JP2001048819A - Method for hydrogenating dicarboxylic acid compounds at two stages - Google Patents

Method for hydrogenating dicarboxylic acid compounds at two stages

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JP2001048819A
JP2001048819A JP11221530A JP22153099A JP2001048819A JP 2001048819 A JP2001048819 A JP 2001048819A JP 11221530 A JP11221530 A JP 11221530A JP 22153099 A JP22153099 A JP 22153099A JP 2001048819 A JP2001048819 A JP 2001048819A
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hydrogenation
stage
reaction mixture
copper
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Kenji Kobayashi
健司 小林
Sadakatsu Suzuki
貞勝 鈴木
Nagato Hamashima
長登 浜島
Takeshi Ishihara
毅 石原
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Tonen Chemical Corp
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Tonen Sekiyu Kagaku KK
Tonen Chemical Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for hydrogenating a dicarboxylic acid compound at two stages, by which the corresponding alcohol and the cyclic ether are obtained in high yields, by hydrogenating the dicarboxylic acid in the presence of a catalyst containing a specific metal to produce the reaction mixture containing a lactone compound and further hydrogenating the reaction mixture in the presence of a copper-containing catalyst. SOLUTION: This method for hydrogenating a dicarboxylic acid at two stages comprises hydrogenating (A) the dicarboxylic acid and/or the dicarboxylic anhydride, such as succinic anhydride or maleic anhydride in the presence of (B) a catalyst containing a metal, preferably palladium, selected from the metals in the group VIII and a metal, preferably rhenium, silver or tungsten, selected from metals in the groups IB, VIB and VIIB to produce the reaction mixture containing a lactone, and further hydrogenating the reaction mixture in the presence of (C) a copper-containing catalyst (for example, copper zinc chromate catalyst) to produce the dialcohol and/or the cyclic ether. In the reactions, the hydrogenation pressures are preferably the atmospheric pressure to 10 MPa at a temperature of 120 to 300 deg.C.

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、ジカルボン酸類の
水素化方法に関し、更に詳しくは、ジカルボン酸類を二
段階で水素化して対応するジアルコール及び/又は環状
エーテルを製造する方法に関する。
The present invention relates to a process for hydrogenating dicarboxylic acids, and more particularly to a process for hydrogenating dicarboxylic acids in two steps to produce the corresponding dialcohols and / or cyclic ethers.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、カルボン酸類を水素化して対応す
るジアルコール及び/又は環状エーテルを製造する種々
の方法が知られており、大別して一段階水素化法と二段
階水素化法とがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, various methods for producing a corresponding dialcohol and / or cyclic ether by hydrogenating carboxylic acids have been known, and they are roughly classified into a one-step hydrogenation method and a two-step hydrogenation method. .

【0003】特開昭51-133212号公報には、無水マレイ
ン酸等から1,4-ブタンジオールを製造するに際して、第
VII亜族の同期元素又はその化合物及び第VIII亜族の元
素又はその化合物又は上記の元素及び化合物の混合物を
含む触媒の存在下で、一段階で水素化する方法が開示さ
れており、実施例では170バール以上の圧力下で水素化
が実施されている。特開昭64-70422号公報には、ジカル
ボン酸類を、100〜350℃の温度及び50〜350バールの圧
力において接触水素化し、その際コバルト並びに銅及び
リンの少なくとも一種の元素を含有する触媒を使用する
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法が開示されおり、実施例では200
〜300バールという非常に高い圧力において水素化が実
施されている。このように、上記いずれの一段階水素化
法においても、1,4-ブタンジオール、テトラヒドロフラ
ンの収率を向上させるためには水素化条件、とりわけ圧
力を非常に苛酷にしなければならないという問題を有し
ていた。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-133212 discloses that when producing 1,4-butanediol from maleic anhydride or the like,
A method for hydrogenating in one step in the presence of a catalyst comprising a Group VII synchronous element or a compound thereof and a Group VIII element or a compound thereof or a mixture of the above-mentioned elements and compounds is disclosed. Hydrogenation is carried out under pressures of more than 170 bar. JP-A-64-70422 discloses that dicarboxylic acids are catalytically hydrogenated at a temperature of 100 to 350 ° C. and a pressure of 50 to 350 bar, wherein a catalyst containing cobalt and at least one element of copper and phosphorus is used. A process for producing 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran, characterized in that it is used, is disclosed in Examples.
Hydrogenation is carried out at very high pressures of ~ 300 bar. Thus, any one-step hydrogenation method described above has a problem that the hydrogenation conditions, especially the pressure, must be extremely severe in order to improve the yields of 1,4-butanediol and tetrahydrofuran. Was.

【0004】特開平8-193040号公報には、テトラヒドロ
フラン及び1,4-ブタンジオールを生成するプロセスであ
って、水素化可能な前駆体を、水素含有ガスと、炭素担
体に担持されたパラジウム、銀、及びレニウムを含有す
る水素化触媒とに接触させて触媒的に水素化し、大部分
の1,4-ブタンジオールを含む生成物を生成させる工程を
包含するプロセスが開示されている。しかし、該一段階
法では、目的生成物であるテトラヒドロフラン及び1,4-
ブタンジオール以外の副生成物が比較的多量に生成され
てしまうという欠点を有していた。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-193040 discloses a process for producing tetrahydrofuran and 1,4-butanediol, in which a hydrogenatable precursor is mixed with a hydrogen-containing gas and palladium supported on a carbon carrier. A process is disclosed that includes contacting with a hydrogenation catalyst containing silver and rhenium to catalytically hydrogenate to produce a product containing a majority of the 1,4-butanediol. However, in the one-step method, tetrahydrofuran and 1,4-
There is a disadvantage that by-products other than butanediol are generated in a relatively large amount.

【0005】特開昭63-218636号公報には、水素化でき
る先駆体を、水性反応媒体、及びパラジウム又はそのレ
ニウムとの組合せ、及びチタン、ジルコニウム、及びハ
フニウムの酸化物から成る群から選ばれる少なくとも1
の支持体を包含する触媒の存在下で一段階で水素化し
て、ブチロラクトン、ブタンジオール及びその混合物を
製造する方法が開示されている。実施例において、水素
化できる先駆体であるコハク酸、イタコン酸及びマレイ
ン酸の水溶液中での濃度は、夫々、5%、4%及び5%
と非常に低く、従って、テトラヒドロフラン及びブタン
ジオールの生産性が著しく低いという欠点があった。
JP-A-63-218636 discloses that the precursors capable of being hydrogenated are selected from the group consisting of aqueous reaction media, and palladium or its combination with rhenium, and oxides of titanium, zirconium and hafnium. At least one
A method for producing butyrolactone, butanediol and mixtures thereof by hydrogenation in a single step in the presence of a catalyst comprising a support of the formula: In the examples, the concentrations of the precursors which can be hydrogenated, succinic acid, itaconic acid and maleic acid in aqueous solution are 5%, 4% and 5%, respectively.
And thus the productivity of tetrahydrofuran and butanediol was extremely low.

