JP2000281610A - Production of ether - Google Patents

Production of ether

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JP2000281610A
JP2000281610A JP11283795A JP28379599A JP2000281610A JP 2000281610 A JP2000281610 A JP 2000281610A JP 11283795 A JP11283795 A JP 11283795A JP 28379599 A JP28379599 A JP 28379599A JP 2000281610 A JP2000281610 A JP 2000281610A
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palladium
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宗尚 奥津
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To readily and inexpensively obtain an ether useful for cosmetics or the like while avoiding the decrease of activities of a catalyst by using a specific palladium catalyst as the catalyst. SOLUTION: (A) A hydroxy compound, preferably a compound represented by the formula R1-(OA)n-OH (R1 is a 1-40C alkyl, an alkenyl or the like; A is a 2-12C alkylene; n is 0-30), (e.g. glycerol) is reacted with (B) a carbonyl compound, preferably a compound represented by the formula (R2 and R3 are each H, a 1-20C alkyl or an alkenyl), (e.g. methyl ethyl ketone) in the presence of (C) a palladium catalyst supported by a mesoporous aluminosilicate as a catalyst in hydrogen atmosphere to provide the objective ether (e.g. 1,3- dimethylbutyl hexadecyl ether). The pores of the aluminosilicate preferably have 2-10 nm sizes, and the reaction is preferably carried out while removing by-produced water.

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、簡便かつ安価なエ
ーテルの製造法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a simple and inexpensive method for producing ether.

【0002】[0002]

【従来の技術】エーテルの用途は、従来の溶剤だけでな
く、化粧料、洗浄剤組成物、潤滑剤、乳化剤等、広範囲
になっている。このようなエーテルの製法としては、ア
ルコラートとハロゲン化アルキルからの合成(ウィリア
ムソン合成法)、アルコールとエステル系化合物からの
合成、アルコール間の酸を用いた脱水反応による合成、
アルコールのオレフィンへの付加による合成、ケタール
の水素化分解反応による合成などが一般的であるが、い
ずれの方法にも何らかの欠点がある。
2. Description of the Related Art The use of ethers is widespread not only in conventional solvents but also in cosmetics, detergent compositions, lubricants, emulsifiers and the like. Examples of the method for producing such an ether include a synthesis from an alcoholate and an alkyl halide (Williamson synthesis method), a synthesis from an alcohol and an ester compound, a synthesis by a dehydration reaction using an acid between alcohols,
Synthesis by addition of an alcohol to an olefin, synthesis by a hydrogenolysis reaction of a ketal, and the like are common, but both methods have some drawbacks.

【0003】これに対し、アルコールとカルボニル化合
物からエーテルを製造する方法がある。例えば、J. Che
m. Soc., 5598(1963)、Chem. Commun., 422(1967)にア
ルコール過剰系において、常圧水素雰囲気下、酸性触媒
を用いてエーテルを合成する方法が記載されている。し
かし、この方法はアルコールが大過剰系であり、しかも
アルコールの種類もメタノール、エタノール、プロピル
アルコールといった低級アルコールのみであり、炭素数
が6を超える高級アルコールについては記載されていな
い。また、近年、高級アルコールを用いたエーテルの合
成例として、強酸を触媒としたトリエチルシランによる
還元法が開発され、高級アルコールと各種カルボニル化
合物から各種エーテルが合成されているが(Chemistry
letters,P.743-746, 1985)、強酸、トリエチルシラン
等が高価なこともあり、工業的には好ましい方法とはい
えない。
On the other hand, there is a method for producing an ether from an alcohol and a carbonyl compound. For example, J. Che
m. Soc., 5598 (1963) and Chem. Commun., 422 (1967) describe a method for synthesizing an ether in an excess alcohol system under a hydrogen atmosphere at normal pressure using an acidic catalyst. However, in this method, the alcohol is in a large excess, and the type of alcohol is only lower alcohols such as methanol, ethanol, and propyl alcohol, and higher alcohols having more than 6 carbon atoms are not described. In recent years, as an example of synthesis of ethers using higher alcohols, a reduction method using triethylsilane using a strong acid as a catalyst has been developed, and various ethers have been synthesized from higher alcohols and various carbonyl compounds (Chemistry).
letters, P.743-746, 1985), strong acids, triethylsilane and the like are sometimes expensive, and are not industrially preferable.

【0004】また、特開平9-67288号公報には、ヒドロ
キシ化合物とカルボニル化合物から水素雰囲気下パラジ
ウム触媒を用いて縮合させる方法が開示されている。こ
の方法は高級アルコールを反応させることができるた
め、非常に有用ではあるが、反応性がパラジウム担持触
媒の活性で決まってしまう場合が多く、活性の高いパラ
ジウム担持触媒の開発が、この合成法における重要な要
素の一つである。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-67288 discloses a method of condensing a hydroxy compound and a carbonyl compound under a hydrogen atmosphere using a palladium catalyst. This method is very useful because it allows the reaction of higher alcohols, but the reactivity is often determined by the activity of the palladium-supported catalyst, and the development of a highly active palladium-supported catalyst is an important factor in this synthesis method. It is one of the important factors.

