JP2000143585A - Production of dialkyl carbonate - Google Patents

Production of dialkyl carbonate

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JP2000143585A
JP2000143585A JP10313116A JP31311698A JP2000143585A JP 2000143585 A JP2000143585 A JP 2000143585A JP 10313116 A JP10313116 A JP 10313116A JP 31311698 A JP31311698 A JP 31311698A JP 2000143585 A JP2000143585 A JP 2000143585A
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伸八 小沼
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裕志 堀内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and efficiently obtain without using any highly corrosive/ toxic substance a dialkyl carbonate useful as a solvent, gasoline additive or the like by reaction between a specific cyclic carbonate and a specific alkyl carboxylic ester in the presence of a catalyst followed by distilling and separating the product. SOLUTION: This compound such as dimethyl carbonate is obtained by reaction between a cyclic carbonate of formula I (R1 is a 2-12C alkylene substitutable with an alkyl(s) or the like, or the like) (pref. ethylene carbonate) and an alkyl carboxylic ester of the formula: Q-(COOR2)n (Q is an aromatic ring substitutable with an alkyl(s) or the like, or the like; R2 is a 1-4C alkyl; (n) is 1-3) (pref. dimethyl terephthalate) in the presence of a catalyst such as titanium tetrabutoxide to form the corresponding dialkyl carbonate of formula II which, in turn, is distilled and separated; wherein the temperature and pressure in the above reaction and distillation are pref. 90-350 deg.C and 0.096-0.106 MPa, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はジアルキルカーボネ
ートの製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は環状
カーボネートとカルボン酸アルキルエステルとを反応さ
せ、生成したジアルキルカーボネートを蒸留分離するこ
とによって、簡便に効率よくジアルキルカーボネートを
製造する方法に関する。
[0001] The present invention relates to a method for producing a dialkyl carbonate. More specifically, the present invention relates to a method for producing a dialkyl carbonate simply and efficiently by reacting a cyclic carbonate with an alkyl carboxylate and distilling off the produced dialkyl carbonate.

【0002】[0002]

【従来の技術】ジアルキルカーボネートは溶融エステル
交換法ポリカーボネートの中間原料、溶剤、ガソリン添
加剤、アルキル化剤等として非常に有用な化合物であ
る。
2. Description of the Related Art Dialkyl carbonate is a very useful compound as an intermediate material, a solvent, a gasoline additive, an alkylating agent and the like of a melt transesterification polycarbonate.

【0003】このジアルキルカーボネートの製造方法と
しては、酸化カルボニル法、アルキルナイトライト法、
エステル交換法が知られている。
[0003] As a method for producing this dialkyl carbonate, a carbonyl oxide method, an alkyl nitrite method,
The transesterification method is known.

【0004】酸化カルボニル法の例としては、特公平2
−169549号公報等に記載されている銅塩化物のス
ラリー触媒の存在下アルコール液相に一酸化炭素及び酸
素を導入して炭酸ジアルキルを製造する方法がある。ま
た、アルキルナイトライト法は、特開平4−89458
号公報等に示されているように、白金等の白金族金属化
合物と鉄等の卑金属化合物、例えば塩化パラジウム及び
塩化銅(II)を活性炭などの担体に担持した固体触媒の存
在下で、一酸化炭素とアルキルナイトライト(亜硝酸ア
ルキルエステル)を気相接触させることによりジアルキ
ルカーボネートを製造する方法である。
As an example of the carbonyl oxide method, Japanese Patent Publication No.
JP-A-169549 discloses a method for producing dialkyl carbonate by introducing carbon monoxide and oxygen into an alcohol liquid phase in the presence of a copper chloride slurry catalyst. The alkyl nitrite method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-89458.
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-163, a platinum group metal compound such as platinum and a base metal compound such as iron, for example, palladium chloride and copper (II) chloride are supported in the presence of a solid catalyst supported on a carrier such as activated carbon. This is a method for producing dialkyl carbonate by bringing carbon oxide and alkyl nitrite (alkyl nitrite) into gas phase contact.

