JPS60233030A - 無水酢酸の製造法 - Google Patents
無水酢酸の製造法Info
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Classifications
-
- 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
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
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】
産業上の利用分野
この発明はO−メチル化合物9例えば酢酸メチルを原料
として、ロジウムを主触媒とする触媒反応により一酸化
炭素と反応させて、無水酢酸のごときO−アセチル化合
物を製造する方法に関するものである。
として、ロジウムを主触媒とする触媒反応により一酸化
炭素と反応させて、無水酢酸のごときO−アセチル化合
物を製造する方法に関するものである。
無水酢酸は、酢酸セルロース製造原料として大量に用い
られる他に、医薬品、香料、染料等の原料として有用で
ある。
られる他に、医薬品、香料、染料等の原料として有用で
ある。
従来の技術
無水酢酸は、従来酢酸の熱分解によって得られるケテン
を酢酸と反応させる方法によって工業的に製造されてい
る。
を酢酸と反応させる方法によって工業的に製造されてい
る。
一方、いわゆるC1化学の一環として一酸化炭素と酢酸
メチルまたはジメチルエーテルの反応によって、無水酢
酸を製造しようとする研究が積極的になされている。特
にロジウムを主触媒とする方法(特開昭50−3082
0>は、他の遷移金属触媒に比べ温和な条件下で反応が
進行するが。
メチルまたはジメチルエーテルの反応によって、無水酢
酸を製造しようとする研究が積極的になされている。特
にロジウムを主触媒とする方法(特開昭50−3082
0>は、他の遷移金属触媒に比べ温和な条件下で反応が
進行するが。
工業的に用いられるには9反応速疫の面で、なお不十分
であるためOジウム触媒系に種々の反応促進剤を用いる
改良がなされでいる。
であるためOジウム触媒系に種々の反応促進剤を用いる
改良がなされでいる。
酢酸メチルから無水酢酸をつくるカルボニル化反応にお
いて、ロジウム−ヨウ素化合物(代表的にはヨウ化メチ
ル)触媒系へ添加して触媒の活性を高めるのに有効な促
進剤として、多くの種類の金属が知られている。
いて、ロジウム−ヨウ素化合物(代表的にはヨウ化メチ
ル)触媒系へ添加して触媒の活性を高めるのに有効な促
進剤として、多くの種類の金属が知られている。
即ち特開昭50−52017では、IA、HA。
1[A、IVB、VIBの8族のうち分子量5以上の元
素、■族非貴金属、ランタニド元素およびアクチニド元
素が有効であるとされており、特に好ましい金属として
リチウムが挙げられている。また特開昭50−4792
2にもリチウム等14種類の金属の塩を用いる方法が示
されている。
素、■族非貴金属、ランタニド元素およびアクチニド元
素が有効であるとされており、特に好ましい金属として
リチウムが挙げられている。また特開昭50−4792
2にもリチウム等14種類の金属の塩を用いる方法が示
されている。
非金属化合物促進剤も知られており1代表的なものは有
機リン化合物または有機窒素化合物である。 更に有機
リン化合物をクロムヘキサカルボニル等の金属化合物と
併用添加する方法も知られている〈特開昭5l−115
403)。
機リン化合物または有機窒素化合物である。 更に有機
リン化合物をクロムヘキサカルボニル等の金属化合物と
併用添加する方法も知られている〈特開昭5l−115
403)。
カルボニル化法による無水酢酸の製造においては、酢酸
メチルや無水酢酸自体が溶媒としてはたらくので、これ
までに挙げた先行技術におけるごとく、特に溶媒を加え
ない場合が多い。
メチルや無水酢酸自体が溶媒としてはたらくので、これ
までに挙げた先行技術におけるごとく、特に溶媒を加え
ない場合が多い。
しかし、溶媒を用いた例も知られている0例えば、特開
昭50−47922には、炭化水素、エーテル、ケトン
、脂肪酸が不活性溶媒として示されている。
昭50−47922には、炭化水素、エーテル、ケトン
、脂肪酸が不活性溶媒として示されている。
脂肪属カルボン鍍が不活性溶IIX上の意義をもつ場合
もある0例えば特開昭55−28980にはピコリニウ
ム塩などと酸との組み合わせからなる助触媒が開示され
ており、同56−57733゜同56−99437.同
56−99438等にも酸の存在を必須とする例が開示
されている。これらの例はいずれもカルボン酸の他に窒
素、リンまたはヒ素を含む化合物をも必須とするもので
ある。
もある0例えば特開昭55−28980にはピコリニウ
ム塩などと酸との組み合わせからなる助触媒が開示され
ており、同56−57733゜同56−99437.同
56−99438等にも酸の存在を必須とする例が開示
されている。これらの例はいずれもカルボン酸の他に窒
素、リンまたはヒ素を含む化合物をも必須とするもので
ある。
従来技術において用いられていた促進剤のうち。
効果の大きい有機リン化合物や有機窒素化合物等の有機
化合物やクロムヘキサカルボニル等の金属化合物は9価
