JPS621376B2 - - Google Patents

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JPS621376B2
JPS621376B2 JP54096196A JP9619679A JPS621376B2 JP S621376 B2 JPS621376 B2 JP S621376B2 JP 54096196 A JP54096196 A JP 54096196A JP 9619679 A JP9619679 A JP 9619679A JP S621376 B2 JPS621376 B2 JP S621376B2
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JP
Japan
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residue
compounds
hydroformylation
catalyst
extraction
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JP54096196A
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Shuiruten Kuruto
Kumumaa Rudorufu
Rihitaa Uorufugangu
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JPS5520790A publication Critical patent/JPS5520790A/ja
Publication of JPS621376B2 publication Critical patent/JPS621376B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/16Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by oxo-reaction combined with reduction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • C07C29/86Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by liquid-liquid treatment
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/49Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide
    • C07C45/50Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide by oxo-reactions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/78Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は、オレフむン性䞍飜和化合物のヒドロ
ホルミル化又はカルボニル化の際に埗られ、そし
お呚期埋衚族の金属の非揮発性錯化合物を溶解
含有する反応混合物を、仕䞊げ凊理するための新
芏方法に関する。 オレフむン性䞍飜和化合物を䞀酞化炭玠及び氎
玠ならびに氎又はアルコヌルを甚いお、呚期埋衚
族の金属のカルボニル錯化合物の存圚䞋に、高
められた枩床及び圧力においおヒドロホルミル化
又はカルボニル化する堎合には、公知のように
皮々の操䜜法によ぀お仕䞊げ凊理される反応混合
物が埗られる。液状のカルボニル錯化合物たずえ