【0005】ところでパラジウム担持触媒は、一般に、
炭化水素の燃焼触媒としても有用であるが、担体として
は例えばシリカやゼオライトが使用され、市販されてい
る。しかしこれらのシリカやゼオライトではパラジウム
を担持する際にシンタリングによる活性の低下が避けら
れないという問題も指摘されている。
[0005] By the way, a palladium-supported catalyst is generally
Although useful as a hydrocarbon combustion catalyst, for example, silica or zeolite is used as a carrier and is commercially available. However, it has also been pointed out that such silica or zeolite cannot avoid a decrease in activity due to sintering when carrying palladium.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ヒド
ロキシ化合物とカルボニル化合物からのエーテルの合成
法において、活性の高い触媒を見出すことにある。
An object of the present invention is to find a catalyst having a high activity in a process for synthesizing an ether from a hydroxy compound and a carbonyl compound.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ゼオライ
トよりも大きく実質的に均一な細孔径を持つ多孔性担体
であるメソポーラスアルミノシリケートにパラジウムを
担持させることにより、活性低下が避けられるだけでな
く、上記エーテルの合成において有用な触媒であること
を見出した。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have found that by supporting palladium on a mesoporous aluminosilicate, which is a porous carrier having a substantially uniform pore size larger than zeolite, a decrease in activity can be avoided only. Instead, it was found to be a useful catalyst in the synthesis of the above ether.

【0008】本発明は、ヒドロキシ化合物とカルボニル
化合物を触媒の存在下に水素雰囲気中で反応させてエー
テルを製造するに際し、触媒としてメソポーラスなアル
ミノシリケートに担持されたパラジウム触媒を用いるエ
ーテルの製造法を提供するものである。
The present invention relates to a method for producing ether by reacting a hydroxy compound and a carbonyl compound in a hydrogen atmosphere in the presence of a catalyst, and using a palladium catalyst supported on a mesoporous aluminosilicate as a catalyst. To provide.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明に用いられるヒドロキシ化
合物としては、一般式(1)
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The hydroxy compound used in the present invention has the general formula (1)

【0010】[0010]

【化3】 Embedded image

【0011】〔式中、R1は炭素数1〜40の直鎖もしく
は分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基、又は炭素
数3〜12のシクロアルキル基を示し、Aは炭素数2〜12
のアルキレン基を示し、n個のAは同一でも異なってい
てもよい。nは0〜30の数を示す。〕で表される化合物
が挙げられる。
Wherein R 1 represents a linear or branched alkyl or alkenyl group having 1 to 40 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and A represents 2 to 12 carbon atoms.
Wherein n A's may be the same or different. n shows the number of 0-30. ] The compound represented by this is mentioned.

【0012】一般式(1)で表される化合物としては、炭
素数1〜40の直鎖飽和アルコール、炭素数3〜40の分岐
飽和アルコール、炭素数3〜40のアルケニルアルコー
ル、エチレングリコールのモノエーテル類、ジエチレン
グリコールのモノエーテル類、トリエチレングリコール
のモノエーテル類、アルキレングリコールのモノエーテ
ル類、上記アルコールのエチレンオキサイド、プロピレ
ンオキサイドあるいはブチレンオキサイド付加物、炭素
数3〜12の環状アルコールなどが挙げられる。
The compounds represented by the general formula (1) include straight-chain saturated alcohols having 1 to 40 carbon atoms, branched saturated alcohols having 3 to 40 carbon atoms, alkenyl alcohols having 3 to 40 carbon atoms, and mono-ethylene glycols. Ethers, monoethers of diethylene glycol, monoethers of triethylene glycol, monoethers of alkylene glycol, ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide adducts of the above alcohols, and cyclic alcohols having 3 to 12 carbon atoms. .

【0013】これらのヒドロキシ化合物の中では、炭素
数1〜22、特に6〜22の脂肪族アルコール、メチルセロ
ソルブ、エチルセロソルブ、イソプロピルセロソルブ、
ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビ
トール、イソプロピルカルビトール、ブチルカルビトー
ル、炭素数1〜22、特に6〜22の脂肪族アルコールのエ
チレンオキサイド又は/及びプロピレンオキサイド付加
物(平均付加モル数0.1〜20)、炭素数5〜8のシクロ
アルカノールが好ましく、更には炭素数6〜22の脂肪族
アルコール、シクロヘキサノールが好ましい。
Among these hydroxy compounds, aliphatic alcohols having 1 to 22, especially 6 to 22 carbon atoms, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, isopropyl cellosolve,
Butyl cellosolve, methyl carbitol, ethyl carbitol, isopropyl carbitol, butyl carbitol, ethylene oxide or / and propylene oxide adducts of aliphatic alcohols having 1 to 22 carbon atoms, especially 6 to 22 carbon atoms (average addition mole number 0.1 to 20) ), A cycloalkanol having 5 to 8 carbon atoms is preferable, and an aliphatic alcohol having 6 to 22 carbon atoms, cyclohexanol is more preferable.

