JPS641452B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は一酸化炭素および水素から液相反応に
よりエチレングリコールやエタノールのようなア
ルコールを効率よく製造する方法に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for efficiently producing alcohols such as ethylene glycol and ethanol from carbon monoxide and hydrogen by a liquid phase reaction.
エチレングリコールは、ポリエステルの原料、
不凍剤などに利用され、またエタノールは、溶
媒、燃料、不凍剤および各種化学原料に利用され
るほかエチレン原料としての利用も考えられ、い
ずれも工業的に重要な基礎化学品である。 Ethylene glycol is a raw material for polyester,
Ethanol is used as an antifreeze agent, etc. Ethanol is used as a solvent, fuel, antifreeze agent, and various chemical raw materials, and may also be used as a raw material for ethylene, all of which are industrially important basic chemicals.
従来、これらの炭素数2のアルコール(C2ア
ルコール)は主として石油を原料として製造され
てきたが、近年、化学原料の多様化を目的とし
て、石炭、天然ガス、重質油などの炭素源から容
易に得られる一酸化炭素と水素からこのような
C2アルコールを製造する技術の開発が重要な課
題となつている。
Traditionally, these two-carbon alcohols ( C2 alcohols) have been produced primarily from petroleum, but in recent years, with the aim of diversifying chemical raw materials, they have been produced from carbon sources such as coal, natural gas, and heavy oil. This kind of gas is produced from easily obtained carbon monoxide and hydrogen.
The development of technology to produce C2 alcohol has become an important issue.
一酸化炭素と水素から液相反応によりエチレン
グリコールやエタノールのようなC2アルコール
を製造する方法としては、コバルト触媒を使用す
る方法(米国特許明細書第2534018号、米国特許
明細書第2636046号など)、ルテニウム触媒を使用
する方法(米国特許明細書第4170605号、特開昭
55−115834号公報、特開昭57−109735公報など)
またロジウム触媒を使用する方法などが提案され
ている。 A method for producing C2 alcohols such as ethylene glycol and ethanol from carbon monoxide and hydrogen through a liquid phase reaction is a method using a cobalt catalyst (US Pat. No. 2,534,018, US Pat. No. 2,636,046, etc.). ), method using ruthenium catalyst (U.S. Pat. No. 4,170,605, JP-A-Sho
55-115834, JP 57-109735, etc.)
Also, methods using rhodium catalysts have been proposed.
ロジウム触媒を用いる方法については既に数多
くの提案がなされており、助触媒として第四級ア
ンモニウム塩(特開昭51−32506号公報)、アルカ
リ金属塩(特開昭51−36403号公報)、ビス(第三
級ホスフイン)イミニウム塩(特開昭51−63110
号公報)などを添加する方法などがある。また、
有機窒素配位子を添加する方法が特開昭52−
42809号公報、特開昭52−42810号公報などに提案
されている。この場合、有機窒素配位子としてイ
ミダゾール類を用いることも提案されている(特
開昭59−170022号公報)。さらに特開昭55−9065
号公報にはホスフインオキシドを共存させる方法
が記載されている。また特開昭60−136524号公報
や特開昭60−149537号公報にはトリアルキルホス
フインを使用する方法が記載されている。 Many proposals have already been made regarding methods using rhodium catalysts, including quaternary ammonium salts (Japanese Unexamined Patent Publication No. 51-32506), alkali metal salts (Japanese Unexamined Patent Publication No. 51-36403), and bis-catalysts. (Tertiary phosphine) iminium salt (JP-A-51-63110
There is a method of adding such as Also,
A method of adding organic nitrogen ligands was published in 1972.
This method has been proposed in JP-A No. 42809, Japanese Patent Laid-Open No. 52-42810, etc. In this case, it has also been proposed to use imidazoles as organic nitrogen ligands (Japanese Unexamined Patent Publication No. 170022/1983). Furthermore, JP-A-55-9065
The publication describes a method of coexisting phosphine oxide. Further, JP-A-60-136524 and JP-A-60-149537 describe methods using trialkylphosphines.
しかしながら、上記の方法では触媒金属あたり
のC2アルコールの生成活性[ターンオーバー
数:生成物モル数/(g−atom触媒金属・反応
時間)]が低いという問題がある。
However, the above method has a problem in that the production activity of C 2 alcohol per catalyst metal [turnover number: number of moles of product/(g-atom catalyst metal/reaction time)] is low.
また、エチレングリコールの直接合成では、エ
チレングリコール以外にメタノール、ギ酸メチ
ル、エタノール等が副生成するが、従来法では、
特開昭59−170022号公報等に示されるように、付
加価値の低いメタノールの生成量が多いという問
題があり、メタノールの副性を少なくし、付加価
値の高いエチレングリコールとエタノールを合せ
たC2アルコールの選択率を向上させることが実
用的立場から求められている。またロジウム触媒
を用いる場合、その配位子として安定性の良いも
のを用いることも重要で、前記イミダゾール類の
ばあい、その分子中に不飽和結合を有しているた
め安定性の点で未だ満足し得るものではない。 In addition, in the direct synthesis of ethylene glycol, methanol, methyl formate, ethanol, etc. are produced as by-products in addition to ethylene glycol, but in the conventional method,
As shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-170022, etc., there is a problem that a large amount of methanol with low added value is produced. There is a practical need to improve the selectivity of two alcohols. In addition, when using a rhodium catalyst, it is important to use a ligand with good stability, and in the case of the imidazoles mentioned above, since they have unsaturated bonds in their molecules, they are still unstable in terms of stability. It's not something I can be satisfied with.