【0005】上述の通り、酸化カルボニル法及びアルキ
ルナイトライト法の双方とも、塩素化合物を使用する酸
化反応であり、装置材料の腐食が発生・進行し易いとい
う欠点がある。更にアルキルナイトライト法はアルキル
ナイトライトの毒性・腐食性が非常に高いという問題も
抱えている。
As described above, both the carbonyl oxide method and the alkyl nitrite method are oxidation reactions using a chlorine compound, and have a drawback that the corrosion of the device material easily occurs and proceeds. Further, the alkyl nitrite method has a problem that the toxicity and corrosiveness of the alkyl nitrite are extremely high.

【0006】一方、エステル交換法は、環状カーボネー
トと一価アルコールを原料として触媒存在下で接触転化
によりエステル交換反応させジアルキルカーボネートを
製造する方法である。エステル交換法に関しては、特開
平5−78284号公報、特開平6−238165号公
報、特開平9−77706号公報等には含窒素複素環基
を有し且つ該窒素原子の一部または全部が4級塩化され
た固体触媒、マグネシウムとマグネシウム以外の金属の
複合酸化物、希土類元素の炭酸塩等の各種の転化触媒
が、また、特開平9−194435号公報、特開平10
−36322号公報、特開平9−278689号公報、
特開平9−20727号公報、特開平10−36322
号公報等には連続的製造方法が提案されている。
On the other hand, the transesterification method is a method for producing a dialkyl carbonate by subjecting a cyclic carbonate and a monohydric alcohol as raw materials to a transesterification reaction by catalytic conversion in the presence of a catalyst. With respect to the transesterification method, JP-A-5-78284, JP-A-6-238165, JP-A-9-77706, and the like have a nitrogen-containing heterocyclic group and a part or all of the nitrogen atom. Various conversion catalysts such as a quaternary salified solid catalyst, a composite oxide of magnesium and a metal other than magnesium, and a carbonate of a rare earth element are also disclosed in JP-A-9-194435 and JP-A-10-194435.
-36322, JP-A-9-278689,
JP-A-9-20727, JP-A-10-36322
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-15095 proposes a continuous manufacturing method.

【0007】このエステル交換法は、前述の酸化カルボ
ニル法やアルキルナイトライト法のように毒性・腐食性
が強い化学物質を用いず、液相で反応が進行する温和な
方法であり、実施上の安全が高いという利点がある。そ
の反面、エステル交換法には生産の効率性の面で軽視で
きない幾つかの問題点を抱えている。その一つとして、
該エステル交換反応が可逆平衡反応である為に、原料環
状カーボネートの転化率及びジアルキルカーボネートの
収率を十分に高められないことが挙げられる。
This transesterification method is a mild method in which the reaction proceeds in a liquid phase without using a highly toxic or corrosive chemical substance as in the above-mentioned carbonyl oxide method and alkyl nitrite method. It has the advantage of high security. On the other hand, the transesterification method has some problems that cannot be neglected in terms of production efficiency. As one of them,
Because the transesterification reaction is a reversible equilibrium reaction, the conversion rate of the starting cyclic carbonate and the yield of dialkyl carbonate cannot be sufficiently increased.

【0008】可逆平衡反応を生成物側へ大きく偏らせる
為には、原料成分のうち少なくとも一成分を大過剰に用
いるか、もしくは反応と同時に生成物を反応系外へ除去
することが有効である。ところが、原料の環状カーボネ
ート及び一価アルコール、生成物であるジアルキルカー
ボネートと二価アルコール(環状カーボネート由来で副
生する)からなる該エステル反応系では、一般的に原料
側の一価アルコールが生成物側のジアルキルカーボネー
トと二価アルコールよりも揮発性に富むために、反応系
から蒸留によって生成系側の物質のみを除去することは
できず、更に該反応系中で生成系の物質の融点が際立っ
て高い場合も殆ど無いため、反応と同時に生成物を沈殿
・結晶化によって系外へ除去することも不可能である。
また、原料成分を大過剰に用いる方法は、加熱に必要な
熱量や反応後の精製・分離コストの大幅な増大を招くた
めに有効性は極めて低い。
In order to largely bias the reversible equilibrium reaction toward the product, it is effective to use at least one of the raw material components in a large excess or to remove the product out of the reaction system simultaneously with the reaction. . However, in the ester reaction system consisting of the starting material cyclic carbonate and monohydric alcohol, the product dialkyl carbonate and dihydric alcohol (by-product derived from the cyclic carbonate), the starting material-side monohydric alcohol is generally used as a product. Is more volatile than the dialkyl carbonate and dihydric alcohol on the side, it is not possible to remove only the substance on the production side from the reaction system by distillation, and further, the melting point of the substance of the production system in the reaction system stands out. Since it is rarely high, it is impossible to remove the product outside the system by precipitation and crystallization at the same time as the reaction.
Further, the method of using a large excess of the raw material components is extremely low in effectiveness because the amount of heat required for heating and the cost of purification and separation after the reaction are greatly increased.