【0006】特公昭62-54289号公報には、一工程法で亜
クロム酸銅触媒を用いて一価脂肪族アルコールの存在下
に無水マレイン酸を水素化して1,4-ブタンジオールを製
造する方法が開示されている。該方法では、亜クロム酸
銅触媒を急速に不活性化する遊離酸又は酸含有エステル
が生成しても、一価脂肪族アルコールを存在せしめて水
素化すれば亜クロム酸銅触媒の高い活性を維持できて、
1,4-ブタンジオールを高い収率で製造し得るものであ
る。特開昭51-98204号公報には、水又はカルボン酸又は
これらの混合物を含有しているγ‐ブチロラクトンを水
素化して、1,4-ブタンジオールを製造する方法におい
て、水素で前処理した銅‐クロム酸化物触媒を使用する
方法が開示されている。該前処理した銅系触媒を使用す
れば、水素化前に水、カルボン酸を除去せずとも触媒活
性を著しく低下せしめることなく、1,4-ブタンジオール
を高収率で製造し得るものである。しかし、いずれの方
法においても、やはり水素化圧力を高くしなければなら
いという問題があった。また、後者の方法では、触媒の
活性低下を防止するためには未だ十分とは言えなかっ
た。
Japanese Patent Publication No. 62-54289 discloses a method for producing 1,4-butanediol by hydrogenating maleic anhydride in the presence of a monohydric aliphatic alcohol using a copper chromite catalyst in a one-step method. A method is disclosed. In this method, even if a free acid or an acid-containing ester that rapidly inactivates the copper chromite catalyst is produced, the hydrogenation in the presence of a monohydric aliphatic alcohol can increase the activity of the copper chromite catalyst. Can be maintained,
1,4-butanediol can be produced in a high yield. JP-A-51-98204 discloses a method for producing 1,4-butanediol by hydrogenating γ-butyrolactone containing water or a carboxylic acid or a mixture thereof. A method using a chromium oxide catalyst is disclosed. If the pretreated copper-based catalyst is used, 1,4-butanediol can be produced in high yield without significantly reducing the catalyst activity without removing water and carboxylic acid before hydrogenation. is there. However, any of the methods has a problem that the hydrogenation pressure must be increased. Further, the latter method has not yet been said to be sufficient for preventing the activity of the catalyst from decreasing.

【0007】特公昭48-823号公報には、不純マレイン酸
類を、第1段にて白金族元素を主成分とする触媒の存在
下に水素化した後、該反応物より該白金族触媒を除去
し、次いで第2段でレニウムを主成分とする触媒の存在
下で更に水素化することを特徴とするγ‐ブチロラクト
ン、1,4-ブタンジオール及びテトラヒドロフランの一種
以上を製造する方法が開示されている。また、特開平5
‐238971号公報には、1,4-ブタンジオールを、コバルト
含有触媒を用いて無水マレイン酸をアルコールの存在下
で接触水素添加することによって製造する方法におい
て、第一の水素添加工程で温度100〜200℃及び圧力30〜
200バールで部分的に水素添加し、引き続き、第一の水
素添加工程からの混合物を後処理せずに、第一の水素添
加工程より高い温度及びより高い圧力である200〜300℃
及び200〜350バールで第二の水素添加工程で更に水素添
加する1,4-ブタンジオールの製法が開示されている。上
記いずれの方法も二段階で水素化することにより、触媒
能をより長期間有効に維持することなどを目的とする
が、水素化条件、特に圧力を非常に苛酷にしなければな
らないという問題は解決し得なかった。
[0007] Japanese Patent Publication No. 48-823 discloses that in a first stage, an impure maleic acid is hydrogenated in the presence of a catalyst mainly composed of a platinum group element, and then the platinum group catalyst is converted from the reaction product. A process for producing one or more of γ-butyrolactone, 1,4-butanediol and tetrahydrofuran, characterized in that it is removed and then, in a second stage, further hydrogenated in the presence of a rhenium-based catalyst. ing. In addition, JP-A-5
No. 2,238,971 discloses a method for producing 1,4-butanediol by catalytic hydrogenation of maleic anhydride in the presence of an alcohol using a cobalt-containing catalyst. ~ 200 ℃ and pressure 30 ~
Partially hydrogenate at 200 bar and subsequently without working up the mixture from the first hydrogenation step, at a higher temperature and higher pressure than the first hydrogenation step, 200-300 ° C
And a process for preparing 1,4-butanediol which is further hydrogenated in a second hydrogenation step at 200 to 350 bar. Both of the above methods aim at maintaining the catalytic activity more effectively for a long period of time by hydrogenation in two stages, but solve the problem that the hydrogenation conditions, especially the pressure, must be very severe. I couldn't.

【0008】特開平9-59190号公報には、水素化触媒の
存在下にマレイン酸類を二段で水素化して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に際
し、第一段水素化工程にマレイン酸類をC=C二重結合
還元能を有する触媒の存在下に水素化反応に付し、第二
段水素化工程にて第一段水素化反応生成物を担持型貴金
属−Sn系触媒の存在下に水素化反応に付すことを特徴
とする方法が開示されている。実施例において、第一段
水素化工程の触媒として、Pd/C触媒が使用されてい
る。該方法では、第一段階においてマレイン酸類のC=
C二重結合を選択的に還元してマレイン酸類の酸性度を
低下せしめて、第二段水素化工程において使用する担持
型貴金属−Sn系触媒の活性低下を防止するものであ
る。しかし、第一段階で水素化してコハク酸にするもの
であり、該酸の存在により触媒の活性低下の防止は十分
とは言えなかった。
[0008] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-59190 discloses that in producing hydrogenated maleic acid in two steps in the presence of a hydrogenation catalyst to produce 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran, a first-stage hydrogenation step is carried out. Is subjected to a hydrogenation reaction in the presence of a catalyst having a C = C double bond reducing ability, and the first-stage hydrogenation reaction product is supported in a second-stage hydrogenation step on a supported noble metal-Sn-based catalyst A hydrogenation reaction in the presence of is disclosed. In the examples, a Pd / C catalyst is used as a catalyst in the first-stage hydrogenation step. In the method, in the first step, C =
The purpose is to selectively reduce the C double bond to reduce the acidity of the maleic acid, thereby preventing a decrease in the activity of the supported noble metal-Sn catalyst used in the second hydrogenation step. However, in the first step, succinic acid is obtained by hydrogenation, and it cannot be said that the presence of the acid sufficiently prevents a decrease in the activity of the catalyst.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、第一段階及
び第二段階のいずれにおいても水素化圧力が著しく低
く、かつ第一段階の水素化により得られた反応混合物中
の酸濃度が著しく低いことから、該反応混合物から酸を
除去することなく銅を含む触媒による水素化が可能であ
り、従って、著しく経済性に富んでいるところの、二段
階の水素化でジカルボン酸類から対応するアルコール及
び/又は環状エーテルを製造する方法を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a reaction mixture in which the hydrogenation pressure in both the first stage and the second stage is extremely low and the acid concentration in the reaction mixture obtained by the first stage hydrogenation is extremely low. Due to their low potential, hydrogenation over copper-containing catalysts is possible without removing the acid from the reaction mixture, and is therefore very economical, the corresponding alcohols from dicarboxylic acids in a two-stage hydrogenation. And / or a method for producing a cyclic ether.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】特開昭51‐75009号公報
には、無水マレイン酸あるいは無水コハク酸の接触水素
添加により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、第一段階でニッケル含
有触媒を使用して水素化してγ‐ブチロラクトンを含む
生成物を得て、次いで、γ‐ブチロラクトンを無水コハ
ク酸及びコハク酸、並びに生成水から分離して、続い
て、得たγ‐ブチロラクトンを第二段階において銅含有
触媒を使用して水素化して1,4-ブタンジオール及び/又
はテトラヒドロフランに転換する方法が開示されてい
る。該方法においては、銅含有触媒の活性低下をもたら
す酸類をγ‐ブチロラクトンから除去した後、銅含有触
媒を用いてγ‐ブチロラクトンを水素化して1,4-ブタン
ジオール及び/又はテトラヒドロフランを得ている。か
かる酸類を除去する工程の存在は製品のコスト高をもた
らす。
JP-A-51-75009 discloses a method for producing 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran by catalytic hydrogenation of maleic anhydride or succinic anhydride. Hydrogenation in a step using a nickel-containing catalyst to obtain a product containing γ-butyrolactone, and then separating γ-butyrolactone from succinic anhydride and succinic acid, and product water, followed by the resulting γ A process is disclosed in which -butyrolactone is hydrogenated in a second stage using a copper-containing catalyst to convert to 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran. In the method, after removing acids that cause a decrease in the activity of the copper-containing catalyst from γ-butyrolactone, hydrogenating γ-butyrolactone using the copper-containing catalyst yields 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran. . The presence of such a step of removing acids results in high cost of the product.

