基を含む。各々の基Rが同一
でありそして少なくとも7つの電子求引基を含む一般式
XR3の化合物が好ましい。該化合物の例(d、 l・
’) (p−フルオロフェニル)ホスフィ/、トす(p
−クロロフェニル)ホスフィノ、トリ(p−ブロモフェ
ニル)ホスフィノ、トリ(p−ヨードフェニル)ホスフ
ィノ、l□’J(m−フルオロフェニル)ホスフィノ、
トリ(m−ヨードフェニル)ホスフィン、トリ(0−ク
ロロフェニル)ホスフィ/、トリ(0−ブロモフェニル
)ホスフィン、トリ(p−ニトロフェニル)ホスフィノ
、トリ(m−二トロフェニル)ホスフィン、1−リ(m
−メトキンフェニル)ホスフィン、トリ(m−エトキノ
フェニル)ホスフィン、トリ(m−1−ブトキノフェニ
ル)ホスフィンおよびトリ(m−フェノキノフェニル)
ホスフィンを含む。
はアンチモン部分を表わし、そして各々のRは(非)同
一の置換捷たは未置換炭化水素基を表わし、少なくとも
7つのRは/まだはそれ以上の電子求引基を含むアリー
ル基を表わす)の促進剤の存在下に実施されねばならな
い。一般式XR5の化合物の例は、Xが燐原子を表わし
、そして少なくとも1つのRが/またはそ215以上の
電子求引基をオルト、メタまたはパラ回置に含むアリー
ル基を表わすものである。電P求引基の例は・・ロケ゛
ン部分、トリ(ハロメチル)基、ニトロ基およびアルコ
キシまたはアリールオキシ基を含む。各々の基Rが同一
でありそして少なくとも7つの電子求引基を含む一般式
XR3の化合物が好ましい。該化合物の例(d、 l・
’) (p−フルオロフェニル)ホスフィ/、トす(p
−クロロフェニル)ホスフィノ、トリ(p−ブロモフェ
ニル)ホスフィノ、トリ(p−ヨードフェニル)ホスフ
ィノ、l□’J(m−フルオロフェニル)ホスフィノ、
トリ(m−ヨードフェニル)ホスフィン、トリ(0−ク
ロロフェニル)ホスフィ/、トリ(0−ブロモフェニル
)ホスフィン、トリ(p−ニトロフェニル)ホスフィノ
、トリ(m−二トロフェニル)ホスフィン、1−リ(m
−メトキンフェニル)ホスフィン、トリ(m−エトキノ
フェニル)ホスフィン、トリ(m−1−ブトキノフェニ
ル)ホスフィンおよびトリ(m−フェノキノフェニル)
ホスフィンを含む。
トリ(p−クロ「1フエニル)ホスフィノおよヒドリ<
p−ブロモフェニル)ホスフィノを用いて非常に良好な
結果が得られた。
p−ブロモフェニル)ホスフィノを用いて非常に良好な
結果が得られた。
Rの7つまたは2つが基(CH2)nXR2(ここでn
は6捷での整数でありそしてXおよびRfd前記定義の
通りである)を表わす一般式XR3の化合物を使用する
ことも可能である。そのような化合物の例1dヒス(テ
トラ−p−クロロフェニル)ホスフィノメタン、ビス(
テトラ−p−ブロモフェニル)ホスフィンエタンおよび
ビス(ノーp−クロロフェニル)(ノノエニル)ホスフ
づノゾロ・Pンヲ含む1.3、≠−ノクロ「コフェニル
基、3−フルオロ−4−クロロフェニル基マタは!、乙
−ノニトロー≠−(トリフルオロメチル)フェニル基に
おけるように、!またはそれ以上の電子求引性置換基が
炭化水素1だはアリール基中に存在してもよいことは留
意されるべきである。アリール基が電子供与効果を示ノ
ー置換基を更に含むことも、アリール基中の置換、%の
全体の効果が電r求引効果に終るなら、換占すれば、ハ
メットの1置換基定数σ、または場合次第で各々のハメ
ットのσ値を結合した値が、少なくとも」−07である
なら(J、Hine Me Graw −)(ill
Book Company+ /り乙、2.5ec
ond Edition 。
は6捷での整数でありそしてXおよびRfd前記定義の