【0014】また、ヒドロキシ化合物として多価アルコ
ールを用いることもでき、この場合にはエーテルとし
て、ヒドロキシエーテルをも製造することができる。多
価アルコールとしては、例えば炭素数2〜40の直鎖又は
分岐鎖の多価アルコールが挙げられ、具体的には、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパン
ジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、
1,4-ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオ
ール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジ
オール、デカンジオール、ウンデカンジオール、ドデカ
ンジオール等のジオール類;グリセリン、ジグリセリ
ン、トリグリセリン等のグリセリン類;トリメチロール
エタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタ
ン等のトリメチロールアルカン類;エリスリトール、ペ
ンタエリスリトール等のほか、これらのエチレンオキサ
イド及び/又はプロピレンオキサイド付加物が挙げられ
る。これらの多価アルコールの中では、炭素数2〜6の
ジオール類や、グリセリン、トリメチロールエタン、ト
リメチロールプロパン等のトリオール類が好ましく、特
にグリセリンが好ましい。
Further, a polyhydric alcohol can be used as the hydroxy compound. In this case, a hydroxy ether can also be produced as an ether. Examples of the polyhydric alcohol include linear or branched polyhydric alcohols having 2 to 40 carbon atoms, and specifically, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, and 1,2-butanediol , 1,3-butanediol,
Diols such as 1,4-butanediol, pentanediol, hexanediol, heptanediol, octanediol, nonanediol, decanediol, undecanediol and dodecanediol; glycerins such as glycerin, diglycerin, triglycerin; trimethylolethane And trimethylolalkanes such as trimethylolpropane and trimethylolbutane; erythritol, pentaerythritol and the like, and ethylene oxide and / or propylene oxide adducts thereof. Among these polyhydric alcohols, diols having 2 to 6 carbon atoms and triols such as glycerin, trimethylolethane, and trimethylolpropane are preferable, and glycerin is particularly preferable.

【0015】これらのヒドロキシ化合物は、いずれかを
単独で又は2種以上を組合わせて用いることができる。
These hydroxy compounds can be used alone or in combination of two or more.

【0016】本発明に用いられるカルボニル化合物とし
ては、一般式(2)
The carbonyl compound used in the present invention has the general formula (2)

【0017】[0017]

【化4】 Embedded image

【0018】〔式中、R2及びR3は水素原子、炭素数1
〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を
示し、R2及びR3は同一であっても異なっていてもよ
い。また、R2及びR3が一緒になって炭素数2〜20のア
ルキレン又はアルケニレン基を形成した環状構造であっ
てもよい。〕で表される化合物が挙げられる。
[Wherein R 2 and R 3 represent a hydrogen atom and a carbon atom of 1
Represents up to 20 linear or branched alkyl or alkenyl groups, and R 2 and R 3 may be the same or different. Further, a cyclic structure in which R 2 and R 3 together form an alkylene or alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms may be used. ] The compound represented by this is mentioned.

【0019】一般式(2)で表される化合物としては、炭
素数3〜41の鎖状ケトン、炭素数3〜21の環状ケトン、
炭素数1〜21の直鎖アルデヒド及びその重合物、炭素数
4〜21の分岐アルデヒドなどが挙げられる。
The compound represented by the general formula (2) includes a chain ketone having 3 to 41 carbon atoms, a cyclic ketone having 3 to 21 carbon atoms,
Examples thereof include a linear aldehyde having 1 to 21 carbon atoms and a polymer thereof, and a branched aldehyde having 4 to 21 carbon atoms.

【0020】これらのカルボニル化合物の中では、炭素
数3〜12の鎖状ケトン、炭素数1〜12のアルデヒドある
いは炭素数5〜8の環状ケトンが好ましく、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン(4-メチ
ル-2-ペンタノン)等の炭素数3〜6の鎖状ケトンや、
ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアル
デヒド、パラアルデヒド、ブチルアルデヒド、イソブチ
ルアルデヒド、オクチルアルデヒド、ドデシルアルデヒ
ド等の炭素数1〜12、更には3〜8の脂肪族アルデヒド
及びその重合物、シクロヘキサノン等の環状ケトンが特
に好ましく、更にはアセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン(4-メチル-2-ペンタノン)が特
に好ましい。
Among these carbonyl compounds, a chain ketone having 3 to 12 carbon atoms, an aldehyde having 1 to 12 carbon atoms or a cyclic ketone having 5 to 8 carbon atoms is preferable.
A chain ketone having 3 to 6 carbon atoms such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone (4-methyl-2-pentanone);
Formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, paraaldehyde, butyraldehyde, isobutyraldehyde, octylaldehyde, dodecylaldehyde, etc., and especially aliphatic aldehydes having 3 to 8 carbon atoms such as 3 to 8 and cyclic ketones such as cyclohexanone are particularly preferred. Particularly preferred are acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone (4-methyl-2-pentanone).

【0021】また本発明においては、ヒドロキシ化合物
としてグリセリン、カルボニル化合物として脂肪族アル
デヒドを用いれば、アルキルグリセリルエーテル類を製
造することができる。このアルキルグリセリルエーテル
類は、モノアルキルグリセリルエーテル含量が高く、特
に4〜12の脂肪族アルデヒドを用いれば、非イオン性界
面活性剤として有用な炭素鎖長を有するアルキルグリセ
リルエーテルを製造することができる。
In the present invention, alkylglyceryl ethers can be produced by using glycerin as the hydroxy compound and aliphatic aldehyde as the carbonyl compound. These alkyl glyceryl ethers have a high monoalkyl glyceryl ether content, and particularly when an aliphatic aldehyde of 4 to 12 is used, an alkyl glyceryl ether having a carbon chain length useful as a nonionic surfactant can be produced. .

【0022】本発明においては触媒としてメソポーラス
なアルミノシリケートに担持されたパラジウム触媒を用
いる点に特徴があるが、ここでメソポーラスなアルミノ
シリケートとは2〜50nmの実質的に均一な細孔径を持つ
ものをいい、この実質的に均一な細孔径は粉末X線回折
パターンから求めることができ、2〜10nmがより好まし
く、特に2〜6nmが好ましい。
The present invention is characterized in that a palladium catalyst supported on a mesoporous aluminosilicate is used as a catalyst. Here, a mesoporous aluminosilicate has a substantially uniform pore diameter of 2 to 50 nm. This substantially uniform pore diameter can be determined from a powder X-ray diffraction pattern, and is preferably 2 to 10 nm, particularly preferably 2 to 6 nm.