【0011】本発明者らは、このような酸類の除去工程
を省略すべく種々の検討を試みた。その結果、下記所定
の触媒を使用して第一段階においてジカルボン酸類を水
素化すれば、驚くべきことに酸類の副生が殆どなくγ‐
ブチロラクトンを製造することができる。従って、第一
段階の水素化反応混合物を精製して銅を含む触媒の活性
に悪影響をもたらす酸類を分離することなく、そのまま
第二段階において銅を含む触媒を使用してγ‐ブチロラ
クトンを水素化して1,4-ブタンジオール及び/又はテト
ラヒドロフランを得ることができる。更には、かかる本
発明の方法を使用すれば、水素化圧力を従来法に比べて
著しく低くすることができる。
The present inventors have made various studies to omit such a step of removing acids. As a result, when the dicarboxylic acids are hydrogenated in the first step using the following predetermined catalyst, surprisingly, there are almost no by-products of the acids and γ-
Butyrolactone can be produced. Therefore, γ-butyrolactone can be hydrogenated using a copper-containing catalyst in the second step without purifying the first-stage hydrogenation reaction mixture to separate out acids that adversely affect the activity of the copper-containing catalyst. To give 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran. Furthermore, using the method of the present invention, the hydrogenation pressure can be significantly reduced as compared with the conventional method.

【0012】即ち、本発明は、(1)第一段階におい
て、ジカルボン酸及び/又はジカルボン酸無水物を触媒
の存在下に水素化してラクトン類を含む反応混合物を
得、続く第二段階において、該反応混合物を触媒の存在
下に水素化して対応するジアルコール及び/又は環状エ
ーテルを製造する方法において、第一段階の水素化にお
ける触媒として第VIII族から選ばれる少なくとも一つの
金属と、第I B族、第VI B族及び第VII B族から成る群か
ら選ばれる少なくとも一つの金属とを含む触媒を使用
し、及び第二段階の水素化における触媒として銅を含む
触媒を使用することを特徴とする方法である。好ましい
態様として、(2)第一段階における触媒としてパラジ
ウムと、レニウム、銀、タングステン及びモリブデンか
ら成る群から選ばれる一つ又はそれ以上の金属とを含む
触媒を使用することを特徴とする上記(1)記載の方
法、(3)第一段階の水素化における触媒が、黒鉛化炭
素、黒鉛、活性炭、シリカ、アルミナ、シリカ/アルミ
ナ又はジルコニアのいずれかに担持されたものである上
記(1)又は(2)記載の方法、(4)第一段階の水素
化により得られた反応混合物中の酸濃度が、該混合物の
重量に対して1重量%以下である上記(1)〜(3)の
いずれか一つに記載の方法、(5)第一段階の水素化に
より得られた反応混合物中の酸濃度が、該混合物の重量
に対して0.7重量%以下である上記(1)〜(3)の
いずれか一つに記載の方法、(6)ジカルボン酸及びジ
カルボン酸無水物が無水コハク酸及び無水マレイン酸で
ある上記(1)〜(5)のいずれか一つに記載の方法、
(7)第一段階の水素化により得られた反応混合物が、
該混合物の重量に対して70重量%以上のγ‐ブチロラ
クトンを含む上記(1)〜(6)のいずれか一つに記載
の方法、(8)第二段階の水素化において使用される銅
を含む触媒が、亜クロム酸銅触媒、亜鉛含有銅触媒又は
アルミニウム・マグネシウム含有銅触媒である上記
(1)〜(7)のいずれか一つに記載の方法、(9)第
一段階の水素化後に得られた反応混合物を精製すること
なく第二段階において水素化する上記(1)〜(8)の
いずれか一つに記載の方法、(10)第一段階及び第二
段階の水素化において、溶媒を使用する上記(1)〜
(9)のいずれか一つに記載の方法、(11)溶媒とし
てγ‐ブチロラクトンを使用する上記(10)記載の方
法、(12)得られるジアルコール及び環状エーテル
が、1,4-ブタンジオール及びテトラヒドロフランである
上記(1)〜(11)のいずれか一つに記載の方法を挙
げることができる。
That is, according to the present invention, (1) in the first step, a dicarboxylic acid and / or dicarboxylic anhydride is hydrogenated in the presence of a catalyst to obtain a reaction mixture containing lactones. In a process for hydrogenating the reaction mixture in the presence of a catalyst to produce the corresponding dialcohol and / or cyclic ether, at least one metal selected from Group VIII as a catalyst in the first stage hydrogenation; Group, a catalyst comprising at least one metal selected from the group consisting of Group VIB and Group VIIB, and using a catalyst comprising copper as the catalyst in the second stage hydrogenation. How to In a preferred embodiment, (2) a catalyst containing palladium and one or more metals selected from the group consisting of rhenium, silver, tungsten and molybdenum as a catalyst in the first step is used. (1) The method according to (1), wherein (3) the catalyst in the first-stage hydrogenation is one supported on any of graphitized carbon, graphite, activated carbon, silica, alumina, silica / alumina or zirconia. Or (4) the method according to (1) to (3), wherein the acid concentration in the reaction mixture obtained by the first-stage hydrogenation is 1% by weight or less based on the weight of the mixture. (5) The method according to (1), wherein the acid concentration in the reaction mixture obtained by the first-stage hydrogenation is 0.7% by weight or less based on the weight of the mixture. Any one of ~ (3) The method according to (6) The method according to any one of the above dicarboxylic acids and dicarboxylic acid anhydride is succinic anhydride and maleic anhydride (1) to (5),
(7) The reaction mixture obtained by the first stage hydrogenation is
The method according to any one of the above (1) to (6), which contains 70% by weight or more of γ-butyrolactone with respect to the weight of the mixture, (8) copper used in the second stage hydrogenation The method according to any one of the above (1) to (7), wherein the catalyst comprises a copper chromite catalyst, a zinc-containing copper catalyst, or an aluminum / magnesium-containing copper catalyst, (9) first-stage hydrogenation The method according to any one of the above (1) to (8), wherein the reaction mixture obtained later is hydrogenated in the second stage without purification, (10) in the hydrogenation in the first and second stages. (1) to above using a solvent
(9) The method according to any one of (9), (11) the method according to (10) above, wherein γ-butyrolactone is used as a solvent, and (12) the resulting dialcohol and cyclic ether are 1,4-butanediol. And the method according to any one of the above (1) to (11), which is tetrahydrofuran.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の第一段階の水素化に使用
される触媒は、第VIII族から選ばれる少なくとも一つの
金属と、第I B族、第VI B族及び第VII B族から成る群か
ら選ばれる少なくとも一つの金属とを含む触媒である。
第VIII族から選ばれる金属としては、好ましくはパラジ
ウム、白金、ロジウム、ルテニウム、オスミウム、イリ
ジウムであり、特に好ましくはパラジウムである。第I
B族、第VI B族及び第VII B族から成る群から選ばれる金
属としては、好ましくは銀、レニウム、モリブデン、タ
ングステンであり、特に好ましくは銀、レニウムであ
る。好ましくはパラジウム‐レニウム含有触媒、パラジ
ウム‐銀含有触媒及びパラジウム‐レニウム‐銀含有触
媒の群から選ばれる一つ又はそれ以上の触媒が第一段階
の水素化に使用される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The catalyst used in the first stage hydrogenation of the present invention comprises at least one metal selected from Group VIII and Group IB, Group VIB and Group VIIB. A catalyst containing at least one metal selected from the group.
The metal selected from Group VIII is preferably palladium, platinum, rhodium, ruthenium, osmium, and iridium, and particularly preferably palladium. No. I
The metal selected from the group consisting of Group B, Group VIB and Group VIIB is preferably silver, rhenium, molybdenum or tungsten, and particularly preferably silver or rhenium. Preferably, one or more catalysts selected from the group of palladium-rhenium containing catalysts, palladium-silver containing catalysts and palladium-rhenium-silver containing catalysts are used for the first stage hydrogenation.

