JP2000178213A - Production of 1,4-butanediol and/or tetrahydrofuran - Google Patents
Production of 1,4-butanediol and/or tetrahydrofuranInfo
- Publication number
- JP2000178213A JP2000178213A JP10354652A JP35465298A JP2000178213A JP 2000178213 A JP2000178213 A JP 2000178213A JP 10354652 A JP10354652 A JP 10354652A JP 35465298 A JP35465298 A JP 35465298A JP 2000178213 A JP2000178213 A JP 2000178213A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- butanediol
- reaction
- tetrahydrofuran
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Furan Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は1,4−ブタンジオ
ール及び/又はテトラヒドロフランの製造法に係り、詳
しくは、1,4−ブタンジオールの脂肪酸エステルと水
とを触媒の存在下に反応させて1,4−ブタンジオール
及び/又はテトラヒドロフランを長期に亘り安定且つ高
収率で製造する新規な方法に関する。The present invention relates to a method for producing 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran. More specifically, the present invention relates to a method of reacting a fatty acid ester of 1,4-butanediol with water in the presence of a catalyst. The present invention relates to a novel method for producing 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran in a stable and high yield over a long period of time.
【0002】[0002]
【従来の技術】1,4−ブタンジオール及びテトラヒド
ロフランは、いずれも有機溶剤或いは高分子物質等の有
機合成材料として極めて有用な物質であり、これまで様
々な方法で製造が行われている。2. Description of the Related Art 1,4-Butanediol and tetrahydrofuran are extremely useful substances as organic synthetic materials such as organic solvents and high molecular substances, and have been produced by various methods.
【0003】例えば、テトラヒドロフランの製造法とし
ては、フルフラールの脱カルボニル化で得られるフラン
を接触水素化する方法、アセチレンとホルムアルデヒド
とから得られるブチンジオールを水素化してブタンジオ
ールとし、次いで脱水環化する方法、或いは1,4−ブ
タンジオールの酢酸エステルを酸触媒の存在下水と反応
させる方法が知られている。また、1,4−ブタンジオ
ールの製造法としては、ブチンジオールを水素化する方
法、1,4−ブタンジオールの酢酸エステルを加水分解
する方法などが知られている。[0003] For example, as a method for producing tetrahydrofuran, a method of catalytically hydrogenating furan obtained by decarbonylation of furfural, a method of hydrogenating butynediol obtained from acetylene and formaldehyde to form butanediol, and then performing a dehydration cyclization. A method or a method of reacting 1,4-butanediol acetate with water in the presence of an acid catalyst is known. As a method for producing 1,4-butanediol, a method of hydrogenating butynediol, a method of hydrolyzing an acetate of 1,4-butanediol, and the like are known.
【0004】1,4−ブタンジオールの酢酸エステルを
酸触媒の存在下、水と反応させる方法では、1,4−ブ
タンジオールとテトラヒドロフランとを同時に製造する
ことができ、触媒として硫酸を用いる方法(特開昭52
−93762号公報)、陽イオン交換樹脂を用いる方法
(特開昭54−32409号公報)、複合酸化物触媒を
用いる方法、例えば活性白土を用いる方法(GB117
0222)やシリカアルミナを用いる方法(特開昭52
−95656号公報)がある。In a method of reacting an acetate of 1,4-butanediol with water in the presence of an acid catalyst, 1,4-butanediol and tetrahydrofuran can be produced simultaneously, and a method using sulfuric acid as a catalyst ( JP 52
-93762), a method using a cation exchange resin (JP-A-54-32409), a method using a composite oxide catalyst, for example, a method using activated clay (GB117).
0222) or a method using silica alumina (Japanese Patent Laid-Open No.
-95656).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、1,4−ブタ
ンジオールの酢酸エステルから1,4−ブタンジオール
とテトラヒドロフランを製造する従来の製造法では、い
ずれの触媒を用いる場合もそれぞれ欠点があり、その改
良が望まれている。即ち、触媒として硫酸を用いる方法
では、高濃度の硫酸が用いられるが、このような硫酸濃
度の高い条件では反応液の着色が著しく、また反応生成
物との分離が困難であり、更に触媒による反応器の腐食
が激しく収率も低いという欠点がある。また、陽イオン
交換樹脂を用いる方法では、反応に有利な高温での反応
を行うことができないため活性が低く、また反応に必要
な水の量も多いため、その後の生成物と水との分離処理
に大きな負担がかかるという欠点がある。更に、活性白
土やシリカアルミナといった複合酸化物触媒を用いる方
法では、反応の選択性が低く、やはり水の必要量が多い
ことから分離コストがかかることや、収率が低いなどの
欠点があった。However, the conventional production methods for producing 1,4-butanediol and tetrahydrofuran from 1,4-butanediol acetate ester have drawbacks when using any of the catalysts. The improvement is desired. That is, in the method using sulfuric acid as a catalyst, high-concentration sulfuric acid is used, but under such high-sulfuric-acid concentration conditions, the reaction solution is significantly colored, and it is difficult to separate from the reaction product. There is a disadvantage that the reactor is corroded severely and the yield is low. Further, in the method using a cation exchange resin, the reaction cannot be carried out at a high temperature which is advantageous for the reaction, so that the activity is low, and the amount of water required for the reaction is large. There is a drawback that a large load is required for processing. Furthermore, the method using a composite oxide catalyst such as activated clay or silica-alumina has drawbacks such as low selectivity of the reaction, high separation cost due to the large amount of water required, and low yield. .
