JPS6054331A - Production of oxygen-containing organic compound - Google Patents

Production of oxygen-containing organic compound

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JPS6054331A
JPS6054331A JP58159035A JP15903583A JPS6054331A JP S6054331 A JPS6054331 A JP S6054331A JP 58159035 A JP58159035 A JP 58159035A JP 15903583 A JP15903583 A JP 15903583A JP S6054331 A JPS6054331 A JP S6054331A
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ruthenium
imidazole
oxygen
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佳久 木曽
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正秀 田中
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Abstract

PURPOSE:To obtain an oxygen-containing organic compound advantageously from carbon monoxide and hydrogen in high yield, by reacting the carbon monoxide with hydrogen in the presence of a ruthenium compound, an imidazole and metallic compound selected from hafnium, lanthanum and niobium together under heating and pressure conditions. CONSTITUTION:Carbon monoxide is reacted with hydrogen in the presence of a catalyst under heating and pressure conditions to produce an oxygen-containing organic compound, e.g. ethylene glycol or methanol. In the process, a catalyst consisting of (A) a ruthenium compound, (B) an imidazole, preferably benzimidazole based compound, and (C) a compound of a metal selected from hafnium, lanthanum and niobium is used to suppress the formation of carbon dioxide as a by-product and give the aimed compound in high yield. The concentration of the component (B) is 10-10<7>mol based on the gram atom ruthenium in the reaction system, and the concentration of the component (C) is about 10<-2>-10<3>, preferably 10<-1>-10<2> expressed in terms of the ratio between the concentration of the metallic atoms in the component (C) and the concentration of the ruthenium atoms.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エチレングリコール、メタノール等の含酸素
有機化合物の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing oxygen-containing organic compounds such as ethylene glycol and methanol.

従来、−酸化炭素と水素とを反応させることによりエチ
レングリコールを製造する方法としてルテニウム系触媒
を使用することが知られており例えば特開昭55−1.
15834号、米国特許第4.1’70,605号、J
、A+n、Chem、Soc、+1026855 (1
980) 、Erdol Kohle ErgasPe
trochem、+ 32+313 (1979) 、
Int、旧ghPressure Conf、 (US
A) 、6th、(1) 733〜738(1979)
およびJ、Catl、61,359 (1980)など
に提案されている。これらのルテニウム系触媒を使用す
る方法では、触媒の価格がロジウム系触媒に比べ安価で
あり、経済的に優れているが触媒活性が低く、とくに低
い反応圧力条件における活性が劣9ている。
Conventionally, it has been known to use a ruthenium-based catalyst as a method for producing ethylene glycol by reacting -carbon oxide and hydrogen, for example, as disclosed in JP-A-55-1.
No. 15834, U.S. Pat. No. 4.1'70,605, J
,A+n,Chem,Soc,+1026855 (1
980), Erdol Kohle ErgasPe
trochem, +32+313 (1979),
Int, formerly ghPressure Conf, (US
A), 6th, (1) 733-738 (1979)
and J. Catl., 61, 359 (1980). These methods using ruthenium-based catalysts are cheaper than rhodium-based catalysts and are economically superior, but their catalytic activity is low, especially under low reaction pressure conditions.

例えば前記特開昭55−115834号公報には、可溶
化されたルテニウムカルボニル錯体と共に、助触媒とし
てアミン類、ピリジン類、プリン、ピリミジン、ピペラ
ジンなどの環状アミン類、ビス(トリフェニルホスフィ
ン)イミニウムハライド、アルカリ金属ハライド、アル
カリ土類金属ハライド、沃化コバルト沃化鉄などが使用
できることを開示している。
For example, in JP-A-55-115834, amines, pyridines, cyclic amines such as purine, pyrimidine, and piperazine, and bis(triphenylphosphine)iminium are used as cocatalysts in addition to solubilized ruthenium carbonyl complexes. It is disclosed that halides, alkali metal halides, alkaline earth metal halides, cobalt iodide, iron iodide, etc. can be used.

また前記米国特許第4,170,605号ならびにIn
t、lllgh Pressure Conf、 (U
SA) 、 6 th (1)733〜73B (19
79)には特定のルテニウム化合物とピリジン頬塩基配
41′1子とから形成されたルテニウム錯体触媒を使用
する方法が提案されている。
Also, the above-mentioned U.S. Pat. No. 4,170,605 and In
t,llgh Pressure Conf, (U
SA), 6 th (1) 733-73B (19
79) proposes a method using a ruthenium complex catalyst formed from a specific ruthenium compound and a pyridine base group 41'.

さらに特開昭56−123925号公報には、ルテニウ
ム化合物と共にルテニウム以外の第1族の金属の化合物
および助触媒成分からなる触媒を使用する方法が1に案
されており、助触媒成分としてアルカリ金属ハライド化
合物、アルカリ土類金属ハライ1゛化合物、第四アンモ
ニウムハライド化合物、第四イミニウムハライド化合物
、ピリジン、または置換ピリジン化合物を使用すること
を提案している。
Furthermore, JP-A-56-123925 proposes a method in which a catalyst consisting of a ruthenium compound, a compound of a group 1 metal other than ruthenium, and a co-catalyst component is used in 1, and an alkali metal is used as a co-catalyst component. It is proposed to use halide compounds, alkaline earth metal halide compounds, quaternary ammonium halide compounds, quaternary iminium halide compounds, pyridine, or substituted pyridine compounds.

