JP2003055306A - Method for dialkyl carbonate production - Google Patents

Method for dialkyl carbonate production

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JP2003055306A
JP2003055306A JP2001241682A JP2001241682A JP2003055306A JP 2003055306 A JP2003055306 A JP 2003055306A JP 2001241682 A JP2001241682 A JP 2001241682A JP 2001241682 A JP2001241682 A JP 2001241682A JP 2003055306 A JP2003055306 A JP 2003055306A
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豊 生島
Masahiko Arai
正彦 荒井
Shinichiro Fujita
進一郎 藤田
Bhalchandra Mahadeo Bhanage
バルチャンドラ・マハデオ・バナーゲ
Masayuki Shirai
誠之 白井
Kazuo Torii
一雄 鳥居
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a dialkyl carbonate by industrially advantageously transesterifying an alkylene carbonate with an alcohol. SOLUTION: This method for dialkyl carbonate production is characterized in that the dialkyl carbonate is obtained in high selectivity in a high yield by transesterifying an alkylene carbonate with an alcohol by using 3-octahedral smectite as a catalyst.

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】 本発明はジアルキルカーボ
ネートの製造方法に関するものである。更に詳しくは、
触媒の存在下、一般式(1)で示されるアルキレンカー
ボネートと一般式(2)で示されるアルコールとをエス
テル交換反応させて一般式(3)で示されるジアルキル
カーボネートを製造する方法に関する。このエステル交
換反応では目的とするジアルキルカーボネートの他に一
般式(4)で示されるアルキレングリコールも生成す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a dialkyl carbonate. For more details,
The present invention relates to a method for producing a dialkyl carbonate represented by the general formula (3) by transesterifying an alkylene carbonate represented by the general formula (1) and an alcohol represented by the general formula (2) in the presence of a catalyst. In this transesterification reaction, an alkylene glycol represented by the general formula (4) is also produced in addition to the desired dialkyl carbonate.

【化4】 (1) (2) (3) (4) (式中、R,R,RおよびR4は各々独立して水素原
子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロア
ルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を
示し、Rは炭素数1〜20のアルキル基、アルケニル
基、アリールアルキル基、シクロアルキル基またはアル
コキシアルキル基を示す) ジアルキルカーボネートは溶剤、ガソリン添加剤などへ
の利用の他、毒性の強いホスゲン、ジメチル硫酸、塩化
メチルなどの代替物となる安全性が高くて取扱い易いカ
ーボネート化剤やアルキル化剤として今後需要の伸びが
見込まれる化合物である。
[Chemical 4] (1) (2) (3) (4) (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl. Represents a group or an alkoxy group, R 5 represents an alkyl group, an alkenyl group, an arylalkyl group, a cycloalkyl group or an alkoxyalkyl group having 1 to 20 carbon atoms) Dialkyl carbonate is used for a solvent, a gasoline additive, etc. It is a compound that is expected to grow in demand as a highly safe and easy-to-handle carbonated agent and alkylating agent that can substitute for highly toxic phosgene, dimethylsulfate, methyl chloride and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】 ジアルキルカーボネートの製造方法と
しては、アルキレンカーボネートとアルコールをエステ
ル交換反応させる方法が種々提案されている。その基本
となる技術はエステル交換触媒にあり、均一系触媒と不
均一系触媒に分類される。
2. Description of the Related Art As a method for producing a dialkyl carbonate, various methods for transesterifying an alkylene carbonate and an alcohol have been proposed. The basic technology lies in transesterification catalysts and is classified into homogeneous catalysts and heterogeneous catalysts.

【0003】 均一系触媒としては、例えば、アルカリ
金属またはアルカリ金属誘導体(米国特許第36428
58号,特公昭61−16267号)などが提案されて
いる。これら、均一系触媒を用いる方法では、少量の添
加量で高い触媒活性を得ることができる長所があるが、
反応液から触媒を分離するのが困難である。このエステ
ル交換反応は平衡反応であり、触媒の存在下に反応液を
蒸留して目的のジアルキルカーボネートを分離しようと
すると、蒸留中に平衡がずれて逆反応が起こって一旦生
成したジアルキルカーボネートがアルキレンカーボネー
トに戻る。また、触媒が存在するために、分解、重合反
応などが併発して精製工程での効率が悪く、プロセス上
好ましくなかった。
Examples of homogeneous catalysts include alkali metals or alkali metal derivatives (US Pat. No. 3,642,428).
58, Japanese Patent Publication No. 61-16267) and the like. These methods using a homogeneous catalyst have the advantage that high catalytic activity can be obtained with a small amount of addition,
It is difficult to separate the catalyst from the reaction solution. This transesterification reaction is an equilibrium reaction, and when trying to separate the target dialkyl carbonate by distilling the reaction solution in the presence of a catalyst, the equilibrium shifts during the distillation and the reverse reaction occurs, and the dialkyl carbonate once produced is alkylene. Return to carbonate. Further, since the catalyst is present, decomposition, polymerization reaction and the like occur simultaneously, resulting in poor efficiency in the purification step, which is not preferable in the process.