【0006】本発明は、上記従来の問題点を解決し、
1,4−ブタンジオールの脂肪酸エステルと水とを触媒
の存在下に反応させて1,4−ブタンジオール及び/又
はテトラヒドロフランを長期に亘り安定かつ高収率で製
造する方法を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems,
It is an object of the present invention to provide a method for producing 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran in a stable and high yield over a long period of time by reacting a fatty acid ester of 1,4-butanediol with water in the presence of a catalyst. And
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の1,4−ブタン
ジオール及び/又はテトラヒドロフランの製造法は、
1,4−ブタンジオールの脂肪酸エステルと水とを触媒
の存在下に反応させて1,4−ブタンジオール及び/又
はテトラヒドロフランを製造する方法において、触媒と
して単一金属酸化物触媒を用いることを特徴とする。The process for producing 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran according to the present invention comprises:
A method for producing 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran by reacting a fatty acid ester of 1,4-butanediol with water in the presence of a catalyst, wherein a single metal oxide catalyst is used as a catalyst. And
【0008】即ち、本発明者らは前記課題を解決すべく
鋭意検討した結果、1,4−ブタンジオールの脂肪酸エ
ステルと水から1,4−ブタンジオール及び/又はテト
ラヒドロフランを製造するに際して、触媒として、単一
金属酸化物からなる固体酸を用いると、 硫酸や複合酸化物を用いる場合に比べて、収率が向
上する。 低温から高温まで幅広い反応温度で反応を行うこと
ができる。 副生物の生成がない。 高温反応ないし長時間反応でも触媒劣化が起こらな
い。即ち、触媒が強酸点をを持たないため、反応を継続
しても触媒劣化が起きない。 鉱酸等を使用しないことから、器材腐食のおそれが
なく、反応器に高級材質を必要としない。 反応に必要な水の量を減少させても反応が完全に進
行し、後の水分離の負担を軽減できる。ことを見出し、
本発明を完成させるに至った。That is, the present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, when producing 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran from a fatty acid ester of 1,4-butanediol and water, the catalyst was used as a catalyst. When a solid acid composed of a single metal oxide is used, the yield is improved as compared with the case where sulfuric acid or a composite oxide is used. The reaction can be performed at a wide range of reaction temperatures from low to high. There is no by-product formation. The catalyst does not deteriorate even at high temperature or for a long time. That is, since the catalyst does not have a strong acid point, catalyst degradation does not occur even if the reaction is continued. Since no mineral acid or the like is used, there is no danger of equipment corrosion, and high-grade materials are not required for the reactor. Even if the amount of water required for the reaction is reduced, the reaction proceeds completely, and the burden of subsequent water separation can be reduced. Heading that
The present invention has been completed.
【0009】本発明で用いる単一金属酸化物触媒として
は、酸性点を持つものであればいずれも用いることがで
きるが、好ましくは周期表第4,5,13族の単一金属
酸化物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニ
ア、酸化ニオブが用いられる。As the single metal oxide catalyst used in the present invention, any one having an acidic point can be used, but preferably a single metal oxide belonging to Groups 4, 5, and 13 of the periodic table, More preferably, alumina, zirconia, titania, and niobium oxide are used.
【0010】また、出発原料の1,4−ブタンジオール
の脂肪酸エステルとしては、1,4−ブタンジオールの
酢酸エステルが好適である。As the fatty acid ester of 1,4-butanediol as a starting material, an acetate of 1,4-butanediol is preferred.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
【0012】本発明で用いる単一金属酸化物触媒は、複
合酸化物には相当しない酸化物触媒であり、酸性点を持
つものであればいずれも用いることができるが、好まし
くは周期表第4族、第5族、第13族の単一金属酸化
物、より好ましくはアルミナ、ジルコニア、チタニア、
酸化ニオブが挙げられる。これらの単一金属酸化物触媒
は1種を単独で用いても、2種以上を併用しても良い。The single metal oxide catalyst used in the present invention is an oxide catalyst which does not correspond to a composite oxide, and any catalyst having an acidic point can be used. Group 5, Group 13, Group 13 single metal oxides, more preferably alumina, zirconia, titania,
And niobium oxide. These single metal oxide catalysts may be used alone or in combination of two or more.