通りである)を表わす一般式XR3の化合物を使用する
ことも可能である。そのような化合物の例1dヒス(テ
トラ−p−クロロフェニル)ホスフィノメタン、ビス(
テトラ−p−ブロモフェニル)ホスフィンエタンおよび
ビス(ノーp−クロロフェニル)(ノノエニル)ホスフ
づノゾロ・Pンヲ含む1.3、≠−ノクロ「コフェニル
基、3−フルオロ−4−クロロフェニル基マタは!、乙
−ノニトロー≠−(トリフルオロメチル)フェニル基に
おけるように、!またはそれ以上の電子求引性置換基が
炭化水素1だはアリール基中に存在してもよいことは留
意されるべきである。アリール基が電子供与効果を示ノ
ー置換基を更に含むことも、アリール基中の置換、%の
全体の効果が電r求引効果に終るなら、換占すれば、ハ
メットの1置換基定数σ、または場合次第で各々のハメ
ットのσ値を結合した値が、少なくとも」−07である
なら(J、Hine Me Graw −)(ill
Book Company+ /り乙、2.5ec
ond Edition 。
g7頁参照)、可能である。
促進剤の使用−4は臨界的でない。促進剤と触媒の比は
、ロノウム・プラス・コバルトのダラム原子あたりの促
進剤のモルとして計算して、好壕しくは/:/ないし1
00:/、特に、、!:/ないし、xo:/の範囲にあ
る。ノっのX部分を含む促進剤を適用する場合には、よ
り少ない量で既に充分である。
、ロノウム・プラス・コバルトのダラム原子あたりの促
進剤のモルとして計算して、好壕しくは/:/ないし1
00:/、特に、、!:/ないし、xo:/の範囲にあ
る。ノっのX部分を含む促進剤を適用する場合には、よ
り少ない量で既に充分である。
グリコールアルデヒドの主用途は、その接触水素化によ
るエチレングリコールへの転化である。
るエチレングリコールへの転化である。
酸反応条件下では、本発明の方法により製造されたグリ
コールアルデヒドの若干または全部は、その場でロノウ
ム捷だはコバルト触媒上で水素化してエチレングリコー
ルを製造することもでき、そして本発明は今述べたよう
なエチレングリコール製造を含むと理解されるべきであ
る。
コールアルデヒドの若干または全部は、その場でロノウ
ム捷だはコバルト触媒上で水素化してエチレングリコー
ルを製造することもでき、そして本発明は今述べたよう
なエチレングリコール製造を含むと理解されるべきであ
る。
しかし一般に、グリコールアルデヒドを、それが生成す
るー、1αちに水素化するのに有利な順向のある反応条
件は、ホルムアルデヒド出発物質をメタノールに水素化
するのに有利なj1向にもある。。
るー、1αちに水素化するのに有利な順向のある反応条
件は、ホルムアルデヒド出発物質をメタノールに水素化
するのに有利なj1向にもある。。
従って通常、最高のエチレングリコール通し収率は、水
素化を最小にする反応条件下でグリコールアルデヒドを
製潰し、そして次に第二反応工程でグリコールアルデヒ
ド生成物を水素化することにより得られる。
素化を最小にする反応条件下でグリコールアルデヒドを
製潰し、そして次に第二反応工程でグリコールアルデヒ
ド生成物を水素化することにより得られる。
本発明の方法において使用さ:11.るロノウムまだは
コバルト触媒系は比較的効率的でない水素化触媒であり
、次の水素化工程にはもっと活性な水素化触媒を使用す
るのが打首しい。そのよう彦触媒はよく知ら、ltでい
乙:例えば・eラノウム、白金またはニッケル触媒が、
しばしば不均質形で、通常使用される。選ばれた水素化
触媒は、グリコールアルデヒドの製造完了後仕上(精製
)処理なしに反応混合物にIU凄添加することができ、
そしてガス状水素が導入される。−酸化炭素により被毒