【0009】エステル交換法のもう一つの大きな問題と
して、原料の一価アルコールと目的生成物のジアルキル
カーボネートが大気圧(0.1013MPa、以下にお
いて常圧と称することもある)で共沸混合物を形成する
場合があることが挙げられる。特にジアルキルカーボネ
ートの中で際立って需要が多いジメチルカーボネート
(以下DMCと略することもある)を、メタノールを使用
したエステル交換法によって製造する場合がこれに当て
はまる。
Another major problem of the transesterification method is that the starting monohydric alcohol and the target product, dialkyl carbonate, form an azeotrope at atmospheric pressure (0.1013 MPa, sometimes referred to as normal pressure hereinafter). There are times when you do. Dimethyl carbonate, which is particularly in demand among dialkyl carbonates
(Hereinafter sometimes abbreviated as DMC) by the transesterification method using methanol.

【0010】このためエステル交換法を用いたDMCの
製法では、DMCはメタノールとの平衡組成混合物とし
てのみ得られる。この混合物を大気圧下で蒸留(以下常
圧蒸留と称することもある)処理にかけても、DMCと
メタノールの重量比が約3:7の共沸組成混合物しか得
ることは出来ない。
[0010] For this reason, in the method for producing DMC using the transesterification method, DMC is obtained only as an equilibrium composition mixture with methanol. Even if this mixture is subjected to distillation under atmospheric pressure (hereinafter sometimes referred to as atmospheric distillation), only an azeotropic composition mixture having a weight ratio of DMC to methanol of about 3: 7 can be obtained.

【0011】純粋なDMCを得る為に、前述した特開平
10−36322号公報等に記載のジアルキルカーボネ
ートを連続的に製造する方法では、蒸留時の圧力によっ
て共沸組成が変化することを利用して、高圧下でDMC
を蒸留分離している。しかしこれらの場合、高圧蒸留装
置の取り扱い・管理が非常に面倒であり、なおかつ未反
応メタノールや副生するエチレングリコールの回収・精
製まで含めると多数の蒸留塔を用いた蒸留処理とその為
の煩瑣な液循環が必要になり非常に生産効率が悪いとい
う問題があった。
In order to obtain pure DMC, the method for continuously producing dialkyl carbonate described in JP-A-10-36322 described above utilizes the fact that the azeotropic composition changes depending on the pressure during distillation. And DMC under high pressure
Is separated by distillation. However, in these cases, the handling and management of the high-pressure distillation apparatus is very troublesome, and furthermore, including the recovery and purification of unreacted methanol and by-produced ethylene glycol, the distillation treatment using a large number of distillation columns and the complicated processing for that purpose are required. Therefore, there is a problem that the production efficiency is extremely low due to the necessity of a proper liquid circulation.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ジアルキルカーボネートの製造方法は、高腐食性・毒性
物質を使用するか、もしくは分離精製に非常に面倒な装
置・プロセスを採用せねばならず、安全性か生産効率の
いずれかを犠牲にせざるを得ない方法であるが、本発明
は、高腐食性・毒性物質を使用せずに単純な反応・精製
分離装置及びプロセスで、効率よくジアルキルカーボネ
ートを製造する新規な方法を提供することを目的とする
ものである。
As described above, the conventional method for producing dialkyl carbonate requires the use of highly corrosive and toxic substances or the use of very complicated equipment and processes for separation and purification. Although it is a method that has to sacrifice either safety or production efficiency, the present invention is a simple reaction / purification separation device and process without using highly corrosive and toxic substances, efficient It is an object of the present invention to provide a novel method for producing a dialkyl carbonate.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の従
来技術の問題を解決しようと鋭意研究を重ねた結果、金
属化合物等の触媒、特にチタンアルコキシド触媒存在下
に、環状カーボネートとカルボン酸アルキルエステルを
反応させた場合には、共沸現象が起こらず生成するジア
ルキルカーボネートの反応混合物からの蒸留分離が可能
になってジアルキルカーボネートを効率良く生産するこ
とができることを見出し、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems of the prior art, and as a result, in the presence of a catalyst such as a metal compound, in particular, a titanium alkoxide catalyst, a cyclic carbonate and a carboxylic acid. When the acid alkyl ester was reacted, it was found that the dialkyl carbonate produced without the azeotropic phenomenon could be separated by distillation from the reaction mixture, and the dialkyl carbonate could be efficiently produced, and the present invention was completed. did.