ばゞコバルトオクタカルボニルを䜿甚するために
は、生成物ヒドロホルミル化の堎合はアルデヒ
ド及びアルコヌル、カルボニル化の堎合は酞及び
゚ステルを粗混合物から蒞留分別する前に、こ
のカルボニル錯化合物を分解するこずが必芁であ
る。そうしないず生成物が重金属によ぀お汚染さ
れるからである。 これに察しカルボニル基の䞀郚を他の配䜍子に
よ぀お眮き換えた錯化合物たずえばトリプニル
ホスフむンを䜿甚するず、生成物を粗混合物から
盎接に蒞留できる利益がある。この堎合は高沞点
の有機化合物から成る残査が埗られ、これは䞍倉
の觊媒を溶解含有し、これはそのたたで合成段階
に再䟛絊できる。なぜならば高沞点化合物はヒド
ロホルミル化及びカルボニル化の反応を劚げない
からである。 しかしこの方法は、残査の量が圓然次第に増加
するので、時々完党に仕䞊げ凊理せねばならない
こずが欠点ずなる。これを簡単に廃棄するこず
は、特に貎金属觊媒たずえばロゞりム錯化合物を
含有する堎合には、単に環境䞊の理由から䞍可胜
であるこずを陀いおも、䞍経枈である。 米囜特蚱3547964号明现曞の方法によれば、ヒ
ドロホルミル化の残査を過酞化物氎溶液で凊理
し、その際金属の錯化合物からその塩を生成さ
せ、これを氎盞䞭に蓄積させる。有機盞は燃焌さ
せ、他方では氎盞䞭に存圚する重金属塩は䞀酞化
炭玠及び他の配䜍子ずしお圹立぀化合物たずえば
トリプニルホスフむンを甚いお、カルボニル錯
化合物の掻性圢に倉えるこずができる。 西ドむツ特蚱出願公開2438847号明现曞に蚘茉
の他の方法によれば、残査を燃焌させ、燃焌生成
物を氎䞭に導入する。この堎合重金属は回収さ
れ、觊媒の再生のために再䟛絊される。 しかし残査及び觊媒の化孊凊理によるこの方法
及び類䌌の方法は、装眮に費甚を芁し、倚数の操
䜜技術䞊の問題があり、觊媒の分解がその新生に
先行せねばならないので、経枈的にだけでも䞍満
足である。しかし高沞点残査の埌凊理だけが問題
ずなるのでなく、生成物の分離がすでに問題ずな
る堎合も倚い。このものは䟋えば高玚のアルデヒ
ド、アルコヌル、酞又ぱステル自䜓が高沞点で
あるず枛圧においおも、觊媒は安定な配䜍子
たずえば䞉玚ホスフむンを含有しおいおも、蒞留
枩床においお金属になる。この金属が倧郚分回収
可胜で、蒞留装眮の壁䞊に沈着しないならば、こ
れを面倒な手段によ぀お再び掻性觊媒に倉えねば
ならない。 西ドむツ特蚱出願公告1493190号明现曞によれ
ば、物質混合物を分離するため、䞀般的な圢匏で
臚界状態以䞊にあるガスを抜出に䜿甚するこずが
知られおいる。 本発明は、觊媒含有反応混合物を仕䞊げ凊理す
るための前蚘の欠点を有しない新芏な方法を提䟛
するものである。 本発明者らは、反応生成物を、䜎沞点成分だけ
蒞留分離したのち又はそれに高沞点残査の䞀郚を
含めお蒞留分離したのち、あるいは反応生成物の
蒞留分別埌の高沞点残査の䞀郚を、䞀酞化炭玠、
C2〜C4―パラフむン、C2〜C4―オレフむン又は
暙準状態でガス状のハロゲン化炭化氎玠を甚い
お、これら化合物の臚界枩床以䞊及び臚界圧力以
䞊で抜出するこずにより、オレフむン性䞍飜和化
合物のヒドロホルミル化又はカルボニル化の際に
埗られ、そしお呚期埋衚族の金属の非揮発性錯
化合物を溶解含有する反応混合物を、経枈的手段
により、か぀錯化合物の分解を避けお有利に仕䞊
げ凊理しうるこずを芋出した。 物質の臚界枩床及びこれに䌎う臚界圧力ずは、
公知のごずく集合状態が気䜓から液䜓ぞ倉換する
こずがもはや䞍可胜な限界倀をいう。ここでは気
䜓は倚くの点で液䜓様の挙動を瀺し、そしお本発
明はヒドロホルミル化又はカルボニル化によ぀お
埗られる反応混合物の有機郚分が、高沞点残査を
含めお、倧郚分が過臚界ガスの準液䜓に溶解し、
したが぀お真正液䜓を甚いた堎合ず同様に抜出さ
れうるずいう予想倖の知芋に基づいおいる。これ
