FR2587027A1 - Process for the production of carboxylic acid esters by carbonylation of alcohols - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé de conversion d'un alcool contenant n atomes de carbone (n étant un nombre entier de l à 20) en un produit contenant l'acide organique correspondant contenant n + 1 atome de carbone et/ou l'ester de l'alcool contenant n atome de carbone avec ledit acide organique.The present invention relates to a process for converting an alcohol containing n carbon atoms (n being an integer from 1 to 20) into a product containing the corresponding organic acid containing n + 1 carbon atom and / or the ester alcohol containing n carbon atom with said organic acid.
Ce procédé consiste à faire réagir un alcool, en phase liquide, avec un gaz contenant du monoxyde de carbone en présence d'un catalyseur renfermant du cobalt ou au moins un composé de cobalt associé à du titane ou à au moins un composé de titane.This process consists in reacting an alcohol, in the liquid phase, with a gas containing carbon monoxide in the presence of a catalyst containing cobalt or at least one cobalt compound associated with titanium or at least one titanium compound.
Les procédés de carbonylation d'alcools en acides ou leurs esters sont bien connus ; le plus utilisé est la carbonylation du méthanol en acide acétique et/ou en acétate de méthyle. De nombreux catalyseurs ont été proposés pour réaliser cette transformation. Ils font le plus souvent appel, mis à part les procédés de catalyse acide, à des catalyseurs comprenant des complexes carbonyle des métaux de transition, dont l'activité est le plus souvent assez faible, malgré des conditions opératoires sévères. C'est ainsi que par exemple, le dicobalt octacarbonyle est généralement employé sous une pression partielle de monoxyde de carbone allant jusqu'à 65 idPa et à une température de l'ordre de 2500C.The processes for carbonylation of alcohols to acids or their esters are well known; the most used is the carbonylation of methanol into acetic acid and / or methyl acetate. Many catalysts have been proposed to achieve this transformation. They usually use, apart from the acid catalysis processes, catalysts comprising carbonyl complexes of transition metals, the activity of which is most often quite low, despite severe operating conditions. For example, dicobalt octacarbonyl is generally used under a partial pressure of carbon monoxide of up to 65 idPa and at a temperature of the order of 2500C.
L'introduction dans la formule catalytique d'un activateur composé par un dérivé halogéné, et en particulier par un dérivé iodé, a permis dans une certaine mesure, de pallier le manque d'activité des métaux carbonyles.The introduction into the catalytic formula of an activator composed by a halogenated derivative, and in particular by an iodized derivative, made it possible to a certain extent, to compensate for the lack of activity of carbonyl metals.
La littérature mentionne ainsi un grand nombre de compositions catalytiques utilisables en solution, et contenant, associés à un ou plusieurs dérivés iodés, des complexes variés de métaux, par exemple de cobalt FR-A-2 440 349, US-A-4 133 963, DE-A-2 303 271 ; de rhodium
US-A-3 769 329 et US-A-4 102 920 ; de divers métaux nobles : iridium, ruthénium, palladium ou platine FR-A-1 573 130 et US-A-3 772 380 ; de nickel US-A-2 593 440, US-A-2 729 651, US-A-2 739 169, EP-A-18 927, EP-A-39 052, et FR-A-2 540 861.The literature thus mentions a large number of catalytic compositions which can be used in solution and which contain, associated with one or more iodinated derivatives, various complexes of metals, for example of cobalt FR-A-2 440 349, US-A-4 133 963 , DE-A-2 303 271; rhodium
US-A-3,769,329 and US-A-4,102,920; various noble metals: iridium, ruthenium, palladium or platinum FR-A-1,573,130 and US-A-3,772,380; nickel US-A-2,593,440, US-A-2,729,651, US-A-2,739,169, EP-A-18,927, EP-A-39,052, and FR-A-2,540,861.
Tous ces catalyseurs présentent un certain nombre de désavantages, parmi lesquels on peut citer l'instabilité due en particulier à la décomposition des composés carbonylemétalliques ou le manque de sélectivité dû en particulier à la sévérité des conditions opératoires necessaires à~L'obtention d'une activité raisonnable, comme c'est le cas avec des métaux tels que le nickel ou le cobalt.All these catalysts have a certain number of disadvantages, among which we can cite the instability due in particular to the decomposition of carbonylmetallic compounds or the lack of selectivity due in particular to the severity of the operating conditions necessary for obtaining a reasonable activity, as is the case with metals such as nickel or cobalt.
Toutes les compositions catalytiques contenant de l'iode ou des dérivés iodés ont également en commun l'inconvénient de provoquer généralement une corrosion importante des matériaux habituels et nécessitent l'utilisation d'alliages spéciaux coûteux (JP-B-7844446).All the catalytic compositions containing iodine or iodine derivatives also have the disadvantage of generally causing significant corrosion of usual materials and require the use of expensive special alloys (JP-B-7844446).