特開昭56−100728号には、ルテニウム化合物と
ノ(に、ボスホニうムハライド、アンモニウムハライ1
゛を併用する態様が示されている。
JP-A-56-100728 discloses ruthenium compounds, bosphonium halide, ammonium halide 1
An embodiment in which `` is used in combination is shown.

さらに特開昭55−9088号には、酢酸、トリフルオ
ロ■、酸、モノフルオロ酢酸などのカルボン酸の共存下
で反応を行い、アルカノールエステルおよびグリコール
エステルを同時に製造する方法において、触媒としてル
テニウム化合物と共にホスホニウムハライド、あるいは
アンモニウムハライドを併用する態様が示されている。
Furthermore, JP-A No. 55-9088 describes a method for simultaneously producing alkanol esters and glycol esters by carrying out the reaction in the coexistence of a carboxylic acid such as acetic acid, trifluoroacetic acid, monofluoroacetic acid, etc., in which a ruthenium compound is used as a catalyst. An embodiment is shown in which a phosphonium halide or an ammonium halide is used in combination.

しかしながら、ルテニウム化合物と共に、これら従来提
案されている助触媒を併用しても触媒活性が充分とはい
えず、アルカンポリオール等の含酸素有機化合物を高収
率で製造することはできなかった。
However, even when these conventionally proposed cocatalysts are used in combination with a ruthenium compound, the catalytic activity is not sufficient, and oxygen-containing organic compounds such as alkane polyols cannot be produced in high yield.

これに対し、本発明者らはすでにルテニウム化合物と共
に助触媒としてイミダゾール化合物を併用することによ
り、エチレングリコール等の含酸素有機化合物の生成活
性が飛躍的に向上することを見出しいるが、今回、この
触媒併用系にさらにハフニウム、ランタンおよびニオブ
から選ばれる金属の化合物を少なくとも一種類以上併用
することにより含酸素有機化合物の生成活性がさらに向
上することを見出し、本発明に到達した。
In contrast, the present inventors have already found that the production activity of oxygen-containing organic compounds such as ethylene glycol is dramatically improved by using an imidazole compound as a cocatalyst together with a ruthenium compound. The inventors have discovered that the production activity of oxygen-containing organic compounds can be further improved by further using at least one metal compound selected from hafnium, lanthanum, and niobium in the combined catalyst system, and have thus arrived at the present invention.

すなわち本発明は、触媒の存在下、−酸化炭素と水素を
加熱加圧下に反応させて含酸素有機化合物を製造する方
法において、 ルテニウム化合物Ta) イミダゾールtb+ とハフニウム、ランタンおよびニオブから選ばれる金属
の化合物(C1 からなる触媒を用いることを特徴とする含酸素有機化合
物の製造方法に関する。
That is, the present invention provides a method for producing an oxygen-containing organic compound by reacting -carbon oxide and hydrogen under heat and pressure in the presence of a catalyst. The present invention relates to a method for producing an oxygen-containing organic compound, characterized by using a catalyst consisting of the compound (C1).

本発明の方法において使用される触媒のうちルテニウム
化合物+alとして具体的には、ルテニウムのハロゲン
化物、カルボン酸塩、無機酸塩、酸化物、種々の有機配
位子と錯結合した化合物、種々の無機配位子と錯結合し
た化合物などを例示することができる。さらに具体的に
は、塩化ルテニウム、臭化ルテニウム、ヨウ化ルテニウ
ム、ギ酸ルテニウム、酢酸ルテニウム、硝酸ルテニウム
、二酸化ルテニウム、四酸化ルテニウム、Ru (ac
ac)、(C1l) (CIl) Ru (Co)、(
C1l)Ru、Ru (Co)、 Ru (Co) 、R11(Co) 、HRu (Co
)、II Ru (CO)、(Ru (Co)Cjりな
どを例示することができる。また、微粉末のルテニウム
金属の形でも反応系に供給し、そこで可溶性のカルボニ
ル錯体を形成させて使用することもできる。
Among the catalysts used in the method of the present invention, specific examples of the ruthenium compound + al include ruthenium halides, carboxylates, inorganic acid salts, oxides, compounds complexed with various organic ligands, and various ruthenium compounds. Examples include compounds that have complex bonds with inorganic ligands. More specifically, ruthenium chloride, ruthenium bromide, ruthenium iodide, ruthenium formate, ruthenium acetate, ruthenium nitrate, ruthenium dioxide, ruthenium tetroxide, Ru (ac
ac), (C1l) (CIl) Ru (Co), (
C1l) Ru, Ru (Co), Ru (Co), R11 (Co), HRu (Co
), II Ru(CO), (Ru(Co)Cj), etc.Also, ruthenium metal in the form of fine powder is supplied to the reaction system, where a soluble carbonyl complex is formed and used. You can also do that.

ルテニウム化合物(a)の使用割合は、とくに限定され
るものではないが、通常は反応系内のルテニウム原子の
濃度として1ないし10−′グラム原子/β、とくに好
ましくは2X10−’〜10′#ダラム原子/lの範囲
である。
The proportion of the ruthenium compound (a) to be used is not particularly limited, but the concentration of ruthenium atoms in the reaction system is usually 1 to 10-' gram atom/β, particularly preferably 2X10-' to 10'# Durham atoms/l range.