する水素化触媒を使用する場合には勿論、実質的な量の
一酸化炭素を含まない水素ガスが打首しい反応体である
。また、グリコールアルデヒドの製造から生ずる反応混
合物は、グリコールアルデヒドを水素化する前に仕上処
理してもよい。例えばグリコールアルデヒドを適当な溶
媒を用いて抽出することかできる。前記のように、水は
好都合な抽出剤である。他の好都合な抽出剤はエチレン
グリコールそれ自身である。次に得らノ9.る溶液を慣
用のやり方で水素化しうる。
コバルト触媒系は比較的効率的でない水素化触媒であり
、次の水素化工程にはもっと活性な水素化触媒を使用す
るのが打首しい。そのよう彦触媒はよく知ら、ltでい
乙:例えば・eラノウム、白金またはニッケル触媒が、
しばしば不均質形で、通常使用される。選ばれた水素化
触媒は、グリコールアルデヒドの製造完了後仕上(精製
)処理なしに反応混合物にIU凄添加することができ、
そしてガス状水素が導入される。−酸化炭素により被毒
する水素化触媒を使用する場合には勿論、実質的な量の
一酸化炭素を含まない水素ガスが打首しい反応体である
。また、グリコールアルデヒドの製造から生ずる反応混
合物は、グリコールアルデヒドを水素化する前に仕上処
理してもよい。例えばグリコールアルデヒドを適当な溶
媒を用いて抽出することかできる。前記のように、水は
好都合な抽出剤である。他の好都合な抽出剤はエチレン
グリコールそれ自身である。次に得らノ9.る溶液を慣
用のやり方で水素化しうる。
次の実施例により本発明を更に説明する。
実施例
すべての実施例は次の一般的方法を用いて実施した。H
astelloy C(商標)300me電磁駆動オー
トクレーブに、ノやラホルムアルデヒドの形のホルムア
ルデヒド0.2jモル、選ばれた溶i j Omiおよ
び必要な触媒成分を充填した。次にオートクレーブを一
酸化炭素でフラッシュし、そして/:1モルの一酸化炭
素/水素混合物で乙θパールの操作圧力に加圧した。必
要とされるCO/H2混合物を供給することにより、反
応中核圧力を維持した。
astelloy C(商標)300me電磁駆動オー
トクレーブに、ノやラホルムアルデヒドの形のホルムア
ルデヒド0.2jモル、選ばれた溶i j Omiおよ
び必要な触媒成分を充填した。次にオートクレーブを一
酸化炭素でフラッシュし、そして/:1モルの一酸化炭
素/水素混合物で乙θパールの操作圧力に加圧した。必
要とされるCO/H2混合物を供給することにより、反
応中核圧力を維持した。
必要な反応l黒度および圧力を必要な反応時間維持した
後、オートクレーブの内容を冷却し、そして気液クロマ
トグラフィを用いて分析した。
後、オートクレーブの内容を冷却し、そして気液クロマ
トグラフィを用いて分析した。
次の省略形を使用した: DMA−ツメチルアセトアミ
ド; acac−アセチルアセトネート配位子。反応の
選択率は として計算した。
ド; acac−アセチルアセトネート配位子。反応の
選択率は として計算した。
例1
0、 S ミ リ モ ルの Rh (acac
)(co)21.2. 3 ミ リ モ /L。
)(co)21.2. 3 ミ リ モ /L。
ノl IJ (p−クロロフェニル)ホスフィン、DM
Aおよび酢酸(/ml)を用いて実験を実施した。反応
はg0℃で3j時間の間行なった。上記定義した選択率
(%m)はどg%であり、そしてホルムアルデヒド の収率は乙.2係であった。
Aおよび酢酸(/ml)を用いて実験を実施した。反応
はg0℃で3j時間の間行なった。上記定義した選択率
(%m)はどg%であり、そしてホルムアルデヒド の収率は乙.2係であった。
例!