D'autre part, le risque de pollution des produits de carbonylation par des traces de composés iodés impose généralement des opérations de purification complexes.On the other hand, the risk of pollution of carbonylation products by traces of iodinated compounds generally requires complex purification operations.
I1 a maintenant été trouvé, et c'est l'objet de la présente invention, que la plupart des inconvénients précédents peuvent être largement évités en utilisant une composition catalytique comprenant du cobalt ou au moins un composé de cobalt et du titane ou au moins un composé de titane, pour carbonyler un alcool contenant n atomes de carbone,en un produit comprenant l'ester de cet alcool avec l'acide contenant n + 1 atomes de carbone. I1 est ensuite aisé, si on le désire, de passer de cet ester à l'acide libre, ou à un mélange de l'ester avec l'acide, par des méthodes bien connues, par exemple par hydrolyse. It has now been found, and it is the object of the present invention, that most of the foregoing disadvantages can be largely avoided by using a catalytic composition comprising cobalt or at least one cobalt and titanium compound or at least one titanium compound, for carbonylating an alcohol containing n carbon atoms, into a product comprising the ester of this alcohol with the acid containing n + 1 carbon atoms. It is then easy, if desired, to pass from this ester to the free acid, or to a mixture of the ester with the acid, by well known methods, for example by hydrolysis.
La composition catalytique employée dans la présente invention comprend avantageusement un composé de cobalt. Le composé de cobalt employé pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention peut être introduit dans le milieu réactionnel par exemple sous forme de complexes carbonyles du cobalt ou de leurs sels tels que le dicobalt octacarbonyle, l'hydrure de cobalt tétracarbonyle, les sels de l'anion tétracarbonyle cobaltate, par exemple ceux de formule Co(RaOH) 6++ tCo(CO) 4] 2 dans laquelle R a OH représente un alcool, ou sous forme d'acétate de cobalt, ou de tout composé de cobalt généralement utilisé dans les réactions dites "oxo", conduisant à la formation in situ d'un complexe carbonyle du cobalt dans les conditions de la réaction.Des ligands peuvent éventuellement être utilisés avec le composé de cobalt, par exemple des amines, des phosphines, des arsines, des stibines ou des ligands hydrocarbonés, soit en mélange, soit sous forme d'un complexe préparé au préalable.The catalytic composition used in the present invention advantageously comprises a cobalt compound. The cobalt compound used for implementing the process according to the present invention can be introduced into the reaction medium, for example in the form of carbonyl complexes of cobalt or of their salts such as dicobalt octacarbonyl, cobalt hydride tetracarbonyl, salts of the tetracarbonyl cobaltate anion, for example those of formula Co (RaOH) 6 ++ tCo (CO) 4] 2 in which R a OH represents an alcohol, or in the form of cobalt acetate, or of any compound of cobalt generally used in so-called "oxo" reactions, leading to the in situ formation of a carbonyl complex of cobalt under the reaction conditions. Ligands can optionally be used with the cobalt compound, for example amines, phosphines , arsines, stibines or hydrocarbon ligands, either as a mixture or as a complex prepared beforehand.
La concentration du composé de cobalt dans le milieu réactionnel peut varier largement, elle est avantageusement telle que le rapport molaire nombre de moles d'alcool au nombre d'atomes de cobalt (alcool/Co) soit de 10 : 1 à 50000 : 1 et de préférence de 50 : 1 à 5000 : 1 et d'une manière la plus préférée de 50 : 1 à 500 : 1.The concentration of the cobalt compound in the reaction medium can vary widely, it is advantageously such that the molar ratio number of moles of alcohol to the number of cobalt atoms (alcohol / Co) is from 10: 1 to 50,000: 1 and preferably from 50: 1 to 5000: 1 and most preferably from 50: 1 to 500: 1.
La composition catalytique de la présente invention comprend du titane qui peut être introduit sous forme d'un composé soluble ou insoluble dans le milieu réactionnel. Le titane peut également être déposé sur un support.The catalytic composition of the present invention comprises titanium which can be introduced in the form of a compound which is soluble or insoluble in the reaction medium. Titanium can also be deposited on a support.