一方、イミダゾール類(blは、イミダゾールおよび任
意の置換基を有するイミダゾール誘導体を包含する。
On the other hand, imidazoles (bl) include imidazole and imidazole derivatives having arbitrary substituents.

イミダゾール類(blとして、好ましい化合物は、下記
の一般式で示される。
Preferred imidazoles (bl) are represented by the following general formula.

1 (式中、R’、 飢R”およびR41よ、水素、任意の
置換基である。このうちR1および♂、♂およびRtR
lおよびR’+7)各組は、互いに連結して2価の炭化
水素基または極性基置換炭化水素基を形成していてもよ
い。) ここで極性基その他の置換基として具体的には以下のも
のが例示される。塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン、ヒ
1′ロキシル基、カルボキシル基、ホルミル基、了セチ
ル、ブチロイル、ベンゾイル、トルオイル等のアシル基
、アミノ基、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ等の置換
アミノ基、メトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、シア
ノ基、イソシアノ基、二1・口基、シリル基、トリメチ
ルシリル等の“rルキル置換シリル基、さらにメチル、
エチル、n−プ1:1ピル、1so−プロピル、n−ブ
チル、1so−ブチル、tar L−ブチル、オクチル
、ドデシル、ヘキザデシル、シクロヘキシル、フェニル
、ベンジル等の炭化水素基、」二記極性基で置換された
炭化水素基がある。
1 (in the formula, R', ``R'' and R41, hydrogen, and optional substituents. Among these, R1 and ♂, ♂ and RtR
1 and R'+7) may be linked to each other to form a divalent hydrocarbon group or a polar group-substituted hydrocarbon group. ) Here, the following are specifically exemplified as the polar group and other substituents. Halogens such as chlorine, bromine, and iodine, hydroxyl groups, carboxyl groups, formyl groups, acyl groups such as cetyl, butyroyl, benzoyl, and toluoyl, amino groups, substituted amino groups such as dimethylamino and diethylamino, methoxy, and ethoxy. Alkoxy groups such as cyano groups, isocyano groups, 21-mouth groups, silyl groups, "r-alkyl-substituted silyl groups such as trimethylsilyl, and methyl,
Hydrocarbon groups such as ethyl, n-p1:1 pyl, 1so-propyl, n-butyl, 1so-butyl, tar L-butyl, octyl, dodecyl, hexadecyl, cyclohexyl, phenyl, benzyl, etc., dipolar groups There are substituted hydrocarbon groups.

これらのイミダゾール類(blのうち、好適に用いられ
るイミダゾールIi (b)にはイミダゾール、炭化水
素Iff換イミダゾール、ヒドロキシエルキル基i¥ 
lj!!イミダゾール、カルボキシアルキル基置換イミ
ダゾール、アミノアルキル基置換イミダゾール、ポリビ
ニルイミダゾールなどの極性基置換炭化水素基で置換さ
れたイミダゾールなどであり、具体的には、イミダゾー
ル、N−メチルイミダゾール、N−エチルイミダゾール
、N−プロピルイミダゾール、N−イソプロピルイミダ
ゾール、N−ブチルイミダゾール、2−メチルイミダゾ
ール、2−エチルイミダゾール、2−プロピルイミダゾ
ール、2−イソプロピルイミダゾール、4−メチルイミ
ダゾール、4−エチルイミダゾール、4−プロピルイミ
ダゾール、4−イソプロピルイミダゾール、4−ブチル
イミダゾール、4.5−ジメチルイミダゾール、4.5
−ジエチルイミダゾール、N−メチル−2−エチルイミ
ダゾール、N−メチル−4−エチルイミダゾール、1−
フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、ベ
ンズイミダゾール、1.2−1−リメチレンイミダゾー
ル、1.5− トリメチレンイミダゾール、4.5−1
−リメチレンイミダゾール、4.5,6.7−チトラヒ
ドロベンズイミダゾールなどの炭化水素基置換イミダゾ
ール、1−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−ヒドロ
キシメチルイミダゾール、4−ヒドロキシメチルイミダ
ゾール、1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾール、
2−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾール、4−(2
−ヒドロキシエチル)イミダゾール、1−カルボキシメ
チルイミダゾール、2−カルボキシメチルイミダゾール
、4−カルボキシメチルイミダゾール、1−(2−カル
ボキシエチル)イミダゾール、4−(2−カルボキシエ
チル)イミダゾール、4−(2−カルボキシ−2−ヒド
ロキシエチル)イミダゾール、I−アミノメチルイミダ
ゾール、4−アミノメチルイミダゾール、1−(2−ア
ミノエチル)イミダゾール、4−(2−アミノエチル)
イミダゾール、1−(3−アミノプロピル)イミダゾー
ル、4−(3−アミノプロピル)イミダゾール、2−(
2−イミダゾリル)イミダゾール、4−(2−ピリジン
)イミダゾール、2−ベンゾイルイミダゾールなどの極
性基置換炭化水素基で置換されたイミダゾールをあげる
ことができる。
Among these imidazoles (bl), imidazole Ii (b) which is preferably used includes imidazole, hydrocarbon Iff-converted imidazole, and hydroxyalkyl group i¥
lj! ! imidazole, imidazole substituted with a carboxyalkyl group, imidazole substituted with an aminoalkyl group, imidazole substituted with a polar group-substituted hydrocarbon group such as polyvinylimidazole, and specifically, imidazole, N-methylimidazole, N-ethylimidazole, N-propylimidazole, N-isopropylimidazole, N-butylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-propylimidazole, 2-isopropylimidazole, 4-methylimidazole, 4-ethylimidazole, 4-propylimidazole, 4-isopropylimidazole, 4-butylimidazole, 4.5-dimethylimidazole, 4.5
-diethylimidazole, N-methyl-2-ethylimidazole, N-methyl-4-ethylimidazole, 1-
Phenylimidazole, 4-phenylimidazole, benzimidazole, 1.2-1-rimethyleneimidazole, 1.5-trimethyleneimidazole, 4.5-1
-Hydrocarbon-substituted imidazole such as rimethylene imidazole, 4.5,6.7-titrahydrobenzimidazole, 1-hydroxymethylimidazole, 2-hydroxymethylimidazole, 4-hydroxymethylimidazole, 1-(2-hydroxyethyl ) imidazole,
2-(2-hydroxyethyl)imidazole, 4-(2
-hydroxyethyl)imidazole, 1-carboxymethylimidazole, 2-carboxymethylimidazole, 4-carboxymethylimidazole, 1-(2-carboxyethyl)imidazole, 4-(2-carboxyethyl)imidazole, 4-(2-carboxyethyl)imidazole -2-hydroxyethyl)imidazole, I-aminomethylimidazole, 4-aminomethylimidazole, 1-(2-aminoethyl)imidazole, 4-(2-aminoethyl)
Imidazole, 1-(3-aminopropyl)imidazole, 4-(3-aminopropyl)imidazole, 2-(
Imidazole substituted with a polar group-substituted hydrocarbon group such as 2-imidazolyl)imidazole, 4-(2-pyridine)imidazole, and 2-benzoylimidazole can be mentioned.