格的に高価であると同時に熱安定性や化学に欠け、工業
的に使用する際には、触媒の活性維持の為の特別な工夫
が必要となる(特開昭55−51036参照)。
化合物やクロムヘキサカルボニル等の金属化合物は9価
格的に高価であると同時に熱安定性や化学に欠け、工業
的に使用する際には、触媒の活性維持の為の特別な工夫
が必要となる(特開昭55−51036参照)。
発明の目的
本発明は、上に例示したよ、うな先行技術をふまえた上
で、高価で安定性に乏しい窒素族元素を含む有機化合物
やクロムヘキサカルボニルのような特殊な化合物によら
ないで反応を促進し、酢酸メチルなどのO−メチル化合
物から温和な条件でアセチル化合物を得ることのできる
製造法を提供することを目的とする。
で、高価で安定性に乏しい窒素族元素を含む有機化合物
やクロムヘキサカルボニルのような特殊な化合物によら
ないで反応を促進し、酢酸メチルなどのO−メチル化合
物から温和な条件でアセチル化合物を得ることのできる
製造法を提供することを目的とする。
発明の構成
このような課題は、ロジウム触媒とヨウ素化合物との存
在下、0−メチル化合物を一酸化炭素でカルボニル化し
てO−アセチル化合物を製造する方法において、カルボ
ン酸を含む反応液中、アルミニウム促進剤と水素処理さ
れたロジウム触媒の存在下に反応を行なうことにより解
決される。
在下、0−メチル化合物を一酸化炭素でカルボニル化し
てO−アセチル化合物を製造する方法において、カルボ
ン酸を含む反応液中、アルミニウム促進剤と水素処理さ
れたロジウム触媒の存在下に反応を行なうことにより解
決される。
本発明の方法によるO−メチル化合物のカルボニル化は
2反応系内に存在するヨウ化メチルのカルボニル化を通
じて行なわれると考えられる。即ち本発明は、ヨウ化メ
チルのカルボニル化反応と。
2反応系内に存在するヨウ化メチルのカルボニル化を通
じて行なわれると考えられる。即ち本発明は、ヨウ化メ
チルのカルボニル化反応と。
実質的に無水の条件下にお番ノるヨウ化アセチルと0−
メチル化合物とから目的とするO−アセチル化合物への
転換を含めた反応プロセス、例えば酢酸メチルからの無
水酢酸の製造、酢酸メチルとメタノールからの無水酢酸
と酢酸との混合物の製造に適用して反応速度や酢酸メチ
ルの転化率の面で大きく改善された結果を得ることがで
きる。また。
メチル化合物とから目的とするO−アセチル化合物への
転換を含めた反応プロセス、例えば酢酸メチルからの無
水酢酸の製造、酢酸メチルとメタノールからの無水酢酸
と酢酸との混合物の製造に適用して反応速度や酢酸メチ
ルの転化率の面で大きく改善された結果を得ることがで
きる。また。
無水酢酸の選択率ももちろん良好なものである。
本発明が従来のロジウム触媒反応と相違する点は、従来
からのロジウム−ヨウ素系に加えて、酢酸などのカルボ
ン酸を含む反応液中、アルミニウム促進剤を用い、かつ
水素処理されたロジウム触媒を用いる点である。この促
進剤−触媒系は、従来この種の反応の改良において、は
とんど不可欠 □どされていた有機窒素族化合物を全く
必要とせず、 ゛かえって有機リン化合物を欠く場合の
方が良い結 ”果が得られる点、極めて特異なものであ
る。
からのロジウム−ヨウ素系に加えて、酢酸などのカルボ
ン酸を含む反応液中、アルミニウム促進剤を用い、かつ
水素処理されたロジウム触媒を用いる点である。この促
進剤−触媒系は、従来この種の反応の改良において、は
とんど不可欠 □どされていた有機窒素族化合物を全く
必要とせず、 ゛かえって有機リン化合物を欠く場合の
方が良い結 ”果が得られる点、極めて特異なものであ
る。
先に記したように多くの種類の金属が促進剤として知ら
れており、その中にアルミニウム化合物もある。ヨウ化
アルミニウム、#12化アルミニ・クム(特開昭5O−
52017)、塩化アルミニウム(特開昭5O−479
22)、アルミニウムイソプロポキシド(特開昭56−
142234)などが、その例である6しかし、これら
のアルミニウム促進剤を水素処理されたロジウム触媒と
共に用いてカルボニル化反応を行なった場合に特別な効
果を発揮することは全く知られていなかっ1乙本発明に
おいて、アルミニウム促進剤と組合わされるべき水素処
理されたロジウム触媒とは、カルボニル化反応器に供給
される前にあらかじめ水素処理された触媒であっても、
カルボニル化反応器内で、−酸化炭素と共存する水素に
より、その場で水素処理された触媒であっても、また、
促進剤を金属アルミニウムの形で添加したばあいのごと
く、触媒液内で生ずる発生期の水素により処理された触
媒であっても、い、ずれでもよい。
れており、その中にアルミニウム化合物もある。ヨウ化
アルミニウム、#12化アルミニ・クム(特開昭5O−
52017)、塩化アルミニウム(特開昭5O−479
22)、アルミニウムイソプロポキシド(特開昭56−
142234)などが、その例である6しかし、これら
のアルミニウム促進剤を水素処理されたロジウム触媒と
共に用いてカルボニル化反応を行なった場合に特別な効
果を発揮することは全く知られていなかっ1乙本発明に
おいて、アルミニウム促進剤と組合わされるべき水素処
理されたロジウム触媒とは、カルボニル化反応器に供給
される前にあらかじめ水素処理された触媒であっても、