Le composé de titane utilisable selon la présente invention peut être introduit dans le milieu réactionnel par exemple sous la forme d'un complexe de titane de formule générale
Ti (OR) (OR') L
4-x-y x y dans laquelle R et R' représentent indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène ou un radical hydrocarbylé ayant par exemple de 1 à 30 atomes de carbone.Parmi les groupes hydrocarbyles on peut citer à titre d'exemple les groupes alkyles ayant de 1 à 20 atomes de carbone, les groupes cycloalkyles ayant de 3 à 12 atomes de carbone, les groupes aryles ayant de 6 à 20 atomes de carbone, et les groupes aralkyles ayant de 7 à 20 atomes de carbone,
L représente un ligand coordonné au titane par un hétéroatome par exemple un atome d'oxygène ou d'halogène, ou un ligand hydrocarboné, comme par exemple un anion cyclopentadiènyle ou cyclopentadiènyle substitué, x et y sont des nombres entiers de O à 4 tels que la somme x + y soit inférieure ou égale à 4.The titanium compound which can be used according to the present invention can be introduced into the reaction medium, for example in the form of a titanium complex of general formula
Ti (OR) (OR ') L
4-xy xy in which R and R ′ represent, independently of one another, a hydrogen atom or a hydrocarbyl radical having, for example, from 1 to 30 carbon atoms. example: alkyl groups having from 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl groups having from 3 to 12 carbon atoms, aryl groups having from 6 to 20 carbon atoms, and aralkyl groups having from 7 to 20 carbon atoms ,
L represents a ligand coordinated to titanium by a heteroatom for example an oxygen or halogen atom, or a hydrocarbon ligand, such as for example a cyclopentadienyl or substituted cyclopentadienyl anion, x and y are integers from O to 4 such that the sum x + y is less than or equal to 4.
A titre exemple de ligand L on peut citer les halogènures, l'acétylacétonate, les acétylacétonates substitués et les carboxylates.Mention may be made, as example of ligand L, of halides, acetylacetonate, substituted acetylacetonates and carboxylates.
On peut citer à titre d'exemple de composé du titane, et sans que la liste soit limitative : les tétraalkyltitanates ayant par exemple de 4 à 80 atomes de carbone tels que le tétraméthyle titanate, le tétraisopropyle titanate, le tétra n-butyle titanate, les acétylacétonatoalkoxytitanes par exemple, le his(acétylacétonato) diisopropoxytitane, l'hydroxyde de titane obtenu de préférence par hydrolyse du tétrachlorure de titane en milieu ammoniacal. Le composé de titane peut indifféremment être soluble ou insoluble dans le milieu réactionnel. Il peut par exemple être mis en oeuvre sur un support organique ou minéral, comme du polystyrène réticulé, de la silice, de l'alumine, du charbon actif. Lorsqu'on emploie un support le titane est généralement déposé par toute méthode bien connue de l'Homme du métier, par exemple par imprégnation ou par greffage chimique. La concentration du composé de titane dans le milieu réactionnel peut varier largement, elle est avantageusement telle que le rapport molaire nombre de moles d'alcool au nombre d'atomes de titane soit de 5 : 1 à 5000 : 1 et de préférence 10 : 1 à 500 : 1 et d'une manière la plus préférée de 15 : 1 à 100 : 1.Mention may be made, as an example of a titanium compound, and without the list being exhaustive: tetraalkyltitanates having for example from 4 to 80 carbon atoms such as tetramethyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetra n-butyl titanate, acetylacetonatoalkoxytitanes for example, his (acetylacetonato) diisopropoxytitane, titanium hydroxide preferably obtained by hydrolysis of titanium tetrachloride in an ammoniacal medium. The titanium compound can either be soluble or insoluble in the reaction medium. It can for example be used on an organic or inorganic support, such as crosslinked polystyrene, silica, alumina, activated carbon. When a support is used, the titanium is generally deposited by any method well known to those skilled in the art, for example by impregnation or by chemical grafting. The concentration of the titanium compound in the reaction medium can vary widely, it is advantageously such that the molar number of moles of alcohol to the number of titanium atoms is from 5: 1 to 5000: 1 and preferably 10: 1 at 500: 1 and most preferably from 15: 1 to 100: 1.
Le milieu réactionnel de carbonylation est en général constitué par l'alcool réactionnel ou son mélange avec l'ester produit.The carbonylation reaction medium generally consists of the reaction alcohol or its mixture with the ester produced.
La réaction peut être effectuée en absence de solvant ou en présence d'un solvant. Tout solvant présentant des propriétés d'inertie chimique et de stabilité dans les conditions de la réaction peut être employé. On peut par exemple employer-un hydrocarbure aliphatique ou aromatique, un éther, un amide.The reaction can be carried out in the absence of solvent or in the presence of a solvent. Any solvent having properties of chemical inertness and stability under the reaction conditions can be used. It is possible, for example, to employ an aliphatic or aromatic hydrocarbon, an ether, an amide.
Parmi les solvants on peut citer à titre d'exemple : le toluène, l'hexane, l'heptane, le diéthyléther, le dioxane, le tétrahydrofuranne et l'acétamide.Examples of solvents that may be mentioned include: toluene, hexane, heptane, diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran and acetamide.
Les alcools que l'on emploie sont choisis dans le groupe formé par les alcools comportant de 1 à 20 atomes de carbone dans leur molécule et un ou plusieurs groupes hydroxyles.The alcohols which are used are chosen from the group formed by alcohols having from 1 to 20 carbon atoms in their molecule and one or more hydroxyl groups.