【0013】このような単一金属酸化物は、できるだけ
純度の高いものが望ましいが、不純物として他の元素を
含有していても良い。これらの不純物含有量は、一般的
には重量%で単一金属酸化物触媒の5%以下、好ましく
は3%以下、更に好ましくは1%以下、特に好ましくは
0.5%以下である。Although such a single metal oxide is desirably as pure as possible, it may contain other elements as impurities. The content of these impurities is generally not more than 5%, preferably not more than 3%, more preferably not more than 1%, particularly preferably not more than 0.5% of the single metal oxide catalyst by weight.
【0014】また、本発明で用いられる単一金属酸化物
触媒は、どのような比表面積のものでも用いることがで
きるが、比表面積(SA)が大きいもののほうが好まし
い。例えば、アルミナでは30m2/g以上のものが好
ましく、50m2/g以上のものが更に好ましい。ジル
コニアでは10m2/g以上のものが好ましく、50m2
/g以上のものが更に好ましい。また、チタニアでは5
m2/g以上のものが好ましく、20m2/g以上のもの
が更に好ましい。The single metal oxide catalyst used in the present invention may have any specific surface area, but preferably has a large specific surface area (SA). For example, alumina is preferably 30 m 2 / g or more, more preferably 50 m 2 / g or more. Preferably not less than 10 m 2 / g in the zirconia, 50 m 2
/ G or more is more preferable. In titania, 5
Those having m 2 / g or more are preferable, and those having 20 m 2 / g or more are more preferable.
【0015】本発明で用いる1,4−ブタンジオールの
脂肪酸エステルには特に制限はなく、モノエステル,ジ
エステルのいずれでも良いが、特に、炭素数2〜4の飽
和脂肪酸のエステルが好ましく、とりわけ酢酸エステル
が好ましい。The fatty acid ester of 1,4-butanediol used in the present invention is not particularly limited, and may be either a monoester or a diester. In particular, an ester of a saturated fatty acid having 2 to 4 carbon atoms is preferable. Esters are preferred.
【0016】本発明の反応は従来法と同様に回分式、半
回分式、連続式のいずれの方法でも実施することができ
る。The reaction of the present invention can be carried out by any of a batch system, a semi-batch system and a continuous system as in the conventional method.
【0017】また、本発明の反応は、気相、液相のいず
れでも実施できるが、気相で行うのが有利である。The reaction of the present invention can be carried out in either a gas phase or a liquid phase, but it is advantageous to carry out the reaction in a gas phase.
【0018】以下に、気相で反応を行う場合の条件を示
す。The conditions for conducting the reaction in the gas phase will be described below.
【0019】気相で反応を行う場合、一般的には単一金
属酸化物触媒を充填した反応カラムに原料である1,4
−ブタンジオールの脂肪酸エステルと水とを供給する方
法が採用される。When the reaction is carried out in the gas phase, generally, the raw material 1,4 is charged in a reaction column packed with a single metal oxide catalyst.
-A method of supplying a fatty acid ester of butanediol and water is employed.
【0020】この場合、単位触媒容量あたりの1,4−
ブタンジオールの脂肪酸エステルの供給速度(LHS
V)は広範囲に変化させることができるが、一般的には
0.01〜1000hr-1、好ましくは0.05〜50
0hr-1、更に好ましくは0.1〜100hr-1であ
る。In this case, 1,4-per unit catalyst capacity
Feed rate of fatty acid ester of butanediol (LHS
V) can vary over a wide range but is generally between 0.01 and 1000 hr -1 , preferably between 0.05 and 50 hr.
0 hr < -1 >, More preferably, it is 0.1-100 hr < -1 >.
【0021】本反応に用いられる水の量としては特に制
限はないが、一般的には1,4−ブタンジオールの脂肪
酸エステルに対してモル比で0.01〜100倍、好ま
しくは0.1〜50倍、より好ましくは0.3〜20
倍、特に好ましくは0.5〜15倍とされる。本発明で
は、単一金属酸化物触媒を用いることにより、従来の触
媒に比べ、少量の水でも容易に高転化率、高選択率で
1,4−ブタンジオール及び/又はテトラヒドロフラン
を製造することができ、また、このように少量の水で反
応を行うことにより、反応後に残る水を極めて少なくす
ることができ、その後の生成物と水との分離の負担を軽
減することができる。The amount of water used in this reaction is not particularly limited, but is generally 0.01 to 100 times, preferably 0.1 times, the molar ratio to the fatty acid ester of 1,4-butanediol. ~ 50 times, more preferably 0.3 ~ 20
And especially preferably 0.5 to 15 times. In the present invention, by using a single metal oxide catalyst, 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran can be easily produced with a high conversion and a high selectivity even with a small amount of water as compared with a conventional catalyst. By performing the reaction with such a small amount of water, the amount of water remaining after the reaction can be extremely reduced, and the burden of subsequent separation of the product and water can be reduced.