カルボニル化反応器内で、−酸化炭素と共存する水素に
より、その場で水素処理された触媒であっても、また、
促進剤を金属アルミニウムの形で添加したばあいのごと
く、触媒液内で生ずる発生期の水素により処理された触
媒であっても、い、ずれでもよい。
酢酸メチルのカルボニル化を水素の存在下に実施する事
は公知であるが(特開昭51−65709、同55−2
8980等)、アルミニウムは使用されておらず、有機
窒素化合物や有機リン化合物を用いる技術である。
は公知であるが(特開昭51−65709、同55−2
8980等)、アルミニウムは使用されておらず、有機
窒素化合物や有機リン化合物を用いる技術である。
特開昭50−52017によると促進剤は元素状態例え
ば微粉砕または粉末金属として、あるいは化合物として
使用する事ができ、クロム金属粉とアルミニウムのヨウ
化物または酸化物を併用した例が示されている。
ば微粉砕または粉末金属として、あるいは化合物として
使用する事ができ、クロム金属粉とアルミニウムのヨウ
化物または酸化物を併用した例が示されている。
本発明において、触媒液の調製に金属アルミニウムを用
いる場合をこの公知技術と対比して説明すると、先行技
術では反応系内にカルボン酸が添加されておらず、従っ
てクロム金属粉は酸に溶解することなく、金属のままで
作用しているものと考えられる。酸化アルミニウムにつ
いても、同様固体のままである。
いる場合をこの公知技術と対比して説明すると、先行技
術では反応系内にカルボン酸が添加されておらず、従っ
てクロム金属粉は酸に溶解することなく、金属のままで
作用しているものと考えられる。酸化アルミニウムにつ
いても、同様固体のままである。
一方2本発明では、カルボン酸を添加した液中で金属ア
ルミニウムを用いて触媒液を調製するので、アルミニウ
ムは溶解し、その際に生ずる水素によりロジウム触媒は
水素・処理される。
ルミニウムを用いて触媒液を調製するので、アルミニウ
ムは溶解し、その際に生ずる水素によりロジウム触媒は
水素・処理される。
なお2本発明における促進効果は、ヨウ化メチルのカル
ボニル化段階というよりも、カルボニル化によって生じ
たヨウ化アセチルから、事実上無水の状態下においてO
−アセチル化合物を得る段階で発揮されているものと考
えられる。
ボニル化段階というよりも、カルボニル化によって生じ
たヨウ化アセチルから、事実上無水の状態下においてO
−アセチル化合物を得る段階で発揮されているものと考
えられる。
前記のように酢酸メチルなとのO−メチル化合物から、
対応するO−アセチル化合物をつくるロジウム触媒カル
ボニル化反応において、カルボン酸溶媒の使用、アルミ
ニウム促進剤、水素存在下の反応は個々に知られていた
技術である。しかし。
対応するO−アセチル化合物をつくるロジウム触媒カル
ボニル化反応において、カルボン酸溶媒の使用、アルミ
ニウム促進剤、水素存在下の反応は個々に知られていた
技術である。しかし。
本発明はそれを椹成する個々の技術要素について知られ
ていたものからは予想し得ない6活性を達成する新技術
である0本発明の効果の一例を示すと、ヨウ化アルミニ
ウムを添加した場合、水素処理されていないロジウム触
媒では反応が全く進行しないのに対し、水素を加えた場
合高い反応性を示す(例53と例52の対比)、同様に
カルボン酸を欠く場合(例32例55)、アルミニウム
化合物を欠く揚台(例21例44)各比較例との対比に
より本発明の効果が示される。
ていたものからは予想し得ない6活性を達成する新技術
である0本発明の効果の一例を示すと、ヨウ化アルミニ
ウムを添加した場合、水素処理されていないロジウム触
媒では反応が全く進行しないのに対し、水素を加えた場
合高い反応性を示す(例53と例52の対比)、同様に
カルボン酸を欠く場合(例32例55)、アルミニウム
化合物を欠く揚台(例21例44)各比較例との対比に
より本発明の効果が示される。
(ロジウム触媒)
本発明において主MJIIとして用いられるロジウムは
9次に例示するごとき化合物として反応系に仕込むこと
ができる。塩化ロジウム、臭化ロジウム、ヨウ化ロジウ
ム、硝酸ロジウム等の無機ロジウム塩、酢酸ロジウム等
のカルボン酸0ジウム塩。
9次に例示するごとき化合物として反応系に仕込むこと
ができる。塩化ロジウム、臭化ロジウム、ヨウ化ロジウ
ム、硝酸ロジウム等の無機ロジウム塩、酢酸ロジウム等
のカルボン酸0ジウム塩。
ロジウムアセチルアセトナート、ロジウムアミンR塩、
およびトリク0ロトリスビリジンロジウム。
およびトリク0ロトリスビリジンロジウム。
ヒドリドカルボニルトリス
ィン)ロジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィ
ン)ロジウム、りaロカルボニルビス(トリフェニルホ
スフィン)ロジウム等の有機ロジウム錯体,ドデカカル
ボニルデトラロジウムなどのクラスター錯体。
ン)ロジウム、りaロカルボニルビス(トリフェニルホ
スフィン)ロジウム等の有機ロジウム錯体,ドデカカル
ボニルデトラロジウムなどのクラスター錯体。
ロジウムの使用型は,必ずしも厳密な制限はないが反応
液中の濃度として通常0.1〜50II1mol/1で
あり,好ましくは1 0 〜3 0suiol/ l
(1)範囲で用いられる。