【0014】上記触媒は、好ましくは担体と組合せて使
用される。担体としては公知のものを使用することがで
き、例えば、黒鉛化炭素類、黒鉛類、活性炭類、シリカ
類、アルミナ類、シリカ/アルミナ類、ジルコニア類等
が挙げられる。
The above catalyst is preferably used in combination with a carrier. Known carriers can be used as the carrier, and examples thereof include graphitized carbons, graphites, activated carbons, silicas, aluminas, silica / aluminas, and zirconia.

【0015】本発明の第二段階の水素化に使用される触
媒は銅を含む触媒であり、公知のものが使用され得る。
好ましくは、亜クロム酸銅触媒、水酸化亜鉛又は酸化亜
鉛を含有する銅触媒、あるいは酸化アルミニウム、任意
的にマグネシウム等を含有する銅触媒が使用される。亜
クロム酸銅触媒は、例えば、30〜50重量%のCuO、30〜6
0重量%のCrO及び0〜10重量%のBaOを含有すること
ができる。水酸化亜鉛又は酸化亜鉛を含有する銅触媒は
主としてアルコール例えば1,4-ブタンジオールを得る場
合に好ましく、酸化アルミニウム、任意的にマグネシウ
ム等を含有する銅触媒は主として環状エーテル例えばテ
トラヒドロフランを得る場合に好ましい。
The catalyst used for the second stage hydrogenation of the present invention is a catalyst containing copper, and any known catalyst can be used.
Preferably, a copper chromite catalyst, a copper catalyst containing zinc hydroxide or zinc oxide, or a copper catalyst containing aluminum oxide, optionally magnesium or the like is used. Copper chromite catalysts include, for example, 30-50% by weight CuO, 30-6%.
It can contain 0% by weight of Cr 2 O 3 and 0 to 10% by weight of BaO. Copper catalysts containing zinc hydroxide or zinc oxide are preferred for obtaining mainly alcohols such as 1,4-butanediol, and copper catalysts containing aluminum oxide, optionally magnesium etc. are mainly used for obtaining cyclic ethers such as tetrahydrofuran. preferable.

【0016】本発明の第一段階及び第二段階における水
素化条件はいずれも下記の範囲から選ぶことができる。
ここで、第一段階と第二段階の各条件が同じであってよ
く、操作が簡便となるため好ましい。水素化圧力は、好
ましくは常圧〜10MPa、特に好ましくは1〜9MPaであり、
水素化温度は、好ましくは120〜300℃、特に好ましくは
170〜250℃である。ガス空間速度は、好ましくは100〜3
0,000hr−1、特に好ましくは200〜15,000 hr−1
あり、液空間速度は、好ましくは0.05〜10hr −1、特
に好ましくは0.1〜5hr−1である。また、第一段階に
おける水素/無水マレイン酸のモル比は、好ましくは3
〜5,000、特に好ましくは5〜1,500である。
The water in the first and second stages of the present invention
Any of the soaking conditions can be selected from the following ranges.
Here, the conditions of the first stage and the second stage may be the same.
It is preferable because the operation is simplified. Hydrogenation pressure is good
Preferably normal pressure ~ 10MPa, particularly preferably 1 ~ 9MPa,
The hydrogenation temperature is preferably from 120 to 300 ° C., particularly preferably
170-250 ° C. The gas space velocity is preferably between 100 and 3
0,000hr-1Particularly preferably 200 to 15,000 hr-1so
Yes, the liquid hourly space velocity is preferably 0.05 to 10 hours -1, Special
Preferably 0.1 to 5 hours-1It is. Also in the first stage
The hydrogen / maleic anhydride molar ratio in the
5,0005,000, particularly preferably 5-1500.

【0017】本発明において、触媒は固定床又は流動床
のいずれにおいても使用でき、かつ水素化反応はバッチ
式又は連続式のいずれにおいても実施することができ
る。
In the present invention, the catalyst can be used in either a fixed bed or a fluidized bed, and the hydrogenation reaction can be carried out in either a batch system or a continuous system.