本発明者らは、上記の問題を克服するために鋭
意研究を重ねた結果、ロジウムを含む触媒を用い
て、一酸化炭素と水素を反応させる際に反応系に
ピロリジン類を存在させることにより、従来法の
結果から予想できない特異的に高い触媒活性と選
択性が得られることを見出し本発明をなすに至つ
た。
As a result of extensive research to overcome the above problems, the present inventors discovered that by allowing pyrrolidines to exist in the reaction system when reacting carbon monoxide and hydrogen using a catalyst containing rhodium, The present inventors have discovered that specific high catalytic activity and selectivity that could not be expected from the results of conventional methods have been achieved.
即ち本発明は、ロジウムを含む触媒を用い、一
酸化炭素と水素を反応させる際に反応系にピロリ
ジン類を存在させることを特徴とするエチレング
リコールおよびエタノールを製造する方法を提供
するものである。 That is, the present invention provides a method for producing ethylene glycol and ethanol, which is characterized by using a rhodium-containing catalyst and allowing pyrrolidines to be present in the reaction system when carbon monoxide and hydrogen are reacted.
本発明によれば合成ガスから液相反応により選
択率よくエチレングリコールやエタノールのよう
なC2アルコールを製造することができるので本
発明の意義は大きい。 According to the present invention, C 2 alcohols such as ethylene glycol and ethanol can be produced with high selectivity from synthesis gas by liquid phase reaction, so the present invention has great significance.
以下に本発明を詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below.
本発明で使用するピロリジン類は式(1)で示され
る。 The pyrrolidines used in the present invention are represented by formula (1).
ここでRはメチル、エチル、ブチル、オクチ
ル、ドデシル、2−ヒドロキシエチルなどのアル
キル基又はアルキル基の一部がOH基で置換され
たヒドロキシアルキル基である。またR′はH、
アルキル基又はヒドロキシアルキル基である。 Here, R is an alkyl group such as methyl, ethyl, butyl, octyl, dodecyl, 2-hydroxyethyl, or a hydroxyalkyl group in which a part of the alkyl group is substituted with an OH group. Also, R′ is H,
It is an alkyl group or a hydroxyalkyl group.
本発明で用いられる一酸化炭素と水素のモル比
は通常CO:H2=1:10〜5:1であるが、好ま
しくは1:4〜2:1の範囲である。この混合ガ
ス(合成ガス)の圧力は250Kg/cm2〜3000Kg/cm2
好ましくは300Kg/cm2〜2000Kg/cm2の範囲である。
本発明のピロリジン類は反応溶媒として用いるこ
とができる。また適当な希釈剤により希釈して用
いることもできる。希釈剤としてはこの種の反応
に通常用いられるものは使用できるが、好ましい
希釈剤としてはベンゼン、トルエン、キシレン、
デカリン、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素やN
−メチルピロリドン、N−エチルピロリドンのよ
うなピロリドン類、NN′−ジメチルイミダゾリ
ジノンのようなアルキル尿素類、またはテトラハ
イドロフラン、クラウンエーテル、ジオキサン、
ジブチルエーテル、エチルフエニルエーテル、テ
トラグライム等のエーテル類などがあげられる。
これらの希釈剤は単独でも混合物としても使用で
きる。 The molar ratio of carbon monoxide and hydrogen used in the present invention is usually CO: H2 = 1:10 to 5:1, preferably in the range of 1:4 to 2:1. The pressure of this mixed gas (synthesis gas) is 250Kg/cm 2 to 3000Kg/cm 2
Preferably it is in the range of 300Kg/cm 2 to 2000Kg/cm 2 .
The pyrrolidines of the present invention can be used as reaction solvents. It can also be used after being diluted with a suitable diluent. As the diluent, those commonly used in this type of reaction can be used, but preferred diluents include benzene, toluene, xylene,
Hydrocarbons such as decalin, hexane, heptane and N
- pyrrolidones such as methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, alkyl ureas such as NN'-dimethylimidazolidinone, or tetrahydrofuran, crown ether, dioxane,
Examples include ethers such as dibutyl ether, ethyl phenyl ether, and tetraglyme.
These diluents can be used alone or as a mixture.
ピロリジン類と希釈剤の割合はいかなる割合で
も使用できるが、通常全溶媒中のピロリジン類の
割合は1wt%以上、好ましくは3wt%以上である。 Although any ratio of the pyrrolidines to the diluent can be used, the ratio of the pyrrolidines in the total solvent is usually 1 wt% or more, preferably 3 wt% or more.
本発明においては、反応条件下で可溶性の活性
種を生成しうるものであればいかなるロジウム化
合物、ロジウム金属でも触媒として使用できる。
ロジウム化合物としては、例えばテトラロジウム
ドデカカルボニル、トリス(アセチルアセトン)
ロジウム、アセチルアセトナートジカルボニルロ
ジウム、酸化ロジウム等が挙げられる。 In the present invention, any rhodium compound or rhodium metal can be used as a catalyst as long as it can produce soluble active species under the reaction conditions.