【0022】本発明においては、1,4−ブタンジオー
ルとテトラヒドロフランの生成比を任意に変えることが
できるが、特にテトラヒドロフランを主成分として製造
する場合には、例えば、1,4−ブタンジオールのジ脂
肪酸エステルに対して当量であるエステル基に対して
0.05〜15モル比、好ましくは0.3〜5モル比、
特には0.5モル比の水でも容易に高い転化率、選択率
でテトラヒドロフランを製造することができ、工業的に
極めて有利である。In the present invention, the production ratio of 1,4-butanediol and tetrahydrofuran can be arbitrarily changed. 0.05 to 15 mole ratio, preferably 0.3 to 5 mole ratio, to the ester group which is equivalent to the fatty acid ester,
In particular, tetrahydrofuran can be easily produced at a high conversion and selectivity even with 0.5 mole ratio of water, which is industrially extremely advantageous.
【0023】一方、1,4−ブタンジオールを主生成物
として得る場合には、水の量をエステル基に対して1倍
モル比以上とする必要がある。この場合、使用する水の
量はエステル基に対して1倍モル比以上であればいずれ
でもよいが、好ましくは1〜100倍、より好ましくは
2〜50倍である。On the other hand, when 1,4-butanediol is obtained as the main product, the amount of water must be at least 1 times the molar ratio of the ester group. In this case, the amount of water to be used may be any as long as it is at least 1 molar ratio to the ester group, but is preferably 1 to 100 times, more preferably 2 to 50 times.
【0024】反応温度は広い範囲を採用することができ
るが、一般的には50〜350℃、好ましくは150〜
300℃である。高温反応では副生成物が増加し、選択
率が低下する従来の触媒に比べ、本発明の単一金属酸化
物触媒によれば、高温でも副生成物の増加や触媒劣化が
殆どないため、反応速度的に有利な高温で反応を行い易
い。The reaction temperature can be in a wide range, but is generally 50 to 350 ° C., preferably 150 to 350 ° C.
300 ° C. In the high-temperature reaction, the single metal oxide catalyst of the present invention hardly increases the by-products and deteriorates the catalyst even at a high temperature. The reaction is easily performed at a high temperature that is advantageous in speed.
【0025】反応圧力にも特に制限はないが、通常は
0.01〜1MPa、好ましくは0.03〜0.8MP
a、より好ましくは0.05〜0.5MPaの範囲で行
われる。The reaction pressure is not particularly limited, but is usually 0.01 to 1 MPa, preferably 0.03 to 0.8 MPa.
a, more preferably in the range of 0.05 to 0.5 MPa.
【0026】このように気相で反応を行う場合には、原
料の1,4−ブタンジオールの脂肪酸エステルと水の
他、窒素、アルゴン、二酸化炭素など不活性ガスを稀釈
ガスとして併用することもできる。When the reaction is carried out in the gas phase, an inert gas such as nitrogen, argon or carbon dioxide may be used as a diluent gas in addition to the raw material fatty acid ester of 1,4-butanediol and water. it can.
【0027】次に、液相で反応を行う場合の条件を示
す。Next, conditions for carrying out the reaction in the liquid phase will be described.
【0028】反応に用いられる触媒の量には特に制限は
ないが、一般的には1,4−ブタンジオールの脂肪酸エ
ステルに対して重量比で0.001〜100倍、好まし
くは0.005〜10倍、より好ましくは0.01〜1
倍とされる。The amount of the catalyst used in the reaction is not particularly limited, but is generally 0.001 to 100 times, preferably 0.005 to 100 times by weight the fatty acid ester of 1,4-butanediol. 10 times, more preferably 0.01 to 1
Doubled.
