JP2001220367A - Method and catalyst for producing carboxylic acid ester - Google Patents

Method and catalyst for producing carboxylic acid ester

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JP2001220367A
JP2001220367A JP2000031711A JP2000031711A JP2001220367A JP 2001220367 A JP2001220367 A JP 2001220367A JP 2000031711 A JP2000031711 A JP 2000031711A JP 2000031711 A JP2000031711 A JP 2000031711A JP 2001220367 A JP2001220367 A JP 2001220367A
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carboxylic acid
acid ester
catalyst
producing
aldehyde
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JP2000031711A
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Tetsuto Adachi
哲人 足立
Tatsuo Yamaguchi
辰男 山口
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Asahi Kasei Corp
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Asahi Kasei Corp
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a carboxylic acid ester characteristically using a catalyst containing relatively inexpensive ruthenium among metal species instead of an expensive palladium catalyst in producing a carboxylic acid ester by reacting an aldehyde with an alcohol and to obtain a catalyst for producing a carboxylic acid ester useful in the method for producing the carboxylic acid ester. SOLUTION: The carboxylic acid ester can be industrially advantageously produced in an extremely excellent economic efficiency. This inexpensive catalyst for producing the carboxylic acid ester can be provided.

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、アルデヒドとアル
コールとを分子状酸素で酸化して一段でカルボン酸エス
テルを製造する方法に関し、更に詳しくは前記反応を特
定の触媒の存在下で実施して、工業的に有利なカルボン
酸エステルの製造方法に関するものであり、またそのカ
ルボン酸エステルの製造方法に用いるカルボン酸エステ
ル製造用触媒に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a carboxylic acid ester in one step by oxidizing an aldehyde and an alcohol with molecular oxygen, and more particularly, to performing the reaction in the presence of a specific catalyst. The present invention relates to an industrially advantageous method for producing a carboxylic acid ester, and also relates to a catalyst for producing a carboxylic acid ester used in the method for producing a carboxylic acid ester.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、アルデヒドからカルボン酸エステ
ルを製造する方法としては、アルデヒドを一旦酸化して
カルボン酸とし、該カルボン酸を別工程でアルコールと
反応させエステル化し、カルボン酸エステルを得るとい
うものであった。しかしこの方法は、反応に二工程を必
要とし、またアルデヒドを酸化する工程は一般に高温気
相反応であるため収率向上に限界があるという欠点があ
った。また、アルデヒド分子内に不飽和結合が存在する
と、そため重合その他の副反応が起こり易く、運転操作
面での頻雑さが生じるという問題もあった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for producing a carboxylic acid ester from an aldehyde, a method in which an aldehyde is once oxidized to a carboxylic acid, and the carboxylic acid is reacted with an alcohol in another step to esterify the carboxylic acid to obtain a carboxylic acid ester. Met. However, this method has the drawback that the reaction requires two steps, and the step of oxidizing the aldehyde is generally a high-temperature gas phase reaction, so that there is a limit in improving the yield. Further, when an unsaturated bond is present in the aldehyde molecule, polymerization and other side reactions are apt to occur, and there is a problem that the operation operation becomes complicated.

【0003】かかる問題を解決するため、アルデヒドと
アルコールとを反応させ、一段でカルボン酸エステルを
製造する方法が提案されていた。その中で、触媒として
種々検討されているのがパラジウム、及びパラジウムを
含む化合物である。例えば、特公昭45−34368号
公報によると、けいそう土、活性炭などの担体にパラジ
ウムを担時させた触媒をアルデヒドとアルコールの混合
物中に懸濁させ、これに分子状酸素含有ガスを加圧下に
吹き込んでアルデヒドを酸化し、同時にエステル化して
カルボン酸エステルを製造するというものである。しか
しこの方法には、目的とするカルボン酸エステルの生成
反応と並行して様々な副反応が起こるという問題があっ
た。特に原料として不飽和アルデヒドを用いた場合に
は、アルデヒド分子内に存在する不飽和結合のため、不
飽和アルデヒドのアセタール、不飽和結合にアルコール
が付加したアルコキシ体や、更には、不飽和酸などの多
くの副生物が生成し、更には最終酸化生成物である炭酸
ガス、一酸化炭素なども発生するという問題があった。
In order to solve such a problem, a method has been proposed in which an aldehyde and an alcohol are reacted to produce a carboxylic acid ester in one step. Among them, palladium and compounds containing palladium are variously studied as catalysts. For example, according to Japanese Patent Publication No. 45-34368, a catalyst in which palladium is supported on a carrier such as diatomaceous earth or activated carbon is suspended in a mixture of aldehyde and alcohol, and a molecular oxygen-containing gas is added thereto under pressure. To oxidize the aldehyde and simultaneously esterify it to produce a carboxylic acid ester. However, this method has a problem that various side reactions occur in parallel with the desired carboxylic acid ester formation reaction. In particular, when an unsaturated aldehyde is used as a raw material, the unsaturated bond present in the aldehyde molecule may cause an acetal of the unsaturated aldehyde, an alkoxy compound in which an alcohol is added to the unsaturated bond, or an unsaturated acid. Many by-products are produced, and furthermore, carbon dioxide, carbon monoxide, and the like, which are final oxidation products, are also generated.