液中の濃度として通常0.1〜50II1mol/1で
あり,好ましくは1 0 〜3 0suiol/ l
(1)範囲で用いられる。
(ヨウ素化合物)
本発明においてはこの分野で慣用のハロゲン化合物特に
ヨウ素化合物が用いられる3代表的なものとしてヨウ化
メチルのようなヨウ化アルキルが最も普通に用いられる
。ヨウ素はヨウ化水素など他の形で添加することもでき
る。ヨウ素の使用量は、必ずしも厳密な制限はないが反
応液中の濃度として通常0.5〜10モル/1であり、
好ましくは1〜5モル/1の範囲で用いられる。
ヨウ素化合物が用いられる3代表的なものとしてヨウ化
メチルのようなヨウ化アルキルが最も普通に用いられる
。ヨウ素はヨウ化水素など他の形で添加することもでき
る。ヨウ素の使用量は、必ずしも厳密な制限はないが反
応液中の濃度として通常0.5〜10モル/1であり、
好ましくは1〜5モル/1の範囲で用いられる。
(アルミニウム促進剤)
アルミニウム促進剤は金属アルミニウムとして添加して
もよいし、アルミニウム化合物の形で添加してもよい、
アルミニウム化合物としては2例えば、ギ酸、酢酸、プ
ロピオン酸、ラウリン酸。
もよいし、アルミニウム化合物の形で添加してもよい、
アルミニウム化合物としては2例えば、ギ酸、酢酸、プ
ロピオン酸、ラウリン酸。
ステアリン酸等のカルボン酸のアルミニウム塩。
メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ等のアルコキシ基
をもつアルミニウムアルコレ−・ト、塩素。
をもつアルミニウムアルコレ−・ト、塩素。
臭素、ヨウ素などのハロゲン原子をもつハロゲン化アル
ミニウム、アルミニウムアセチルアセトネート、硝酸ア
ルミニウムなどが用いられる。
ミニウム、アルミニウムアセチルアセトネート、硝酸ア
ルミニウムなどが用いられる。
金属アルミニウムの形状は、固形状、WI片状。
微砕状、粉末状等どのような形状でもよいが、取扱上、
粉末状が特に好ましい、また、アルミニウムを含有する
合金2例えばニッケル、コバルト。
粉末状が特に好ましい、また、アルミニウムを含有する
合金2例えばニッケル、コバルト。
銅、鉄などとアルミニウムとの合金も使用できる。
アルミニウムの使用量としては、使用するロジウムに対
する原子比で0.1〜1000倍、好ましくは1〜10
0倍、特に5〜50倍である。十分な効果を発揮するた
めには反応液に対するアルミニウム濃度として通常0.
1モル/1以上、特に0.2〜0.5モル/1を用いる
。
する原子比で0.1〜1000倍、好ましくは1〜10
0倍、特に5〜50倍である。十分な効果を発揮するた
めには反応液に対するアルミニウム濃度として通常0.
1モル/1以上、特に0.2〜0.5モル/1を用いる
。
本発明は触媒、促進剤系を再使用する形で実施すること
ができる。その際、ロジウム触媒は水素処理が必要であ
る。
ができる。その際、ロジウム触媒は水素処理が必要であ
る。
(水素処理)
ロジウム触媒の水素処理は、前記のように金属アルミニ
ウムを添加溶解する際の発生期水素によっても行なわれ
るが、それ以外の場合は、触媒を含む溶液を分子状の水
素と接触させることにより遂行される。
ウムを添加溶解する際の発生期水素によっても行なわれ
るが、それ以外の場合は、触媒を含む溶液を分子状の水
素と接触させることにより遂行される。
カルボニル化反応と同時に水素処理する場合の水素の使
用量としては、−酸化炭素との混合状態で1〜30%の
激浪範囲で加えるのが好ましい。
用量としては、−酸化炭素との混合状態で1〜30%の
激浪範囲で加えるのが好ましい。
30%以上のm瓜でも使用し得るが、■チリデンジアセ
テートやメタン副生量が茗しく増加するので好ましくな
い、特に、水素を5〜20%の濃度範囲で加えるのが、
カルボニル化反応速度および゛ 先だって、それと独立
の水素処理をしてもよく。
テートやメタン副生量が茗しく増加するので好ましくな
い、特に、水素を5〜20%の濃度範囲で加えるのが、
カルボニル化反応速度および゛ 先だって、それと独立
の水素処理をしてもよく。
副生物防止の観点から好ましい、カルボニル化にその場
合は条何選定上の制約は少ない。
合は条何選定上の制約は少ない。
(カルボン酸)
本発明において反応促進系をつくる他の成分は。
カルボン酸である。最も菖通のものは酢酸であるが、場
合によってはプロピオン酸、酪酸なと炭素1、、、 数
1〜10個の脂肪族、脂環族または芳香族カルボン酸を
用いることができる。
合によってはプロピオン酸、酪酸なと炭素1、、、 数
1〜10個の脂肪族、脂環族または芳香族カルボン酸を
用いることができる。
酢酸などのカルボン酸はその形で反応液中に添加するの
が普通であるが9反応系内で変化してカルボン酸が生成
するものが加えられていれば、それでもよい0代表的な
例として、酢酸メチルとメタノールとの混合物を原料と
してカルボニル化を行ない、無水酢酸と酢酸とを併産す
る場合には。
が普通であるが9反応系内で変化してカルボン酸が生成
するものが加えられていれば、それでもよい0代表的な
例として、酢酸メチルとメタノールとの混合物を原料と
してカルボニル化を行ない、無水酢酸と酢酸とを併産す
る場合には。
特にカルボン酸の形で添加しておく必要はない。
反応液中に存在させるべきカルボン酸の岳は1通常0.