Parmi les alcools, on emploie avantageusement des alcools saturés aliphatiques ayant de préférence de 1 à 10 atomes de carbone, des alcools cycloaliphatiques ayant de préférence de 3 à 15 atomes de carbone, des alcools aromatiques ayant de préférence de 6 à 14 atomes de carbone ou des alcools araliphatiques ayant par exemple de 7 à 15 atomes de carbone et de préférence de 7 à 12 atomes de carbone. On emploie de préférence des alcools monohydroxylés aliphatiques saturés.Among the alcohols, saturated aliphatic alcohols are preferably used having preferably from 1 to 10 carbon atoms, cycloaliphatic alcohols preferably having from 3 to 15 carbon atoms, aromatic alcohols preferably having from 6 to 14 carbon atoms or araliphatic alcohols having for example from 7 to 15 carbon atoms and preferably from 7 to 12 carbon atoms. Preferably saturated aliphatic monohydric alcohols are used.
Comme exemple spécifiques d'alcools on peut citer le méthanol et l'éthanol.As specific examples of alcohols, mention may be made of methanol and ethanol.
L'emploi du système catalytique de la présente invention contenant du cobalt et du titane permet d'obtenir des esters avec des rendements acceptables en l'absence d'iode ou de composé iodé. I1 est cependant possible d'effectuer la réaction en présence d'iode ou d'un composé iodé minéral ou organique.The use of the catalytic system of the present invention containing cobalt and titanium makes it possible to obtain esters with acceptable yields in the absence of iodine or of iodized compound. It is however possible to carry out the reaction in the presence of iodine or an inorganic or organic iodine compound.
La réaction de carbonylation est effectuée en présence d'une phase liquide, de préférence dans des conditions substantiellement anhydres dans la phase de démarrage. La teneur en eau résiduelle dans le mélange initial de réaction sera généralement inférieure à environ 5% en poids et de préférence inférieure à 1:d en poids. Généralement la réaction est amorcée en présence de très faible teneur en eau au départ, ce qui peut nécessiter le séchage préalable des composés mis en jeu et éventuellement du solvant. The carbonylation reaction is carried out in the presence of a liquid phase, preferably under substantially anhydrous conditions in the start-up phase. The residual water content in the initial reaction mixture will generally be less than about 5% by weight and preferably less than 1: d by weight. Generally the reaction is initiated in the presence of very low water content at the start, which may require the prior drying of the compounds involved and possibly the solvent.
Les conditions de température et de pression, bien que variables en fonction de l'alcool mis en jeu, du système catalytique et des autres constituants du milieu réactionnel sont choisies pour assurer une vitesse de réaction raisonnable dans les zones suivantes - température d'environ 50 à environ 2500C et de préférence environ
120 à environ 22O0C, - pression partielle de monoxyde de carbone d'environ 5 à environ 40
mégapascals (MPa) et de préférence d'environ 5 à 30 MPa et d'une
manière particulièrement préférée d'environ 8 à environ 20 MPa.The temperature and pressure conditions, although variable depending on the alcohol involved, the catalytic system and the other constituents of the reaction medium are chosen to ensure a reasonable reaction rate in the following zones - temperature of about 50 at about 2500C and preferably about
120 to approximately 220 ° C., partial pressure of carbon monoxide from approximately 5 to approximately 40
megapascals (MPa) and preferably around 5 to 30 MPa and a
particularly preferably from about 8 to about 20 MPa.
Le gaz contenant du monoxyde de carbone est de préférence du monoxyde de carbone essentiellement pur, tel qu'il se présente dans le commerce. Toutefois la présence d'impuretés telles que par exemple du dioxyde de carbone, de l'azote ou du méthane même en quantité relativement importante n'est pas nuisible. I1 est préférable que le gaz employé ne contienne pas d'hydrogène, cependant une infime quantité d'hydrogène peut être tolérée.The gas containing carbon monoxide is preferably essentially pure carbon monoxide, as it is available commercially. However, the presence of impurities such as for example carbon dioxide, nitrogen or methane even in relatively large amounts is not harmful. It is preferable that the gas used does not contain hydrogen, however a tiny amount of hydrogen can be tolerated.
Les exemples suivants illustrent l'invention, sans en limiter la portée.The following examples illustrate the invention without limiting its scope.
Dans les exemples la conversion de l'alcool est exprimée en % molaire et le rendement en produits est en moles pourcent. Le gaz employé est du monoxyde de carbone essentiellement pur.In the examples, the alcohol conversion is expressed in mol% and the yield of products is in mole percent. The gas used is essentially pure carbon monoxide.