【0023】本発明に使用するパラジウムが担持された
メソポーラスなアルミノシリケートは、ゼオライトより
も大きな細孔を有するメソポーラスアルミノシリケート
を合成し、これにパラジウムを担持させることにより合
成することができる。
The palladium-supported mesoporous aluminosilicate used in the present invention can be synthesized by synthesizing a mesoporous aluminosilicate having pores larger than zeolite and supporting palladium on the mesoporous aluminosilicate.

【0024】メソポーラスアルミノシリケートは、例え
ば、Bull. Chem. Soc. Jpn., 63, 988(1990)に記載され
ている方法等により合成することができるが、Siに対す
るAlの比率は10重量%以下になるのが合成上好ましく、
またメソポーラスアルミノシリケートの細孔径は2〜10
nm、特に2〜6nmとなるのが好ましい。またパラジウム
の担持方法としては、主に含浸法及びイオン交換法が挙
げられるが、イオン交換法が好ましい。イオン交換させ
るパラジウム塩としては、PdCl2、Pd(OAc)2、Pd(NH4)Cl
2、[Pd(NH3)4]Cl2等が挙げられるが、特にPdCl2、Pd(OA
c)2が好ましい。
The mesoporous aluminosilicate can be synthesized, for example, by the method described in Bull. Chem. Soc. Jpn., 63, 988 (1990), but the ratio of Al to Si is 10% by weight or less. Is preferably synthetically
The pore size of the mesoporous aluminosilicate is 2 to 10
nm, particularly preferably 2 to 6 nm. Examples of the method for supporting palladium include an impregnation method and an ion exchange method, and an ion exchange method is preferable. Palladium salts to be ion-exchanged include PdCl 2 , Pd (OAc) 2 , Pd (NH 4 ) Cl
2 , [Pd (NH 3 ) 4 ] Cl 2 and the like, particularly PdCl 2 , Pd (OA
c) 2 is preferred.

【0025】メソポーラスアルミノシリケートに担持さ
れたパラジウム触媒のパラジウム担持量は0.1〜10重量
%であるのが好ましく、それ以上の担持は担持の際にシ
ンタリング等の悪影響を及ぼす可能性が高くなる。
The amount of palladium supported on the palladium catalyst supported on the mesoporous aluminosilicate is preferably 0.1 to 10% by weight, and the higher the amount supported, the higher the possibility of adverse effects such as sintering during loading.

【0026】PdCl2、Pd(OAc)2等を用いたイオン交換の
方法としては、例えば、PdCl2をアンモニア水に溶解さ
せるか、又はPd(OAc)2をアセトンと水の混合液に溶解さ
せ、メソポーラスアルミノシリケート又はその塩を接触
させる等の方法が挙げられる。
As a method of ion exchange using PdCl 2 , Pd (OAc) 2 or the like, for example, PdCl 2 is dissolved in aqueous ammonia or Pd (OAc) 2 is dissolved in a mixture of acetone and water. , A mesoporous aluminosilicate or a salt thereof, and the like.

【0027】本発明におけるパラジウム担持メソポーラ
スアルミノシリケートの使用量は、例えば担体であるメ
ソポーラスアルミノシリケートにパラジウムが5重量%
担持されたものであれば、使用するヒドロキシ化合物に
対して0.1〜10重量%使用するのが好ましい。
The amount of palladium-supported mesoporous aluminosilicate used in the present invention is, for example, 5% by weight of palladium in the mesoporous aluminosilicate as a carrier.
If supported, it is preferable to use 0.1 to 10% by weight based on the hydroxy compound used.

【0028】ヒドロキシ化合物とカルボニル化合物の仕
込み量は、通常、ヒドロキシ化合物/カルボニル化合物
(モル比)=30/1〜1/30が好ましく、特に20/1〜
1/20、更に10/1〜1/10が好ましい。ヒドロキシ化
合物が低分子量で容易に除去できるものであれば、ヒド
ロキシ化合物を過剰に用いてカルボニル化合物をすべて
反応させるのが好ましい。また、ヒドロキシ化合物が分
子量が大きく、更には常温等で固化するものであれば、
カルボニル化合物を過剰に用い、除去しにくいヒドロキ
シ化合物をすべて反応させるのが好ましい。
The amount of the hydroxy compound and the carbonyl compound to be charged is usually preferably hydroxy compound / carbonyl compound (molar ratio) = 30/1 to 1/30, particularly preferably 20/1 to 1/30.
1/20, more preferably 10/1 to 1/10. If the hydroxy compound has a low molecular weight and can be easily removed, it is preferable to use the hydroxy compound in excess to react all of the carbonyl compound. Further, if the hydroxy compound has a large molecular weight and further solidifies at room temperature or the like,
It is preferable to use an excess of the carbonyl compound and react all the hydroxy compounds that are difficult to remove.

【0029】本発明においては、ヒドロキシ化合物とカ
ルボニル化合物を水素雰囲気中で反応させるが、水素圧
は特に限定されず、加圧下又は大気圧下のいずれでもよ
く、0.1(大気圧)〜29.4MPa、特に0.1(大気圧)〜19.
6MPaが好ましい。
In the present invention, the hydroxy compound and the carbonyl compound are reacted in a hydrogen atmosphere, but the hydrogen pressure is not particularly limited, and may be either pressurization or atmospheric pressure, from 0.1 (atmospheric pressure) to 29.4 MPa, Especially 0.1 (atmospheric pressure) to 19.
6 MPa is preferred.