Examples of rhodium compounds include tetrarhodium dodecacarbonyl, tris(acetylacetone)
Examples include rhodium, acetylacetonatodicarbonyl rhodium, rhodium oxide, and the like.
反応溶媒中の触媒濃度は、通常金属ロジウム換
算で反応液1当り0.01×10-3g−atom〜5g
−atomの範囲であるが好ましくは0.1×10-3g−
atom〜1g−atomの範囲である。反応温度とし
ては、150〜350℃の範囲で行われるが、より好ま
しい温度範囲は180〜300℃である。 The catalyst concentration in the reaction solvent is usually 0.01×10 -3 g-atom to 5 g per reaction solution in terms of metallic rhodium.
−atom range, preferably 0.1×10 −3 g−
It ranges from atom to 1 g-atom. The reaction temperature is carried out in the range of 150 to 350°C, but the more preferable temperature range is 180 to 300°C.
本発明の方法は、回分式、連続式のいずれの反
応様式によつても実施可能であり、また反応液か
らの生成物および触媒の分離は、蒸留、抽出等の
公知の方法により容易に行いうる。 The method of the present invention can be carried out in either batch or continuous reaction mode, and separation of the product and catalyst from the reaction solution can be easily carried out by known methods such as distillation and extraction. sell.
次に本発明を実施例および比較例によりさらに
詳細に説明する。 Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
実施例 1
窒素置換した内容積20mlのしんとう式オートク
レーブ(インコネル鋼製)にN−メチルピロリジ
ン7mlとテトラロジウムドデカカルボニル
0.00625ミリモルを仕込み、CO:H2=1:1の混
合ガスで反応器内を置換した後同組成の混合ガス
を圧入して1800Kg/cm2の一定圧力下270℃で1時
間反応を行つた。反応後、オートクレーブを冷却
し、生成物をガスクロマトグラフで分析した結
果、エチレングリコール22.05ミリモル、エタノ
ール10.02ミリモル、メタノール1.13ミリモル、
ギ酸メチル0.18ミリモルが得られた。エチレング
リコールとエタノールのターンオーバー数はそれ
ぞれ882mol/(g−atomRh)hと400mol/
(g−atomRh)hであつた。またエチレングリ
コールとエタノールを合せたC2アルコールの選
択率は98%であつた。Example 1 7 ml of N-methylpyrrolidine and tetrarhodium dodecacarbonyl were placed in a nitrogen-purged autoclave with an internal volume of 20 ml (made of Inconel steel).
After charging 0.00625 mmol and replacing the inside of the reactor with a mixed gas of CO:H 2 = 1:1, a mixed gas of the same composition was pressurized and the reaction was carried out at 270°C for 1 hour under a constant pressure of 1800 kg/cm 2 . . After the reaction, the autoclave was cooled and the products were analyzed by gas chromatography, which revealed that 22.05 mmol of ethylene glycol, 10.02 mmol of ethanol, 1.13 mmol of methanol,
0.18 mmol of methyl formate was obtained. The turnover numbers of ethylene glycol and ethanol are 882 mol/(g-atomRh)h and 400 mol/h, respectively.
(g-atomRh)h. In addition, the selectivity for C 2 alcohol, which is a combination of ethylene glycol and ethanol, was 98%.
ここで選択率は次式のような炭素効率で示し
た。 Here, the selectivity is expressed as carbon efficiency as shown in the following formula.
エチレングリコールの選択率
=2×EG×100/MeOH+MF+2×EtOH+2EG
エタノールの選択率
=2×EtOH×100/MeOH+MF+2×EtOH+2EG
MeOH:エタノールの生成モル数、MF:ギ酸
メチルの生成モル数、EtOH:エタノールの生成
モル数、EG:エチレングリコールの生成モル数
比較例 1
N−メチルピロリジンの代りに1−(3−メチ
ルブチリル)ピロリジンを用いる他は実施例1と
同様の条件で反応を行つたところエチレングリコ
ール0.45ミリモル、エタノール0.20ミリモル、メ
タノール0.14が得られたにすぎない。Ethylene glycol selectivity = 2 x EG x 100 / MeOH + MF + 2 x EtOH + 2EG Ethanol selectivity = 2 x EtOH x 100 / MeOH + MF + 2 x EtOH + 2EG MeOH: number of moles of ethanol produced, MF: number of moles of methyl formate produced, EtOH: number of moles of ethanol produced Number of moles produced, EG: Number of moles produced of ethylene glycol Comparative Example 1 When the reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that 1-(3-methylbutyryl)pyrrolidine was used instead of N-methylpyrrolidine, ethylene glycol was 0.45%. Only 0.20 mmol of ethanol and 0.14 mmol of methanol were obtained.
比較例 2
N−メチルピロリジンの代りにピロリジンを用
いる他は実施例1と同様の条件で反応を行つた
が、エチレングリコールとエタノールの生成は認
められなかつた。Comparative Example 2 A reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that pyrrolidine was used instead of N-methylpyrrolidine, but no production of ethylene glycol and ethanol was observed.