EXEMPLE 1
Dans un autoclave en acier inoxydable d'un volume utile de 300ml, équipé d'une régulation de température avec chauffage électrique et d'une agitation à entraînement magnétique, on introduit l,3g de Co2 (C )8 (7,6 milliatomes (mat.) de Co), lOg de bis(acétylacétonato) diisopropoxytitane commercial (soit 20,6 mat. de Ti) et 40,5g de méthanol. L'autoclave est fermé et purgé par du monoxyde de carbone essentiellement pur, puis on établit une pression de monoxyde de carbone égale à 12 MPa. EXAMPLE 1
Into a stainless steel autoclave with a useful volume of 300 ml, equipped with a temperature control with electric heating and a stirring with magnetic drive, 1.3 g of Co2 (C) 8 (7.6 milliatomes ( mat.) of Co), 10 g of commercial bis (acetylacetonato) diisopropoxytitanium (ie 20.6 mat. of Ti) and 40.5 g of methanol. The autoclave is closed and purged with essentially pure carbon monoxide, then a carbon monoxide pressure equal to 12 MPa is established.
La température est alors portée à 1650C pendant 16 heures. La pression maximale observée est de 18,2 MPa. Après refroidissement, l'autoclave est dégazé et les produits de réaction sont analysés par chromatographie en phase vapeur (CPV). La conversion du méthanol est de 36,5%. Le rendement en acétate de méthyle est de 27,4%.The temperature is then brought to 1650C for 16 hours. The maximum pressure observed is 18.2 MPa. After cooling, the autoclave is degassed and the reaction products are analyzed by vapor phase chromatography (CPV). The methanol conversion is 36.5%. The yield of methyl acetate is 27.4%.
EXEMPLE 2
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 0,6g de Co2(CO)8 (3,5 mat. de Co), 36,ex de bis(acétylacétonato) diisopropoxytitane commercial (soit 76 mat. de Ti) et 41,4g de méthanol. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 11 MPa. La température est portée à 1500C pendant 14 heures. La conversion du méthanol est de 50,40/0: Le rendement en acétate de méthyle est de 49,8%.EXAMPLE 2
In the same apparatus as in Example 1, 0.6 g of Co2 (CO) 8 (3.5 mat. Of Co), 36, ex of bis (acetylacetonato) diisopropoxytitane (ie 76 mat. Of Ti) is introduced. and 41.4 g of methanol. The carbon monoxide pressure is cold set to 11 MPa. The temperature is raised to 1500C for 14 hours. The methanol conversion is 50.40 / 0: The yield of methyl acetate is 49.8%.
EXEMPLE 3 (comparatif)
Cet exemple ne fait pas partie de l'invention et est destiné à montrer l'effet bénéfique du composé de titane.EXAMPLE 3 (comparative)
This example is not part of the invention and is intended to show the beneficial effect of the titanium compound.
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 0,6g de
Co2 (CO)8 (3,5 mat. de Co) et 41,4g de méthanol. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 11 MPa, La température est portée à 1500C pendant 14 heures. La conversion du méthanol est de 10,2%. Le rendement en acétate de méthyle est de 7,8%.In the same apparatus as in Example 1, 0.6 g of
Co2 (CO) 8 (3.5 mat. Of Co) and 41.4 g of methanol. The carbon monoxide pressure is cold set at 11 MPa, The temperature is brought to 1500C for 14 hours. The conversion of methanol is 10.2%. The yield of methyl acetate is 7.8%.
EXEMPLE 4
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 7,9g de bis(acétylacétonato) diisopropoxytitane, (16,27 mat. de Ti), puis 7 mat. de cobalt sous forme de Co (CH30H)6 Co(CO)4J 2 en solution dans 4C,lg de méthanol. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 8 XPa et la température est ensuite portée à 160 C pendant 7 heures. La conversion du méthanol est de 30,9%. Le rendement en acétate de méthyle est de 23,2. EXAMPLE 4
In the same apparatus as in Example 1, 7.9 g of bis (acetylacetonato) diisopropoxytitanium, (16.27 mat. Of Ti), and then 7 mat are introduced. of cobalt in the form of Co (CH30H) 6 Co (CO) 4J 2 in solution in 4C, 1 g of methanol. The carbon monoxide pressure is set cold at 8 XPa and the temperature is then brought to 160 C for 7 hours. The methanol conversion is 30.9%. The yield of methyl acetate is 23.2.