【0014】即ち、上述した本発明の目的は、触媒とし
て金属化合物を用い、エステル交換反応によって下記一
般式3のジアルキルカーボネートを製造する際に、原料
として下記一般式1の環状カーボネートと下記一般式2
のカルボン酸アルキルエステルを使用して生成するジア
ルキルカーボネートを蒸留分離することを特徴とする、
ジアルキルカーボネートの製造方法によって達成するこ
とができる。
That is, the object of the present invention is to produce a dialkyl carbonate of the following general formula 3 by a transesterification reaction using a metal compound as a catalyst, wherein a cyclic carbonate of the following general formula 1 and a cyclic carbonate of the following general formula 1 are used as raw materials. 2
Characterized in that the dialkyl carbonate produced using the carboxylic acid alkyl ester is separated by distillation.
This can be achieved by a method for producing a dialkyl carbonate.

【0015】[0015]

【化4】 Embedded image

【0016】[0016]

【化5】 Embedded image

【0017】[0017]

【化6】 Embedded image

【0018】(上記の一般式1において、R1は炭素数
2〜12で無置換の、もしくは炭素数1〜8程度のアル
キレン基又はフェニレン基であって、これらの水素の一
部又は全部がアルキル基、アルコキシ基、アリール基又
はアリールオキシ基等の少なくともいずれかによって1
個以上の水素が置換されたアルキレン基又はフェニレン
基である。一般式2及び3において、Qは(1)無置換
の、もしくは炭素数1〜8程度のアルキル基、アルコキ
シ基、アリール基、アリールオキシ基、ヒドロキシ基、
ハロゲン等の少なくともいずれかによって1個以上の水
素が置換された芳香環、又は(2)無置換の、もしくは
アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキ
シ基の少なくともいずれかによって1個以上の水素が置
換されたアルキル基又はアルコキシカルボニル基であ
る。なお、R1、Qにおいて2以上の置換基が存する場
合、互いに同一の基でも異なる基でもよい。そして、R
2は無置換の炭素数1〜4のアルキル基である。また、
nは1、2、又は3の自然数である。)
(In the above general formula 1, R 1 is an unsubstituted alkylene group or a phenylene group having 2 to 12 carbon atoms or about 1 to 8 carbon atoms, and a part or all of these hydrogens are substituted. At least one of an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group and an aryloxy group;
An alkylene group or a phenylene group in which at least two hydrogens have been substituted. In the general formulas 2 and 3, Q represents (1) an unsubstituted or an alkyl group having about 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a hydroxy group,
An aromatic ring in which at least one hydrogen is substituted by at least one of halogen and the like; or (2) one or more hydrogens by an unsubstituted or at least one of an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, and an aryloxy group Is a substituted alkyl group or alkoxycarbonyl group. When two or more substituents are present in R1 and Q, they may be the same or different. And R
2 is an unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Also,
n is a natural number of 1, 2, or 3. )

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を詳細に説
明する。本発明において原料として用いる環状カーボネ
ートは、上記の一般式1で表わされる環状カーボネート
及び上記一般式2で表わされるカルボン酸アルキルエス
テルである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The cyclic carbonate used as a raw material in the present invention is a cyclic carbonate represented by the above general formula 1 and a carboxylic acid alkyl ester represented by the above general formula 2.