【0018】本発明の水素化は第一段階及び第二段階い
ずれにおいても溶媒の存在下で実施することが好まし
い。これにより、水素化において発生する反応熱の除去
が容易となり操作をより簡便にすることができる。溶媒
としては特に制限はなく、従来からカルボン酸類の水素
化に使用されている溶媒を使用することができる。例え
ば、γ‐ブチロラクトン、水、エーテル例えばジオキサ
ン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、ジエチ
ルエーテル又はトリグライム等、アルコール類例えばメ
タノール、エタノール、イソプロパノール、n-プロパノ
ール、ヘキサノール、n-ブタノール又はイソブタノール
等が使用される。好ましくはγ‐ブチロラクトンが使用
される。
The hydrogenation of the present invention is preferably carried out in both the first and second stages in the presence of a solvent. This makes it easier to remove the heat of reaction generated in the hydrogenation, thereby making the operation easier. The solvent is not particularly limited, and a solvent conventionally used for hydrogenating carboxylic acids can be used. For example, γ-butyrolactone, water, ethers such as dioxane, tetrahydropyran, tetrahydrofuran, diethyl ether or triglyme, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, hexanol, n-butanol or isobutanol are used. Preferably, γ-butyrolactone is used.

【0019】本発明において、第一段階の水素化に供さ
れるジカルボン酸類の濃度は、溶媒重量に対して、上限
が好ましくは50重量%、より好ましくは40重量%、
特に好ましくは30重量%であり、下限が好ましくは1
重量%、より好ましくは3重量%、特に好ましくは5重
量%である。上記上限を超えては、水素化において発生
する反応熱の除去が困難となり、上記下限未満では、ラ
クトン類の製造効率が悪くなるため好ましくない。
In the present invention, the upper limit of the concentration of the dicarboxylic acid to be subjected to the first-stage hydrogenation is preferably 50% by weight, more preferably 40% by weight, based on the weight of the solvent.
It is particularly preferably 30% by weight, and the lower limit is preferably 1%.
% By weight, more preferably 3% by weight, particularly preferably 5% by weight. Exceeding the above upper limit makes it difficult to remove the heat of reaction generated in the hydrogenation, and below the above lower limit is not preferred because the production efficiency of the lactones deteriorates.

【0020】本発明の水素化に供されるジカルボン酸及
び/又はジカルボン酸無水物としては、好ましくは炭素
数3〜7個の飽和又は不飽和のジカルボン酸及びジカル
ボン酸無水物が挙げられる。好ましくは、マレイン酸、
フマル酸、コハク酸、無水マレイン酸、無水コハク酸等
が挙げられ、特に好ましくは無水マレイン酸、無水コハ
ク酸が使用される。
The dicarboxylic acids and / or dicarboxylic anhydrides to be subjected to the hydrogenation of the present invention preferably include saturated or unsaturated dicarboxylic acids and dicarboxylic anhydrides having 3 to 7 carbon atoms. Preferably, maleic acid,
Examples thereof include fumaric acid, succinic acid, maleic anhydride, and succinic anhydride, and particularly preferably, maleic anhydride and succinic anhydride are used.

【0021】本発明の第一段階では、ジカルボン酸及び
/又はジカルボン酸無水物が水素化されて、対応するラ
クトン類を主体とする水素化生成物が製造される。第一
段階の水素化後に得られた反応混合物は、該混合物の重
量に対して好ましくは70重量%以上、特に好ましくは
80重量%以上のラクトン類を含む。上記触媒を使用す
れば、上記の比較的温和な水素化条件においてジカルボ
ン酸類を対応するラクトン類に水素化することができ
て、酸類は殆ど形成されない。第一段階の水素化後に得
られた反応混合物中の酸濃度は、該混合物の重量に対し
て好ましくは1重量%以下、特に好ましくは0.7重量
%以下である。従って、該反応混合物を精製して酸を除
去せずして、そのまま第二段階に供給して銅を含む触媒
を使用して水素化することができるのである。
In the first step of the present invention, the dicarboxylic acid and / or dicarboxylic anhydride is hydrogenated to produce the corresponding lactone-based hydrogenated product. The reaction mixture obtained after the first stage hydrogenation contains preferably at least 70% by weight, particularly preferably at least 80% by weight, of lactones, based on the weight of the mixture. By using the above catalyst, dicarboxylic acids can be hydrogenated to the corresponding lactones under the above relatively mild hydrogenation conditions, and almost no acids are formed. The acid concentration in the reaction mixture obtained after the first stage hydrogenation is preferably at most 1% by weight, particularly preferably at most 0.7% by weight, based on the weight of the mixture. Therefore, the reaction mixture can be supplied to the second stage as it is without being purified to remove the acid and hydrogenated using a catalyst containing copper.

【0022】本発明の第二段階では、第一段階で得られ
たラクトン類を主として含む反応混合物が、銅を含む触
媒の存在下に水素化されて、対応するジアルコール及び
/又は環状エーテルが得られる。
In the second step of the present invention, the reaction mixture containing mainly the lactones obtained in the first step is hydrogenated in the presence of a catalyst containing copper to form the corresponding dialcohol and / or cyclic ether. can get.

【0023】水素化に供されるジカルボン酸、ジカルボ
ン酸無水物として無水マレイン酸、無水コハク酸を使用
すると、第一段階の水素化により、主としてγ‐ブチロ
ラクトンを含む反応混合物が得られ、続く第二段階の水
素化により1,4-ブタンジオール及び/又はテトラヒドロ
フランが得られる。
When maleic anhydride and succinic anhydride are used as dicarboxylic acid and dicarboxylic anhydride to be subjected to hydrogenation, the first-stage hydrogenation gives a reaction mixture containing mainly γ-butyrolactone, Two-stage hydrogenation gives 1,4-butanediol and / or tetrahydrofuran.

【0024】以下、本発明を実施例により更に詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例により限定されるもの
ではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0025】[0025]