【0004】したがってこれらの問題を解決すべく、新
たなパラジウム及びパラジウムを含む触媒の改良が種々
検討されていった。例えば、特公昭62−007902
号公報によると、パラジウムと鉛、水銀、ビスマス、も
しくはタリウムより選ばれた少なくとも一種の元素とを
含む金属間化合物を含有して成る触媒、又は前記金属間
化合物とアルカリ金属化合物もしくはアルカリ土類金属
化合物とを含んで成る触媒を用いることによって、前記
問題の副生物の生成を抑え、高収率でカルボン酸エステ
ルを製造できるというものである。更に例えば、特開平
09−029099号公報、特開平09−192495
号公報、特開平10−263399号公報でも同様にし
て、パラジウムを必須成分とする触媒の検討が種々重ね
られている。
Therefore, in order to solve these problems, various improvements in new palladium and catalysts containing palladium have been studied. For example, Japanese Patent Publication No. 62-007902
According to the publication, a catalyst containing an intermetallic compound containing palladium and at least one element selected from lead, mercury, bismuth, or thallium, or the intermetallic compound and an alkali metal compound or an alkaline earth metal The use of a catalyst comprising a compound suppresses the formation of the by-products in question, and enables the production of a carboxylic acid ester in high yield. Further, for example, JP-A-09-029099 and JP-A-09-192495
Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-263399 discloses various studies of a catalyst containing palladium as an essential component.

【0005】以上の如く、カルボン酸エステルの製造に
は、パラジウムを含む触媒の存在が必須と考えられてい
た。パラジウムは、高い反応性を有することから、化学
工業プロセスでは酸化反応、還元反応、水素化反応、ま
たは自動車排ガス用の浄化触媒などに幅広く使用されて
いる。しかしながら近年、これらの需要によりパラジウ
ム単価の高騰が著しく、工業用触媒製造等でのコスト増
大による経済的な負担が大きく、工業的に有利とは言い
難い状況になりつつある。よって現在では、新たにパラ
ジウムに代替し得る、経済性に優れ、工業的に有利とな
る触媒の開発が強く望まれている。
As described above, it has been considered that the production of a carboxylic acid ester requires the presence of a catalyst containing palladium. Since palladium has high reactivity, it is widely used in chemical industrial processes as an oxidation reaction, a reduction reaction, a hydrogenation reaction, or a purification catalyst for automobile exhaust gas. However, in recent years, the unit price of palladium has risen remarkably due to these demands, and the economic burden due to the increase in cost in the production of industrial catalysts and the like is large, and it is becoming difficult to say that it is industrially advantageous. Therefore, at present, there is a strong demand for the development of a catalyst which can be newly substituted for palladium, which is excellent in economic efficiency and industrially advantageous.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高価なパラ
ジウムに替わり、安価で経済性に優れた金属活性種を触
媒とすることで、アルデヒドとアルコール及び分子状酸
素を反応させて、前記の問題を解決し、かつ工業的に有
利なカルボン酸エステルの製造方法、およびそれに用い
る触媒を提供することにある。
According to the present invention, an aldehyde is reacted with an alcohol and molecular oxygen by using an inexpensive and economical metal active species as a catalyst instead of expensive palladium. An object of the present invention is to provide a method for producing a carboxylic acid ester which solves the problem and is industrially advantageous, and a catalyst used therefor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】然るに本発明者らは、か
かる問題を解決するために、アルデヒドとアルコールを
分子状酸素で酸化してカルボン酸エステル製造するにあ
たり、一段で収率よく、かつ経済的に優れたものとすべ
く鋭意研究を進めた結果、意外なことに、パラジウムに
対して単価が約1/10と安価なルテニウムを含む触媒
によって、前記の問題を解決し、カルボン酸エステルを
製造することができることを見出し本発明をなすに至っ
た。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that in producing carboxylic acid esters by oxidizing aldehydes and alcohols with molecular oxygen, it is possible to obtain a carboxylic acid ester in one step with a high yield and economic efficiency. Surprisingly, as a result of intensive research to improve the performance, the above problem was solved by a catalyst containing ruthenium, which is inexpensive to palladium at a unit price of about 1/10, and the carboxylic acid ester was converted. It has been found that they can be manufactured, and the present invention has been accomplished.