、、25mlの酢酸を用いて例/に記載の実験を繰返(
また、、反応はどg℃で11時間の間行なった。選択率
はgg%mであり、そしてホルムアルデヒド取込量に対
し割算したグリコールアルデヒドの収率はg.2%であ
った。
また、、反応はどg℃で11時間の間行なった。選択率
はgg%mであり、そしてホルムアルデヒド取込量に対
し割算したグリコールアルデヒドの収率はg.2%であ
った。
例3
)倍量の酢酸(jm/りを用いて前の例に記載の実験を
繰坂した。反応は3.5時間の間行なった。選択性は7
≠%mであり、そしてホルムアルデヒド取込量に対し計
算した収率は92係であった、、例≠ 溶媒としてN−メチルピロリドンを用いて前の例に記載
の実験を縁板した。反応はgθ℃で3,5時間の間行な
った。選択率はg9%mであり、そしてホルムアルデヒ
ド取込量に対し計算した収率は70俤であった。
繰坂した。反応は3.5時間の間行なった。選択性は7
≠%mであり、そしてホルムアルデヒド取込量に対し計
算した収率は92係であった、、例≠ 溶媒としてN−メチルピロリドンを用いて前の例に記載
の実験を縁板した。反応はgθ℃で3,5時間の間行な
った。選択率はg9%mであり、そしてホルムアルデヒ
ド取込量に対し計算した収率は70俤であった。
例j
7、 3 m.eの酢酸を用いて例3に記載の実験を繰
返した。反応はg夕℃で5時間の間行なった。選択率は
了り%mであり、そしてホルムアルデヒド取込量に対し
計算した収率はg7係であった。
返した。反応はg夕℃で5時間の間行なった。選択率は
了り%mであり、そしてホルムアルデヒド取込量に対し
計算した収率はg7係であった。
例乙
2jミリモルのトリ(p−ブロモフェニル)ホスフィン
を用いて例3に記載の実験を繰返した。
を用いて例3に記載の実験を繰返した。
反応はgθ℃で3.3時間の間行なった。選択率は90
%mであり、そしてホルムアルデヒド取込量に対し割算
した収率は70係であった。
%mであり、そしてホルムアルデヒド取込量に対し割算
した収率は70係であった。
例7
酸促進剤としてと、2りのフェノールを用いて例グに記
載の実験を繰娠した。夕時間後にグリコールアルデヒド
の収率はホルムアルデヒド取込部に7J L計算して5
0%で、選択率はg7係mであった。
載の実験を繰娠した。夕時間後にグリコールアルデヒド
の収率はホルムアルデヒド取込部に7J L計算して5
0%で、選択率はg7係mであった。
例g(比較)
トす(p−クロロフェニル)ホスフィンの代すに2.3
ミリモルのトリフェニルホスフィノを使用して例jに記
載の実験を繰返した。選択率は僅かjlI−%mであり
、そしてホルムアルデヒド取jA ’771に対[−割
算した収率は≠3%にすき′なかった。
ミリモルのトリフェニルホスフィノを使用して例jに記
載の実験を繰返した。選択率は僅かjlI−%mであり
、そしてホルムアルデヒド取jA ’771に対[−割
算した収率は≠3%にすき′なかった。
酢酸の不在下に例/に記載の実験を繰返した。
選択率は僅か60%mであり、そしてホルムアルデヒド
取込用に対し計カーした収率は5%を超えなかった、。
取込用に対し計カーした収率は5%を超えなかった、。
代理人の氏名 川原1)−穂
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) ホルムアルデヒドと水素および一酸化炭素を
、ロノウム含有触媒前駆体および/またはコバルト含有
触媒前駆体から誘導される触媒系およびpKa ) 3
.3をイイする酸および促進剤XR3(XはP、Asま
たはsbを表わし、各Rは(非)同一の置換または未置
換炭化水素基を表わし、少なくとも7つのRは/または
それ以上の電子求引基を含むアリール基を表わす)の存
在下に反応させることを含むグリコールアルデヒドの製
造方法。 (,2) 脂肪族モノカルボン酸、カルボキシル部分
の間に少なくともノ個の炭素原子を有する脂肪族ノカル
ボ7酸、芳香族カルぎン酸、部分エステル化酸または固
体有機酸または固体部分エステル化ポリ酸を使用するこ
とを含む特許請求の範囲第1項記載の方法。 (J) 蟻酸、酢酸、ゾロピオン酸、酪酸、まだはフ
ェノール系化合物を使用することを含む特許請求の範囲
第1捷たけ2項記載の方法。 に) pKa ) 3.3を有する酸をjO%Vまで、
打首しくは3%7ないし30係V、特に5係ないし20
%Vの量使用することを含む特許請求の範囲第1ないし
3項のいずれか記載の方法。 σ)供給原料として使用するホルムアルデヒド1モルあ
たシの金属のダラム原子として側翼して0、00 /な
いし10係、特に0.07ないし5係の量でロノウムお
よび/まだはコバルトを使用することを含む特許請求の
範囲第1ないしグ項のいずれか記載の方法。 (g) xが燐原子を表わし、そして少なくとも7つ
のRが/まだはそれ以上の電子求引基を含むアリール基
を表わす促進剤XR3を使用することを含む特許請求の
範囲第1ないし5項のいずれか記載の方法。 (7+ フェニル基に関してメタまたは・?う位置に
ハロケ゛ン部分、メタまたは)ぐう位置にトリ(ハロメ
チル)基、メタまたは・ξう位置にニトロ第1たはメタ
位置にアルコキンまたはアリールオキ/基を含む促進剤
を使用することを含む!1が許請求の範囲第6項記載の
方法、。 (ハ)各基Rが同一でありそして少なくとも7つの電子
求引基を含む一般式XR3の促進剤を使用することを含
む特許請求の範囲第Z捷たけ7項記載の方法。 (Il;′llトリ(p−クロロフェニル)ホスフィン
捷タハトリ(p−ブロモフェニル)ホスフィンヲ使用す
ることを含む特許請求の範囲第g項記載の方法。 (10)ロノウム・プラス・コパル]・(7) り7
ムD ’Yあたシの促進剤のモルとして割りして/:/
ないt、/ 00 : /、」寺[、、?:/ないし、
20:/の範囲の促進剤と触媒の比を使用することを含
む特許請求の範囲第6ないし7項のいずれか記載の方法
。 (//)30ニア0ないしgo”、roの範囲のモル比
で一酸化炭素と水素を使用することを含む特許請求の範
囲第1ないし70項のいずれか記載の方法。 (7,2)反応を30ないし、200℃の範囲の温度で