【実施例】<触媒調製>[Example] <Preparation of catalyst>

【0026】第一段階の水素化に使用する触媒 (1)触媒:2%Pd−2%Re/C 3.358グラムのPd(NO及び1.973グラムのReO
を、6.72グラムのアセトニトリル及び21.9グラムの蒸留
水に均一に溶解した後、更に蒸留水を加えて、全体の体
積を64ミリリットルにした。担体としては、活性炭[粒
状白鷺Gc(商標)、4/8インチ、武田薬品工業株式会社
製]を粉砕分級し、粒度1〜2mmのものを使用した。上記
溶液を該活性炭72グラムに含浸させ、次いで4時間室温
にて放置した後、120℃で15時間加熱し、触媒前駆体を
得た。得られた触媒前駆体を水素気流中で室温から280
℃まで11時間かけて昇温し、該温度で5時間保持した
後、室温まで放冷した。その後、水素気流を窒素気流に
切り替え、水素を完全に置換した後、0.5体積%の酸素
を含む窒素気流中に発熱がおさまるまで放置し、触媒が
安定化した後に回収した。 (2)触媒:2%Pd−2%Re−2%Ag/C 3.470グラムのPd(NO、2.000グラムのReO
び2.471グラムのAg(NO )を、6.95グラムのアセトニ
トリル及び27.4グラムの蒸留水に均一に溶解し、かつ担
体としての活性炭を70.5グラムとした以外は、上記
(1)と同一にして触媒を調製した。 (3)触媒:2%Pd−2%Ag/ZrO 1.973グラムのReOに代えて、2.359グラムのAg(NO
)を使用し、かつ担体としての活性炭に代えて、ジル
コニア(XZ 16154(商標)、1/16インチ、ノートン社
製)を使用した以外は、上記(1)と同一にして触媒を
調製した。
[0026]Catalyst used for the first stage hydrogenation (1) Catalyst: 2% Pd-2% Re / C 3.358 grams of Pd (NO3)2And 1.973 grams of Re2O7
Is 6.72 grams of acetonitrile and 21.9 grams of distilled
After uniformly dissolving in water, add more distilled water to
The volume was made up to 64 ml. Activated carbon [grain]
Shirasagi Gc ™, 4/8 inch, Takeda Pharmaceutical Company Limited
Manufactured), and those having a particle size of 1 to 2 mm were used. the above
The solution is impregnated with 72 grams of the activated carbon and then room temperature for 4 hours.
After heating at 120 ° C for 15 hours, the catalyst precursor
Obtained. The obtained catalyst precursor was heated from room temperature to 280 in a stream of hydrogen.
Temperature over 11 hours, and kept at that temperature for 5 hours
Then, it was allowed to cool to room temperature. After that, the hydrogen stream is changed to a nitrogen stream.
After switching and completely replacing hydrogen, 0.5% by volume of oxygen
In a nitrogen stream containing
Collected after stabilization. (2) Catalyst: 2% Pd-2% Re-2% Ag / C 3.470 grams of Pd (NO3)2, 2.000 g Re2O7Passing
And 2.471 grams of Ag (NO 3) With 6.95 grams of acetonitrile
Dissolve evenly in toril and 27.4 grams of distilled water
Except that the activated carbon as the body was 70.5 grams
A catalyst was prepared in the same manner as in (1). (3) Catalyst: 2% Pd-2% Ag / ZrO2 1.973 g Re2O7Instead of 2.359 grams of Ag (NO
3) And instead of activated carbon as a carrier,
Konia (XZ 16154 (TM), 1/16 inch, Norton
Except that the catalyst was used in the same manner as in (1) above.
Prepared.

【0027】第二段階の水素化に使用する触媒 (4)触媒:Cu−Cr−Mn−Na酸化物 178.7グラムのNaCrO・2HOを900ミリリットルの
蒸留水に溶解し、更に28%アンモニア水225ミリリット
ルを加えて、溶液aを調製した。別個、260.4グラムのC
u(NO・3HO及び17.5グラムのMn(NO
6HOを900ミリリットルの蒸留水に溶解した後、80℃
に加熱して、溶液bを調製した。次いで、溶液aを攪拌
しながら、溶液aに溶液bを加え、生じた沈殿物を濾別
し、次いで該沈殿を水洗、乾燥、粉砕した後、これを35
0℃で熱分解した。得られた粉体を、10%酢酸水溶液で
洗浄し、次いで水洗、乾燥して触媒前駆体を得た。該触
媒前駆体10グラムに、0.6グラムのNaCOを少量の水
に溶解したものを添加し、次いで乾燥した。得られた物
質を450℃で3時間焼成し、次いでこれに黒鉛を全体重量
の0.5重量%となるように添加し、そしてペレット化し
て触媒を得た。得られた触媒の組成は、Cu 33.5重量
%、Cr 28.6重量%、Mn 4.0重量%、Na 2.2重量%であ
った。 (5)触媒:Cu−Cr−Mn−Ba−Na酸化物 260.4グラムのCu(NO・3HO、17.5グラムのMn
(NO・6HO及び15.8グラムのBa(NO
900ミリリットルの蒸留水に溶解した後、80℃に加熱し
て溶液cを調製した。これを溶液bに代えて使用したこ
と以外は、上記(6)と同一にして触媒を調製した。 (6)触媒:Cu系触媒 DRD92/89(商標)、KVAERNER PROCESS TECHNOLOGY製
Was dissolved in a Cu-Cr-Mn-Na oxide 178.7 g of Na 2 Cr 2 O 7 · 2H 2 O 900 ml of distilled water,: [0027] Catalyst (4) catalyst used for the hydrogenation in the second stage Further, a solution a was prepared by adding 225 ml of 28% ammonia water. Separately, 260.4 grams of C
u (NO 3) 2 · 3H 2 O and 17.5 g of Mn (NO 3) 2 ·
After dissolving 6H 2 O in 900 ml of distilled water, 80 ℃
To prepare a solution b. Then, while stirring the solution a, the solution b was added to the solution a, and the resulting precipitate was separated by filtration. The precipitate was washed with water, dried and pulverized.
Pyrolyzed at 0 ° C. The obtained powder was washed with a 10% aqueous acetic acid solution, then washed with water and dried to obtain a catalyst precursor. To 10 grams of the catalyst precursor, 0.6 grams of Na 2 CO 3 dissolved in a small amount of water was added and then dried. The obtained material was calcined at 450 ° C. for 3 hours, and then graphite was added thereto to 0.5% by weight of the total weight, and pelletized to obtain a catalyst. The composition of the obtained catalyst was 33.5% by weight of Cu, 28.6% by weight of Cr, 4.0% by weight of Mn, and 2.2% by weight of Na. (5) Catalyst: Cu-Cr-Mn-Ba -Na oxide 260.4 g of Cu (NO 3) 2 · 3H 2 O, 17.5 g of Mn
(NO 3) 2 · 6H 2 O and 15.8 grams of Ba a (NO 3) 2
After dissolving in 900 ml of distilled water, the mixture was heated to 80 ° C. to prepare a solution c. A catalyst was prepared in the same manner as in the above (6) except that this was used in place of the solution b. (6) Catalyst: Cu-based catalyst DRD92 / 89 (trademark), manufactured by KVAERNER PROCESS TECHNOLOGY

【0028】比較触媒 (7)触媒:Ni系(比較例1の第一段階で使用した触
媒) 特開昭51−75009号公報記載の実施例に従って、Ni−Al
触媒を調製した。
Comparative catalyst (7) Catalyst: Ni-based (catalyst used in the first step of Comparative Example 1) Ni-Al according to the examples described in JP-A-51-75009.
A catalyst was prepared.