【0008】本発明の製造方法によれば、パラジウムを
含まない、ルテニウムから成る触媒中に、アルデヒドと
アルコールを含む反応器に酸素を分子状に供給したとこ
ろ、カルボン酸エステルが生成することを見出した。ま
た更に、触媒中に鉛、水銀、ビスマス、タリウムの少な
くとも一種の元素を添加した結果、カルボン酸エステル
の収率が更に上昇することを見出した。また更に、この
反応ではアセタールや不飽和アルデヒドに起因する二量
体や高分子化合物の生成も殆ど制御されているという非
常に画期的な反応挙動を示しており、工業的に極めて有
利であることを示唆している。また、本発明は、ルテニ
ウムから成り、分子状酸素の存在下にアルデヒドとアル
コールとを反応させてカルボン酸エステルを製造するた
めのカルボン酸エステル製造用触媒であり、さらに、触
媒が、ルテニウム及び、鉛、水銀、ビスマス、タリウム
並びにこれらの化合物の少なくとも一種の元素から成る
カルボン酸エステル製造用触媒である。
According to the production method of the present invention, it has been found that when oxygen is molecularly supplied to a reactor containing aldehyde and alcohol in a catalyst made of ruthenium not containing palladium, a carboxylic acid ester is formed. Was. Furthermore, they have found that the addition of at least one element of lead, mercury, bismuth, and thallium to the catalyst results in a further increase in the yield of the carboxylate. Furthermore, in this reaction, the production of a dimer or a polymer compound caused by an acetal or an unsaturated aldehyde is almost controlled, showing a very revolutionary reaction behavior, which is extremely industrially advantageous. Suggest that. Further, the present invention is a carboxylic acid ester production catalyst for producing a carboxylic acid ester by reacting an aldehyde and an alcohol in the presence of molecular oxygen, comprising ruthenium, and further, the catalyst is ruthenium and It is a catalyst for producing carboxylate esters comprising at least one element of lead, mercury, bismuth, thallium and these compounds.

【0009】以下に本発明につき詳細に説明する。本発
明によるカルボン酸エステルの製造において、使用する
アルデヒドとしては、例えば、ホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド、プロピオンアルデヒド、イソブチルアル
デヒド、グリオキサールなどの炭素数1〜10の脂肪族
飽和アルデヒド;アクロレイン、メタクロレイン、クロ
トンアルデヒドなどの炭素数3〜10の脂肪族不飽和ア
ルデヒド;ベンズアルデヒド、トリルアルデヒド、ベン
ジルアルデヒド、フタルアルデヒドなどの炭素数7〜2
0の芳香族アルデヒド;並びにこれらアルデヒドの誘導
体などがあげられる。この中でも好ましくは反応性の高
い脂肪族不飽和アルデヒドであり、更に好ましくはアク
ロレイン、メタクロレインである。これらのアルデヒド
は単独もしくは任意の二種以上の混合物として用いるこ
とができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The aldehyde used in the production of the carboxylic acid ester according to the present invention includes, for example, an aliphatic saturated aldehyde having 1 to 10 carbon atoms such as formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, isobutyraldehyde, glyoxal; acrolein, methacrolein, crotonaldehyde and the like. C3-10 aliphatic unsaturated aldehydes; C7-2 carbon atoms such as benzaldehyde, tolylaldehyde, benzylaldehyde and phthalaldehyde
0 aromatic aldehydes; and derivatives of these aldehydes. Among them, preferred are highly reactive aliphatic unsaturated aldehydes, and more preferred are acrolein and methacrolein. These aldehydes can be used alone or as a mixture of two or more kinds.