に察し觊媒は過臚界ガスに実際䞊溶解されない
で、抜出の際にほずんど完党に残留する。残留す
る觊媒含有残査は盎接に合成工皋に返送できる。
䞀般にこの堎合は、本発明方法によ぀お高沞点残
査の20〜80重量を、生成物ず䞀緒に、あるいは
これを觊媒を損うこずなく蒞留可胜であるずきは
予め蒞留により分離したのち、抜出陀去する。 次衚に定矩された個々の化合物に぀いおの臚界
デヌタをたずめお瀺す。
【衚】 臚界枩床が−50〜200℃特に〜150℃の間にあ
る抜出剀が優れおいる。盞圓する操䜜枩床は、奜
たしくはそれぞれ玄〜50℃高い。圧力ずしお
は、奜たしくは臚界圧力より40〜200バヌル高い
倀が遞ばれる。有機物質生成物及び又は残
査をKg吞収するためには、通垞は定矩された
抜出剀を玄〜20Kg必芁ずする。 これたでの芳察によれば、党金属化合物が非揮
発性であれば、過臚界状態のガスに吞収されない
ので、抜出時のその挙動に関しおは、この化合物
の化孊的性質に巊右されない。したが぀おオキ゜
合成においおこれたで重芁な意矩を有しおいた金
属錯化合物、すなわちコバルトそしお特にロゞり
ムの錯化合物、たずえばCo2CO4PR32、
Rh2CO6PR32、HCoCO2PR32、HCo
CO3PR3、Co2CO6PR32及びピリゞニ
りム―〔CoCO4〕―ならびにHRhCO
PR33、HRhCOPR32及びHalRhCO
PR32ここにHalは塩玠原子又は臭玠原子、
は同䞀でも異な぀おもよい〜16個の炭玠原子を
有する炭化氎玠残基を瀺すがあげられる。この
皮の垞甚の配䜍子は、ホスフむン䞭のが―ブ
チル、―ヘキシル、―オクチル、―デシル
及びプニル基を意味するものである。 これらの化合物は、その金属含量により蚈算し
お、高沞点残査䞭に蓄積の皋床によ぀お異なるが
䞀般に0.01〜重量の濃床で存圚する。 オレフむン性䞍飜和化合物のヒドロホルミル化
に際しおは、公知のごずく操䜜条件によ぀お異な
るが、易揮発性副生物たずえばオレフむン化合
物の氎玠化によるパラフむン化合物のほかに、
アルデヒド及びアルコヌルがかなりの量で埗られ
る次匏参照、R1及びR2は氎玠原子又は有機
基。 この䞀次生成物は、副生物ずしおアルドヌル化
生成物及びアセタヌル化生成物ならびにこれら酞
アルデヒドの酞及びアルコヌルぞの䞍均化によ
るの゚ステルを生成する。これら化合物は揮発
性が匱く、本質的にここで問題ずされるオキ゜合
成からの残査を圢成する。 狭矩のカルボニル化カルボニル化反応ぞのヒ
ドロホルミル化も䞀般に含められるにおいおも
類䌌の反応が問題ずなり、この堎合は䞀酞化炭玠
のほかに他の反応関䞎䜓ずしお氎又はアルコヌル
が甚いられるこずによ぀お、酞又ぱステルが埗
られる次匏参照、R1R2及びは氎玠原子又
は有機基。 この堎合も皮々の高沞点副生物が埗られ、その
化孊的性質は反応が還元的雰囲気CO䞭で行
われるので、ヒドロホルミル化の堎合の生成物の
それず類䌌しおいる。 本発明方法は、コバルト觊媒又はロゞりム觊媒
を甚いお工業的芏暡で行われる合成、すなわち゚
チレン、プロピレン及びC8〜C14―オレフむンの
ヒドロホルミル化又はカルボニル化ず関連しお重
芁な意矩を有する。前蚘生成物トンに぀き、こ
の堎合は玄10〜50Kgの高沞点残査が埗られる。 残査の仕䞊げ凊理においおは、抜出は盎立のオ
ヌトクレヌブ䞭で行われ、これに残査をその容積
の10〜30たで装入するこずが奜たしい。残りの
残査の䞊郚の容積には、次いで過臚界条件でガス
を充填する。抜出のためには远加のガスが、やは
り過臚界の条件䞋で、残査の䞋方から導通され、
䟛絊の皋床に応じお䞊方ぞ残査を吞収しお取り出
される。最適の抜出速床に関しおは絶察的な倀は
埗られない。なぜならば、それは残査及びガスの
皮類、ならびに枩床、圧力及び装眮条件によ぀お
異なるからである。しかしそれは、たず少量のガ
