JP2003026632A - ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法 - Google Patents

ヒドロキシカルボン酸エステルの製造方法

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palladium
alkali metal
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Yoichi Kuko
陽一 久古
Norio Shirata
憲男 白田
Kazuo Tanaka
一夫 田中
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2−ヒドロキシイソ酪酸を原料として2−ヒ
ドロキシイソ酪酸アリルを効率的に製造する方法を提供
する。 【解決手段】 パラジウム及びアルカリ金属を担体に担
持させた触媒の存在下、2−ヒドロキシイソ酪酸、プロ
ピレン、及び酸素若しくは酸素含有ガスを気相中で反応
させて2−ヒドロキシイソ酪酸アリルを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2−ヒドロキシイ
ソ酪酸を原料として2−ヒドロキシイソ酪酸アリルを効
率的に製造する方法に関するものである。2−ヒドロキ
シイソ酪酸アリルは医薬、農薬の原料として用いられて
いる。
【0002】
【従来の技術】従来、2−ヒドロキシイソ酪酸アリルの
製造方法としては、2−ヒドロキシイソ酪酸ナトリウム
とハロゲン化アリルを原料として製造する方法(Zh.
Org. Khim. 4[3](1968))が知られて
いる。しかしながら、この方法ではハロゲン化ナトリウ
ムが廃棄されるなどの問題が含まれている。また、2−
ヒドロキシイソ酪酸メチルとアリルアルコールのエステ
ル交換により製造する方法(特開平2000−7271
9、2000−204064)が開示されているが、長
い反応時間を必要とし生産性の高い製造方法であるとは
言えない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
法では廃棄物が多く、生産性が悪いことを鑑み、2―ヒ
ドロキシイソ酪酸アリルを工業的に有利に製造する新規
な方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、2―ヒド
ロキシイソ酪酸アリルを工業的に有利に製造する方法に
ついて鋭意検討した結果、パラジウム及びアルカリ金属
を含有する触媒を用いて、2―ヒドロキシイソ酪酸、プ
ロピレン、及び酸素若しくは酸素含有ガスを気相中で反
応させることにより、目的を達成しうることを見いだし
本発明を完成した。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の2−ヒドロキシイソ酪
酸、プロピレン、及び酸素若しくは酸素含有ガスを気相
中で反応させて2−ヒドロキシイソ酪酸アリルを製造す
る方法は新規である。以下に、本発明の2−ヒドロキシ
イソ酪酸アリルの製造方法について詳細に説明する。
【0006】本発明において使用する触媒は、パラジウ
ム及びアルカリ金属を含有する触媒であり、好ましくは
パラジウム及びアルカリ金属を担体に担持させた触媒で
ある。パラジウム及びアルカリ金属を担体に担持させる
方法としては、パラジウム塩及びアルカリ金属塩の均一
溶液に担体を加えて含浸させる方法が好ましい。含浸法
に使用するパラジウム塩としては可溶性塩がよい。本発
明に使用するパラジウム塩としては具体的には塩化パラ
ジウム、硝酸パラジウム、酢酸パラジウム等が挙げら
れ、酢酸パラジウムが好ましい。担体に対するパラジウ
ムの重量%は金属元素として0.1〜10の範囲、好ま
しくは0.5〜5の範囲が良い。
【0007】アルカリ金属塩としてはLi、Na、K、
Rb及びCsの金属の塩が使用できる。からなる群より
選ばれる1種以上が使用できる。具体的にはリチウムア
セテート、ナトリウムアセテートおよびカリウムアセテ
ートなどが挙げられるが、特にこれらに限定されるもの
ではない。担体にこれらアルカリ金属の1種以上が担持
される。担体に対するアルカリ金属の重量%は金属元素
として0.1〜10の範囲、好ましくは0.5〜5の範