2モル/1以上、好ましくは1モル/1以上、特に好ま
しくは2モルフ1以上である。カルボン酌量が反応液の
半ばを超えてもよいが、不必要に多くすると原料濃度が
低くなる等の不都合もあるので9通常9反応液中の80
%以内とする。
2モル/1以上、好ましくは1モル/1以上、特に好ま
しくは2モルフ1以上である。カルボン酌量が反応液の
半ばを超えてもよいが、不必要に多くすると原料濃度が
低くなる等の不都合もあるので9通常9反応液中の80
%以内とする。
(出発物)
本発明でカルボニル化されるべき出発物は、上記の反応
系中ぐヨウ化メチルを生ずるようなO−メチル化合物で
あり、生成物は対応するO−アセチル化合物である0代
表的には酢酸メチルのカルボニル化による無水酢酸の製
造が挙げられる。ジメチルエーテルもカルボニル化によ
り無水酢酸とすることができる。
系中ぐヨウ化メチルを生ずるようなO−メチル化合物で
あり、生成物は対応するO−アセチル化合物である0代
表的には酢酸メチルのカルボニル化による無水酢酸の製
造が挙げられる。ジメチルエーテルもカルボニル化によ
り無水酢酸とすることができる。
メタノールのカルボニル化による酢酸の製造にも適用で
きるが、酢酸のみを目的とする場合は。
きるが、酢酸のみを目的とする場合は。
反応系内に水が存在する状態で行なえば1本発明によら
ないでも十分大きな反応速度で進行する。
ないでも十分大きな反応速度で進行する。
しかし、酢酸メチルとメタノールとの混合物を原料とし
て、カルボニル化を行ない無水酢酸と酢酸とを併産する
場合のように、事実上無水の状態でカルボニル化生成物
を得る場合は、メタノールのカルボニル化にとっても本
発明が有用である。
て、カルボニル化を行ない無水酢酸と酢酸とを併産する
場合のように、事実上無水の状態でカルボニル化生成物
を得る場合は、メタノールのカルボニル化にとっても本
発明が有用である。
また、プロピオン酸メチルのカルボニル化によるプロピ
オン酸、酢酸混合無水物の生成(不均化により無水プロ
ピオン酸と無水酢酸が生ずる)等カルボン酸メチルエス
テルのカルボニル化反応にも適用できる。
オン酸、酢酸混合無水物の生成(不均化により無水プロ
ピオン酸と無水酢酸が生ずる)等カルボン酸メチルエス
テルのカルボニル化反応にも適用できる。
(反応条件1反応方法)
本発明を実施する場合の反応温度、圧力については、従
来技術を参考にして適宜室めることができる1反応温度
は通常130〜250℃、好ましくは150〜200℃
が用いられ、−酸化炭素の圧力は1反応時で1〜100
に9/a/rG、好ましくは5〜100Kg/cdG、
特に20〜80 tcI / cj Gが用いられる。
来技術を参考にして適宜室めることができる1反応温度
は通常130〜250℃、好ましくは150〜200℃
が用いられ、−酸化炭素の圧力は1反応時で1〜100
に9/a/rG、好ましくは5〜100Kg/cdG、
特に20〜80 tcI / cj Gが用いられる。
本発明を説明するた゛めに以下に示す具体例はオートク
レーブで行なったバッチ反応であり、圧力は張込み圧力
で表示しである。しかし、この分野における公知技術を
利用して本発明を連続反応で実施できることはいうまで
もない、また本発明により得られる反応混合物から酢酸
を分離、精製して取得することも、当業者にとり容易で
ある。
レーブで行なったバッチ反応であり、圧力は張込み圧力
で表示しである。しかし、この分野における公知技術を
利用して本発明を連続反応で実施できることはいうまで
もない、また本発明により得られる反応混合物から酢酸
を分離、精製して取得することも、当業者にとり容易で
ある。
なお1反応後液中の酢酸メチルの残存量および無水酢酸
の生成器はガスクロ分析によりめた。
の生成器はガスクロ分析によりめた。
また酢酸メチルの転化率、無水酢酸収率は次の式により
算出した0反応速度は反応初期の圧力減少にもとづいて
計算した。
算出した0反応速度は反応初期の圧力減少にもとづいて
計算した。
例1
内容ff1300mlのハステロイB製オートクレーブ
に塩化ロジウム三水和物(RhCl3 ・382G ’
)0.163g、ヨウ化メチル14.20.アルミニウ
ム粉末o、2a、酢!1t10.2aおよび酢酸゛ メ
チル29.1gを装入し、内部の空気を一酸化炭素で置
換したのち、更に一酸化炭素で40に9/cdGになる
まで加圧した0次、いてオートクレーブを175℃にな
るまで加熱した。175℃で反応が始まりガス吸収が認
められてから1時間反応させた1反応終了後、冷却し残
圧を放圧したのち反応液を取出し、ガスクロ分析して反
応酸wa牽調べた。酢酸メチル転化率88.7%、無水
酢酸生成量348.3no+ol、反応速度569 、
1 wool/molRh・時。
に塩化ロジウム三水和物(RhCl3 ・382G ’
)0.163g、ヨウ化メチル14.20.アルミニウ
ム粉末o、2a、酢!1t10.2aおよび酢酸゛ メ
チル29.1gを装入し、内部の空気を一酸化炭素で置
換したのち、更に一酸化炭素で40に9/cdGになる
まで加圧した0次、いてオートクレーブを175℃にな
るまで加熱した。175℃で反応が始まりガス吸収が認
められてから1時間反応させた1反応終了後、冷却し残
圧を放圧したのち反応液を取出し、ガスクロ分析して反
応酸wa牽調べた。酢酸メチル転化率88.7%、無水
酢酸生成量348.3no+ol、反応速度569 、
1 wool/molRh・時。
例2(比較例)
アルミニウム粉末を添加しなかった他は例1と同様の反
応を行なった。175℃で長時間加熱したが、ガス吸収
は全く認められず1反応後の液の分析でも無水酢酸は全
く生成していなかった。
応を行なった。175℃で長時間加熱したが、ガス吸収
は全く認められず1反応後の液の分析でも無水酢酸は全
く生成していなかった。