【0029】この反応は、無溶媒で行っても良く、また
溶媒を用いて行っても良い。溶媒を使用する場合、溶媒
としては、基本的に本反応に悪影響を与えないものであ
れば何でも使用することができる。また、生成するテト
ラヒドロフランよりも沸点の高い物質を溶媒として用い
ると、生成物の分離が容易になるので好ましい。溶媒と
しては具体的には、炭素数6以上の(環状)脂肪族、芳
香族の炭化水素、クロロベンゼンなどの芳香族ハロゲン
化物類、ジメトキシエタンのようなエーテル類、プロパ
ノールなどのアルコール類、N,N−ジメチルホルムア
ミドなどのアミド類、ジメチルスルホキシドなどのスル
ホキシド類などが使用可能である。また、生成するテト
ラヒドロフランは原料に比べて沸点が低いため、反応蒸
留により生成物を反応系外に除去して反応の平衡をずら
しながら反応させる方法も好適に採用することができ
る。This reaction may be performed without a solvent, or may be performed using a solvent. When a solvent is used, basically any solvent can be used as long as it does not adversely affect the reaction. Further, it is preferable to use a substance having a boiling point higher than that of tetrahydrofuran to be formed as a solvent, because the product can be easily separated. Specific examples of the solvent include (cyclic) aliphatic or aromatic hydrocarbons having 6 or more carbon atoms, aromatic halides such as chlorobenzene, ethers such as dimethoxyethane, alcohols such as propanol, N, Amides such as N-dimethylformamide and sulfoxides such as dimethyl sulfoxide can be used. Further, since the generated tetrahydrofuran has a lower boiling point than that of the raw material, a method of removing the product out of the reaction system by reactive distillation to cause the reaction while shifting the equilibrium of the reaction can also be suitably adopted.
【0030】反応時間は広範囲に変化させることもでき
るが、一般的には0.01〜50時間、好ましくは0.
05〜20時間、より好ましくは0.1〜5時間であ
る。The reaction time can be varied over a wide range but is generally from 0.01 to 50 hours, preferably from 0.1 to 50 hours.
It is for 0.5 to 20 hours, more preferably for 0.1 to 5 hours.
【0031】液相反応におけるその他の条件は、気相反
応における反応条件に準ずる。Other conditions in the liquid phase reaction conform to the reaction conditions in the gas phase reaction.
【0032】このようにして得られた1,4−ブタンジ
オール及び/又はテトラヒドロフランは、蒸留により原
料の脂肪酸エステル、酢酸等の脂肪酸及び水と分離する
ことにより更に精製される。The thus obtained 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran is further purified by separating it from the raw material fatty acid ester, fatty acid such as acetic acid and water by distillation.
【0033】[0033]
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。なお以下
において、「%」は「mol%」を示す。The present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. In the following, “%” indicates “mol%”.
【0034】実施例1 ジルコニア(Norton社製、 SA335m2/
g,10〜20メッシュ,純度99.8%以上)3ml
を充填したガラス製の反応器を用い、この反応器を26
0℃に保持して、1,4−ジアセトキシブタン(1,4
−DAB)8.1mmol/hr、水31.4mmol
/hr(水/1,4−DAB=4)、窒素1.35L/
hrを常圧で供給した。Example 1 Zirconia (manufactured by Norton, SA335m 2 /
g, 10-20 mesh, purity 99.8% or more) 3 ml
Using a glass reactor filled with
At 0 ° C., 1,4-diacetoxybutane (1,4
-DAB) 8.1 mmol / hr, water 31.4 mmol
/ Hr (water / 1,4-DAB = 4), nitrogen 1.35 L /
hr was supplied at normal pressure.
【0035】反応器底部から得られた生成液をGC(ガ
スクロマトグラフィー)で分析し、以下の結果を得た
(以下、分析はすべてGCを使用した)。The product liquid obtained from the bottom of the reactor was analyzed by GC (gas chromatography), and the following results were obtained (hereinafter, all analyzes used GC).
【0036】 転化率(1,4−ジアセトキシブタン): 84.2% 選択率(テトラヒドロフラン) : 99.9% また、反応後の触媒に着色は見られず、反応を7時間継
続しても劣化は見られなかった。7時間後の生成液を分
析し、以下の結果を得た。Conversion (1,4-diacetoxybutane): 84.2% Selectivity (tetrahydrofuran): 99.9% Further, no coloring was observed in the catalyst after the reaction, and the reaction was continued for 7 hours. No deterioration was observed. The product liquid after 7 hours was analyzed, and the following results were obtained.
【0037】 転化率(1,4−ジアセトキシブタン): 84.9% 選択率(テトラヒドロフラン) : 99.9% 実施例2 水9.92mmol/hr(水/1,4−DAB=1.
2)、窒素0.73L/hrとしたこと以外は実施例1
と同様にして反応を行い、同様に生成液を分析し、以下
の結果を得た。Conversion (1,4-diacetoxybutane): 84.9% Selectivity (tetrahydrofuran): 99.9% Example 2 9.92 mmol / hr water (water / 1,4-DAB = 1.
2) Example 1 except that 0.73 L / hr of nitrogen was used.
The reaction was performed in the same manner as described above, and the product solution was analyzed in the same manner. The following results were obtained.