囲が良い。
【0008】含浸法による触媒の調製は、前述の各触媒
成分を均一溶液とし、これに担体を加えて含浸させ、過
剰の溶媒が存在する場合には常圧または減圧下で加熱し
て溶媒を蒸発させて触媒成分を担体に担持させ、乾燥し
た後焼成し、場合によってはさらに還元する。
【0009】触媒成分の均一溶液を調製する場合に用い
られる溶媒は、触媒成分である各塩を均一に溶解させる
ものであればよいが、有機塩基を用いることで少ない溶
媒で塩を均一に溶解させることもできる。本発明に用い
られる有機塩基としては第1級、第2級および第3級の
脂肪族アミン、芳香族アミンおよび含窒素環状化合物が
用いられる。アミンとしてはエチレンジアミンのような
多価アミン、ビピリジン、又はエタノールアミンのよう
に置換基を有するアミンも用いることが出来るが、特に
これらに限定されるものではない。これらの有機塩基は
N原子/Pd原子の比が0.5〜20、好ましくは1〜
10となる量で用いられる。
【0010】溶媒の蒸発および乾燥温度は溶媒が蒸発す
る温度であれば良く、焼成を行う場合には120〜30
0℃、好ましくは150〜200℃の温度で空気中、好
ましくは窒素中で行う。還元は水素、エチレン、プロピ
レン等の不飽和炭化水素中で、焼成後または焼成と同時
に行ってもよく、また反応に先立って原料ガス中の酸素
のみを除いた雰囲気中で行ってもよい。
【0011】担体としては、活性炭、シリカ、二酸化チ
タン、アルミナ、シリカ、酸化ジルコニウム等が使用で
き、特にこれらに限定されるものではないが、シリカが
適している。
【0012】本発明による2−ヒドロキシイソ酪酸アリ
ルの製造反応は固定床、流動床、懸濁床などが使用でき
るが固定床が好ましい。前記の触媒を適当な反応器に充
填し100〜300℃、好ましくは120〜210℃の
温度で、0〜3MPa、好ましくは0.2〜1MPaの
圧力下で原料ガスを通すことにより行われる。原料混合
ガスの組成は幅広く変えられるが、酸素の爆発限界外で
行うことが好ましい。酸素濃度は0〜10容量%、プロ
ピレン濃度は0〜30容量%、2−ヒドロキシイソ酪酸
濃度は0〜10容量%が好ましい。また、不活性ガスに
より希釈することも可能であり、不活性ガスとしては窒
素、二酸化炭素、水などを用いることができ、更にプロ
パン等の飽和炭化水素が存在してもよい。
【0013】
【実施例】以下に、実施例にて本発明の方法を詳細に説
明する。尚。本発明は以下の実施例の範囲に限定される
ものではない。実施例1〜3に関しては、各該当実施例
にて調製した触媒10mlを、内径13mmのステンレ
ス製反応管に充填し、それぞれの反応条件において行わ
れた。
【0014】実施例1 酢酸100mlを90℃に加熱しながら、酢酸パラジウ
ム0.65g、酢酸カリウム2.3gを溶解し、この均
一溶液に10〜20meshのシリカ50mlを加えて
溶液が均一に含浸されるよう攪拌しながら減圧下、90
℃にて溶媒を蒸発させた。この触媒を用いて、酸素5容
量%、窒素40容量%、プロピレン10容量%、2−ヒ
ドロキシイソ酪酸5容量%、水40容量%の混合ガスを
40NL/hr(SV2440/hr)の速度で供給
し、圧力0.5MPa、加熱温度170℃の条件で反応
させた。10時間目の反応成績は2−ヒドロキシイソ酪
酸転化率38.5%、2−ヒドロキシイソラク酸アリル
収率27.6モル%(対2−ヒドロキシイソ酪酸)であ
った。副生物はメタクリル酸収率2.5モル%、環化2
量化物であるテトラメチルグリコリド収率2.7モル%
であった。
【0015】実施例2 酢酸25mlを90℃に加熱しながら、酢酸パラジウム
0.65g、酢酸カリウム2.3g、エチレンジアミン
0.4gを溶解し、この均一溶液に10〜20mesh
のシリカ50mlを加えて溶液が均一に含浸されるよう
攪拌しながら減圧下、90℃にて溶媒を蒸発させた。こ
の触媒を用いて、酸素5容量%、窒素40容量%、プロ
ピレン10容量%、2−ヒドロキシイソ酪酸5容量%、
水40容量%の混合ガスを40NL/hr(SV244
0/hr)の速度で供給し、圧力0.5MPa、加熱温
度170℃の条件で反応させた。10時間目の反応成績
は2−ヒドロキシイソ酪酸転化率44.5%、2−ヒド
ロキシイソラク酸アリル収率36.5モル%(対2−ヒ
ドロキシイソ酪酸)であった。副生物はメタクリル酸収