本発明において最も好適なイミダゾール類(blは、下
記の一般式で示されるベンズイミダゾール系化合物であ
る。
The most preferred imidazoles (bl are benzimidazole compounds represented by the following general formula) in the present invention.

(式中R1ないしR6は、水素又は任意の置換基から選
ばれる基である。このうち、R1およびR2、♂および
R3、♂およびR4,R4およびR5の各組は、互いに
連結され、2価の炭化水素基または極性基置換の炭化水
素基を形成していてもよい。) このようなベンズイミ
ダゾール系化合物には下記のものが例示される。
(In the formula, R1 to R6 are hydrogen or a group selected from arbitrary substituents. Among these, each set of R1 and R2, ♂ and R3, ♂ and R4, R4 and R5 are connected to each other, and the divalent or a hydrocarbon group substituted with a polar group.) Examples of such benzimidazole compounds include the following.

ベンズイミダゾール、N−メチルベンズイミダゾール、
N−エチルベンズイミダゾール、N−n−プロピルベン
ズイミダゾール、N−1so−7’ロビルベンズイミダ
ゾール、N −tert−ブチルベンズイミダゾール、
N−n−ブチルベンズイミダゾール、N−フェニルベン
ズイミタソール、N−ベン0 ジルベンズイミダゾール、N−シクロヘキシルベンズイ
ミダゾール、N−オクチルベンズイミダゾール、N−1
゛デシルベンズイミダゾール、N−へキサ1゛デシルベ
ンズイミダゾール、4−メチルベンズイミダゾール、1
.2−ジメチルベンズイミダゾール、5.に−ジメチル
ベンズイミダゾール、4,5.6−ドリメチルヘンズイ
ミダゾール、 N−メチル−5,6−ジメチルベンズイミダゾール、N
−エチル−5,6−ジメチルベンズイミダゾール、N−
1so−プ11ピルー5,6−シメチルベンズイミダゾ
ール、5.6−ジメトキシベンズイミダゾール、4.5
−I・リメチレンベンズイミダゾール、ナフト(1,2
−d〕イミダゾール、ナツト(2,3−d)イミダゾー
ル、l−メチル−4−メトキシベンズイミダゾール、1
−メチル−5−メトキシベンズイミダゾール、1−メチ
ル−4,5−ジメトキシベンズイミダゾール、l−メチ
ル−4−ジメチルアミノベンズイミダゾール、1−メチ
ル−4−アミノベンズイミダゾール、1〜メチル−4−
トリメチルシリルベンズイミダゾールなどがある。
Benzimidazole, N-methylbenzimidazole,
N-ethylbenzimidazole, N-n-propylbenzimidazole, N-1so-7'robilbenzimidazole, N-tert-butylbenzimidazole,
N-n-butylbenzimidazole, N-phenylbenzimitazole, N-ben0 Zylbenzimidazole, N-cyclohexylbenzimidazole, N-octylbenzimidazole, N-1
Decylbenzimidazole, N-hexylbenzimidazole, 4-methylbenzimidazole, 1
.. 2-dimethylbenzimidazole, 5. -dimethylbenzimidazole, 4,5,6-dimethylbenzimidazole, N-methyl-5,6-dimethylbenzimidazole, N
-ethyl-5,6-dimethylbenzimidazole, N-
1so-p11pyru-5,6-dimethylbenzimidazole, 5.6-dimethoxybenzimidazole, 4.5
-I rimethylene benzimidazole, naphtho (1,2
-d] imidazole, nut (2,3-d) imidazole, l-methyl-4-methoxybenzimidazole, 1
-Methyl-5-methoxybenzimidazole, 1-methyl-4,5-dimethoxybenzimidazole, l-methyl-4-dimethylaminobenzimidazole, 1-methyl-4-aminobenzimidazole, 1-methyl-4-
Examples include trimethylsilylbenzimidazole.