【0010】本発明によるカルボン酸エステルの製造に
おいて、アルコールとしては、例えば、メタノール、エ
タノール、イソプロパノール、オクタノールなどの炭素
数1〜10の脂肪族飽和アルコール;エチレングリコー
ル、ブタンジオールなどの炭素数2〜10のジオール;
アリルアルコール、メタリルアルコールなどの炭素数3
〜10の脂肪族不飽和アルコール;ベンジルアルコール
などの炭素数6〜20の芳香族アルコールなどがあげら
れる。この中でも好ましくは、より反応性の高い低級脂
肪族飽和アルコールであり、その中でも更に好ましくは
メタノールである。これらのアルコールは単独もしくは
任意の二種以上の混合物として用いることもできる。
In the production of the carboxylic acid ester according to the present invention, the alcohol includes, for example, an aliphatic saturated alcohol having 1 to 10 carbon atoms such as methanol, ethanol, isopropanol and octanol; and 2 to 2 carbon atoms such as ethylene glycol and butanediol. 10 diols;
3 carbon atoms such as allyl alcohol and methallyl alcohol
Aliphatic unsaturated alcohols having 10 to 10; aromatic alcohols having 6 to 20 carbon atoms, such as benzyl alcohol. Among these, a lower aliphatic saturated alcohol having higher reactivity is preferable, and among them, methanol is more preferable. These alcohols can be used alone or as a mixture of two or more kinds.

【0011】本発明反応におけるアルデヒドとアルコー
ルとの使用量は、アルデヒド/アルコールのモル比で3
〜0.5/10の範囲が好ましく、2〜0.5/10の
範囲が更に好ましい。前記モル比が3/10を越える
と、アルデヒドの分解その他の副反応が顕著になって反
応の選択性が低下するので好ましくなく、逆に0.5/
10未満ではアルコール同士の反応が顕著になって反応
の選択性が低下するので好ましくない。本発明で使用す
る酸素は分子状酸素、すなわち酸素ガス自体又は酸素ガ
スを反応に不活性な希釈剤、例えば、窒素、炭酸ガスな
どで希釈した混合ガスの形とすることができ、空気を用
いることもできる。反応系に存在させる酸素の量は、反
応に必要な化学量論量以上、好ましくは化学量論量の2
倍以上あれば十分である。
The amount of the aldehyde and the alcohol used in the reaction of the present invention is 3 in a molar ratio of aldehyde / alcohol.
The range is preferably 0.5 to 10/10, more preferably 2 to 0.5 / 10. When the molar ratio exceeds 3/10, decomposition of aldehyde and other side reactions become remarkable, and the selectivity of the reaction is lowered.
If it is less than 10, the reaction between alcohols becomes remarkable and the selectivity of the reaction is lowered, which is not preferable. The oxygen used in the present invention can be in the form of molecular oxygen, that is, oxygen gas itself or a mixed gas obtained by diluting oxygen gas with a diluent inert to the reaction, for example, nitrogen or carbon dioxide gas, and using air. You can also. The amount of oxygen to be present in the reaction system is not less than the stoichiometric amount necessary for the reaction, preferably 2 stoichiometric amounts.
More than double is enough.

【0012】本発明反応によって得られるカルボン酸エ
ステルとしては、アルデヒドとしてアクロレイン、もし
くはメタクロレインを用いた場合、使用したアルコール
に対応するアクリル酸エステル、もしくはメタクリル酸
エステルが得られる。本発明において使用する触媒は前
述の如くルテニウム、及び鉛、水銀、ビスマス、タリウ
ム並びにこれらの化合物の少なくとも一種から構成され
ることが必須であり、かかる特定の組み合わせで始めて
実施例に詳細に説明するように、高活性、高選択率でカ
ルボン酸エステルを製造することができるのである。
When acrolein or methacrolein is used as the aldehyde as the carboxylic acid ester obtained by the reaction of the present invention, an acrylate ester or a methacrylic ester corresponding to the alcohol used is obtained. It is essential that the catalyst used in the present invention is composed of ruthenium, and at least one of lead, mercury, bismuth, thallium and these compounds as described above. Thus, a carboxylic acid ester can be produced with high activity and high selectivity.