【0020】上記一般式1で表わされる環状カーボネー
トの具体例としては、エチレンカーボネート、プロピレ
ンカーボネート、4−エチル−1,3−ジオキソラン−
2−オン、4,5−ジメチル−1,3−ジオキソラン−
2−オン、4,5−ジエチル−1,3−ジオキソラン−
2−オン等が挙げられるが、これらのうち入手の容易性
からエチレンカーボネートが好適に使用される。
Specific examples of the cyclic carbonate represented by the general formula 1 include ethylene carbonate, propylene carbonate, 4-ethyl-1,3-dioxolane-
2-one, 4,5-dimethyl-1,3-dioxolane-
2-one, 4,5-diethyl-1,3-dioxolane-
Examples thereof include 2-one, and among these, ethylene carbonate is preferably used because of availability.

【0021】また、前記一般式2で表されるカルボン酸
アルキルエステルの具体例としては、メチルエステル、
エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエス
テル、n−ブチルエステル、イソブチルエステル、s−
ブチルエステル、t−ブチルエステルが挙げられるが、
メチルエステルを用いると最も需要が多いジメチルカー
ボネートが得られることから、カルボン酸メチルエステ
ルが好ましい。
Specific examples of the alkyl carboxylate represented by the general formula 2 include methyl ester,
Ethyl ester, propyl ester, isopropyl ester, n-butyl ester, isobutyl ester, s-
Butyl ester and t-butyl ester,
Carboxylic acid methyl ester is preferable since dimethyl carbonate, which is in most demand, can be obtained by using methyl ester.

【0022】更に、当該カルボン酸メチルエステルとし
ては、例えば安息香酸等のオキシカルボン酸及びその芳
香環上の水素がアルキル基等で置換されたもの、炭素数
4以上の長鎖モノカルボン酸、シュウ酸に代表されるジ
カルボン酸等のポリカルボン酸のメチルエステルも挙げ
られるが、ジカルボン酸のジメチルエステルを用いると
環状カーボネートとのエステル交換により重縮合が起こ
りポリマーを、中でもテレフタル酸ジメチルを用いた場
合は、主目的のジアルキルカーボネートのほかに、繊
維、樹脂、及びフィルム等の広汎な用途を持つポリエチ
レンテレフタレートを併産しうることから、テレフタル
酸ジメチルが特に好ましい。
Examples of the carboxylic acid methyl ester include oxycarboxylic acids such as benzoic acid and the like, in which hydrogen on the aromatic ring is substituted with an alkyl group or the like, long-chain monocarboxylic acids having 4 or more carbon atoms, Methyl esters of polycarboxylic acids such as dicarboxylic acids typified by acids can also be mentioned.However, when dimethyl esters of dicarboxylic acids are used, polycondensation occurs by transesterification with cyclic carbonate to produce a polymer, especially when dimethyl terephthalate is used. In particular, dimethyl terephthalate is particularly preferable because, in addition to the main purpose dialkyl carbonate, polyethylene terephthalate having a wide range of uses such as fibers, resins, and films can be produced together.

【0023】本発明では、ここでカルボン酸アルキルエ
ステルを使用することが特に重要であり、他のエステル
例えばカルボン酸のアリールエステルでは、生成するジ
アリールカーボネートが反応混合物中で最も揮発性の高
い成分にならず系から蒸留分離することができないの
で、平衡反応が目的生成物であるジアリールカーボネー
ト側に有利にならず生産効率が低いという不都合がある
ため、本発明の目的を達成できない。
In the present invention, it is particularly important to use carboxylic acid alkyl esters here, and for other esters such as carboxylic acid aryl esters, the diaryl carbonate formed is the most volatile component in the reaction mixture. However, since it cannot be separated by distillation from the system, the equilibrium reaction is not advantageous to the diaryl carbonate side which is the target product, and there is a disadvantage that the production efficiency is low, so that the object of the present invention cannot be achieved.

【0024】上記の環状カーボネートとカルボン酸アリ
キルエステルは、それぞれ1種ずつ用いるのが好ましい
が、場合によっては一方叉は両方の原料として2種以上
の混合使用も可能である。
It is preferable to use one kind of each of the above-mentioned cyclic carbonate and alkyl carboxylate, but depending on the case, it is also possible to use a mixture of two or more kinds as one or both raw materials.