その他のものとして、4−アザベンズイミダゾール、1
−メチル−4−アザベンズイミダゾールなども例示でき
る。
Others include 4-azabenzimidazole, 1
-Methyl-4-azabenzimidazole and the like can also be exemplified.

イミダゾール類(b)の濃度はとくに限定はされないが
、ルテニウム化合物+8)に比べ多量に使用する態様が
好適である。
Although the concentration of the imidazole (b) is not particularly limited, it is preferable to use it in a larger amount than the ruthenium compound +8).

例えばイミダゾール類(blは、反応系内のルテニウム
1グラム原子に対してとくに10モルを越え、109モ
ル以下の範囲で使用することが望ましい。また反応液1
1に対して、イミダゾール類(blはlo−3モルない
し10モルの濃度範囲で使用することが望ましい。
For example, imidazoles (bl) are preferably used in a range of more than 10 moles and less than 109 moles per 1 gram atom of ruthenium in the reaction system.
1, imidazoles (bl) are preferably used in a concentration range of lo-3 mol to 10 mol.

本発明で使用される触媒のうち、金属化合物(C)は、
ハフニウム、ランタンおよびニオブから選ばれる金属の
化合物の少なくとも1種類以上である。
Among the catalysts used in the present invention, the metal compound (C) is
It is at least one metal compound selected from hafnium, lanthanum, and niobium.

このような金属化合物として、例えば、ハフニウム、ラ
ンタンおよびニオブから選ばれる金属のハロゲン化物、
カルボン酸塩、無機酸塩、酸化物、水素化物、種々の配
位子と錯結合した化合物があげられる。さらに具体的に
は塩化ハフニウム、臭1 化ハフニウム、塩化ランタン、臭化ランタン、塩化ニオ
ブ、臭化ニオブ等のハロゲン化物、ニオビウムエトキシ
]゛、ランクニウムプロポキシド等のアルコキシド化合
物、ランクニウムアセテート等のカルボン酸化合物、酸
化ハフニウム、酸化ランタン、酸化ニオブ等の酸化物な
どが挙げられるが、中でも1lfl12.1.al13
. Nb1lなどの水素化物が好適である。
Such metal compounds include, for example, metal halides selected from hafnium, lanthanum and niobium;
Examples include carboxylic acid salts, inorganic acid salts, oxides, hydrides, and compounds complexed with various ligands. More specifically, halides such as hafnium chloride, hafnium odoride, lanthanum chloride, lanthanum bromide, niobium chloride, and niobium bromide, alkoxide compounds such as niobium ethoxy], ranknium propoxide, ranknium acetate, etc. Examples include carboxylic acid compounds, oxides such as hafnium oxide, lanthanum oxide, and niobium oxide, among which 1lfl12.1. al13
.. Hydrides such as Nb1l are preferred.

金属化合物(C1の使用割合は、とくに限定されるもの
ではないが、通常は反応系内のルテニウム化合物+al
のルテニウム原子の濃度に対する金属化合物(C1の金
属の原子濃度の比として約10−2ないし約10飄<に
約101ないし約102とすることが好ましい。
The proportion of metal compound (C1 used is not particularly limited, but is usually ruthenium compound + al in the reaction system)
The ratio of the atomic concentration of the metal compound (C1) to the concentration of ruthenium atoms in the metal compound (C1) is preferably about 10@-2 to about 10@-2 to about 10@-2 to about 10@2.

本発明においてさらに併用することができる他の触媒成
分としてハロゲン化合物がある。
Another catalyst component that can be used in combination in the present invention is a halogen compound.

ハロゲン化合物としては、ヨウ素、臭素、塩素などのハ
ロゲン単体、ヨウ化水素、臭化水素、塩化水素、ソツ化
水素などのハロゲン化水素、アルカリ金属、アルカリ土
類金属、アルミニウム、リン等のハロゲン化物、第4級
アンモニウムハライ3 2 ド、第4級ホスホニウムハライド、イミニウムハライド
、アルキルハライド、アリールハライドなどが例示され
る。
Examples of halogen compounds include simple halogens such as iodine, bromine, and chlorine; hydrogen halides such as hydrogen iodide, hydrogen bromide, hydrogen chloride, and hydrogen soot; halides such as alkali metals, alkaline earth metals, aluminum, and phosphorous; , quaternary ammonium halide, quaternary phosphonium halide, iminium halide, alkyl halide, aryl halide, and the like.