【0038】 転化率(1,4−ジアセトキシブタン): 74.2% 選択率(テトラヒドロフラン) : 98.8% また、反応後の触媒に着色は見られず、反応を10時間
継続しても劣化は見られなかった。Conversion rate (1,4-diacetoxybutane): 74.2% Selectivity (tetrahydrofuran): 98.8% Further, no coloring was observed in the catalyst after the reaction, and the reaction was continued for 10 hours. No deterioration was observed.
【0039】実施例3 温度を280℃としたこと以外は実施例1と同様にして
反応を行い、同様に生成液を分析し、以下の結果を得
た。Example 3 A reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to 280 ° C., and the product was analyzed in the same manner. The following results were obtained.
【0040】 転化率(1,4−ジアセトキシブタン): 99.7% 選択率(テトラヒドロフラン) : 98.8% また、反応後の触媒に着色は見られず、反応を6時間継
続しても劣化は見られなかった。Conversion (1,4-diacetoxybutane): 99.7% Selectivity (tetrahydrofuran): 98.8% Further, no coloring was observed in the catalyst after the reaction, and the reaction was continued for 6 hours. No deterioration was observed.
【0041】実施例4 1,4−ジアセトキシブタン3.42mmol/hr、
水74.1mmol/hr(水/1,4−DAB=2
2)、温度160℃とし、単一金属酸化物触媒としてジ
ルコニア(Norton社製、SA106m2/g,1
0〜20メッシュ,純度99.8%以上)5mlを用い
たこと以外は実施例1と同様にして反応を行い、同様に
生成液を分析し、以下の結果を得た。Example 4 1,4-diacetoxybutane 3.42 mmol / hr,
Water 74.1 mmol / hr (water / 1,4-DAB = 2
2) The temperature was 160 ° C., and zirconia (manufactured by Norton, SA106 m 2 / g, 1) was used as a single metal oxide catalyst.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 5 ml of 0 to 20 mesh (purity: 99.8% or more) was used, and the product was analyzed in the same manner, and the following results were obtained.
【0042】 転化率(1,4−ジアセトキシブタン): 16.3%
選択率(テトラヒドロフラン+1,4−ブタンジオー
ル): 99.4% 生成比(1,4−ブタンジオール/テトラヒドロフラ
ン): 12.5 また、反応後の触媒に着色は見られず、反応を18時間
継続しても劣化は見られなかった。Conversion (1,4-diacetoxybutane): 16.3%
Selectivity (tetrahydrofuran + 1,4-butanediol): 99.4% Producing ratio (1,4-butanediol / tetrahydrofuran): 12.5 Further, no coloring was observed in the catalyst after the reaction, and the reaction was continued for 18 hours. No deterioration was observed.
【0043】実施例5 1,4−ジアセトキシブタン3.42mmol/hr
(水/1,4−DAB=9)とし、単一金属酸化物触媒
としては、γアルミナ(Rhone Poulenc社
製 SA250m2/g,10〜20メッシュ,純度9
9.9%以上)5mlを用いたこと以外は実施例1と同
様にして反応を行い、同様に生成液を分析し、以下の結
果を得た。Example 5 3.42 mmol / hr of 1,4-diacetoxybutane
(Water / 1,4-DAB = 9). As the single metal oxide catalyst, γ-alumina (SA250m 2 / g, manufactured by Rhone Poulenc, 10-20 mesh, purity 9)
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 5 ml (9.9% or more) was used, and the product was analyzed in the same manner, and the following results were obtained.
【0044】 転化率(1,4−ジアセトキシブタン): 99.6% 選択率(テトラヒドロフラン) : 99.3% また、反応後の触媒に着色は見られず、反応を6時間継
続しても劣化は見られなかった。Conversion (1,4-diacetoxybutane): 99.6% Selectivity (tetrahydrofuran): 99.3% Further, no coloring was observed in the catalyst after the reaction, and the reaction was continued for 6 hours. No deterioration was observed.
【0045】比較例1 1,4−ジアセトキシブタン3.46mmol/hr、
水9.92mmol/hr(水/1,4−DAB=
3)、温度200℃とし、単一金属酸化物触媒の代りに
複合酸化物触媒としてシリカジルコニア(ZrO2 5
mol%,10〜20メッシュ)3mlを用いたこと以
外は実施例1と同様にして反応を行い、同様に生成液を
分析し、以下の結果を得た。Comparative Example 1 1,4-diacetoxybutane 3.46 mmol / hr,
9.92 mmol / hr of water (water / 1,4-DAB =
3), the temperature of 200 ° C., silica zirconia (ZrO 2 5 as a composite oxide catalyst in place of a single metal oxide catalysts
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 3 ml (mol%, 10 to 20 mesh) was used, and the resulting solution was analyzed in the same manner.