率3.5モル%、環化2量化物であるテトラメチルグリ
コリド収率3.7モル%であった。
【0016】実施例3 実施例2で調製した触媒を用いて、酸素5容量%、窒素
52.5容量%、プロピレン20容量%、2−ヒドロキ
シイソ酪酸2.5容量%、水20容量%の混合ガスを4
0NL/hr(SV2440/hr)の速度で供給し、
圧力0.5MPa、加熱温度180℃の条件で反応させ
た。10時間目の反応成績は2−ヒドロキシイソ酪酸転
化率80.5%、2−ヒドロキシイソラク酸アリル収率
67.1モル%(対2−ヒドロキシイソ酪酸)であっ
た。副生物はメタクリル酸収率5.5モル%、環化2量
化物であるテトラメチルグリコリド収率4.7モル%で
あった。
【0017】比較例1 酢酸100mlを90℃に加熱しながら、酢酸パラジウ
ム0.65gを溶解し、この均一溶液に10〜20me
shのシリカ50mlを加えて溶液が均一に含浸される
よう攪拌しながら減圧下、90℃にて溶媒を蒸発させ
た。この触媒を用いて、酸素5容量%、窒素40容量
%、プロピレン10容量%、2−ヒドロキシイソ酪酸5
容量%、水40容量%の混合ガスを40NL/hr(S
V2440/hr)の速度で供給し、圧力0.5MP
a、加熱温度170℃の条件で反応させた。10時間目
の反応成績は2−ヒドロキシイソ酪酸転化率22.5
%、2−ヒドロキシイソラク酸アリル収率10.6モル
%(対2−ヒドロキシイソ酪酸)であった。副生物はメ
タクリル酸収率1.5モル%、環化2量化物であるテト
ラメチルグリコリド収率1.7モル%であった。
【0018】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば触媒としてパラジウム及びアルカリ金属を含
有した触媒を用いて、2−ヒドロキシイソ酪酸とプロピ
レンと酸素若しくは酸素含有ガスから効率良く2−ヒド
ロキシイソ酪酸アリルを得ることが出来、本発明の工業
的意義は大きい。
フロントページの続き (72)発明者 田中 一夫 茨城県つくば市和台22番地 三菱瓦斯化学 株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 4G069 AA03 AA08 BA01A BA02A BA02B BA04A BA05A BA08A BC01A BC02A BC03A BC03B BC04A BC05A BC06A BC72A BC72B CB25 DA08 EA01Y FA01 FA02 FB14 FC08 4H006 AA02 AC48 BA02 BA03 BA25 BA55 BB61 BB62 BC13 BC32 BE30 BN10 KA13 KF00 4H039 CA66 CC10 CC40

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2−ヒドロキシイソ酪酸、プロピレン、
    及び酸素若しくは酸素含有ガスを気相中で反応させるこ
    とを特徴とする2−ヒドロキシイソ酪酸アリルの製造方
    法。
  2. 【請求項2】 触媒としてパラジウム及びアルカリ金属
    を含有する触媒を用いて、2−ヒドロキシイソ酪酸、プ
    ロピレン、及び酸素若しくは酸素含有ガスを気相中で反
    応させる請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 触媒としてパラジウム及びアルカリ金属
    を担体に担持させた触媒を用いる請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 アルカリ金属がLi、Na、K、Rb及
    びCsからなる群より選ばれる1種以上である請求項2
    又は3記載の方法。
  5. 【請求項5】 担体が活性炭、シリカ、二酸化チタン、
    アルミナ及び酸化ジルコニウムからなる群より選ばれる
    1種以上である請求項3記載の方法。
  6. 【請求項6】 触媒中のパラジウムが金属元素として
    0.1〜10重量%、アルカリ金属が金属元素として
    0.1〜10重量%の範囲にある請求項2又は3記載の
    方法。
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