EXEMPLE 5
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 1,2g de Co2 (C )8 (7,0 mat. de Co) puis 20 mat. de titane sous forme d'hydroxyde de titane, fraîchement préparé par hydrolyse de Ti Cl4 en milieu aqueux ammoniacal, mis en suspension dans 48,2g de méthanol. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 12 MPa et la température est ensuite portée à 1600C pendant 14 heures. La conversion du méthanol est de 24%. Le rendement en acétate de méthyle est de 17,8%.EXAMPLE 5
In the same apparatus as in Example 1, 1.2 g of Co2 (C) 8 (7.0 mat. Of Co) are introduced and then 20 mat. of titanium in the form of titanium hydroxide, freshly prepared by hydrolysis of Ti Cl4 in an aqueous ammonia medium, suspended in 48.2 g of methanol. The carbon monoxide pressure is cold set at 12 MPa and the temperature is then brought to 1600C for 14 hours. The methanol conversion is 24%. The yield of methyl acetate is 17.8%.
EXEMPLE 6
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 1,2g de Co2 (CO)8 (7 mat. de Co), 2,6g de bis(benzoylacétonato) diméthoxytitane (20 mat. de Ti) et 40,4g de méthanol. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 12 MPa et la température est ensuite portée à 1600C pendant 7 heures. La conversion du méthanol est de 22,7%. Le rendement en acétate de méthyle est de 15,6%.EXAMPLE 6
In the same apparatus as in Example 1, 1.2 g of Co2 (CO) 8 (7 mat. Of Co), 2.6 g of bis (benzoylacetonato) dimethoxytitanium (20 mat. Of Ti) and 40.4 g are introduced. methanol. The carbon monoxide pressure is cold set at 12 MPa and the temperature is then brought to 1600C for 7 hours. The methanol conversion is 22.7%. The yield of methyl acetate is 15.6%.
EXEMPLE 7
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1 on introduit 0,6g de C 2 (CO)8 (3,5 mat. de Co), 34g de tétra n-butyletitanate (100 mat. de
Ti) et 41,lg de méthanol. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 12 MPa et la température est ensuite portée à 1700C pendant 7 heures. La conversion du méthanol est de 33,6%. Le rendement en acétate de méthyle est de 33,6%.EXAMPLE 7
In the same apparatus as in Example 1, 0.6 g of C 2 (CO) 8 (3.5 m of Co) is introduced, 34 g of tetra n-butyletitanate (100 m of
Ti) and 41.1 g of methanol. The carbon monoxide pressure is cold set to 12 MPa and the temperature is then brought to 1700C for 7 hours. The methanol conversion is 33.6%. The yield of methyl acetate is 33.6%.
EXEMPLE 8
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 1,2g de C 2 (CO)8 (7 mat. de Co), 6,lg de lactate de titane (préparé suivant la méthode décrite dans US-A-2 870 181) et 39,3g de méthanol. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 12 MPa et la température est ensuite portée à 1600C pendant 14 heures. La conversion du méthanol est de 30,4% et le rendement en acétate de méthyle est de 19%.EXAMPLE 8
In the same apparatus as in Example 1, 1.2 g of C 2 (CO) 8 (7 mat. Of Co), 6.1 g of titanium lactate (prepared according to the method described in US-A-2) are introduced. 870,181) and 39.3g of methanol. The carbon monoxide pressure is cold set at 12 MPa and the temperature is then brought to 1600C for 14 hours. The methanol conversion is 30.4% and the yield of methyl acetate is 19%.
EXEMPLE 9
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1 on introduit 3,6g de Co2 (C )8 (21 mat. de Co), 21,2g de méthanol et 10,3g de tétraméthyle titanate (60 mat. de Ti) qui reste en suspension. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 12 MPa et la température est ensuite portée à 1600C pendant 7 heures. Après refroidissement, et sans ouvrir le réacteur, on soutire 93,3g de produit liquide. Celui-ci contient 20 ppm en poids de titane. Le rendement en acétate de méthyle est de 15,2%.EXAMPLE 9
In the same apparatus as in Example 1, 3.6 g of Co2 (C) 8 (21 mat. Of Co), 21.2 g of methanol and 10.3 g of tetramethyl titanate (60 mat. Of Ti) are introduced. in suspension. The carbon monoxide pressure is cold set at 12 MPa and the temperature is then brought to 1600C for 7 hours. After cooling, and without opening the reactor, 93.3 g of liquid product are withdrawn. This contains 20 ppm by weight of titanium. The yield of methyl acetate is 15.2%.
Sur le mélange réactionnel qui reste dans le réacteur, on introduit une deuxième charge constituée par 136,2g de méthanol et 4,lg de Co2 (C )8 (23,8 mat. de Co). La carbonylation est effectuée dans les mêmes conditions que pour la première charge (12 MPa de CO à froid, 16O0C pendant 7 heures). On soutire 136,4g de produit liquide. Le rendement en acétate de méthyle est de 9,1%.On the reaction mixture which remains in the reactor, a second charge is introduced consisting of 136.2 g of methanol and 4.1 g of Co2 (C) 8 (23.8 mat. Of Co). The carbonylation is carried out under the same conditions as for the first charge (12 MPa of cold CO, 16O0C for 7 hours). 136.4 g of liquid product are drawn off. The yield of methyl acetate is 9.1%.