ス導通量で開始し、この導通量を段階的に高め、
それぞれの堎合に抜出された残査を枬定するこず
により、困難なしに定めるこずができる。最適の
導通量は、導通量を再床高めたのちも残査量がも
はや認めうるほど増加しなくな぀たずきの倀であ
る。 普通の抜出の堎合ず同様に、䜜甚の皋床は抜出
剀すなわちガスをよく分垃させるこず、ならびに
平衡到達を促進するための充填䜓によ぀お高めら
れる。 取り出しは攟圧匁を経お分離噚䞭で行われる。
その堎合、ガスは奜たしくは埪環に送られ、そし
おこの目的のために再床圧瞮されねばならないの
で、ガスを臚界圧力以䞋に攟圧すれば足りる。こ
れによ぀お抜出された高沞点物質はガスず分離
し、次いで分離噚から取り出すこずができる。高
沞点物質になお少量の金属が含たれおいるなら
ば、いずれにせよそれは金属化合物が抜出された
のではなく、機械的に匕き出されたこずによる。
抜出凊理を延長するこずによ぀お、この金属含量
を実際䞊完党に避けるこずができる。粟補盞は抜
出埌に盎接に合成段階に返送するこずができる。
そのほか高沞点物質䞭に含有される化合物、すな
わち錯化合物圢成䜓たずえばトリプニルホスフ
むンは、䞀郚は抜出盞ぞ、䞀郚は粟補盞ぞ移行す
る。 生成物の蒞留分離埌に、残査だけでなく党反応
混合物を本発明の方法により仕䞊げ凊理しようず
するずきも、同様に操䜜する。原則ずしお比范的
分子量の䜎い化合物には抜出のための過臚界ガス
の比范的䜎い圧力で足り、そしお分子量が増倧す
るにしたが぀お圧力を高くするこずが必芁である
から、適圓な圧力を遞ぶこずによ぀おたず生成物
を、次いでより高い圧力で残査を抜出するこずが
できる。生成物を粟補するためにはそれが䞀般
に必芁であるならば、抜出操䜜を繰り返すこず
ができるが、生成物を垞法により蒞留しお高沞点
物質ず分離しおもよい。 觊媒は意倖にも本発明によるその溶液の凊理に
よ぀お再掻性化され、新たに補造された觊媒ず同
皋床の掻性を瀺す。これは、觊媒の掻性が未凊理
の高沞点物質を数回凊理したのちに、最初の力䟡
の玄40以䞋に䜎䞋しうるこずからみお、本方法
の特別の利点である。この堎合觊媒の掻性のため
の盎接の尺床は、オレフむンのヒドロホルミル化
生成物ぞの単䜍時間圓たりの倉化率である。 実斜䟋  プロピレンをロゞりム觊媒を甚いおヒドロホル
ミル化するこずによ぀お埗られ、そしお錯化合物
HRhCOPPh33の圢でRhを209ppmRh
52.3mgならびに遊離トリプニルホスフむン
PPh3を重量含有する、生成物ブチルアル
デヒド及びブタノヌル及び易揮発性成分を分離
したのちの高沞点残査250を、内容1.5のオヌ
トクレヌブ䞭で25℃及び100バヌルにおいお、過
臚界状態の゚チレンを甚いお抜出する。そのため
には圧力及び枩床を䞀定に10時間保持し、゚チレ
ン37Kg2.2Nm3を䞋方から連続的に残査に
導通し、それに察応する量を攟圧匁を経お取り出
す。 ゚チレンの攟圧に際しお抜出された残査169
68重量が凝瞮し、これはRh2.1mgを含有
する。残郚の残査はRh50.2mgず共にオヌトクレ
ヌブ䞭に残留する。Rhの96が掻性錯化合物の
圢で回収される。この残査はこれ以䞊凊理しない
でヒドロホルミル化に再䟛絊するに適しおいる。 この凊理された残査の䜜甚を、同じRh濃床の
同量の未凊理残査の䜜甚ずヒドロホルミル化にお
いお比范するず、未凊理残査䞭の觊媒は最初に、
凊理された残査䞭の觊媒の掻性の玄70を瀺すに
すぎない。掻性の尺床ずしおは、同じヒドロホル
ミル化条件䞋でのプロピレンのブチルアルデヒド
及びブチルアルコヌルぞの倉化率が甚いられる。 実斜䟋  内容1.2の高圧反応管に、実斜䟋に蚘茉の
合成で埗られる高沞点残査毎時135及び䞀酞化
炭玠毎時940470Nlを䞋方から連続的に
装入し、その際ガスを45℃で130バヌルの圧力ず