以上に例示したハロゲン化合物は、ルテニウム化合物(
a)イミダゾール[(b)と、ハフニウム、ランタンお
よびニオブから選ばれる金属の化合物IC1と共に、さ
らに併用して用いられることがある助触媒であり、必要
に応じて1種類または2種類以上が併用される。
The halogen compounds exemplified above include ruthenium compounds (
a) Imidazole [It is a co-catalyst that may be used in combination with (b) and a metal compound IC1 selected from hafnium, lanthanum and niobium, and if necessary, one type or two or more types may be used in combination. Ru.

ハロゲン化合物を併用する場合は、ルテニウム化合物(
al使用量中のルテニウムのグラム原子に対するハロゲ
ン化合物のモル数の比として約1訪いし103.と(に
約10−′ないし102とすることが望ましい。
When using halogen compounds together, use ruthenium compounds (
The ratio of the number of moles of the halogen compound to the gram atom of ruthenium in the amount of al used is about 1 to 103. and (is preferably about 10-' to 102).

本発明の方法において使用される触媒の調製法としては
、ルテニウム化合物Talイミダゾール頬(bl、金属
化合物(C1さらには必要に応じ他の助触媒をそれぞれ
別々に反応系内に添加し、系内において触媒活性種を形
成させる方法を採用することもできるし、ルテニウム化
合物ta+イミダゾール1 +b+金属4 化合物(C1さらに41必ル!に応じて他の助触媒から
形成された錯体あるいは混合物を反応系内に添加するこ
ともできる。
The method for preparing the catalyst used in the method of the present invention is to separately add a ruthenium compound, Tal imidazole (BL), a metal compound (C1, and other cocatalysts as necessary) to the reaction system. It is also possible to adopt a method of forming catalytically active species, or to add a complex or mixture formed from a ruthenium compound ta + imidazole 1 + b + metal 4 compound (C1 and other co-catalysts depending on the requirements) into the reaction system. It can also be added.

ルテニウム化合物+alは、使用に際し、有機希釈剤と
予備混合しておいてもよい。またイミダゾールI、n 
(1+lを他の触媒成分の有機希釈剤として使用しても
よい。
The ruthenium compound +al may be premixed with an organic diluent before use. Also, imidazole I, n
(1+l may be used as an organic diluent for other catalyst components.

さらにイミダゾール類(blは必ずしもそのものを反応
系に供給する必要はなく、反応系内で形成さ°lてもよ
く、例えばAdvances In Il’etero
cyclic(:l+emistry 12. P、 
103〜183 (1970)に開示された方法を採用
することもある。
Furthermore, imidazoles (bl) do not necessarily need to be supplied as such to the reaction system, and may be formed within the reaction system, for example,
cyclic(:l+emistry 12. P,
103-183 (1970) may be employed.