【0046】 転化率(1,4−ジアセトキシブタン): 45.9% 選択率(テトラヒドロフラン) : 100% この場合、反応後の触媒は濃く着色し、反応を7時間継
続すると活性劣化が見られた。5時間後の生成液を分析
し以下の結果を得た。Conversion (1,4-diacetoxybutane): 45.9% Selectivity (tetrahydrofuran): 100% In this case, the catalyst after the reaction is colored deeply, and the activity is deteriorated when the reaction is continued for 7 hours. Was. The product liquid after 5 hours was analyzed and the following results were obtained.
【0047】 転化率(1,4−ジアセトキシブタン): 38.1% 選択率(テトラヒドロフラン) : 99.7% 上記実施例及び比較例から明らかなように、触媒として
単一金属酸化物触媒を用いた本発明の製造法では、反応
速度に有利な高温で反応を行っても、触媒劣化が起こら
ず、また高い転化率、選択率が得られた(実施例1、
2、3、5)。しかも、1,4−ブタンジオールのジ脂
肪酸エステルのエステル基に対して水の量をほぼ0.5
倍mol量(即ち、水/1,4−DAB=1)まで減少
させても、高い転化率、選択率が得られた(実施例
2)。これは、反応生成液に水を殆ど含まないことを意
味し、従来の方法に比べて、後工程の水分離の負担が極
めて軽くなることを示す。また、条件を変えれば、1,
4−ブタンジオールを主成分として得ることもできる
(実施例4)。Conversion (1,4-diacetoxybutane): 38.1% Selectivity (tetrahydrofuran): 99.7% As is clear from the above Examples and Comparative Examples, a single metal oxide catalyst was used as the catalyst. In the production method of the present invention used, even when the reaction was carried out at a high temperature which is advantageous for the reaction rate, catalyst deterioration did not occur, and high conversion and selectivity were obtained (Example 1,
2, 3, 5). In addition, the amount of water is about 0.5 with respect to the ester group of the difatty acid ester of 1,4-butanediol.
Even when the molar amount was reduced to twice the molar amount (that is, water / 1,4-DAB = 1), high conversion and selectivity were obtained (Example 2). This means that the reaction product liquid hardly contains water, which indicates that the burden of water separation in the subsequent step is extremely light as compared with the conventional method. Also, if the conditions are changed,
4-butanediol can also be obtained as a main component (Example 4).
【0048】これに対して、従来の複合酸化物触媒を用
いた場合には、転化率が劣ることから収率が低く、しか
も長期使用により触媒劣化の問題がある(比較例1)。On the other hand, when the conventional composite oxide catalyst is used, the conversion is inferior and the yield is low, and there is a problem of catalyst deterioration due to long-term use (Comparative Example 1).
【0049】[0049]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、
1,4−ブタンジオールの脂肪酸エステルと水から1,
4−ブタンジオール及び/又はテトラヒドロフランを製
造するに際して、触媒として単一金属酸化物を用いるこ
とにより、 収率が向上する。 低温から高温まで幅広い反応温度で反応を行うこと
ができる。 副生物が生成しない。 高温反応でも触媒劣化が起こらないため、触媒を長
期に亘って使用できる。 硫酸等を用いないため反応器に高級材質を用いる必
要がないことから、廉価な反応機器を使用できる。 反応に必要な水の量を減少させても反応が完全に進
行することから、反応後の水分離の負担が減少する。 といった効果が奏され、1,4−ブタンジオール及び/
又はテトラヒトロフランを工業的に有利に製造すること
ができる。As described in detail above, according to the present invention,
From a fatty acid ester of 1,4-butanediol and water, 1,
In producing 4-butanediol and / or tetrahydrofuran, the yield is improved by using a single metal oxide as a catalyst. The reaction can be performed at a wide range of reaction temperatures from low to high. No by-products are formed. Since the catalyst does not deteriorate even at a high temperature reaction, the catalyst can be used for a long time. Since no sulfuric acid or the like is used, it is not necessary to use a high-grade material for the reactor, so that an inexpensive reactor can be used. Even if the amount of water required for the reaction is reduced, the reaction proceeds completely, so that the burden of water separation after the reaction is reduced. Such as 1,4-butanediol and / or
Alternatively, tetrahitrofuran can be industrially advantageously produced.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 Fターム(参考) 4C037 BA04 BA07 BA08 4H006 AA02 AC41 BA09 BA10 BA12 BA30 BE60 FE11 FG28 4H039 CA42 CA60 CD40 CE20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 F term (Reference) 4C037 BA04 BA07 BA08 4H006 AA02 AC41 BA09 BA10 BA12 BA30 BE60 FE11 FG28 4H039 CA42 CA60 CD40 CE20
Claims (4)
ルと水とを触媒の存在下に反応させて1,4−ブタンジ
オール及び/又はテトラヒドロフランを製造する方法に
おいて、触媒として単一金属酸化物触媒を用いることを
特徴とする1,4−ブタンジオール及び/又はテトラヒ
ドロフランの製造法。1. A method for producing 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran by reacting a fatty acid ester of 1,4-butanediol with water in the presence of a catalyst, wherein a single metal oxide catalyst is used as a catalyst. A process for producing 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran, characterized by using
第5族及び第13族の金属元素の酸化物よりなる群から
選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする請求
項1に記載の1,4−ブタンジオール及び/又はテトラ
ヒドロフランの製造法。2. The method according to claim 1, wherein the single metal oxide catalyst is selected from group 4 of the periodic table.