【0030】また、本発明における反応温度は特に限定
されないが、10〜200℃、特に30〜180℃が好ましい。反
応時間は、反応温度、水素圧、触媒量などによって適宜
選べばよいが、通常1〜24時間、好ましくは1〜12時間
である。
The reaction temperature in the present invention is not particularly limited, but is preferably from 10 to 200 ° C, particularly preferably from 30 to 180 ° C. The reaction time may be appropriately selected depending on the reaction temperature, hydrogen pressure, amount of catalyst, and the like, but is usually 1 to 24 hours, preferably 1 to 12 hours.

【0031】また、本発明の反応には、溶媒を用いるこ
ともできる。溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、オク
タン等の炭化水素系溶媒が挙げられる。溶媒の使用量
は、反応液に対して0.5〜2倍容量が好ましい。
In the reaction of the present invention, a solvent can be used. Examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, and octane. The amount of the solvent used is preferably 0.5 to 2 times the volume of the reaction solution.

【0032】また、本発明においては、副生する水を除
去して反応を行うのが好ましい。水を除去する方法とし
ては、反応系外に水を留去できればよいが、例えば、共
沸脱水等の方法が挙げられる。また、この際、未反応原
料と共に水を留去する方法が好ましい。なお、留去後、
水と未反応原料は分離し、未反応原料は反応系内に戻す
のが好ましい。共沸脱水の方法としては、例えば、共沸
脱水装置を用い、反応と水の留去とを連続的に行う方法
はもちろん、例えば一旦反応を行った後、共沸脱水を行
い、再び反応を行うような、反応と水の留去を段階的に
行う方法でもよい。反応をスムーズに進行させるために
は連続的に行う方が好ましい。また、脱水を効率良く行
うために、水素を流通しながら共沸脱水を行ってもよ
い。共沸脱水により水を除去して反応を行う方法におい
て、用いられる共沸溶媒としては、原料化合物はもちろ
ん、溶媒を用いてもよい。溶媒を用いて共沸脱水を行う
場合、好ましい溶媒としては、トルエン、キシレン、ベ
ンゼン等が挙げられる。その溶媒の使用量は、反応液に
対して1〜2倍容量が好ましい。
In the present invention, it is preferable to carry out the reaction by removing water produced as a by-product. As a method for removing water, any method can be used as long as water can be distilled out of the reaction system, and examples thereof include a method such as azeotropic dehydration. At this time, a method of distilling off water together with unreacted raw materials is preferable. After distillation,
Preferably, water and unreacted raw materials are separated, and unreacted raw materials are returned to the reaction system. As a method of azeotropic dehydration, for example, using an azeotropic dehydration apparatus, not only a method of continuously performing the reaction and distillation of water, but also, for example, once performing the reaction, performing azeotropic dehydration, and performing the reaction again. A method in which the reaction and the distillation of water are performed in a stepwise manner, such as the method described above, may be used. It is preferable to carry out the reaction continuously to make the reaction proceed smoothly. In order to perform dehydration efficiently, azeotropic dehydration may be performed while flowing hydrogen. In the method in which water is removed by azeotropic dehydration to carry out the reaction, not only the raw material compound but also a solvent may be used as the azeotropic solvent used. When azeotropic dehydration is performed using a solvent, preferred solvents include toluene, xylene, benzene, and the like. The amount of the solvent used is preferably 1 to 2 times the volume of the reaction solution.

【0033】また、本発明においては、水素等の気体を
流通させながら、反応により副生する水を反応系外に除
去することもできる。本発明に用いられる水素の流通量
は、反応スケールに応じて適宜選べばよいが、例えば0.
5〜1Lのスケールでは0.01〜30L/minが好ましく、0.01
〜10L/minが更に好ましい。水素の流通量を0.01L/min以
上にすることで水が系外へ除去されやすく、反応は速く
なる。また水素の流通量が30L/min以下であると水とと
もに除去される原料化合物等も少なくなるので好まし
い。但し、この場合でも、水とともに除去される未反応
原料や生成物等の有用成分を、例えば分留、分液や脱水
剤により水を除去後、再び反応系内へ戻すか、あるいは
除去された量にみあった原料を追加することで、反応は
滞ることなく行うことができる。また、水素の流通は反
応中、連続的に行ってもよいし、断続的に行ってもよい
が、反応をスムーズに進行させるためには、連続的な流
通が好ましい。更に、反応系内に流通させた水素はその
まま大気中へ放出しても構わないが、水素を有効に使用
するためには、系外に出た水素を循環ライン等で再度系
内に戻して流通させ、循環させながら反応に利用するの
が効率的で好ましい。
In the present invention, it is also possible to remove water by-produced by the reaction out of the reaction system while flowing a gas such as hydrogen. The flow rate of hydrogen used in the present invention may be appropriately selected according to the reaction scale.
On a scale of 5 to 1 L, 0.01 to 30 L / min is preferable, and 0.01 to 30 L / min is preferable.
-10 L / min is more preferred. By setting the flow rate of hydrogen to 0.01 L / min or more, water is easily removed from the system, and the reaction speeds up. Further, when the flow rate of hydrogen is 30 L / min or less, the amount of raw material compounds removed together with water is reduced, which is preferable. However, even in this case, useful components such as unreacted raw materials and products that are removed together with water, for example, after fractionation, removal of water by a liquid separation or a dehydrating agent, are returned to the reaction system again, or are removed. The reaction can be carried out without delay by adding the appropriate amount of raw materials. In addition, the flow of hydrogen may be performed continuously or intermittently during the reaction, but continuous flow is preferable in order to make the reaction proceed smoothly. Further, the hydrogen circulated in the reaction system may be released to the atmosphere as it is, but in order to use hydrogen effectively, hydrogen that has come out of the system is returned to the system again by a circulation line or the like. It is efficient and preferable to use the reaction while circulating and circulating.