【0013】更には異種元素として、例えば、テルル、
ニッケル、クロム、コバルト、インジウム、タンタル、
銅、亜鉛、ジルコニウム、ハフニウム、タングステン、
マンガン、銀、レニウム、アンチモン、スズ、イリジウ
ム、金、ビスマス、チタン、アルミニウム、硼素、珪素
などを含有させてもよい。また、これらの異種元素化合
物などは結晶格子間に少量、侵入したり、または結晶格
子金属の一部と置換していてもよく、反応系に直接添加
してもかまわない。担体としては、シリカ、アルミナ、
シリカ−アルミナ、マグネシア、シリカ−アルミナ−マ
グネシア、水酸化マグネシウム、チタニア、炭酸カルシ
ウム、活性炭などから広く選ぶことができるが、より好
ましくは、シリカーアルミナ、シリカーアルミナ−マグ
ネシアである。
Further, as a different element, for example, tellurium,
Nickel, chromium, cobalt, indium, tantalum,
Copper, zinc, zirconium, hafnium, tungsten,
Manganese, silver, rhenium, antimony, tin, iridium, gold, bismuth, titanium, aluminum, boron, silicon and the like may be contained. In addition, these heterogeneous element compounds and the like may penetrate a small amount between crystal lattices, or may be substituted for a part of the crystal lattice metal, and may be directly added to the reaction system. As the carrier, silica, alumina,
It can be widely selected from silica-alumina, magnesia, silica-alumina-magnesia, magnesium hydroxide, titania, calcium carbonate, activated carbon, and the like, and more preferably, silica-alumina and silica-alumina-magnesia.

【0014】前記触媒の構成比は反応原料の種類や量、
触媒の調整法、運転条件等によって任意に変更すること
ができ、特に限定はないが、一般的には担体重量あた
り、ルテニウム0.5〜30重量%、好ましくは1〜2
0重量%、更に好ましくは2〜20重量%である。担時
量が少ないと活性が十分に出せないため、パラジウムの
担時量と比べ、重量比で2〜5倍必要となるが、前述の
如く、パラジウムと比べ、ルテニウム単価は1/10で
あるので、これでも十分工業的に有利といえる。鉛の担
時量も特に限定はなく、担体重量に対して通常0.1〜
10重量%、好ましくは1〜5重量%である。なお、原
料アルデヒドに対する触媒の使用量には特に限定はない
が、通常重量比で1/1000〜5倍程度である。但し
本発明をこの範囲に限定するものではなく、特に流通反
応系の場合には限定されない。
The composition ratio of the catalyst depends on the type and amount of the reaction raw material,
It can be arbitrarily changed according to the method of adjusting the catalyst, operating conditions, and the like, and is not particularly limited.
0% by weight, more preferably 2 to 20% by weight. Since the activity cannot be sufficiently obtained if the amount supported is small, the weight ratio is required to be 2 to 5 times as much as the supported amount of palladium. However, as described above, the unit price of ruthenium is 1/10 compared with palladium. Therefore, this can be said to be sufficiently industrially advantageous. The amount of lead carried is not particularly limited, and is usually 0.1 to
It is 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight. The amount of the catalyst to be used relative to the starting aldehyde is not particularly limited, but is usually about 1/1000 to 5 times by weight. However, the present invention is not limited to this range, and is not particularly limited in the case of a flow reaction system.

【0015】反応温度は好ましくは10〜300℃の範
囲、特に好ましくは30〜200℃の範囲で行われる。
圧力に特に制限はないが、通常1〜100気圧、特に1
〜70気圧の範囲が好ましい。また本発明は、気相反
応、液相反応、潅液反応などの任意の従来公知の方法で
実施できる。例えば、液相で実施する際には気泡塔反応
器、ドラフトチューブ型反応器、撹拌層槽型反応器など
の任意の反応器形式によることができる。次に本発明を
実施例で更に具体的に説明するが、本発明をこれらの実
施例に限定されるものではない。なお、例中「%」は特
にことわらない限り「重量%」を示す。
[0015] The reaction temperature is preferably in the range of 10 to 300 ° C, particularly preferably in the range of 30 to 200 ° C.
The pressure is not particularly limited, but is usually 1 to 100 atm, particularly 1
A range of -70 atm is preferred. Further, the present invention can be carried out by any conventionally known method such as a gas phase reaction, a liquid phase reaction, and a perfusion solution. For example, when the reaction is carried out in the liquid phase, any reactor type such as a bubble column reactor, a draft tube type reactor, a stirred tank type reactor and the like can be used. Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, "%" indicates "% by weight" unless otherwise specified.