実施例 2
反応温度を230℃とする他は実施例1と同様の
条件で反応を行つたところ、エチレングリコール
4.96ミリモル、エタノール0.27ミリモル、メタノ
ール2.12ミリモル、ギ酸メチル0.09ミリモルが得
られた。エチレングリコールとエタノールのター
ンオーバー数はそれぞれ198mol/(g−
atomRh)hと10.8mol/(g−atomRh)hであ
つた。C2アルコールの選択率は82.6%であつた。Example 2 A reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the reaction temperature was 230°C.
4.96 mmol of ethanol, 0.27 mmol of ethanol, 2.12 mmol of methanol and 0.09 mmol of methyl formate were obtained. The turnover numbers of ethylene glycol and ethanol are each 198 mol/(g-
atomRh)h and 10.8 mol/(g-atomRh)h. The selectivity for C2 alcohol was 82.6%.
比較例 3
N−メチルピロリジン7mlの代りにN−メチル
ピロリドンを7ml用いる他は実施例2と同様の条
件で反応と行つたところ、エチレングリコール
0.69ミリモル、メタノール0.14ミリモルが得られ
た。エチレングリコールのターンオーバー数は
27.6mol/(g−atomRh)hであつた。Comparative Example 3 A reaction was carried out under the same conditions as in Example 2 except that 7 ml of N-methylpyrrolidone was used instead of 7 ml of N-methylpyrrolidine.
0.69 mmol and 0.14 mmol of methanol were obtained. The turnover number of ethylene glycol is
It was 27.6 mol/(g-atomRh)h.
実施例 3
1−(2−ヒドロキシエチル)ピロリジン2ml、
トルエン5mlとテトラロジウムドデカカルボニル
0.025ミリモルを用い、反応温度を230℃とする他
は実施例1と同様の条件で反応を行つたところ、
エチレングリコール5.80ミリモル、エタノール
0.43ミリモル、メタノール11.46ミリモル、ギ酸
メチル1.51ミリモルが得られた。エチレングリコ
ールのターンオーバー数は58.0mol/(g−
atomRh)hであつた。Example 3 2 ml of 1-(2-hydroxyethyl)pyrrolidine,
5ml of toluene and tetrarhodium dodecacarbonyl
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that 0.025 mmol was used and the reaction temperature was 230°C.
Ethylene glycol 5.80 mmol, ethanol
0.43 mmol, methanol 11.46 mmol and methyl formate 1.51 mmol were obtained. The turnover number of ethylene glycol is 58.0mol/(g-
atomRh)h.
比較例 4
1−(2−ヒドロキシエチル)ピロリジン2ml
およびトルエン5mlの代りにトルエン7mlを用い
る他は実施例3と同様の条件で行つたところ、エ
チレングリコール0.14ミリモル、メタノール7.55
ミリモル、ギ酸メチル3.15ミリモルが得られた。
エタノールの生成は認められなかつた。エチレン
グリコールのターンオーバー数は1.4mol/(g
−atomRh)hであつた。Comparative example 4 1-(2-hydroxyethyl)pyrrolidine 2 ml
The same conditions as in Example 3 were used except that 7 ml of toluene was used instead of 5 ml of toluene. Ethylene glycol 0.14 mmol, methanol 7.55
3.15 mmol of methyl formate were obtained.
No production of ethanol was observed. The turnover number of ethylene glycol is 1.4mol/(g
-atomRh)h.
実施例 4
反応温度を250℃とする他は実施例1と同様の
条件で反応を行つた。この場合エチレングリコー
ルの生成量は12.25ミリモルであり、エタノール
の生成量は2.06ミリモルであつた。エチレングリ
コールのターンオーバー数は490mol/(g−
atomRh)hであつた。またメタノール1.47ミリ
モル、ギ酸メチル0.24ミリモルが得られた。Example 4 A reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the reaction temperature was 250°C. In this case, the amount of ethylene glycol produced was 12.25 mmol, and the amount of ethanol produced was 2.06 mmol. The turnover number of ethylene glycol is 490mol/(g-
atomRh)h. Additionally, 1.47 mmol of methanol and 0.24 mmol of methyl formate were obtained.
実施例 5
溶媒として1−メチル−2−ピロリジンエタノ
ール7mlを用いる他は実施例4と同様の条件で反
応を行つた。この場合のエチレングリコールの生
成量は8.69ミリモルであり、エタノールの生成量
は1.78ミリモルであつた。またメタノール2.94ミ
リモル、ギ酸メチル0.14ミリモルが得られた。エ
チレングリコールのターンオーバー数は348であ
つた。Example 5 A reaction was carried out under the same conditions as in Example 4, except that 7 ml of 1-methyl-2-pyrrolidine ethanol was used as the solvent. In this case, the amount of ethylene glycol produced was 8.69 mmol, and the amount of ethanol produced was 1.78 mmol. Additionally, 2.94 mmol of methanol and 0.14 mmol of methyl formate were obtained. The turnover number of ethylene glycol was 348.