【0025】本発明において、環状カーボネートとカル
ボン酸アルキルエステルの原料モル比は1:5〜5:1
が適切であり、特に1:4〜4:1が好適である。
In the present invention, the raw material molar ratio of the cyclic carbonate to the carboxylic acid alkyl ester is from 1: 5 to 5: 1.
Is suitable, and particularly preferably 1: 4 to 4: 1.

【0026】本発明では上記の原料を反応器中に導入
し、触媒の存在下に反応させる。本発明で用いられる触
媒は、金属化合物が好ましい。金属化合物としては各種
金属のアルコキシド、水酸化物、酢酸塩、塩酸塩、炭酸
塩、アセチルアセトナト錯体に代表される有機錯体等が
挙げられるが、反応性と経済性の両面を満足するものと
してアルコキシドが特に好ましい。本発明者らの研究に
よれば、金属種としては周期表上のあらゆる金属が反応
活性を持ちうるが、安全性と経済性の両面からチタンが
好ましいことが判った。つまり、本発明では、反応性、
経済性及び安全性のすべてを満足する触媒として、チタ
ンテトラブトキシド等のチタンアルコキシドが特に好ま
しい。
In the present invention, the above-mentioned raw materials are introduced into a reactor and reacted in the presence of a catalyst. The catalyst used in the present invention is preferably a metal compound. Examples of the metal compound include alkoxides, hydroxides, acetates, hydrochlorides, carbonates, and organic complexes represented by acetylacetonato complexes of various metals, and those satisfying both reactivity and economic efficiency. Alkoxides are particularly preferred. According to the study of the present inventors, any metal on the periodic table can have a reaction activity as a metal species, but it has been found that titanium is preferable in terms of both safety and economy. That is, in the present invention, the reactivity,
Titanium alkoxides such as titanium tetrabutoxide are particularly preferred as a catalyst that satisfies all economic and safety requirements.

【0027】本発明における触媒の使用量は一般に触媒
量と言われる量でよく、特に制限は無いが、経済性及び
ポリマーを併産する場合の残留量を考えると、原料混合
物の重量に対し0.01〜1.0重量%の範囲内に選定
することが望ましい。
The amount of the catalyst used in the present invention may be an amount generally referred to as a catalyst amount, and is not particularly limited. However, considering the economical efficiency and the residual amount when co-producing a polymer, 0 to the weight of the raw material mixture is considered. It is desirable to select within the range of 0.01 to 1.0% by weight.

【0028】反応及び蒸留の際の温度は、ジアルキルカ
ーボネートを反応と同時に蒸留留去でき、かつ原料及び
生成物の分解が起きない温度範囲、つまり90〜350
℃が好ましい。
The temperature for the reaction and the distillation is in a temperature range in which the dialkyl carbonate can be distilled off at the same time as the reaction and the decomposition of the raw materials and products does not occur, that is, 90 to 350.
C is preferred.

【0029】本発明における反応及び蒸留は加圧下でも
実施できるるが、取扱いが容易な常圧用反応器及び蒸留
器で反応・蒸留を行える大気圧及びその近傍、つまり
0.096〜0.106MPaの圧力でも充分に反応・
蒸留を実施できるので、経済性及び安全性の面からこの
圧力範囲を採用するのが好ましい。
The reaction and distillation in the present invention can be carried out under pressure. However, the reaction and distillation can be carried out in a normal pressure reactor and a distillation apparatus which can be easily handled at or near atmospheric pressure, that is, 0.096 to 0.106 MPa. Reaction enough even under pressure
Since distillation can be carried out, it is preferable to adopt this pressure range from the viewpoint of economy and safety.

【0030】反応は、エステル交換反応と生成するジア
ルキルカーボネートの蒸留分離を一つの反応器で同時に
行うことができる。敢えて、反応液を抜き取って別個の
蒸留装置へ導きそこでジアルキルカーボネートの蒸留分
離を行うことも可能だが、当然、経済性の面からは一つ
の反応器で反応と蒸留分離とを同時に実施する方がはる
かに効率的であり望ましい。
In the reaction, a transesterification reaction and distillation separation of the resulting dialkyl carbonate can be carried out simultaneously in one reactor. It is also possible to dare to withdraw the reaction solution and lead it to a separate distillation device where the dialkyl carbonate can be separated by distillation.However, from the economical viewpoint, it is naturally better to carry out the reaction and the distillation and separation simultaneously in one reactor. Much more efficient and desirable.