例3(比較例)
酢酸を添加せず酢酸メチルの装入量を38.50とした
他は例1と同様の反応を行なった1反応成績は次の通り
であった。酢酸メチル転化率51゜4%、無水酢酸生成
fa267 、3mmo1. 反応’4度431 mo
l/molRh 一時。
他は例1と同様の反応を行なった1反応成績は次の通り
であった。酢酸メチル転化率51゜4%、無水酢酸生成
fa267 、3mmo1. 反応’4度431 mo
l/molRh 一時。
例4
酢酸のかわりにプロピオンI!f10.1oを用いた他
は例1と同様の反応を行なった。酢酸メチル転化率88
.6%であり、無水酢11i272.6smol、無水
プ0ピオン酸59.QIIIIIOIの生成が認められ
た0反応速度527 i+of/molRh・時。
は例1と同様の反応を行なった。酢酸メチル転化率88
.6%であり、無水酢11i272.6smol、無水
プ0ピオン酸59.QIIIIIOIの生成が認められ
た0反応速度527 i+of/molRh・時。
例5
塩化ロジウム三水和物1.2910原子Rh、ヨウ化メ
チル4.91111(約120)、酢酸メチル40m1
.酢酸24m1の混合物にアルミニウム粉末0.60を
添加し、−酸化炭素(仕込み圧50に9/cdG)加圧
下に170℃に加熱しこの温度で1時間反応させた1反
応液75m1を分析して反応成績を調べたところ、酢酸
メチル(仕込み量510、5gmol)は100.2m
molになっていた。酢酸メチルの仕込み量に対する無
水酢酸の収率は80.4%である。ヨウ化アセチルは反
応液中に見出されなかった。また反応速度は7.69モ
ル/I・時であった。
チル4.91111(約120)、酢酸メチル40m1
.酢酸24m1の混合物にアルミニウム粉末0.60を
添加し、−酸化炭素(仕込み圧50に9/cdG)加圧
下に170℃に加熱しこの温度で1時間反応させた1反
応液75m1を分析して反応成績を調べたところ、酢酸
メチル(仕込み量510、5gmol)は100.2m
molになっていた。酢酸メチルの仕込み量に対する無
水酢酸の収率は80.4%である。ヨウ化アセチルは反
応液中に見出されなかった。また反応速度は7.69モ
ル/I・時であった。
例6〜10
酢酸メチル(MA)と酢酸の量を変えた他は例5と同様
の実験を行なった。結果は第1表に記した。なお9例1
0は酢酸を加えていない比較例である。
の実験を行なった。結果は第1表に記した。なお9例1
0は酢酸を加えていない比較例である。
例11
0ジウム触媒としてドデカカルボニルテトラロジウムR
114(CO)121.29a+o原子Rhを用い、ヨ
ウ化メチルを倍量の9.8ml とした他は例5と同様
の実験を行なった0反応M81ml中の無水酢酸収率過
は459.4mmolであり、他にヨウ化アセチルが5
.5gmol見出された0反応速度11゜52mol/
l・時であり、酢酸メチル転化率91゜3%、無水酢酸
への選択率97.4%(収率88゜9%)であった。
114(CO)121.29a+o原子Rhを用い、ヨ
ウ化メチルを倍量の9.8ml とした他は例5と同様
の実験を行なった0反応M81ml中の無水酢酸収率過
は459.4mmolであり、他にヨウ化アセチルが5
.5gmol見出された0反応速度11゜52mol/
l・時であり、酢酸メチル転化率91゜3%、無水酢酸
への選択率97.4%(収率88゜9%)であった。
例12〜17
ヨウ化メチル倍量の場合につき、酢酸メチル(MA)と
酢酸の聞を変えて同様の実験を行なった。但しロジウム
触媒は例12の場合のみ例11ト1Fil様1?h4(
co)、2rアリ、 sca*hc+3−3H20(い
ずれも1.29o原子11h)である、なお、比較のた
め酢酸を加えていない場合を例17に示す。
酢酸の聞を変えて同様の実験を行なった。但しロジウム
触媒は例12の場合のみ例11ト1Fil様1?h4(
co)、2rアリ、 sca*hc+3−3H20(い
ずれも1.29o原子11h)である、なお、比較のた
め酢酸を加えていない場合を例17に示す。
例18
触媒固を減らして、 Rh (Co) 0.591!I
t原子Rhとした伯は例12と同様の実験を行なった。
t原子Rhとした伯は例12と同様の実験を行なった。
反応速度5.2i+ol/I・時、無水酢酸収率84゜
0%であった。ロジウム触媒あたりの反応速成は例12
の場合より大きい。
0%であった。ロジウム触媒あたりの反応速成は例12
の場合より大きい。
例19
RhCI −3H(1mカニTRh (CO) 0.1
15gを用いた他は例1と同□様の反応を行なった。
15gを用いた他は例1と同□様の反応を行なった。
結果は次の通りであった。酢酸メチル転化率84゜4′
%、無水酢酸生成(1337、22sa+ol、反応速
Tit 546 mat/molRh 一時。
%、無水酢酸生成(1337、22sa+ol、反応速
Tit 546 mat/molRh 一時。
例′21
カルボニル化原料として酢酸メチルとメタノールの混合
物(酢酸メチル78 w t 、%−メタノール22w
t0%含有)を37.90用い、酢酸を添加しない他は
例1と同様の反応を行なった。但し反応時間は90分と
した。
物(酢酸メチル78 w t 、%−メタノール22w
t0%含有)を37.90用い、酢酸を添加しない他は
例1と同様の反応を行なった。但し反応時間は90分と
した。
反応成績は、メタノール転化率100%、酢酸メチル転
化率61.1%、無水酢酸生成ff1267゜Qllo
l、無水酢酸生成ta244.4mmolであった。
化率61.1%、無水酢酸生成ff1267゜Qllo
l、無水酢酸生成ta244.4mmolであった。
例22〜26
塩化ロジウム三水和物1.2910原子Rh、ヨウ化メ
チル4.9ml (約12o)、酢酸メチル32m1.