比較例 5
N−メチルピロリジン7mlの代りにN−メチル
ピロリジン2mlとトリブチルホスフインオキシド
5mlを用いる他は実施例1と同様の条件で反応を
行いエチレングリコール0.30ミリモル、エタノー
ル0.04ミリモル、メタノール0.36ミリモルを得
た。エチレングリコールのターンオーバー数は
12mol/(g−atomRh)hであつた。Comparative Example 5 A reaction was carried out under the same conditions as in Example 1, except that 2 ml of N-methylpyrrolidine and 5 ml of tributylphosphine oxide were used instead of 7 ml of N-methylpyrrolidine, and 0.30 mmol of ethylene glycol, 0.04 mmol of ethanol, and 0.36 mmol of methanol were used. Obtained. The turnover number of ethylene glycol is
It was 12 mol/(g-atomRh)h.
実施例 6
1−(2−ヒドロキシエチル)ピロリジン2ml
とN−エチルピロリドン5mlを用いる他は比較例
5と同じ条件で反応を行いエチレングリコール
6.00ミリモル、エタノール3.8ミリモル、メタノ
ール1.71ミリモル、ギ酸メチル0.11ミリモルを得
た。Example 6 2 ml of 1-(2-hydroxyethyl)pyrrolidine
The reaction was carried out under the same conditions as in Comparative Example 5 except that 5 ml of N-ethylpyrrolidone and ethylene glycol were used.
6.00 mmol of ethanol, 3.8 mmol of ethanol, 1.71 mmol of methanol, and 0.11 mmol of methyl formate were obtained.
実施例 7
N−メチルピロリジン7mlとテトラロジウムド
デカカルボニル0.025ミリモルをオートクレーブ
に仕込み、実施例1と同様の方法で1800Kg/cm2、
230℃で1時間反応を行つたところ、エチレング
リコール6.69〜ミリモル、エタノール0.46ミリモ
ル、メタノール6.06ミリモル、ギ酸メチル0.35ミ
リモルを得た。エチレングリコールのターンオー
バー数は66.9mol/(g−atomRh)hであつた。Example 7 7 ml of N-methylpyrrolidine and 0.025 mmol of tetrarhodium dodecacarbonyl were charged into an autoclave, and 1800 kg/cm 2 was prepared in the same manner as in Example 1.
When the reaction was carried out at 230°C for 1 hour, 6.69 mmol of ethylene glycol, 0.46 mmol of ethanol, 6.06 mmol of methanol, and 0.35 mmol of methyl formate were obtained. The turnover number of ethylene glycol was 66.9 mol/(g-atomRh)h.
実施例 8
N−メチルピロリジン6mlにN−メチルピロリ
ドン1mlを共存させる他は実施例7と同様に反応
を行いエチレングリコール9.27ミリモル、エタノ
ール1.23ミリモル、メタノール10.53ミリモル、
ギ酸メチル0.57ミリモルを得た。エチレングリコ
ールのターンオーバー数は92.7であつた。実施例
7と比べC2アルコールの生成量が増加した。Example 8 The reaction was carried out in the same manner as in Example 7 except that 6 ml of N-methylpyrrolidine was coexisting with 1 ml of N-methylpyrrolidone. 9.27 mmol of ethylene glycol, 1.23 mmol of ethanol, 10.53 mmol of methanol,
0.57 mmol of methyl formate was obtained. The turnover number of ethylene glycol was 92.7. Compared to Example 7, the amount of C 2 alcohol produced increased.
実施例 9
N−メチルピロリジン6mlにN,N′−ジメチ
ルイミダゾリジノン1mlを共存させ他は実施例7
と同様に反応を行いエチレングリコール9.69ミリ
モル、エタノール2.10ミリモル、メタノール
12.45ミリモル、ギ酸メチル0.69ミリモルを得た。
実施例7と比べC2アルコールの生成量が増加し
た。Example 9 1 ml of N,N'-dimethylimidazolidinone was coexisted with 6 ml of N-methylpyrrolidine, and the rest was Example 7.
Carry out the reaction in the same manner as ethylene glycol 9.69 mmol, ethanol 2.10 mmol, methanol
12.45 mmol and 0.69 mmol of methyl formate were obtained.
Compared to Example 7, the amount of C 2 alcohol produced increased.
実施例 10
N−メチルピロリジン2ml、テトラヒドロフラ
ン5mlを用いる他は実施例3と同様の条件で反応
を行つたところ、エチレングリコール9.90ミリモ
ル、エタノール0.92ミリモル、メタノール15.07
ミリモル、ギ酸メチル0.95ミリモルが得られた。
エチレングリコールのターンオーバー数は
99.0mol/(g−atomRh)hであつた。Example 10 A reaction was carried out under the same conditions as in Example 3 except that 2 ml of N-methylpyrrolidine and 5 ml of tetrahydrofuran were used, resulting in 9.90 mmol of ethylene glycol, 0.92 mmol of ethanol, and 15.07 mmol of methanol.
0.95 mmol of methyl formate was obtained.
The turnover number of ethylene glycol is
It was 99.0 mol/(g-atomRh)h.