【0031】本発明では、かくして、目的とする上記一
般式3で表わされるジアルキルカーボネートが効率的・
経済的に製造される。
In the present invention, the desired dialkyl carbonate represented by the above-mentioned general formula 3 is efficiently and efficiently prepared.
Manufactured economically.

【0032】[0032]

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例により何等限定さ
れるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which by no means limit the present invention.

【0033】[実施例1]温度計、リービッヒコンデン
サー付き精留管,撹拌器,窒素導入管を取り付けた50
0mlの四ツ口フラスコに、エチレンカーボネート13
2.1g(1.5モル,和光純薬株式会社製)、テレフ
タル酸ジメチル97.1g(0.5モル,帝人株式会社
製)及びチタニウムテトラブトキシド0.4g(1.1
8ミリモル,和光純薬株式会社製)を仕込み、窒素雰囲
気下250℃、0.101MPaで反応及び生成した軽
沸点成分の蒸留留去を行い、発生蒸気をリービッヒコン
デンサーで水冷凝縮して得られた液体を捕集した。反応
開始2時間後、捕集液をガスクロマトグラフ(GLサイ
エンス社製GC−390)及びガスクロマトグラフ付き
質量分析器(ヒューレット・パッカード社製5890号
機及び5971A号機)で分析したところ、ジメチルカ
ーボネートの収率は53%であった。
Example 1 A thermometer, a rectification tube equipped with a Liebig condenser, a stirrer, and a nitrogen inlet tube were installed.
In a 0 ml four-necked flask, add ethylene carbonate 13
2.1 g (1.5 mol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 97.1 g of dimethyl terephthalate (0.5 mol, manufactured by Teijin Limited) and 0.4 g of titanium tetrabutoxide (1.1 mol.
8 mmol, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), distilled off the light-boiling components produced and reacted at 250 ° C. and 0.101 MPa under a nitrogen atmosphere, and condensed the resulting steam with water using a Liebig condenser. The liquid was collected. Two hours after the start of the reaction, the collected liquid was analyzed using a gas chromatograph (GC-390 manufactured by GL Sciences) and a mass spectrometer equipped with a gas chromatograph (No. 5890 and 5971A manufactured by Hewlett-Packard), and the yield of dimethyl carbonate was determined. Was 53%.

【0034】また、フラスコ中に比較的低分子量ではあ
るがポリエチレンテレフタレートが生成していることが
判明した。
Further, it was found that polyethylene terephthalate was formed in the flask although the molecular weight was relatively low.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明の方法によれば、環状カーボネー
トとカルボン酸アルキルエステルを原料とし、取扱いの
困難な高圧蒸留装置や煩瑣な分離精製プロセスを用い
ず、簡便な反応装置と反応プロセスによって化学工業上
有用なジアルキルカーボネートを効率よく低コストで生
産できる。
According to the method of the present invention, the cyclic carbonate and the alkyl carboxylate are used as raw materials, and the chemical reaction is carried out by a simple reaction apparatus and reaction process without using a high-pressure distillation apparatus which is difficult to handle or a complicated separation and purification process. Industrially useful dialkyl carbonate can be efficiently produced at low cost.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 英雄 愛媛県松山市北吉田町77番地 帝人株式会 社松山事業所内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC48 AD11 BA10 BA32 BC10 BC11 BC51 BC52 BD70 KA58 4H039 CA66 CD40  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Hideo Hasegawa 77, Kitayoshida-cho, Matsuyama-shi, Ehime Teijin Limited Matsuyama Plant F-term (reference) 4H006 AA02 AC48 AD11 BA10 BA32 BC10 BC11 BC51 BC52 BD70 KA58 4H039 CA66 CD40