本発明の反応ば、通常溶媒の存在下に実施される。溶媒
としては、反応に不活性な有機溶媒であればいずれも使
用でき、」1記の有機希釈剤もそのまま使用することが
できる。溶媒として具体的には、テトラヒドロフラン、
ジエチレングリコールのジメチルエーテル、テトラエチ
レングリコールのジメチルエーテル(テトラグライム)
、ジエチルコニ−チル ン、1.2−ジメトキシベンゼン、1.2.3−トリメ
トキシベンゼン、18−クラウン−6などのエーテル類
;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリ
コールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテー
ト、T−ブチロラクトン、ジメチル−γーブチロラクト
ン、δ−バレロラクトンなどのエステル類;スルホラン
、ジメチルスルホランなどのスルホン類;ジメチルスル
ホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシド類
;N,?lージメチルホルムアミド、N,N−ジエチル
ホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メ
チルピロリドン、N−エチルピロリドン、N−イソプロ
ピルピロリドン、N−プロピルピロリドン、N−ブチル
ピロリドン、N−オクチルピロリドン、N−シクロヘキ
シルピロリドン、N−ベンジルピロリドン、ポリビニル
ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドンなどのアミド
類;ヘキサメチルリン酸トリアミド、ヘキサエチルリン
酸トリアミドなどのリン酸トリアミド類iN,N,N:
N′−テトラメチル尿素、1、3−ジメチル−2−イミ
ダゾリドンンなどの置換5 尿素頻;メタノール、エタノール、ブタノール、t−ブ
タノール、ドデシルアルコール、テトラデシルアルコー
ル、ヘキサデシルアルコール、2−メトキシエタノール
、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコールなどのアルコール類;耐酸、プロピオ
ン酸、安息香酸等のカルボン酸類;フェノール、ツレゾ
ルシン等のフェノール頬;トリメチルアミン、トリエチ
ルアミン、N−メチルモルホリン、アニリン、N,N−
ジメチルアニリン、N,N−ジメチル−〇ートルイジン
、N,N−ジメチル−m−1−ルイジン、N,N−ジメ
チル−p−トルイジン、ナフチルアミン、N.N−ジメ
チルナフチルアミン、4−クロロ−1−ナフチルアミン
、4−クロL1−2−ナフチルアミン、3−クロ11−
1−ナフチルアミン等のアミン類;ピリジン、2−ヒI
゛ロキシピリジン、ピロール、N−メチルピロール、イ
ンドール、ピラゾール、3.5−ジメチルピラゾール、
インダゾール、トリアゾール、オキサゾール、イソオキ
サゾール、ベンズオキサゾール、ベンズイソオキサゾー
ル、ベンズドア6 リ アジン ル、ベンゾニトリル等のニトリル頬;アセトン、ジフェ
ニルケトン等のケトン類;ヘキサン、ヘプタン、ヘキセ
ン、シクロヘキサン、ナフサ、灯油ナトの炭化水i;ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、ドデシルベ
ンゼン、テトラデシルベンゼン、ヘキサデシルベンゼン
などの芳香族系炭化水素;シリコンオイル等のケイ素化
合物;クロルベンゼン、フルオロベンゼン、トリフルオ
ロメチルベンゼン、クロロホルム等のハロゲン化合物類
;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の
カーボネート類などを例示することができる。これらの
うちでは、エーテル類、炭化水素類、アルコール類、芳
香族アミン類から選ばれる溶媒を使用すると、反応速度
が向上するので好ましい。さらに中でもポリエーテル類
を使用するとエチレングリコール生成の選択率が向上す
るので好ましい。溶媒として本発明の反応生成物、例え
ばエチレングリコールの沸点よりも高い沸点を有するも
のが生成物を蒸留で分離する上で好ましい。
The reaction of the present invention is usually carried out in the presence of a solvent. As the solvent, any organic solvent can be used as long as it is inert to the reaction, and the organic diluent described in "1" can also be used as is. Specifically, the solvent includes tetrahydrofuran,
Dimethyl ether of diethylene glycol, dimethyl ether of tetraethylene glycol (tetraglyme)
, diethylconythiron, 1.2-dimethoxybenzene, 1.2.3-trimethoxybenzene, 18-crown-6 and other ethers; methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol diacetate, diethylene glycol diacetate, Esters such as T-butyrolactone, dimethyl-γ-butyrolactone, and δ-valerolactone; Sulfones such as sulfolane and dimethylsulfolane; Sulfoxides such as dimethylsulfoxide and diethylsulfoxide; N, ? l-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, N-isopropylpyrrolidone, N-propylpyrrolidone, N-butylpyrrolidone, N-octylpyrrolidone, N -Amides such as cyclohexylpyrrolidone, N-benzylpyrrolidone, polyvinylpyrrolidone, and N-methyl-2-pyrrolidone; Phosphoric acid triamides such as hexamethylphosphoric triamide and hexaethylphosphoric triamide iN, N, N:
Substitution of N'-tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolidon, etc. Alcohols such as glycol, diethylene glycol and triethylene glycol; Acid-resistant, carboxylic acids such as propionic acid and benzoic acid; Phenols such as phenol and tresorcin; Trimethylamine, triethylamine, N-methylmorpholine, aniline, N,N-
Dimethylaniline, N,N-dimethyl-〇toluidine, N,N-dimethyl-m-1-luidine, N,N-dimethyl-p-toluidine, naphthylamine, N. N-dimethylnaphthylamine, 4-chloro-1-naphthylamine, 4-chloroL1-2-naphthylamine, 3-chloro11-
Amines such as 1-naphthylamine; pyridine, 2-H
゛roxypyridine, pyrrole, N-methylpyrrole, indole, pyrazole, 3,5-dimethylpyrazole,
Indazole, triazole, oxazole, isoxazole, benzoxazole, benzisoxazole, benzdoor 6 Nitriles such as riazine and benzonitrile; ketones such as acetone and diphenylketone; carbonization of hexane, heptane, hexene, cyclohexane, naphtha, and kerosene Water i; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, naphthalene, dodecylbenzene, tetradecylbenzene, hexadecylbenzene; Silicon compounds such as silicone oil; Chlorobenzene, fluorobenzene, trifluoromethylbenzene, chloroform, etc. Halogen compounds; carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate can be exemplified. Among these, it is preferable to use a solvent selected from ethers, hydrocarbons, alcohols, and aromatic amines because the reaction rate is improved. Among these, polyethers are preferably used because they improve the selectivity of ethylene glycol production. As a solvent, a solvent having a boiling point higher than that of the reaction product of the invention, for example ethylene glycol, is preferred for separating the product by distillation.

8 例えばエチレングリコールの生成を目的とする場合は、
760mm11gで200℃以上の沸点を有するものが
好ましい。
8 For example, if the purpose is to produce ethylene glycol,
It is preferable to have a boiling point of 200° C. or higher at 760 mm and 11 g.

本発明の方法において、反応系に供給される一酸化炭素
おにび水素ガスの供給割合は、水素ガスに対する一酸化
炭素のモル比として通常20ないし0.05、好ましく
は5ないし0.2の範囲である。
In the method of the present invention, the ratio of carbon monoxide and hydrogen gas supplied to the reaction system is usually 20 to 0.05, preferably 5 to 0.2 as a molar ratio of carbon monoxide to hydrogen gas. range.

本発明の方法において、反応は加熱加圧条件下に実hl
される。反応の際の圧力は通常2000ないし1 kg
 / cIa −G、好ましくは1000ないし50k
g/CJJ −Gの範囲である。一般に反応の際の圧力
が高くなるほど反応速度G111目二するので好ましい
が、本発明の方法ではとくに比較的低圧領域においても
アルカンポリオールをはじめとする含酸素有機化合物が
生成するという特徴がある。また、反応の際の温度は通
常50ないし350℃、好ましくは150ないし300
℃の範囲である。反応に要する時間は通常0.1ないし
20時間、好ましくは0.5ないし10時間の範囲であ
る。通常、反応は攪拌条件下に実施される。
In the method of the present invention, the reaction is carried out under heating and pressure conditions.
be done. The pressure during the reaction is usually 2000 to 1 kg.
/cIa-G, preferably 1000 to 50k
g/CJJ-G range. Generally, the higher the pressure during the reaction, the better the reaction rate (G111), but the method of the present invention is characterized in that oxygen-containing organic compounds such as alkane polyols are produced even in a relatively low pressure region. Further, the temperature during the reaction is usually 50 to 350°C, preferably 150 to 300°C.
℃ range. The time required for the reaction is usually in the range of 0.1 to 20 hours, preferably 0.5 to 10 hours. The reaction is usually carried out under stirring conditions.