【0029】<触媒の反応器への充填及び還元処理>い
ずれも内径15mm、長さ600mmのSUS316鋼製反応器A(第一
段階)及びB(第二段階)に予め1〜2mmに篩い分けした
触媒を夫々10ミリリットル充填した。ここで、反応器A
及びBに充填する触媒の組合せは表1に示す通りであ
り、全ての組合せについて該還元処理を実施した後、無
水マレイン酸の水素化に供した。触媒充填後、反応器内
を窒素ガスにて十分に置換した後、窒素空間速度(GHS
V)を1500hr‐1に設定し、かつ反応器内の圧力を3kg/c
mGに設定して、窒素ガスを室温にて反応器内に流し
た。次に、同一条件下において、窒素ガスを0.1体積%の
水素を含む窒素ガスに切り替えて反応器内に流しつつ、
反応器内の触媒層の温度を120℃まで昇温した。該温度
において反応器の入口と出口における水素濃度が等しく
なったことを確認した後、触媒層の温度を更に160℃ま
で徐々に昇温した。160℃まで昇温した後、該温度で、
ガス中の水素濃度を0.1体積%から0.5体積%までゆっくり
と増加し、次いで、170℃まで徐々に昇温した。続い
て、該温度で、ガス中の水素濃度を0.5体積%から100体
積%までゆっくりと増加し、100%の水素ガスに切り替わ
った後、200℃まで徐々に昇温して、触媒の還元を終え
た。
<Charging and Reduction of Catalyst into Reactor> Both are sieved to 1-2 mm in SUS316 steel reactors A (first stage) and B (second stage) each having an inner diameter of 15 mm and a length of 600 mm. Each of the catalysts thus filled was filled in an amount of 10 ml. Where reactor A
The combinations of the catalysts to be charged into B and B were as shown in Table 1. All the combinations were subjected to the reduction treatment and then subjected to hydrogenation of maleic anhydride. After the catalyst is filled, the inside of the reactor is sufficiently replaced with nitrogen gas, and then the nitrogen space velocity (GHS
V) is set to 1500hr- 1 and the pressure in the reactor is 3kg / c
Nitrogen gas was flowed into the reactor at room temperature, set to m 2 G. Next, under the same conditions, while switching the nitrogen gas to nitrogen gas containing 0.1% by volume of hydrogen and flowing into the reactor,
The temperature of the catalyst layer in the reactor was raised to 120 ° C. After confirming that the hydrogen concentration at the inlet and the outlet of the reactor became equal at this temperature, the temperature of the catalyst layer was gradually raised to 160 ° C. After heating to 160 ° C, at that temperature,
The hydrogen concentration in the gas was slowly increased from 0.1% by volume to 0.5% by volume, and then gradually increased to 170 ° C. Subsequently, at this temperature, the hydrogen concentration in the gas was slowly increased from 0.5% by volume to 100% by volume, and after switching to 100% hydrogen gas, the temperature was gradually raised to 200 ° C. to reduce the catalyst. finished.

【0030】上記の昇温過程及びガス中の水素濃度を増
加する過程においては、反応器の入口と出口の水素濃度
が等しくなるようにゆっくりと昇温しかつゆっくりと水
素濃度を増加し、反応器の入口と出口の水素濃度が相違
したときは、該濃度が等しくなるまでその温度又は水素
濃度に保持した。
In the above-mentioned temperature raising process and the process of increasing the hydrogen concentration in the gas, the temperature is slowly increased so that the hydrogen concentrations at the inlet and the outlet of the reactor become equal, and the hydrogen concentration is gradually increased. When the hydrogen concentration at the inlet and outlet of the vessel was different, the temperature or the hydrogen concentration was maintained until the concentrations became equal.

【0031】[0031]

【実施例1〜4及び比較例1〜2】無水マレイン酸とγ
‐ブチロラクトンとの合計量に対する無水マレイン酸の
濃度が27.5重量%となるように無水マレイン酸をγ
‐ブチロラクトンに溶解した。次いで、上記の触媒の反
応器への充填及び還元処理終了後、上記の無水マレイン
酸溶液を水素化反応器に供給し、約100時間の連続運
転を実施した。水素化の条件は表1に示した通りであ
る。
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2 Maleic anhydride and γ
-Maleic anhydride so that the concentration of maleic anhydride with respect to the total amount of -butyrolactone was 27.5% by weight;
-Dissolved in butyrolactone. Next, after the charging of the catalyst into the reactor and the reduction treatment were completed, the maleic anhydride solution was supplied to the hydrogenation reactor, and a continuous operation was performed for about 100 hours. The hydrogenation conditions are as shown in Table 1.

【0032】結果を表1に示す。各生成物組成はガスク
ロマトグラフィーにより測定したものである。
The results are shown in Table 1. Each product composition was measured by gas chromatography.

【0033】[0033]

【表1】 表中、各略語は下記の内容を示す。 GBL :γ‐ブチロラクトン THF :テトラヒドロフラン BDO :1,4−ブタンジオール SAH :無水コハク酸 MAH:無水マレイン酸[Table 1] In the table, each abbreviation indicates the following content. GBL: γ-butyrolactone THF: tetrahydrofuran BDO: 1,4-butanediol SAH: succinic anhydride MAH: maleic anhydride

【0034】実施例1及び2は共に、第一段階の水素化
触媒として2%Pd−2%Re/Cを使用し、第二段階の水素
化触媒としてCu−Cr−Mn−Na酸化物を使用し、第二段階
の水素化温度を変えたものである。いずれも第一段階の
水素化後に酸類の生成は殆ど認められなかった。従っ
て、第二段階における銅触媒の活性低下は認められず、
いずれも高収率でTHF及び1,4−ブタンジオールが
得られた。また、第二段階の水素化温度を上げるとTH
Fの収率が増加した。実施例2の第二段階において溶媒
として使用したγ‐ブチロラクトンまでがTHFに転換
された。実施例3は、2%Pd−2%Re−2%Ag/Cを第一段
階の水素化触媒として使用したものである。実施例1及
び2と同様に第一段階の水素化において酸類の生成は殆
ど認められなかった。従って、第二段階における銅触媒
の活性低下は認められず、高収率でTHF及び1,4−
ブタンジオールが得られた。実施例4は2%Pd−2%Ag/
ZrOを第一段階の水素化触媒として使用したものであ
る。第一段階の水素化による酸類の生成は非常に少なか
った。従って、第二段階における銅触媒の活性低下は認
められず、高収率でTHF及び1,4−ブタンジオール
が得られた。
Examples 1 and 2 both use 2% Pd-2% Re / C as the first stage hydrogenation catalyst and Cu-Cr-Mn-Na oxide as the second stage hydrogenation catalyst. Used, but with a different hydrogenation temperature in the second stage. In each case, generation of acids was hardly observed after the first stage hydrogenation. Therefore, no decrease in the activity of the copper catalyst in the second stage was observed,
In each case, THF and 1,4-butanediol were obtained in high yield. Also, when the hydrogenation temperature in the second stage is increased, TH
The yield of F increased. Up to γ-butyrolactone, which was used as a solvent in the second step of Example 2, was converted to THF. Example 3 uses 2% Pd-2% Re-2% Ag / C as the first stage hydrogenation catalyst. As in Examples 1 and 2, almost no acid formation was observed in the first stage hydrogenation. Therefore, the activity of the copper catalyst was not reduced in the second step, and THF and 1,4-
Butanediol was obtained. In Example 4, 2% Pd-2% Ag /
ZrO 2 was used as the first stage hydrogenation catalyst. The formation of acids by the first stage hydrogenation was very low. Accordingly, no decrease in the activity of the copper catalyst in the second step was observed, and THF and 1,4-butanediol were obtained in high yield.