【0016】[0016]

【実施例1】市販の10%ルテニウム−アルミナ(NEケ
ムキャット社製)を触媒として24g用い、触媒分離器
を備え、液相部が155ミリリットルの外部循環型ステ
ンレス製気泡塔反応器に仕込み反応を実施した。32.
5%メタクロレイン−メタノール溶液を48グラム/h
r、pH調整用に0.2〜0.5%苛性ソーダ−メタノ
ール溶液を4グラム/hrで連続的に反応器に供給し
(上記2種の溶液よりなるメタクロレイン濃度は30
%)、反応温度80℃、反応圧力0.5MPaで入口酸
素濃度を4.0容量%となる様に空気量を調整しながら
メタクリル酸メチルの生成反応を行った。反応器のpH
は6.2〜6.4となる様に反応器に供給する苛性ソー
ダ濃度を調整した。反応生成物は反応器出口からオーバ
ーフローにより連続的に抜き出した。20時間経過後の
抜き出し液を分析したところ、メタクロレイン転化率は
22.5%、メタクリル酸メチルの収率は11.5%
(選択率51.1%)に達した。
Example 1 A commercially available 10% ruthenium-alumina (manufactured by NE Chemcat Co.) was used as a catalyst in an amount of 24 g as a catalyst, and a catalyst separator was provided. Carried out. 32.
48 g / h of a 5% methacrolein-methanol solution
r, a 0.2-0.5% caustic soda-methanol solution was continuously supplied to the reactor at a rate of 4 g / hr for pH adjustment (the methacrolein concentration of the above two solutions was 30).
%), A reaction temperature of 80 ° C. and a reaction pressure of 0.5 MPa, and a production reaction of methyl methacrylate was carried out while adjusting the amount of air so that the inlet oxygen concentration was 4.0% by volume. Reactor pH
The caustic soda concentration supplied to the reactor was adjusted so as to be 6.2 to 6.4. The reaction product was continuously withdrawn from the reactor outlet by overflow. Analysis of the withdrawn liquid after elapse of 20 hours revealed that the conversion of methacrolein was 22.5% and the yield of methyl methacrylate was 11.5%.
(Selectivity 51.1%).

【0017】[0017]

【比較例1】実施例1と同じ装置、同じ条件、同じ方法
で、触媒として3%パラジウム−シリカ担時させたもの
を24g用いて反応を行った結果、メタクロレイン転化
率は26.4%とルテニウム−アルミナ触媒より高かっ
たものの、メタクリル酸メチルの収率は11.3%(選
択率42.9%)であった。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 A reaction was carried out using 24 g of 3% palladium-silica supported as a catalyst in the same apparatus, under the same conditions and under the same method as in Example 1, and as a result, the conversion of methacrolein was 26.4%. Although the yield was higher than that of the ruthenium-alumina catalyst, the yield of methyl methacrylate was 11.3% (selectivity 42.9%).

【比較例2】実施例1と同じ装置、同じ条件、同じ方法
で、触媒として5%白金−シリカ担時させたものを24
g用いて反応を行った結果、メタクロレイン転化率は
4.9%であったものの、メタクリル酸メチルの生成は
全く認められなかった。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 Using the same apparatus, under the same conditions, and the same method as in Example 1, 24% of a catalyst supported on 5% platinum-silica was used.
As a result of using g, the conversion of methacrolein was 4.9%, but no formation of methyl methacrylate was observed.

【比較例3】実施例1と同じ装置、同じ条件、同じ方法
で、触媒として5%ロジウム−シリカ担時させたものを
24g用いて反応を行った結果、メタクロレイン転化率
は5.6%であったものの、メタクリル酸メチルの生成
は全く認められなかった。
COMPARATIVE EXAMPLE 3 A reaction was carried out using 24 g of a catalyst supported by 5% rhodium-silica as a catalyst in the same apparatus, under the same conditions and under the same method as in Example 1, and as a result, the conversion of methacrolein was 5.6%. However, production of methyl methacrylate was not observed at all.

【0018】[0018]

【実施例2】実施例1と同じ装置、同じ方法で、酢酸鉛
−メタノール溶液を4グラム/hr(鉛が、メタクロレ
インを含む全供給量の100ppmに相当)供給して反
応を行った結果、メタクロレイン転化率は45.2%に
上昇し、メタクリル酸メチルの収率は40.7%(選択
率90.0%)にまで達した。
Example 2 The same apparatus and the same method as in Example 1 were used to supply a lead acetate-methanol solution at a rate of 4 g / hr (lead was equivalent to 100 ppm of the total supply amount including methacrolein), and the reaction was carried out. The conversion of methacrolein increased to 45.2% and the yield of methyl methacrylate reached 40.7% (selectivity 90.0%).