行なうことを含む特許請求の範囲第1ないし77項のい
ずれか記載の方法。 (/3)炭素から他の原子への多重結合を有する溶媒、
特にN、N−ジ置換アミドを使用することを含む特許請
求の範囲第1ないし/、2項のいずれか記載の方法。 (/ll)特許請求の範囲第1ないし73項のいずれか
に記載の方法に従って製造されたグリコールアルデヒド
を水素化する、エチレングリコールの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8217453 | 1982-06-16 | ||
| GB8217453 | 1982-06-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5916846A true JPS5916846A (ja) | 1984-01-28 |
Family
ID=10531084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58105104A Pending JPS5916846A (ja) | 1982-06-16 | 1983-06-14 | グリコ−ルアルデヒドの製造方法およびそれからのエチレングリコ−ルの製造 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0096905B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5916846A (ja) |
| AU (1) | AU561493B2 (ja) |
| CA (1) | CA1223277A (ja) |
| DE (1) | DE3363148D1 (ja) |
| NZ (1) | NZ204570A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4477685A (en) * | 1982-08-20 | 1984-10-16 | Monsanto Company | Hydroformylation process to prepare glycolaldehydes |
| EP0130085B1 (en) * | 1983-06-28 | 1986-08-20 | The Halcon Sd Group, Inc. | Process for the production of glycol aldehyde and catalyst therefor |
| DE3413427A1 (de) * | 1984-04-10 | 1985-10-17 | Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen | Verfahren zur herstellung von aldehyden |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4200765A (en) * | 1976-09-17 | 1980-04-29 | National Distillers And Chemical Corporation | Glycol aldehyde and ethylene glycol processes |
| EP0002908B1 (en) * | 1977-12-16 | 1982-05-12 | Monsanto Company | Hydroformylation of formaldehyde with rhodium catalyst |
| US4291179A (en) * | 1980-04-21 | 1981-09-22 | National Distillers And Chemical Corp. | Rhodium catalyzed process for acetaldehyde and ethanol |
| US4321414A (en) * | 1980-08-26 | 1982-03-23 | The Halcon Sd Group, Inc. | Catalytic hydrogenation of glycolaldehyde to produce ethylene glycol |
| US4382148A (en) * | 1981-03-24 | 1983-05-03 | Shell Oil Company | Process for the preparation of glycol aldehyde |
-
1983
- 1983-04-25 CA CA000426600A patent/CA1223277A/en not_active Expired
- 1983-04-29 EP EP83200613A patent/EP0096905B1/en not_active Expired
- 1983-04-29 DE DE8383200613T patent/DE3363148D1/de not_active Expired
- 1983-06-14 AU AU15742/83A patent/AU561493B2/en not_active Ceased
- 1983-06-14 NZ NZ204570A patent/NZ204570A/en unknown
- 1983-06-14 JP JP58105104A patent/JPS5916846A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3363148D1 (en) | 1986-05-28 |
| EP0096905B1 (en) | 1986-04-23 |
| NZ204570A (en) | 1985-10-11 |
| EP0096905A1 (en) | 1983-12-28 |
| AU1574283A (en) | 1983-12-22 |
| AU561493B2 (en) | 1987-05-07 |
| CA1223277A (en) | 1987-06-23 |
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