On introduit ensuite une troisième charge de 89,5g de méthanol et 3,4g de Co2 (CO)8 (20 mat. de Co). La carbonylation est effectuée dans les mêmes conditions que pour la première charge. On soutire 97,7g de produit liquide. Le rendement en acétate de méthyle est de 9,9X. A third charge of 89.5 g of methanol and 3.4 g of Co2 (CO) 8 (20 mat. Of Co) is then introduced. Carbonylation is carried out under the same conditions as for the first charge. 97.7 g of liquid product are drawn off. The yield of methyl acetate is 9.9X.
On introduit une quatrième charge. de 106g de méthanol et 3,4g de Co2 (C )8 (20 mat. de Co). La carbonylation est effectuée dans les mêmes conditions que pour la première charge. On soutire 110,7g de produit liquide. Le rendement en acétate de méthyle est de 8,9%. A fourth charge is introduced. 106g of methanol and 3.4g of Co2 (C) 8 (20 mat. of Co). Carbonylation is carried out under the same conditions as for the first charge. 110.7 g of liquid product are drawn off. The yield of methyl acetate is 8.9%.
On introduit une cinquième charge de 83,3g de méthanol et 3,3g de Co2 (CO)8 (19,6 mat. de Co). La carbonylation est effectuée dans les mêmes conditions que pour la première charge. Le réacteur est alors ouvert et on recueille au total 137,4g de produit liquide contenant du solide en suspension. Le rendement en acétate de méthyle est de 10,4%.A fifth charge of 83.3 g of methanol and 3.3 g of Co2 (CO) 8 (19.6 mat. Of Co) is introduced. Carbonylation is carried out under the same conditions as for the first charge. The reactor is then opened and a total of 137.4 g of liquid product containing suspended solid is collected. The yield of methyl acetate is 10.4%.
Cet exemple montre qu'il est possible de réutiliser plusieurs fois un titanate insoluble dans le milieu réactionnel, comme le titanate de méthyle, et que l'activité reste constante au cours des charges successives.This example shows that it is possible to reuse several times a titanate insoluble in the reaction medium, such as methyl titanate, and that the activity remains constant during successive charges.
EXEMPLE 10
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 1,2g de C 2 (CO)8 (7 mat. de Co), 0,56 ml de pyridine (7 mmoles), 3,44g de tétraméthyle titanate (20 mat. de Ti) et 43,5g de méthanol. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 11,6 MPa et la température est ensuite portée à 1600C pendant 7 heures. La conversion du méthanol est de 25,1% et le rendement en acétate de méthyle est de 15,2%.EXAMPLE 10
In the same apparatus as in Example 1, 1.2 g of C 2 (CO) 8 (7 mat. Of Co), 0.56 ml of pyridine (7 mmol), 3.44 g of tetramethyl titanate (20 Ti) and 43.5 g of methanol. The carbon monoxide pressure is set cold to 11.6 MPa and the temperature is then brought to 1600C for 7 hours. The methanol conversion is 25.1% and the yield of methyl acetate is 15.2%.
EXEMPLE 11
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 1,2g de C 2 (CO)8 (7 mat. de Co), 1,42g de tri-n-butylphosphine (7 mmoles), 3,44g de tétraméthyle titanate (20 mat. de Ti) et 42,7g de méthanol.EXAMPLE 11
In the same apparatus as in Example 1, 1.2 g of C 2 (CO) 8 (7 mat. Of Co), 1.42 g of tri-n-butylphosphine (7 mmol), 3.44 g of tetramethyl are introduced. titanate (20 mat. of Ti) and 42.7 g of methanol.
La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 12 MPa et la température est ensuite portée à 16O0C pendant 7 heures. La conversion du méthanol est de 30,2% et le rendement en acétate de méthyle est de 20%.The carbon monoxide pressure is cold set to 12 MPa and the temperature is then brought to 16O0C for 7 hours. The methanol conversion is 30.2% and the yield of methyl acetate is 20%.
EXEMPLE 12
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 1,2g de Co2 (CO)8 (7 mat. de Co), 3,44g de tétraméthyle titanate (20 mat. de
Ti), 34,2g de toluène comme solvant et 13,5g de méthanol. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 12 MPa et la température est ensuite portée à 1600C pendant 7 heures. La conversion du méthanol est de 29% et le rendement en acétate de méthyle est de 16%.EXAMPLE 12
In the same apparatus as in Example 1, 1.2 g of Co2 (CO) 8 (7 mat. Of Co), 3.44 g of tetramethyl titanate (20 mat. Of
Ti), 34.2 g of toluene as solvent and 13.5 g of methanol. The carbon monoxide pressure is cold set at 12 MPa and the temperature is then brought to 1600C for 7 hours. The conversion of methanol is 29% and the yield of methyl acetate is 16%.