比較例 6
N−メチルピロリジン2ml、テトラヒドロフラ
ン5mlの代りにテトラヒドロフラン7mlを用いる
他は実施例10と同様の条件で反応を行つたとこ
ろ、エチレングリコール1.54ミリモル、メタノー
ル10.33ミリモル、ギ酸メチル2.36ミリモルが得
られた。エチレングリコールのターンオーバー数
は15.4mol/(g−atomRh)hであつた。Comparative Example 6 A reaction was carried out under the same conditions as in Example 10 except that 2 ml of N-methylpyrrolidine and 7 ml of tetrahydrofuran were used instead of 5 ml of tetrahydrofuran. 1.54 mmol of ethylene glycol, 10.33 mmol of methanol, and 2.36 mmol of methyl formate were obtained. Ta. The turnover number of ethylene glycol was 15.4 mol/(g-atomRh)h.
実施例 11
内容積40mlの磁気誘導撹拌装置を備えたオート
クレーブ(ハステロイC製)を窒素ガスで置換
し、アセチルアセトナート(ビスカルボニル)ロ
ジウム0.1ミリモル、トリイソプロピルホスフイ
ン0.5ミリモル、N−メチルピロリジン2ml、テ
トラグライム3mlを仕込み、CO:H2=1:1の
混合ガスで置換する。次に、室温で360Kg/cm2の
同一組成の混合ガスを充填し、このオートクレー
ブを加熱し、反応系の温度が230℃に達した時点
から1時間反応を行つた。反応温度に到達したと
きの最高圧力は約500Kg/cm2であつた。Example 11 An autoclave (manufactured by Hastelloy C) equipped with a magnetic induction stirring device with an internal volume of 40 ml was purged with nitrogen gas, and 0.1 mmol of rhodium acetylacetonate (biscarbonyl), 0.5 mmol of triisopropylphosphine, and 2 ml of N-methylpyrrolidine were added. , 3 ml of tetraglyme was charged, and the gas was replaced with a mixed gas of CO:H 2 =1:1. Next, the autoclave was filled with a mixed gas of the same composition at 360 kg/cm 2 at room temperature, and the reaction was carried out for 1 hour from the time when the temperature of the reaction system reached 230°C. The maximum pressure when the reaction temperature was reached was about 500 Kg/cm 2 .
反応終予後オートクレーブを室温まで冷却し、
反応生成物をガスクロマトグラフで分析したとこ
ろ、エチレングリコール3.46ミリモル、エタノー
ル0.16ミリモル、メタノール4.62ミリモル、ギ酸
メチル0.14ミリモル、その他微量の1,2プロパ
ンジオール、グリセリン、またガス生成物として
微量のメタン、CO2が検出された。 At the end of the reaction, cool the autoclave to room temperature,
Analysis of the reaction products by gas chromatography revealed 3.46 mmol of ethylene glycol, 0.16 mmol of ethanol, 4.62 mmol of methanol, 0.14 mmol of methyl formate, trace amounts of 1,2-propanediol, glycerin, and trace amounts of methane and CO as gas products. 2 were detected.
エチレングリコールのターンオーバー数は
34.5mol/(g−atomRh)hであつた。 The turnover number of ethylene glycol is
It was 34.5 mol/(g-atomRh)h.
実施例 12
実施例11の条件で混合ガスの圧力を室温で490
Kg/cm2に変更した以外は同一の条件で反応を実施
した。なお反応温度に到達したときの最高圧力は
約685Kg/cm2であつた。Example 12 Under the conditions of Example 11, the pressure of the mixed gas was set to 490 at room temperature.
The reaction was carried out under the same conditions except that the amount was changed to Kg/cm 2 . The maximum pressure when the reaction temperature was reached was approximately 685 Kg/cm 2 .
反応生成物をガスクロマトグラフで分析した結
果、エチレングリコール5.1ミリモル、エタノー
ル0.20ミリモル、メタノール3.88ミリモル、ギ酸
メチル0.15ミリモル、その他に微量の1,2プロ
パンジオール、グリセリン、メタン、CO2などが
生成した。 Gas chromatographic analysis of the reaction products revealed that 5.1 mmol of ethylene glycol, 0.20 mmol of ethanol, 3.88 mmol of methanol, 0.15 mmol of methyl formate, and trace amounts of 1,2-propanediol, glycerin, methane, and CO 2 were produced.
エチレングリコールのターンオーバー数は
51.0mol/(g−atomRh)hであつた。 The turnover number of ethylene glycol is
It was 51.0 mol/(g-atomRh)h.
実施例 13
N−メチルピロリジンに代えN−n−オクチル
ピロリジンを使用した以外は、実施例11の条件で
2時間反応を行つた。Example 13 A reaction was carried out for 2 hours under the conditions of Example 11, except that N-n-octylpyrrolidine was used instead of N-methylpyrrolidine.
反応生成物のガスクロマトグラフによる分析結
果は、エチレングリコール5.67ミリモル、エタノ
ール0.13ミリモル、メタノール4.31ミリモル、ギ
酸メチル0.25ミリモルであり、その他に微量の
1,2プロパンジオール、グリセリン、メタン、
CO2などが検出された。また、エチレングリコー
ルのターンオーバー数28.3mol/(g−atomRh)
hが得られた。 Gas chromatographic analysis of the reaction products revealed 5.67 mmol of ethylene glycol, 0.13 mmol of ethanol, 4.31 mmol of methanol, 0.25 mmol of methyl formate, and trace amounts of 1,2-propanediol, glycerin, methane,
CO 2 etc. were detected. In addition, the turnover number of ethylene glycol is 28.3 mol/(g-atomRh)
h was obtained.