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 触媒の存在下、下記一般式1で表される
環状カーボネートと一般式2で表されるカルボン酸アル
キルエステルとを反応させ、生成する一般式3のジアル
キルカーボネートを蒸留分離することを特徴とする、ジ
アルキルカーボネートの製造方法。 【化1】 【化2】 【化3】 (上記一般式1において、R1は炭素数2〜12のアル
キレン基又はフェニレン基であって、これらの水素の一
部又は全部がアルキル基、アルコキシ基、アリール基又
はアリールオキシ基によって置換されていてもよい。一
般式2及び3において、Qは無置換の、もしくはアルキ
ル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、
ヒドロキシ基、ハロゲンによって1個以上の水素が置換
された芳香環、又は無置換のもしくはアルキル基、アル
コキシ基、アリール基、アリールオキシ基のいずれかに
よって1個以上の水素が置換されたアルキル基又はアル
コキシカルボニル基であり、R2は炭素数1〜4のアル
キル基である。また、nは1、2又は3の自然数であ
る。)
1. A method comprising reacting a cyclic carbonate represented by the following general formula 1 with a carboxylic acid alkyl ester represented by the following general formula 2 in the presence of a catalyst, and distilling and separating the resulting dialkyl carbonate represented by the general formula 3. A method for producing a dialkyl carbonate. Embedded image Embedded image Embedded image (In the general formula 1, R 1 is an alkylene group or a phenylene group having 2 to 12 carbon atoms, and a part or all of these hydrogens are substituted by an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, or an aryloxy group. In the general formulas 2 and 3, Q is unsubstituted or an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group,
A hydroxy group, an aromatic ring in which one or more hydrogens are substituted by halogen, or an unsubstituted or alkyl group in which one or more hydrogens are substituted by any of an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, or an alkoxycarbonyl group, R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Further, n is a natural number of 1, 2, or 3. )
【請求項2】 一般式1で表される環状カーボネートが
エチレンカーボネートである請求項1記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the cyclic carbonate represented by the general formula 1 is ethylene carbonate.
【請求項3】 一般式2で表されるカルボン酸アルキル
エステルがカルボン酸メチルエステルである請求項1記
載の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the carboxylic acid alkyl ester represented by the general formula 2 is a carboxylic acid methyl ester.
【請求項4】 一般式2で表されるカルボン酸アルキル
エステルがジカルボン酸ジメチルエステルである請求項
3記載の製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein the alkyl carboxylate represented by the general formula 2 is dimethyl dicarboxylate.
【請求項5】 一般式2で表されるカルボン酸アルキル
エステルがテレフタル酸ジメチルである請求項4記載の
製造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the alkyl carboxylate represented by the general formula 2 is dimethyl terephthalate.
【請求項6】 触媒が金属化合物である請求項1記載の
製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the catalyst is a metal compound.
【請求項7】 触媒の金属化合物が金属アルコキシドで
ある請求項6記載の製造方法。
7. The method according to claim 6, wherein the metal compound of the catalyst is a metal alkoxide.
【請求項8】 触媒の金属化合物がチタンの化合物であ
る請求項6記載の製造方法。
8. The method according to claim 6, wherein the metal compound of the catalyst is a compound of titanium.
【請求項9】 反応及び蒸留時の温度がそれぞれ90〜
350℃の範囲にある請求項1記載の製造方法。
9. The temperature during the reaction and the distillation is 90 to 90, respectively.
The method according to claim 1, wherein the temperature is in the range of 350 ° C.
【請求項10】 反応及び蒸留時の圧力が0.096〜
0.106MPaである請求項1記載の製造方法。
10. The pressure during reaction and distillation is 0.096 to
The production method according to claim 1, wherein the pressure is 0.106 MPa.
【請求項11】 エステル交換反応と生成するジアルキ
ルカーボネートの蒸留分離とを一つの反応器で同時に行
う請求項1記載の製造方法。
11. The method according to claim 1, wherein the transesterification reaction and the distillation separation of the resulting dialkyl carbonate are carried out simultaneously in one reactor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100417444C (en) * 2006-07-28 2008-09-10 中国科学院成都有机化学有限公司 Catalyst for coupling reaction of annular carbonic acid esters and organic dibasic acid ester
CN103183811A (en) * 2011-12-29 2013-07-03 中国科学院成都有机化学有限公司 Method for synthesizing aliphatic polyester and dialkyl carbonate using dibasic ester and cyclic carbonate

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