酢酸32m1の混合物に1種々の聞のアルミニウム粉末
を添加し、−酸化炭素(仕込み圧50醇/mG)加圧下
170℃に加熱し、この温度で1時間反応させた0反応
成績の結果を□第3表に示す、第3表の結果から明らか
なご:とく9反応初期のガス吸収Rからめた反応速f!
(モル/1・時)は、0.1gのアルミニウム粉末を添
加した場合でも増大するが、0.4〜0.6G(約0.
2〜0.3モル/1)を添加すれば更に速やかに反応す
る。また2反応液の分析値からめた無水酢酸の収率につ
いても同様な向上効果がある。
チル4.9ml (約12o)、酢酸メチル32m1.
酢酸32m1の混合物に1種々の聞のアルミニウム粉末
を添加し、−酸化炭素(仕込み圧50醇/mG)加圧下
170℃に加熱し、この温度で1時間反応させた0反応
成績の結果を□第3表に示す、第3表の結果から明らか
なご:とく9反応初期のガス吸収Rからめた反応速f!
(モル/1・時)は、0.1gのアルミニウム粉末を添
加した場合でも増大するが、0.4〜0.6G(約0.
2〜0.3モル/1)を添加すれば更に速やかに反応す
る。また2反応液の分析値からめた無水酢酸の収率につ
いても同様な向上効果がある。
例27〜30
ヨウ化メチルを倍量とした場合について第3表との場合
と同様アルミニウム添加量の影響を調べた。なお、特記
したちの以外は第3表と同条件である。結果を第4表に
示す、第4表の結果から第3表と同様な効果が確認でき
る。
と同様アルミニウム添加量の影響を調べた。なお、特記
したちの以外は第3表と同条件である。結果を第4表に
示す、第4表の結果から第3表と同様な効果が確認でき
る。
例31〜36
アルミニウム添加のない場合に反応促進効果のあるトリ
ブチルホスフィンを1本発明において共用した場合につ
いての影響を調べた。トリブチル+ ホスフィンはBuP CH−I−として7.3q添加し
、特記したちの以外は第3表と同条件である。結果を第
5表に示す、第5表から明らかなごとくは本発明の促進
効果をかえって小さくする。
ブチルホスフィンを1本発明において共用した場合につ
いての影響を調べた。トリブチル+ ホスフィンはBuP CH−I−として7.3q添加し
、特記したちの以外は第3表と同条件である。結果を第
5表に示す、第5表から明らかなごとくは本発明の促進
効果をかえって小さくする。
例37〜39
アルミニウムに代えて各種のアルミニウム合金0.3G
<いずれもA1含有率50wt、%)を用いたほかは例
32と同様の条件で反応を行なった。結果を第6表に示
す。
<いずれもA1含有率50wt、%)を用いたほかは例
32と同様の条件で反応を行なった。結果を第6表に示
す。
第6表
内容ffi300mlのハステロイ゛Bmオートクレー
ブに塩化ロジウム三水和物(RhCl3 ・3■20)
1.29ミリモル、酢酸アルミニウム22ミリモル、ヨ
ウ化メチル4.9ml、酢酸メチル321゜酢11Q3
2n+lを装入し、内部の空気を一酸化炭素で置換した
のち、−酸化炭素で408fl/ctiGになるまで加
圧した更に5に’j/ciの水素を加え9合計45 K
9 / ci Gとした。
ブに塩化ロジウム三水和物(RhCl3 ・3■20)
1.29ミリモル、酢酸アルミニウム22ミリモル、ヨ
ウ化メチル4.9ml、酢酸メチル321゜酢11Q3
2n+lを装入し、内部の空気を一酸化炭素で置換した
のち、−酸化炭素で408fl/ctiGになるまで加
圧した更に5に’j/ciの水素を加え9合計45 K
9 / ci Gとした。
次いで170℃に加熱しこの温麿で1時間反応させた3
反応終了後冷却し、残圧を放圧したのち反応液を取出し
、ガスクロ分析した0反応成績を第7表に示す。
反応終了後冷却し、残圧を放圧したのち反応液を取出し
、ガスクロ分析した0反応成績を第7表に示す。
以下の例は、特記事項以外は例40と同様であり9反応
成績は第7表にまとめて記した。
成績は第7表にまとめて記した。
例41(比較例)
水素を加えていない。
例429例43
水素ガスの圧力をそれぞれI ICg/a!、 10K
g/dとした。
g/dとした。
例44(比較例)
酢酸アルミニウムを加えていない。
例45
0ジウム化合物として、同モルのヨウ化ロジウムを用い
、水素の圧力を6 K9 / cdとした。
、水素の圧力を6 K9 / cdとした。
例46(比較例)
水素を加えていない他は例6と同様である。
例47〜51
ヨウ化ロジウムを用い、−酸化炭素と水素の圧力を変え
た。
た。
例52
内容量405m1のオートクレーブに塩化ロジウム三水
和物0.93ミリモル、ヨウ化アルミニウム(A113
)22ミリモル、ヨウ化メチル4゜51、酢酸メチル3
01.酢Flf30mlを装入した。
和物0.93ミリモル、ヨウ化アルミニウム(A113
)22ミリモル、ヨウ化メチル4゜51、酢酸メチル3
01.酢Flf30mlを装入した。
−酸化炭素で35に’J/ciGに加圧し、更に5Kg
/dの水素を加え2合計40Kg/cIllGとした0
反応条件は170℃、1時間である。
/dの水素を加え2合計40Kg/cIllGとした0
反応条件は170℃、1時間である。
例53(比較例)
水素を加えないで一酸化炭素のみ40 K’J / c
i Gとした他は例52と同様である。
i Gとした他は例52と同様である。
例54
アルミニウムイソプロポキシド22ミリモルをヨウ化ア
ルミニウムの代りに用いた他は例52と同様である。