実施例 14
実施例13の条件でN−n−オクチルピロリジン
0.5ml、テトラグライム4.5mlを使用して反応を行
つた。Example 14 N-n-octylpyrrolidine under the conditions of Example 13
The reaction was carried out using 0.5 ml of tetraglyme and 4.5 ml of tetraglyme.
反応生成物をガスクロマトグラフで分析した結
果、エチレングリコール4.75ミリモル、エタノー
ル0.05ミリモル、メタノール4.12ミリモル、ギ酸
メチル0.34ミリモル、その他に微量の生成物とし
て1,2プロパンジオール、グリセリン、メタ
ン、CO2などが検出された。 Gas chromatographic analysis of the reaction products revealed 4.75 mmol of ethylene glycol, 0.05 mmol of ethanol, 4.12 mmol of methanol, 0.34 mmol of methyl formate, and trace amounts of other products such as 1,2-propanediol, glycerin, methane, and CO2 . was detected.
エチレングリコールのターンオーバー数は
2.37mol/(g−atomRh)hであつた。 The turnover number of ethylene glycol is
It was 2.37 mol/(g-atomRh)h.
実施例 15
実施例13でN−n−オクチルピロリジンに換え
N−n−ドデシルピロリジン2mlを使用し、反応
温度220℃で2時間反応を行つた。Example 15 In Example 13, 2 ml of N-n-dodecylpyrrolidine was used instead of N-n-octylpyrrolidine, and the reaction was carried out at a reaction temperature of 220°C for 2 hours.
反応生成物をガスクロマトグラフで分析した結
果、エチレングリコール3.12ミリモル、エタノー
ル0.03ミリモル、メタノール2.70ミリモル、ギ酸
メチル0.33ミリモル、その他に1,2プロパンジ
オール、グリセリン、メタン、CO2など微量の成
分が生成した。 Gas chromatographic analysis of the reaction products revealed that 3.12 mmol of ethylene glycol, 0.03 mmol of ethanol, 2.70 mmol of methanol, 0.33 mmol of methyl formate, and trace amounts of other components such as 1,2 propanediol, glycerin, methane, and CO 2 were produced. .
エチレングリコールのターンオーバー数は
23.7mol/(g−atomRh)hであつた。 The turnover number of ethylene glycol is
It was 23.7 mol/(g-atomRh)h.
実施例 16
実施例11と同様のオートクレーブを使用して、
アセチルアセトナート(ビスカルボニル)ロジウ
ム1.0ミリモル、トリイソプロピルホスフイン2.0
ミリモル、N−メチルピロリジン0.5ml、N,
N′−ジメチルイミダゾリジノン5mlを仕込み、
220℃で15分間反応を行つた。Example 16 Using the same autoclave as Example 11,
Acetylacetonate (biscarbonyl) rhodium 1.0 mmol, triisopropylphosphine 2.0
mmol, N-methylpyrrolidine 0.5ml, N,
Add 5 ml of N'-dimethylimidazolidinone,
The reaction was carried out at 220°C for 15 minutes.
反応生成物をガスクロマトグラフで分析した結
果、エチレングリコール7.08ミリモル、エタノー
ル0.09ミリモル、メタノール3.48ミリモル、ギ酸
メチル0.21ミリモル、その他に微量の1,2プロ
パンジオール、グリセリン、メタン、CO2などが
生成した。この時の、エチレングリコールのター
ンオーバー数は28.3mol/(g−atomRh)hで
あつた。 Gas chromatographic analysis of the reaction products revealed that 7.08 mmol of ethylene glycol, 0.09 mmol of ethanol, 3.48 mmol of methanol, 0.21 mmol of methyl formate, and trace amounts of 1,2-propanediol, glycerin, methane, and CO 2 were produced. At this time, the turnover number of ethylene glycol was 28.3 mol/(g-atomRh)h.
実施例 17
磁気誘導撹拌装置を備えた内容積200mlのオー
トクレーブ(ハステロイC製)の内部を良く窒素
ガスで置換し、アセチルアセトナート(ビスカル
ボニル)ロジウム1.4ミリモル、トリイソプロピ
ルホスフイン7.0ミリモル、N−メチルピロリジ
ン15ml、テトラグライム45mlを仕込み、オートク
レーブ内をCO:H2=1:1の混合ガスで置換し
た後、同組成の混合ガスを圧入し520Kg/cm2の一
定圧力下、240℃で1時間、反応させた。Example 17 The inside of a 200 ml autoclave (manufactured by Hastelloy C) equipped with a magnetic induction stirring device was thoroughly replaced with nitrogen gas, and 1.4 mmol of rhodium acetylacetonate (biscarbonyl), 7.0 mmol of triisopropylphosphine, and N- After charging 15 ml of methylpyrrolidine and 45 ml of tetraglyme and replacing the inside of the autoclave with a mixed gas of CO:H 2 = 1:1, a mixed gas of the same composition was introduced under pressure and the mixture was heated at 240°C under a constant pressure of 520 kg/cm 2 . time to react.