【比較例4】実施例2と同じ装置、同じ条件、同じ方法
で、触媒として3%パラジウム−シリカ担時させたもの
を24g用いて反応を行った結果、メタクロレイン転化
率は50.2%、メタクリル酸メチルの収率は42.8
%(選択率85.2%)であった。
Comparative Example 4 A reaction was carried out using 24 g of 3% palladium-silica supported catalyst as a catalyst in the same apparatus, under the same conditions and under the same conditions as in Example 2, and as a result, the conversion of methacrolein was 50.2%. And the yield of methyl methacrylate was 42.8.
% (Selectivity 85.2%).

【0019】[0019]

【実施例3】実施例1と同じ装置、同じ方法で、触媒を
1.5倍量の36gとして反応を行った結果、メタクロ
レイン転化率は55.6%に上昇し、メタクリル酸メチ
ルの収率は49.0%(選択率88.1%)に達した。
Example 3 The reaction was carried out in the same apparatus and in the same manner as in Example 1, except that the catalyst was used in an amount 1.5 times the amount of 36 g. As a result, the conversion of methacrolein was increased to 55.6%, and the yield of methyl methacrylate was increased. The rate reached 49.0% (selectivity 88.1%).

【実施例4】実施例1と同じ装置、同じ方法で、反応圧
力を0.6MPaとして反応を行った結果、メタクロレ
イン転化率は62.5%に上昇し、メタクリル酸メチル
の収率は59.1%(選択率94.5%)に達した。
Example 4 As a result of carrying out a reaction using the same apparatus and the same method as in Example 1 at a reaction pressure of 0.6 MPa, the conversion of methacrolein was increased to 62.5% and the yield of methyl methacrylate was 59%. 0.1% (selectivity 94.5%).

【0020】[0020]

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、アル
デヒドとアルコールを分子状酸素と反応反応させてカル
ボン酸エステルを製造するに際し、従来必須と考えられ
ていた高価なパラジウム触媒に替わり、安価なルテニウ
ム触媒を使用することで、非常に経済性に優れ、工業的
に有利となる。今後更に反応条件等の最適化をはかれ
ば、転化率/選択率ともに大きく改善するものと考えら
れる。
As described above, according to the present invention, when an aldehyde and an alcohol are reacted with molecular oxygen to produce a carboxylic acid ester, an expensive palladium catalyst which has been considered to be essential is replaced with a low-priced catalyst. Use of a ruthenium catalyst is very economical and industrially advantageous. It is expected that further optimization of the reaction conditions and the like will greatly improve both the conversion and the selectivity.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年2月29日(2000.2.2
9)
[Submission date] February 29, 2000 (200.2.2
9)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0002[Correction target item name] 0002

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、アルデヒドからカルボン酸エステ
ルを製造する方法としては、アルデヒドを一旦酸化して
カルボン酸とし、該カルボン酸を別工程でアルコールと
反応させエステル化し、カルボン酸エステルを得るとい
うものであった。しかしこの方法は、反応に二工程を必
要とし、またアルデヒドを酸化する工程は一般に高温気
相反応であるため収率向上に限界があるという欠点があ
った。また、アルデヒド分子内に不飽和結合が存在する
と重合その他の副反応が起こり易く、運転操作面での頻
雑さが生じるという問題もあった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for producing a carboxylic acid ester from an aldehyde, a method in which an aldehyde is once oxidized to a carboxylic acid, and the carboxylic acid is reacted with an alcohol in another step to esterify the carboxylic acid to obtain a carboxylic acid ester. Met. However, this method has the drawback that the reaction requires two steps, and the step of oxidizing the aldehyde is generally a high-temperature gas phase reaction, so that there is a limit in improving the yield. In addition, when an unsaturated bond is present in the aldehyde molecule, polymerization and other side reactions are liable to occur, and there is a problem that the operation operation is complicated.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G069 AA03 BA01A BA01B BA02A BA03A BA04A BA06A BA08A BA20A BA21A BA21B BB02A BB02B BB05A BC10A BC21A BC21B BC25A BC37A BC56A BC70A BC70B BE08A BE08B CB07 CB25 CB75 DA05 4H006 AA02 AC48 BA07 BA09 BA11 BA13 BA23 BE30 4H039 CA66 CC30 CD10 CD30  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page F-term (reference) 4G069 AA03 BA01A BA01B BA02A BA03A BA04A BA06A BA08A BA20A BA21A BA21B BB02A BB02B BB05A BC10A BC21A BC21B BC25A BC37A BC56A BC70A BC70B BE08A BE08B CB07 BA25 BA07 BA25 BA05 BA07 BA25 BA08 4H039 CA66 CC30 CD10 CD30