EXEMPLE 13
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 1,2g de
Co2(CO)8 (7 mat. de Co), 3,44g de tétraméthyle titanate (20 mat. de
Ti), 33,9g de tétrahydrofuranne comme solvant et 14,5g de méthanol. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 12 MPa et la température est ensuite portée à 1600C pendant 7 heures. La conversion du méthanol est de 38 S et le rendement en acétate de méthyle est de 27%.EXAMPLE 13
In the same apparatus as in Example 1, 1.2 g of
Co2 (CO) 8 (7 mat. Of Co), 3.44 g of tetramethyl titanate (20 mat. Of
Ti), 33.9 g of tetrahydrofuran as solvent and 14.5 g of methanol. The carbon monoxide pressure is cold set at 12 MPa and the temperature is then brought to 1600C for 7 hours. The methanol conversion is 38% and the yield of methyl acetate is 27%.
EXEMPLE 14 15g de silice (S = 300 m/g) sont lavés à l'acide nitrique, calcinés à l'air à 450ut, puis refroidi sous azote. On y ajoute 70 ml d'heptane distillé et désaéré, puis 34g (100 mmoles) de tétra-n-butyle titanate.EXAMPLE 14 15g of silica (S = 300 m / g) are washed with nitric acid, calcined in air at 450ut, then cooled under nitrogen. 70 ml of distilled and deaerated heptane are added thereto, then 34 g (100 mmol) of tetra-n-butyl titanate.
On distille l'azéotrope "heptane-l butanol" à 930C. Le solide est ensuite recueilli par filtration, puis lavé par 2 fois avec 30 ml de pentane, puis séché sous vide à 400C.The azeotrope "heptane-l butanol" is distilled at 930C. The solid is then collected by filtration, then washed twice with 30 ml of pentane, then dried under vacuum at 400C.
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 2,4g de
Co2(CO)8 (14 mat. de Co), le titanate supporté sur silice préparé ci-dessus et 79,2g de méthanol. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 12 MPa et la température est ensuite portée à 16O0C pendant 14 heures. Le rendement en acétate de méthyle est de 13,6%. La conversion du méthanol est de 20%. In the same apparatus as in Example 1, 2.4 g of
Co2 (CO) 8 (14 mat. Of Co), the titanate supported on silica prepared above and 79.2 g of methanol. The carbon monoxide pressure is cold set at 12 MPa and the temperature is then brought to 16O0C for 14 hours. The yield of methyl acetate is 13.6%. The conversion of methanol is 20%.
EXEMPLE 15
Dans le même appareillage que dans l'exemple 1, on introduit 1,2g de
Co2(C0)8 (7 mat. de Co), 10g de bis(acétyl-acétonato) diisopropoxytitane (20,5 mat. de Ti), et 43,5g d'éthanol. La pression de monoxyde de carbone est réglée à froid à 12 MPa et la température est ensuite portée à 1600C pendant 7 heures. Le rendement en propionate d'éthyle est de 5,5%. La conversion de méthanol est de 18%. EXAMPLE 15
In the same apparatus as in Example 1, 1.2 g of
Co2 (CO) 8 (7 mat. Of Co), 10 g of bis (acetyl-acetonato) diisopropoxytitane (20.5 mat. Of Ti), and 43.5 g of ethanol. The carbon monoxide pressure is cold set at 12 MPa and the temperature is then brought to 1600C for 7 hours. The yield of ethyl propionate is 5.5%. The methanol conversion is 18%.
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FR8513448A FR2587027B1 (en) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CARBOXYLIC ACID ESTERS BY CARBONYLATION OF ALCOHOLS |
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FR2587027A1 true FR2587027A1 (en) | 1987-03-13 |
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FR8513448A Expired FR2587027B1 (en) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CARBOXYLIC ACID ESTERS BY CARBONYLATION OF ALCOHOLS |
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GB772502A (en) * | 1953-10-07 | 1957-04-17 | Union Carbide & Carbon Corp | Synthesis of esters |
GB775689A (en) * | 1953-09-10 | 1957-05-29 | Basf Ag | Improvements in the production of organic oxygen-containing compounds |
US4514336A (en) * | 1982-05-28 | 1985-04-30 | Shell Oil Company | Homologous carboxylic acids production |
-
1985
- 1985-09-09 FR FR8513448A patent/FR2587027B1/en not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB775689A (en) * | 1953-09-10 | 1957-05-29 | Basf Ag | Improvements in the production of organic oxygen-containing compounds |
GB772502A (en) * | 1953-10-07 | 1957-04-17 | Union Carbide & Carbon Corp | Synthesis of esters |
US4514336A (en) * | 1982-05-28 | 1985-04-30 | Shell Oil Company | Homologous carboxylic acids production |
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FR2587027B1 (en) | 1987-11-13 |
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