【0035】一方、比較例1は、第一段階の水素化触媒
として特開昭51−75009号公報記載のNi含有触媒を使
用したものである。第一段階の水素化による酸類の生成
は非常に多く、第二段階で銅を含む触媒が著しい活性低
下を示し、THF及び1,4−ブタンジオールの収率が
著しく低下した。従って、第一段階の水素化触媒として
Ni含有触媒を使用した場合には、第一段階の水素化生
成物から酸類を除去した後、銅を含む触媒による水素化
を行う必要があることが分かった。比較例2は、第一段
階の触媒として銅を含む触媒を使用し、第二段階の触媒
として2%Pd−2%Re−2%Ag/Cを使用したものである。
THF及び1,4−ブタンジオールの収率を高めること
ができなかった。
On the other hand, in Comparative Example 1, a Ni-containing catalyst described in JP-A-51-75009 was used as the first stage hydrogenation catalyst. In the first stage, the formation of acids by the hydrogenation was very high, and in the second stage, the catalyst containing copper showed a significant decrease in activity, and the yields of THF and 1,4-butanediol were significantly reduced. Therefore, when a Ni-containing catalyst was used as the first-stage hydrogenation catalyst, it was found that after removing acids from the first-stage hydrogenation product, it was necessary to perform hydrogenation with a catalyst containing copper. Was. Comparative Example 2 uses a catalyst containing copper as the first stage catalyst and 2% Pd-2% Re-2% Ag / C as the second stage catalyst.
The yields of THF and 1,4-butanediol could not be increased.

【0036】[0036]

【実施例5及び比較例3】実施例1及び比較例1と同一
の触媒及び条件を用いて、夫々約1200時間の連続運
転を実施した。結果を表2に示す。各生成物組成は運転
開始500時間後及び1200時間後において採取した
試料について、上記と同じくガスクロマトグラフィーに
より測定したものである。
Example 5 and Comparative Example 3 Using the same catalyst and conditions as in Example 1 and Comparative Example 1, continuous operation was performed for about 1200 hours, respectively. Table 2 shows the results. Each product composition was measured by gas chromatography in the same manner as described above for samples collected 500 hours and 1200 hours after the start of operation.

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】実施例5では、運転開始500時間後及び
1200時間後のいずれにおいても、第一段階の水素化
生成物中の酸濃度は著しく低く、従って、第二段階にお
ける銅を含む触媒の活性低下は殆ど認められず、いずれ
もTHF及び1,4−ブタンジオールを高い収率で得る
ことができた。
In Example 5, the acid concentration in the first-stage hydrogenation product was significantly lower both at 500 hours and 1200 hours after the start of operation, and thus the activity of the copper-containing catalyst in the second stage was reduced. Little decrease was observed, and in both cases, THF and 1,4-butanediol could be obtained in high yield.

【0039】一方、比較例3では、運転開始500時間
後及び1200時間後のいずれにおいても、第一段階の
水素化生成物中の酸濃度は高く、従って、銅を含む触媒
の活性低下が認められ、THF及び1,4−ブタンジオ
ールの収率は著しい低下を示した。
On the other hand, in Comparative Example 3, the acid concentration in the hydrogenation product in the first stage was high both after 500 hours and 1200 hours after the start of operation, and thus the activity of the catalyst containing copper was decreased. And the yields of THF and 1,4-butanediol showed a significant decrease.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明は、第一段階及び第二段階のいず
れにおいても水素化圧力が著しく低く、かつ第一段階の
水素化により得られた反応混合物中の酸濃度が著しく低
いことから、該反応混合物から酸を除去することなく銅
を含む触媒による水素化が可能であり、従って、著しく
経済性に富んでいるところの、二段階の水素化でジカル
ボン酸類から対応するアルコール及び/又は環状エーテ
ルを製造する方法を提供する。
According to the present invention, the hydrogenation pressure in both the first stage and the second stage is extremely low, and the acid concentration in the reaction mixture obtained by the first stage hydrogenation is extremely low. The hydrogenation over copper-containing catalysts is possible without removing the acid from the reaction mixture, and is therefore considerably more economical, the dihydric acids being converted to the corresponding alcohols and / or cyclic compounds in a two-stage hydrogenation. A method for producing an ether is provided.

───────────────────────────────────────────────────── 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) C07D 307/08 C07D 307/08 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 石原 毅 埼玉県川越市並木272−16 Fターム(参考) 4C037 BA02 BA06 BA07 BA08 4H006 AA02 AC41 BA05 BA06 BA07 BA09 BA14 BA75 BD70 BE20 FE11 FG28 4H039 CA42 CA60 CB40 CH20 CH50──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C07D 307/08 C07D 307/08 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72) Inventor Takeshi Ishihara 272-16 Namiki, Kawagoe-shi, Saitama F-term (reference) 4C037 BA02 BA06 BA07 BA08 4H006 AA02 AC41 BA05 BA06 BA07 BA09 BA14 BA75 BD70 BE20 FE11 FG28 4H039 CA42 CA60 CB40 CH20 CH50

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第一段階において、ジカルボン酸及び/
又はジカルボン酸無水物を触媒の存在下に水素化してラ
クトン類を含む反応混合物を得、続く第二段階におい
て、該反応混合物を触媒の存在下に水素化して対応する
ジアルコール及び/又は環状エーテルを製造する方法に
おいて、第一段階の水素化における触媒として第VIII族
から選ばれる少なくとも一つの金属と、第I B族、第VI
B族及び第VII B族から成る群から選ばれる少なくとも一
つの金属とを含む触媒を使用し、及び第二段階の水素化
における触媒として銅を含む触媒を使用することを特徴
とする方法。
In the first step, a dicarboxylic acid and / or
Alternatively, the dicarboxylic anhydride is hydrogenated in the presence of a catalyst to obtain a reaction mixture containing lactones. In the subsequent second step, the reaction mixture is hydrogenated in the presence of a catalyst to form the corresponding dialcohol and / or cyclic ether. In the method of producing, at least one metal selected from Group VIII as a catalyst in the first stage hydrogenation, a group IB, VI
A process comprising using a catalyst comprising at least one metal selected from the group consisting of Group B and Group VIIB, and using a catalyst comprising copper as the catalyst in the second stage hydrogenation.
【請求項2】 第一段階における触媒としてパラジウム
と、レニウム、銀、タングステン及びモリブデンから成
る群から選ばれる一つ又はそれ以上の金属とを含む触媒
を使用することを特徴とする請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the catalyst used in the first step is a catalyst containing palladium and one or more metals selected from the group consisting of rhenium, silver, tungsten and molybdenum. the method of.
【請求項3】 第一段階の水素化により得られた反応混
合物中の酸濃度が、該混合物の重量に対して1重量%以
下である請求項1又は2記載の方法。
3. The process according to claim 1, wherein the acid concentration in the reaction mixture obtained by the first stage hydrogenation is less than 1% by weight, based on the weight of the mixture.
【請求項4】 ジカルボン酸及びジカルボン酸無水物
が、無水コハク酸及び無水マレイン酸である請求項1〜
3のいずれか一つに記載の方法。
4. The dicarboxylic acid and dicarboxylic anhydride are succinic anhydride and maleic anhydride.
3. The method according to any one of 3.
【請求項5】 第一段階の水素化により得られた反応混
合物を精製することなく第二段階において水素化する請
求項1〜4のいずれか一つに記載の方法。
5. The process as claimed in claim 1, wherein the reaction mixture obtained in the first stage hydrogenation is hydrogenated in the second stage without purification.
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