ルミニウムの代りに用いた他は例52と同様である。
例55(比較例)
酢酸32m1の代りに無水酢酸32m1を用いた他は例
40と同様である。
40と同様である。
例56
内容it300mlのハステロイB製オートクレーブに
ヨウ化ロジウム1.29ミリモル、酢酸アルミニウム2
2ミリモル、酢酸321を装入し。
ヨウ化ロジウム1.29ミリモル、酢酸アルミニウム2
2ミリモル、酢酸321を装入し。
内部の空気を一酸化炭素で置換したのち、−義化一 炭
素で2 K’J / ci Gになるまで加圧し、更に
BK9/dの水素を加え2合計10 Kfl/ cti
Gとした。
素で2 K’J / ci Gになるまで加圧し、更に
BK9/dの水素を加え2合計10 Kfl/ cti
Gとした。
′ ジウム触媒の水素処理を行なった。オートクレー・
次いで130℃に加熱し、この温度で1時間ロブを冷却
し、ガスを分析したがメタンの生成は認められなかった
。水素処理後の触媒液は均一であった。
次いで130℃に加熱し、この温度で1時間ロブを冷却
し、ガスを分析したがメタンの生成は認められなかった
。水素処理後の触媒液は均一であった。
残ガスを放圧後、オートクレーブの内部を一酸化炭素で
置換することにより水素を除去し、酢酸メチル321.
ヨウ化メチル4.91を装入して。
置換することにより水素を除去し、酢酸メチル321.
ヨウ化メチル4.91を装入して。
−酸化炭素で40 tc’J / ci Gに加圧し、
170℃。
170℃。
1時間反応さゼた。
酢酸メチル転化率、無水酢酸収率9反応速度はいずれも
高く、エチリデンジアセデートは生成しなかった。
高く、エチリデンジアセデートは生成しなかった。
水素処理されていないロジウム触媒を用いた仲は同条件
で行なった比較例は例46′cある。
で行なった比較例は例46′cある。
特許出願人 ダイセル化学工業株式会社手続補正書(自
発) 昭和59年6月2B日 特許庁長官 志賀 学 殿 1、事件の表示 昭和59年特許願第88833号 2、発明の名称 アセチル化合物の製造法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪府堺市鉄砲町1番地 明細書の発明の詳細な説明の欄 5、補正の内容
発) 昭和59年6月2B日 特許庁長官 志賀 学 殿 1、事件の表示 昭和59年特許願第88833号 2、発明の名称 アセチル化合物の製造法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 大阪府堺市鉄砲町1番地 明細書の発明の詳細な説明の欄 5、補正の内容
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ロジウム触媒とヨウ素化合物との存在下。 0−メチル化合物を一酸化炭素でカルボニル・ 化して
O−アセデル化合物を製造する方法において、カルボン
酸を含む反応液中、アルミニウム促進剤と、水素処理さ
れたロジウム触媒の存在下に反応を行なうことを特徴と
するアセチル化合物の製造法 2.0−メチル化合物が酢酸メチルである特許請求の範
囲第1項記載の製造法 3.0−メチル化合物が酢酸メチルとメタノールの混合
物である特許請求の範囲第1項記載の製造法 4、金属アルミニウムの添加により水素処理されたロジ
ウム触媒を用いる特許請求の範囲第1項記載の製造法 5、反応器内で一酸化炭素と共存する水素により水素処
理されたロジウム触媒を用いる特許請求の範囲第1項記
載の製造法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59088833A JPS60233030A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 無水酢酸の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59088833A JPS60233030A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 無水酢酸の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60233030A true JPS60233030A (ja) | 1985-11-19 |
| JPH0568457B2 JPH0568457B2 (ja) | 1993-09-29 |
Family
ID=13953943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59088833A Granted JPS60233030A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 無水酢酸の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60233030A (ja) |
-
1984
- 1984-05-02 JP JP59088833A patent/JPS60233030A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0568457B2 (ja) | 1993-09-29 |
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