【0034】このような水素を流通させながら水を除去
する方法は、更に添加される試薬もなく、水素と水の分
離も容易で、後処理も簡便であるという利点があり、特
に好ましい。
Such a method of removing water while flowing hydrogen is advantageous in that there is no reagent to be further added, hydrogen and water can be easily separated, and post-treatment is simple.

【0035】[0035]

【実施例】実施例1 (メソポーラスアルミノシリケートの合成)水ガラス25
0g、アルミン酸ソーダ10.8g及び水550mlを1Lステン
レス製ビーカーに入れ、70℃で3時間撹拌後、水を蒸発
させ、更に乾燥した後、700℃で5時間焼成し、120gの
層状アルミノシリケートを得た。得られた層状アルミノ
シリケート50gに水300mlを加え、撹拌後、セチルジメ
チルアンモニウムクロライド40g及び水1Lを加え、70
℃で3時間撹拌した後、2N HClでpHを8.5に調整しなが
ら12時間撹拌した。室温まで冷却した後、濾過、水洗、
乾燥を行い、700℃で7時間焼成した。更に2N NH4Cl 80
0mlを加え、50℃で3時間撹拌した後、濾過、水洗、乾
燥を行い、500℃で2時間焼成し、38gのメソポーラス
アルミノシリケートを得た。原子吸光分析による元素分
析より、Al:Si比は4.8:95.2であり、またXRD解析より
細孔径は3.5nm、BET法による比表面積は750m2/gであっ
た。
EXAMPLES Example 1 (Synthesis of Mesoporous Aluminosilicate) Water Glass 25
0 g, 10.8 g of sodium aluminate and 550 ml of water were placed in a 1 L stainless steel beaker, stirred at 70 ° C. for 3 hours, water was evaporated, dried, and calcined at 700 ° C. for 5 hours to obtain 120 g of layered aluminosilicate. Obtained. 300 ml of water was added to 50 g of the obtained layered aluminosilicate, and after stirring, 40 g of cetyldimethylammonium chloride and 1 L of water were added.
After stirring at 3 ° C. for 3 hours, the mixture was stirred for 12 hours while adjusting the pH to 8.5 with 2N HCl. After cooling to room temperature, filtration, washing with water,
It was dried and baked at 700 ° C. for 7 hours. 2N NH 4 Cl 80
After adding 0 ml and stirring at 50 ° C. for 3 hours, the mixture was filtered, washed with water, and dried, and calcined at 500 ° C. for 2 hours to obtain 38 g of mesoporous aluminosilicate. Elemental analysis by atomic absorption analysis revealed an Al: Si ratio of 4.8: 95.2, XRD analysis revealed a pore diameter of 3.5 nm, and a specific surface area of 750 m 2 / g by the BET method.

【0036】(メソポーラスアルミノシリケートへのパ
ラジウムの担持)塩化パラジウム2.0gを28%アンモニ
ア水250ml及び水750mlに溶解させ、50℃に昇温した。メ
ソポーラスアルミノシリケート2.0gを加え、更に3時
間撹拌後、濾過、水洗、乾燥を行い、550℃で2時間焼
成し、パラジウム担持メソポーラスアルミノシリケート
を得た。原子吸光分析による元素分析により触媒のパラ
ジウム担持量は6.7%であった。
(Support of palladium on mesoporous aluminosilicate) 2.0 g of palladium chloride was dissolved in 250 ml of 28% aqueous ammonia and 750 ml of water, and the temperature was raised to 50 ° C. 2.0 g of mesoporous aluminosilicate was added, and the mixture was further stirred for 3 hours, filtered, washed with water, dried, and calcined at 550 ° C. for 2 hours to obtain palladium-supported mesoporous aluminosilicate. Elemental analysis by atomic absorption analysis revealed that the catalyst had a palladium loading of 6.7%.

【0037】(1,3-ジメチルブチルヘキサデシルエーテ
ルの製造)水素ガス導入管及び撹拌装置を備えた500ml
のオートクレーブにヘキサデシルアルコール116g(0.5
mol)、4-メチル-2-ペンタノン100g(1.0mol)及び触
媒としてパラジウム担持メソポーラスアルミノシリケー
ト1.5gを仕込み、水素圧9.8MPa下、150℃で5時間反応
を行った。反応終了後、濾過により触媒を除去し、減圧
にて過剰の4-メチル-2-ペンタノンを留去した。更に減
圧蒸留により精製し、目的とする1,3-ジメチルブチルヘ
キサデシルエーテル153g(0.47mol)を無色透明オイル
として得た。単離収率は94%であり、ガククロマトグラ
フィー分析より純度は99.5%であった。
(Production of 1,3-dimethylbutylhexadecyl ether) 500 ml equipped with a hydrogen gas inlet tube and a stirrer
116 g of hexadecyl alcohol (0.5 g
mol), 100 g (1.0 mol) of 4-methyl-2-pentanone and 1.5 g of palladium-supported mesoporous aluminosilicate as a catalyst, and reacted at 150 ° C. for 5 hours under a hydrogen pressure of 9.8 MPa. After completion of the reaction, the catalyst was removed by filtration, and excess 4-methyl-2-pentanone was distilled off under reduced pressure. The product was further purified by distillation under reduced pressure to obtain 153 g (0.47 mol) of the target 1,3-dimethylbutylhexadecyl ether as a colorless and transparent oil. The isolation yield was 94%, and the purity was 99.5% as determined by chromatography.