反応終了後オートクレーブを冷却し、反応生成
物を取り出しガスクロマトグラフで分析した結
果、エチレングリコール54.50ミリモル、エタノ
ール4.55ミリモル、メタノール64.30ミリモル、
ギ酸メチル0.78ミリモル、その他に微量の1,2
プロパンジオール、グリセリン、メタン、CO2な
どが得られた。この時の、エチレングリコールの
ターンオーバー数は38.92mol/(g−atomRh)
hであつた。 After the reaction was completed, the autoclave was cooled, and the reaction products were taken out and analyzed by gas chromatography. As a result, ethylene glycol 54.50 mmol, ethanol 4.55 mmol, methanol 64.30 mmol, methanol 64.30 mmol,
Methyl formate 0.78 mmol, plus trace amounts of 1,2
Propanediol, glycerin, methane, CO2 , etc. were obtained. At this time, the turnover number of ethylene glycol is 38.92 mol/(g-atomRh)
It was h.
実施例 18
実施例13の条件でN−n−オクチルピロリジン
0.048ml、テトラグライム5.0mlを使用して反応を
行つた。Example 18 N-n-octylpyrrolidine under the conditions of Example 13
The reaction was carried out using 0.048 ml and 5.0 ml of tetraglyme.
反応生成物をガスクロマトグラフで分析した結
果、エチレングリコール2.41ミリモル、エタノー
ル0.01ミリモル、メタノール6.21ミリモル、ギ酸
メチル0.45ミリモル、その他に微量の生成物とし
て1,2プロパンジオール、グリセリン、メタ
ン、CO2などが検出された。 Gas chromatographic analysis of the reaction products revealed 2.41 mmol of ethylene glycol, 0.01 mmol of ethanol, 6.21 mmol of methanol, 0.45 mmol of methyl formate, and trace amounts of other products such as 1,2-propanediol, glycerin, methane, and CO2 . was detected.
エチレングリコールのターンオーバー数は
12.1mol/(g−atomRh)hであつた。 The turnover number of ethylene glycol is
It was 12.1 mol/(g-atomRh)h.
実施例 19
実施例13の条件でN−n−オクチルピロリジン
0.12ml、テトラグライム5.0mlを使用して反応を
行つた。Example 19 N-n-octylpyrrolidine under the conditions of Example 13
The reaction was carried out using 0.12 ml and 5.0 ml of tetraglyme.
反応生成物をガスクロマトグラフで分析した結
果、エチレングリコール3.13ミリモル、エタノー
ル0.01ミリモル、メタノール5.82ミリモル、ギ酸
メチル0.39ミリモル、その他に微量の生成物とし
て1,2プロパンジオール、グリセリン、メタ
ン、CO2などが検出された。 Gas chromatography analysis of the reaction products revealed 3.13 mmol of ethylene glycol, 0.01 mmol of ethanol, 5.82 mmol of methanol, 0.39 mmol of methyl formate, and trace amounts of other products such as 1,2-propanediol, glycerin, methane, and CO2 . was detected.
エチレングリコールのターンオーバー数は
15.7mol/(g−atomRh)hであつた。 The turnover number of ethylene glycol is
It was 15.7 mol/(g-atomRh)h.
本発明の方法によれば、従来の触媒系では実施
することのできなかつたような高い収率でエチレ
ングリコールやエタノールのようなC2アルコー
ルを製造することが可能である。
According to the method of the present invention, it is possible to produce C2 alcohols such as ethylene glycol and ethanol in high yields that were not possible with conventional catalyst systems.
Claims (1)
素と水素を反応させる際に反応系に下記の式(1)
(式中、Rはアルキル基又はアルキル基の一部が
OH基で置換されたヒドロキシアルキル基であ
り、R′はH、アルキル基又はヒドロキシアルキ
ル基である)で示されるピロリジン類を存在させ
ること(但し、トリアルキルホスフインオキシド
を併用する場合を除く)を特徴とするエチレング
リコールおよびエタノールの製造方法。 [Claims] 1. When carbon monoxide and hydrogen are reacted using a rhodium-containing catalyst, the following formula (1) is added to the reaction system:
(In the formula, R is an alkyl group or a part of the alkyl group is
The presence of a pyrrolidine represented by a hydroxyalkyl group substituted with an OH group, where R' is H, an alkyl group, or a hydroxyalkyl group (unless trialkylphosphine oxide is used in combination) A method for producing ethylene glycol and ethanol, characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149253A JPS635043A (en) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | Production of 2c alcohol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149253A JPS635043A (en) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | Production of 2c alcohol |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635043A JPS635043A (en) | 1988-01-11 |
| JPS641452B2 true JPS641452B2 (en) | 1989-01-11 |
Family
ID=15471217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61149253A Granted JPS635043A (en) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | Production of 2c alcohol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS635043A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02135050A (en) * | 1988-11-12 | 1990-05-23 | Urashima Shokuhin Kogyo Kk | Preparation of sheet food composed mainly of cheese |
| CN103537282B (en) * | 2013-10-11 | 2016-04-06 | 浙江大学 | For the synthesis of gas synthesizing alcohol methanogenic rhodium base catalyst in parallel and preparation method thereof |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP61149253A patent/JPS635043A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS635043A (en) | 1988-01-11 |
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