する。䞊方から取り出されたガスから、攟圧埌に
実際䞊觊媒䞍含の残査が毎時18埗られる。こう
しお合蚈2050の高沞点物質Rh512mgを含有
が凊理される。そのうち595が残留し、これは
ロゞりムの玄94を含有する。 実斜䟋  テトラデセン―をコバルトカルボニルトリ
オクチルホスフむン觊媒を甚いおヒドロホルミル
化し、生成物ペンタデカナヌル及びペンタデカ
ノヌル及び易揮発性成分を分離したのちに埗ら
れ、そしお錯化合物の圢でコバルト3.2を含有
する高沞点残査80を、実斜䟋ず同様に20℃及
び110バヌルにおいお゚チレンを甚いお抜出す
る。この堎合高沞点物質の62が陀かれ、残留す
る残査䞭にはコバルトの96が含たれる。 この残査は䞻ずしおゞオヌル及びこのゞオヌル
のアセタヌルから成る。ゞオヌルはゞオレフむン
のビスヒドロホルミル化により生じたもので、普
通のようにテトラデセン―を少量随䌎しおい
る。 実斜䟋  オクタデセン―を錯化合物HRhCO
PPh33を甚いおヒドロホルミル化しお埗られ、
オクタデセン―(1)重量、ノナノヌル87重量
、遊離トリプニルホスフむン重量及びロ
ゞりム65mgを含有する反応混合物375を、実斜
䟋ず同様にしお、100バヌル及び27℃で゚チレ
ンを甚いお抜出する。この堎合オクタデセン及び
ノナノヌルは定量的に抜出盞に移り、ロゞりムは
0.6mg含たれるにすぎない。 觊媒含有残査をヒドロホルミル化工皋に返送す
る。觊媒の掻性は新たに仕蟌んだRh錯化合物の
掻性に盞圓する。 実斜䟋  実斜䟋ず同様にしお、テトラデセン―を
Co2CO4―オクチルを甚いおヒドロ
ホルミル化するこずにより埗られた反応混合物
330を、゚チレンを甚いお100バヌル及び25℃に
おいお抜出する。攟圧埌に抜出盞290が埗ら
れ、これは倧郚分がペンタデカノヌル及びペンタ
デカナヌルから成り、そのほかさらに少量のテト
ラデカン、未反応テトラデセン及びコバルトの
重量を含有する。 コバルトの98重量を含有する残査をヒドロホ
ルミル化工皋に返送する。觊媒は完党に掻性であ
るこずが認められる。 実斜䟋  実斜䟋に蚘茉の連続抜出甚装眮内で、実斜䟋
からのヒドロホルミル化混合物毎時120を、
䞀酞化炭玠600玄300Nlを甚いお43℃及び
110バヌルにおいお抜出する。この堎合実斜䟋
ず同じ組成の抜出盞が毎時96〜102埗られ、そ
のロゞりム含量は0.4mgにすぎない。 残査をヒドロホルミル化工皋に返送するず、觊
媒は完党に掻性である。 実斜䟋  ゚チレンを䞀酞化炭玠及びメタノヌルを甚いお
ピリゞニりム―CoCO4の存圚䞋にカル
ボニル化し、プロピオン酞メチルを蒞留分離した
のちに埗られたCo100を含有する残査5000
を、CO22Kg玄12.5Nm3を甚いお40℃及び110
バヌルにおいお抜出する。埗られる残査の量は
720である。この䞭にコバルト93が残留し、
は抜出盞に移行しおいる。 この残査をカルボニル化工皋に返送するず、觊
媒は完党に掻性である。

Claims (1)

    【特蚱請求の範囲】
  1.  反応生成物を、䜎沞点成分だけ蒞留分離した
    のち又はそれに高沞点残査の䞀郚を含めお蒞留分
    離したのち、あるいは反応生成物の蒞留分別埌の
    高沞点残査の䞀郚を、䞀酞化炭玠、C2〜C4―パ
    ラフむン、C2〜C4―オレフむン又は暙準状態で
    ガス状のハロゲン化炭化氎玠を甚いお、これら化
    合物の臚界枩床以䞊及び臚界圧力以䞊で抜出する
    こずを特城ずする、オレフむン性䞍飜和化合物の
    ヒドロホルミル化又はカルボニル化の際に埗ら
    れ、そしお呚期埋衚族の金属の非揮発性錯化合
    物を溶解含有する反応混合物の仕䞊げ凊理法。
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