【0038】比較例1 (市販触媒による1,3-ジメチルブチルヘキサデシルエー
テルの製造)触媒としてパラジウム担持メソポーラスア
ルミノシリケートの代わりに市販の5%パラジウム担持
ゼオライトを2.1g用いる以外は実施例1と同様にして
反応させたところ、転化率はわずか9%であった。
Comparative Example 1 (Production of 1,3-dimethylbutylhexadecyl ether using a commercially available catalyst) The same as Example 1 except that 2.1 g of a commercially available 5% palladium-supported zeolite was used instead of palladium-supported mesoporous aluminosilicate as a catalyst. The conversion was only 9%.

【0039】比較例2 (市販触媒による1,3-ジメチルブチルヘキサデシルエー
テルの製造)触媒としてパラジウム担持メソポーラスア
ルミノシリケートの代わりに市販の5%パラジウム担持
シリカアルミナを2.1g用いる以外は実施例1と同様に
して反応させたところ、全く反応は進行しなかった。
Comparative Example 2 (Production of 1,3-dimethylbutylhexadecyl ether using a commercially available catalyst) The procedure of Example 1 was repeated except that 2.1 g of a commercially available 5% palladium-supported silica alumina was used instead of palladium-supported mesoporous aluminosilicate as a catalyst. When the reaction was carried out in the same manner, the reaction did not proceed at all.

【0040】実施例2 (メソポーラスアルミノシリケートの合成)実施例1と
同様にして得られた層状アルミノシリケート(Si:A1比
=95:5)15gに水100mlを加え、撹拌後、セチルジメ
チルアンモニウムクロライド12g、1,3,5-トリメチルベ
ンゼン5.0g及び水300mlを加え、70℃で3時間撹拌した
後、2N HClでpHを8.5に調整しながら12時間撹拌した。
室温まで冷却した後、濾過、水洗、乾燥を行い、550℃
で8時間焼成した。更に2N NH4Cl 200mlを加え、50℃で
3時間撹拌した後、濾過、水洗、乾燥を行い、500℃で
2時間焼成し、14gのメソポーラスアルミノシリケート
を得た。XRD解析より細孔径は4.7nmであった。
Example 2 (Synthesis of mesoporous aluminosilicate) 100 ml of water was added to 15 g of a layered aluminosilicate (Si: A1 ratio = 95: 5) obtained in the same manner as in Example 1, and the mixture was stirred and then stirred with cetyldimethylammonium chloride. 12 g, 5.0 g of 1,3,5-trimethylbenzene and 300 ml of water were added, followed by stirring at 70 ° C. for 3 hours, and then stirring for 12 hours while adjusting the pH to 8.5 with 2N HCl.
After cooling to room temperature, filtration, washing with water, and drying were performed at 550 ° C.
For 8 hours. Further, 200 ml of 2N NH 4 Cl was added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 3 hours, filtered, washed with water and dried, and calcined at 500 ° C. for 2 hours to obtain 14 g of mesoporous aluminosilicate. XRD analysis revealed that the pore size was 4.7 nm.

【0041】(メソポーラスアルミノシリケートへのパ
ラジウムの担持)塩化パラジウム0.5gを1Nアンモニア
水30ml及び水50mlに溶解させ、50℃に昇温した。メソポ
ーラスアルミノシリケート5.0g、水50mlを加え、更に
3時間撹拌後、濾過、水洗、乾燥を行い、500℃で2時
間焼成し、5.0gのパラジウム担持メソポーラスアルミ
ノシリケートを得た。原子吸光分析による元素分析より
触媒のパラジウム担持量は2.1%であった。
(Support of palladium on mesoporous aluminosilicate) 0.5 g of palladium chloride was dissolved in 30 ml of 1N aqueous ammonia and 50 ml of water, and the temperature was raised to 50 ° C. 5.0 g of mesoporous aluminosilicate and 50 ml of water were added, and the mixture was further stirred for 3 hours, filtered, washed with water and dried, and calcined at 500 ° C. for 2 hours to obtain 5.0 g of mesoporous aluminosilicate carrying palladium. Elemental analysis by atomic absorption analysis revealed that the catalyst had a palladium loading of 2.1%.

【0042】(1,3-ジメチルブチルテトラデシルエーテ
ルの製造)水素ガス導入管及び撹拌装置を備えた500ml
のオートクレーブにテトラデシルアルコール107g(0.5
mol)、4-メチル-2-ペンタノン100g(1.0mol)及びパ
ラジウム担持メソポーラスアルミノシリケート3.0gを
仕込み、水素圧9.8MPa下、150℃で5時間反応を行った
ところ、目的とする1,3-ジメチルブチルヘキサデシルエ
ーテルへの転化率は95%であった。
(Production of 1,3-dimethylbutyltetradecyl ether) 500 ml equipped with a hydrogen gas inlet tube and a stirrer
107 g of tetradecyl alcohol (0.5 g
mol), 4-methyl-2-pentanone (100 g, 1.0 mol) and palladium-supported mesoporous aluminosilicate (3.0 g) were charged and reacted at 150 ° C. under a hydrogen pressure of 9.8 MPa for 5 hours. The conversion to dimethylbutylhexadecyl ether was 95%.