本発明によればエチレングリコール、メタノール等の含
酸素有機化合物が効率よ(生成すると共に、二酸化炭素
の副生を抑制するという優れた効果が得られる。
According to the present invention, oxygen-containing organic compounds such as ethylene glycol and methanol are efficiently produced, and the excellent effect of suppressing the by-product of carbon dioxide can be obtained.

本発明の方法において、反応終了後の反応混合物を蒸留
、抽出などの常法によって処理することによりメタノー
ル、エタノール、エチレングリコール、1.2−プロパ
ンジオール、グリセリン、酢酸、酢酸メチル、ギ酸メチ
ル、グリセリン等の含酸素有機化合物を単離することが
できる。
In the method of the present invention, the reaction mixture after the completion of the reaction is treated by a conventional method such as distillation or extraction to produce methanol, ethanol, ethylene glycol, 1,2-propanediol, glycerin, acetic acid, methyl acetate, methyl formate, glycerin. It is possible to isolate oxygen-containing organic compounds such as

次に本発明の方法を実施例によって具体的に説明する。Next, the method of the present invention will be specifically explained using examples.

実施例1 内容量60m lのハステロイC製オートクレーブの内
部をアルゴンで置換した後、このオートクレーブにRu
3 (CO)20 +、 1 ミリグラム原子、イミダ
ゾール10ミリモル、ニオブハイドライド0.3ミリモ
ルおよびテトラグライム10m1を入れてオートクレー
ブを閉じた。次にこのオートクレーブに9 ガス導入管から一酸化炭素/水素のモル比が1/lの混
合ガスを反応系内に導入して、圧力500〜550 k
g / cIil 、温度260℃で2時間反応させた
Example 1 After replacing the inside of a Hastelloy C autoclave with an internal capacity of 60 ml with argon, Ru was added to the autoclave.
3 (CO)20+, 1 mg atoms, 10 mmol of imidazole, 0.3 mmol of niobium hydride and 10 ml of tetraglyme were added and the autoclave was closed. Next, a mixed gas with a carbon monoxide/hydrogen molar ratio of 1/l was introduced into the reaction system from the gas inlet pipe into the autoclave, and the pressure was increased to 500 to 550 k.
g/cIil, and the reaction was carried out at a temperature of 260°C for 2 hours.

反応終了後、混合物を室温まで冷却し、過剰のガスを排
出した後、反応混合物を取り出した。
After the reaction was completed, the mixture was cooled to room temperature, excess gas was discharged, and the reaction mixture was taken out.

これをガスクロマトグラフィーにより定量した結果を第
1表に示す。
Table 1 shows the results of quantifying this by gas chromatography.

実施例2〜5 実施例1において第1表に示す条件とする以外は同様に
行った。結果を第1表に示す。
Examples 2 to 5 The same procedures as in Example 1 were carried out except that the conditions shown in Table 1 were used. The results are shown in Table 1.

比較例1,2 実施例Iにおいてニオブハイドライドを添加せず、さら
に第1表に示す条件とする以外は同様に1 0 手 続 補 正 書 昭和sg年//月p?、日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 l 事件の表示 昭和sg年特許願第isqθ3S号 コ 発明の名称 含酸素有機化合物の製造方法 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 S 補正により増加する発明の数 零 ム 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 り 補正の内容 明細書Sページ/左行〜/9行の記載を下記の如く補正
する。
Comparative Examples 1 and 2 Same as Example I except that niobium hydride was not added and the conditions shown in Table 1 were used. , Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Japanese Patent Office.Indication of the case.Showa SG year patent application No. ISQθ3S.Name of the invention.Process for producing oxygen-containing organic compounds 3.Amendment person.Relationship with the case.Patent applicant S.Increase due to the amendment. Number of inventions: 0 Column for detailed description of the invention in the specification to be amended Contents of the amendment The descriptions in page S/left line to line 9 of the specification are amended as follows.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)触媒の存在下、−酸化炭素と水素を加熱加圧下に
反応させて含酸素有機化合物を製造する方法において、 ルテニウム化合物(al イミダゾール類(bl と、ハフニウム、ランタンおよびニオブから選ぼれる金
属の化合物(C1 からなる触媒を用いることを特徴とする含酸素有機化合
物の製造方法。
(1) In a method for producing an oxygen-containing organic compound by reacting -carbon oxide and hydrogen under heat and pressure in the presence of a catalyst, a ruthenium compound (al, imidazole (bl) and a metal selected from hafnium, lanthanum and niobium) is used. A method for producing an oxygen-containing organic compound, characterized in that a catalyst consisting of a compound (C1) is used.
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