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 分子状酸素の存在下にアルデヒドとアル
コールとを反応させてカルボン酸エステルを製造するに
あたり、ルテニウムから成る触媒を用いることを特徴と
するカルボン酸エステルの製造方法。
1. A method for producing a carboxylic acid ester, wherein a catalyst comprising ruthenium is used in producing a carboxylic acid ester by reacting an aldehyde and an alcohol in the presence of molecular oxygen.
【請求項2】 触媒が、ルテニウム及び、鉛、水銀、ビ
スマス、タリウム並びにこれらの化合物の少なくとも一
種の元素から成る請求項1記載のカルボン酸エステルの
製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the catalyst comprises ruthenium and at least one element of lead, mercury, bismuth, thallium and these compounds.
【請求項3】 アルデヒドが不飽和アルデヒドであり、
かつアルコールが脂肪族飽和アルコールであり、かつカ
ルボン酸エステルが不飽和カルボン酸エステルである請
求項1記載のカルボン酸エステルの製造方法。
3. The aldehyde is an unsaturated aldehyde,
The method for producing a carboxylic acid ester according to claim 1, wherein the alcohol is an aliphatic saturated alcohol, and the carboxylic acid ester is an unsaturated carboxylic acid ester.
【請求項4】 不飽和アルデヒドがメタクロレインであ
り、かつ脂肪族飽和アルコールがメタノールであり、か
つ不飽和カルボン酸エステルがメタクリル酸メチルであ
る請求項3記載のカルボン酸エステルの製造方法。
4. The process for producing a carboxylic acid ester according to claim 3, wherein the unsaturated aldehyde is methacrolein, the aliphatic saturated alcohol is methanol, and the unsaturated carboxylic acid ester is methyl methacrylate.
【請求項5】 ルテニウムから成り、分子状酸素の存在
下にアルデヒドとアルコールとを反応させてカルボン酸
エステルを製造するためのカルボン酸エステル製造用触
媒。
5. A catalyst for producing a carboxylic acid ester, comprising ruthenium and reacting an aldehyde and an alcohol in the presence of molecular oxygen to produce a carboxylic acid ester.
【請求項6】 触媒が、ルテニウム及び、鉛、水銀、ビ
スマス、タリウム並びにこれらの化合物の少なくとも一
種の元素から成る請求項5記載のカルボン酸エステル製
造用触媒。
6. The catalyst for producing a carboxylate according to claim 5, wherein the catalyst comprises ruthenium and at least one element of lead, mercury, bismuth, thallium and these compounds.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009022544A1 (en) 2007-08-13 2009-02-19 Asahi Kasei Chemicals Corporation Catalyst for carboxylic acid ester production, method for producing the same, and method for producing carboxylic acid ester
US10577305B1 (en) * 2018-11-13 2020-03-03 Eastman Chemical Company Process for the production of esters
US10590062B1 (en) 2018-11-13 2020-03-17 Eastman Chemical Company Iron-catalyzed selective production of methyl esters from aldehydes
US10829429B2 (en) 2018-11-13 2020-11-10 Eastman Chemical Company Synthesis of triethylene glycol bis(2-ethylhexanoate)
US11827595B2 (en) 2018-11-13 2023-11-28 Eastman Chemical Company Ester synthesis using heterogeneous Au/TiO2 catalyst

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009022544A1 (en) 2007-08-13 2009-02-19 Asahi Kasei Chemicals Corporation Catalyst for carboxylic acid ester production, method for producing the same, and method for producing carboxylic acid ester
US8461373B2 (en) 2007-08-13 2013-06-11 Asahi Kasei Chemicals Corporation Catalyst for producing carboxylic acid esters, process for producing same and process for producing carboxylic acid esters
US10577305B1 (en) * 2018-11-13 2020-03-03 Eastman Chemical Company Process for the production of esters
US10590062B1 (en) 2018-11-13 2020-03-17 Eastman Chemical Company Iron-catalyzed selective production of methyl esters from aldehydes
US10829429B2 (en) 2018-11-13 2020-11-10 Eastman Chemical Company Synthesis of triethylene glycol bis(2-ethylhexanoate)
US11827595B2 (en) 2018-11-13 2023-11-28 Eastman Chemical Company Ester synthesis using heterogeneous Au/TiO2 catalyst

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