【0043】実施例3 (オクチルグリセリルエーテルの製造)水素ガス導入管
及び撹拌装置を備えた500mlのオートクレーブにグリセ
リン92g(1.0mol)及びオクタナール200g(1.6mol)
を加え、更に触媒として実施例1で得られたパラジウム
担持メソポーラスアルミノシリケート5.0gを仕込み、
水素圧9.8MPa下、150℃で10時間反応を行ったところ、
グリセリンの転化率は90%に達した。反応終了後、減圧
下で過剰のアルデヒドを留去し、更に水洗して、220g
のオクチルグリセリルエーテルを無色透明オイルとして
得た。ガスクロマトグラフィー分析より生成オクチルグ
リセリルエーテルの純度は94%であり、6%のジオクチ
ルグリセリルエーテルを含有していた。
Example 3 (Production of octyl glyceryl ether) 92 g (1.0 mol) of glycerin and 200 g (1.6 mol) of octanal were placed in a 500 ml autoclave equipped with a hydrogen gas inlet tube and a stirrer.
And further charged with 5.0 g of the mesoporous aluminosilicate supported on palladium obtained in Example 1 as a catalyst,
When the reaction was performed at 150 ° C for 10 hours under a hydrogen pressure of 9.8 MPa,
The conversion of glycerin reached 90%. After completion of the reaction, excess aldehyde was distilled off under reduced pressure, and further washed with water to obtain 220 g.
Octyl glyceryl ether was obtained as a colorless transparent oil. According to gas chromatography analysis, the purity of the formed octyl glyceryl ether was 94% and contained 6% of dioctyl glyceryl ether.

【0044】比較例3 (市販触媒によるオクチルグリセリルエーテルの製造)
触媒としてパラジウム担持メソポーラスアルミノシリケ
ートの代わりに市販の5%パラジウム担持ゼオライトを
5.0g用いる以外は実施例3と同様にして反応させたと
ころ、転化率はわずか5%であった。
Comparative Example 3 (Production of octyl glyceryl ether using a commercially available catalyst)
Commercially available 5% palladium on zeolite is used as catalyst instead of palladium on mesoporous aluminosilicate
When the reaction was carried out in the same manner as in Example 3 except that 5.0 g was used, the conversion was only 5%.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によればヒドロキシ化合物とカル
ボニル化合物から、溶剤、化粧料、洗浄剤組成物、潤滑
剤、乳化剤等の様々な用途に有用なエーテルを簡便かつ
安価に製造できる。
According to the present invention, ethers useful for various uses such as solvents, cosmetics, detergent compositions, lubricants, and emulsifiers can be easily and inexpensively produced from hydroxy compounds and carbonyl compounds.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヒドロキシ化合物とカルボニル化合物を
触媒の存在下に水素雰囲気中で反応させてエーテルを製
造するに際し、触媒としてメソポーラスなアルミノシリ
ケートに担持されたパラジウム触媒を用いるエーテルの
製造法。
1. A method for producing an ether, wherein a hydroxy compound and a carbonyl compound are reacted in a hydrogen atmosphere in the presence of a catalyst to produce an ether, wherein a palladium catalyst supported on a mesoporous aluminosilicate is used as a catalyst.
【請求項2】 メソポーラスなアルミノシリケートの細
孔径が2〜10nmである請求項1記載の製造法。
2. The method according to claim 1, wherein the pore diameter of the mesoporous aluminosilicate is 2 to 10 nm.
【請求項3】 副生する水を除去して反応を行う請求項
1又は2記載の製造法。
3. The process according to claim 1, wherein the reaction is carried out by removing by-produced water.
【請求項4】 ヒドロキシ化合物が、次の一般式(1) 【化1】 〔式中、R1は炭素数1〜40の直鎖もしくは分岐鎖のア
ルキル基もしくはアルケニル基、又は炭素数3〜12のシ
クロアルキル基を示し、Aは炭素数2〜12のアルキレン
基を示し、n個のAは同一でも異なっていてもよい。n
は0〜30の数を示す。〕で表される化合物である請求項
1〜3のいずれか1項記載の製造法。
4. A hydroxy compound represented by the following general formula (1): [In the formula, R 1 represents a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 40 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and A represents an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms. , N A may be the same or different. n
Represents a number from 0 to 30. The method according to any one of claims 1 to 3, which is a compound represented by the formula:
【請求項5】 ヒドロキシ化合物が、炭素数2〜40の直
鎖又は分岐鎖の多価アルコールである請求項1〜3のい
ずれか1項記載の製造法。
5. The process according to claim 1, wherein the hydroxy compound is a linear or branched polyhydric alcohol having 2 to 40 carbon atoms.
【請求項6】 カルボニル化合物が、一般式(2) 【化2】 〔式中、R2及びR3は水素原子、炭素数1〜20の直鎖又
は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、R2
びR3は同一であっても異なっていてもよい。また、R2
及びR3が一緒になって炭素数2〜20のアルキレン又は
アルケニレン基を形成した環状構造であってもよい。〕
で表される化合物である請求項1〜5のいずれか1項記
載の製造法。
6. A carbonyl compound represented by the general formula (2): [Wherein, R 2 and R 3 represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl or alkenyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 2 and R 3 may be the same or different. Also, R 2
And R 3 together may form a cyclic structure in which an alkylene or alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms is formed. ]
The method according to any one of claims 1 to 5, which is a compound represented by the formula:
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