The production of 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran according to claim 1, characterized in that it is at least one kind selected from the group consisting of oxides of Group 5 and Group 13 metal elements. Law.
コニア、チタニア及び酸化ニオブよりなる群から選ばれ
る1種又は2種以上であることを特徴とする請求項2に
記載の1,4−ブタンジオール及び/又はテトラヒドロ
フランの製造法。3. The 1,4- catalyst according to claim 2, wherein the single metal oxide catalyst is one or more selected from the group consisting of alumina, zirconia, titania and niobium oxide. A method for producing butanediol and / or tetrahydrofuran.
とを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載
の1,4−ブタンジオール及び/又はテトラヒドロフラ
ンの製造法。4. The method for producing 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran according to claim 1, wherein the fatty acid ester is an acetic acid ester.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10354652A JP2000178213A (en) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | Production of 1,4-butanediol and/or tetrahydrofuran |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10354652A JP2000178213A (en) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | Production of 1,4-butanediol and/or tetrahydrofuran |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000178213A true JP2000178213A (en) | 2000-06-27 |
Family
ID=18438999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10354652A Pending JP2000178213A (en) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | Production of 1,4-butanediol and/or tetrahydrofuran |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000178213A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001096325A1 (en) * | 2000-06-13 | 2001-12-20 | Mitsubishi Chemical Corporation | Process for the preparation of saturated cyclic ethers |
-
1998
- 1998-12-14 JP JP10354652A patent/JP2000178213A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001096325A1 (en) * | 2000-06-13 | 2001-12-20 | Mitsubishi Chemical Corporation | Process for the preparation of saturated cyclic ethers |
US6700003B2 (en) | 2000-06-13 | 2004-03-02 | Mitsubishi Chemical Corporation | Process for producing a saturated cyclic ether |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0635404B2 (en) | Purification method of crude 1,4-butanediol | |
US5030771A (en) | Method of producing aliphatic and cycloaliphatic diols by catalytic hydrogenation of dicarboxylic acid esters | |
EP1939190B1 (en) | Production of tetrahydrofuran from 1,4-butanediol | |
US7442810B2 (en) | Method for the production of defined mixtures of THF, BDO and GBL by gas phase hydrogenation | |
US4656297A (en) | Coproduction of butanediol and tetrahydrofuran and their subsequent separation from the reaction product mixture | |
US7154011B2 (en) | Method for the production of 1,4- butanediol | |
US4124600A (en) | Preparation of tetrahydrofuran | |
US7271299B2 (en) | Two-stage method for producing butanediol with intermediated separation of succinic anhydride | |
JPH0629280B2 (en) | Purification method of crude tetrahydrofuran | |
EP0501374B1 (en) | Process for purifying dimethyl carbonate | |
JP2000178213A (en) | Production of 1,4-butanediol and/or tetrahydrofuran | |
KR20110094207A (en) | Method for producing 1,6-hexanediol | |
JPH0673042A (en) | Production 0f gamma-butyrolactone | |
KR20010042913A (en) | Method for Producing Hexanediol | |
JPH02212456A (en) | Separation of dimethyl carbonate | |
JPH08500360A (en) | Method for producing phenyl terephthalic acid | |
US20050215800A1 (en) | Method for producing gamma-butyrolactone | |
JP3899783B2 (en) | Method for producing cyclic ethers | |
US7169958B2 (en) | Method for the production of 1,4- butane-diol by combined gas-phase and liquid-phase hydrogenation | |
US4250344A (en) | Cracking process for styrene | |
JP4019562B2 (en) | Tetrahydrofuran production process | |
KR20000052945A (en) | Manufacture of adipic acid | |
JP2000212179A (en) | Production of tetrahydrofuran | |
JPH04327582A (en) | Production of epichlorohydrin | |
JPH11349581A (en) | Production of dihydrofuran |