【0004】 一方、不均一系触媒の場合は、反応液か
ら触媒を分離するのが容易であり、均一系触媒にみられ
る上記問題点は解決される。不均一系触媒としてイオン
交換樹脂、特に第4級アンモニウム基を交換基として有
する固体強塩基性アニオン交換樹脂を用いる方法が提案
されている(特開昭64―31737号,特開昭63−
238043号)。これらの方法は比較的高い触媒活性
を発現するが、工業的に利用するには耐熱性、耐久性に
問題があり、とくに、高温条件で第4級アンモニウム基
から含窒素化合物の分解がおこり、触媒成分が反応液中
に溶解するなど問題があった。
On the other hand, in the case of a heterogeneous catalyst, it is easy to separate the catalyst from the reaction solution, and the above problems found in the homogeneous catalyst are solved. As a heterogeneous catalyst, there has been proposed a method using an ion exchange resin, particularly a solid strong basic anion exchange resin having a quaternary ammonium group as an exchange group (JP-A-64-31737, JP-A-63-63).
238043). Although these methods exhibit relatively high catalytic activity, they have problems in heat resistance and durability for industrial use, and in particular, decomposition of nitrogen-containing compounds from quaternary ammonium groups occurs at high temperatures, There was a problem that the catalyst component was dissolved in the reaction solution.

【0005】 また、不均一系触媒として、シリカ−チ
タニア固体酸(特公昭61−5467号);アルカリ金
属あるいはアルカリ土類金属の珪酸塩担持シリカ、アン
モニウム交換ゼオライト(特開昭64−31737
号);ジルコニウム、チタン、スズの酸化物(特開昭6
3−41432号);鉛化合物(特開平4−9356
号)などの無機固体触媒を用いる方法も提案されてい
る。これらの方法は全般的に触媒活性が低く実用には適
応しがたいものであった。
Further, as a heterogeneous catalyst, silica-titania solid acid (Japanese Patent Publication No. 61-5467); silica carrying silicate of alkali metal or alkaline earth metal, ammonium exchanged zeolite (JP-A-64-31737).
No.); oxides of zirconium, titanium and tin.
3-41432); lead compounds (JP-A-4-93356)
No.) and other inorganic solid catalysts have been proposed. These methods have low catalytic activity as a whole and are not suitable for practical use.

【0006】 更に、近年、不均一系触媒としてMgOとA
l2O3とを含有するハイドロタルサイト化合物を用いる方
法(特開平3−43354号)や、複合酸化物を用いる
方法(欧州特許公開第478073号)が提案されてい
る。これらの方法は上記の方法よりは触媒活性が改善さ
れてはいるものの、未だ満足のいくものではなく、エス
テル交換反応が平衡に達するまでに長時間を要したり、
高い反応温度を必要とするなどなお問題がある。
Furthermore, in recent years, MgO and A have been used as heterogeneous catalysts.
A method using a hydrotalcite compound containing l 2 O 3 (JP-A-3-43354) and a method using a composite oxide (European Patent Publication No. 478073) have been proposed. Although these methods have improved catalytic activity over the above methods, they are not yet satisfactory, and it takes a long time for the transesterification reaction to reach equilibrium,
There are still problems such as the need for high reaction temperatures.

【0007】 3−八面体型スメクタイトは公知の物質
であり、次の式(5)〜(7)に示すヘクトライト、サ
ポナイト及びスチブンサイトに分類されている[ジー・
ダブリュウ・ブリンドレイ及びジー・ブラウン(G.W.Br
indley and G.Brown)編、ミネラロジカル・ソサイエテ
ィー・モノグラフ・ナンバー・ファイブ(Mineralogica
l Society Monograph No.5 )、第170ページ,ミネ
ラロジカル・ソサイエティー(Mineralogical Societ
y),1980年]。
The 3-octahedral smectite is a known substance, and is classified into hectorite, saponite, and stevensite represented by the following formulas (5) to (7).
W Brindley and G Brown (GWBr
indley and G. Brown), Mineralogica Society Monograph Number Five (Mineralogica)
l Society Monograph No.5), page 170, Mineralogical Societ
y), 1980].

【0008】[0008]

【化5】 ヘクトライト:( M+ ・nH2O) ( Mg 3-y Li y ) Si4O10(OH)2 (5)Embedded image Hectorite: (M + y · nH 2 O) (Mg 3-y Li y ) Si 4 O 10 (OH) 2 (5)

【0009】[0009]

【化6】 サポナイト:( M+ x-y・nH2O) [Mg 3-y (Al, Fe)y] ] ( Si 4-x Al x)O10(OH)2 (6)Embedded image saponite :( M + xy · nH 2 O ) [Mg 3-y (Al, Fe) y]] (Si 4-x Al x) O 10 (OH) 2 (6)

【0010】[0010]

【化7】 スチブンサイト:( M+ 2y・nH2O)(Mg 3-yy) Si4O10(OH)2 (7)[Chemical Formula 7] Stephen Sight: (M + 2y・ nH 2 O) (Mg 3-yy ) Si 4 O 10 (OH) 2 (7)

【0011】 [前記式(5)〜(7)において、M、□
及びnは、それぞれアルカリ金属,原子欠如及び層間の
水分子数を表している。] ヘクトライトは、八面体シート中の二価のマグネシウム
が一価のリチウムと置換することによりケイ酸塩層に陰
電荷が発現し、スチブンサイトにおいては、八面体シー
ト中の二価のマグネシウムが一部欠如することにより陰
電荷が発現し、及びサポナイトにおいては四面体シート
中のケイ素がアルミニウムと置換することによって陰電
荷が発現すると考えられている。これらの3−八面体型
スメクタイトにおいてはケイ酸塩層の陰電荷を補うため
に層間にアルカリ金属等の陽イオンが入り、構造は電気
的な中性を保っている。また、式(5)におけるyの値
は、通常0.2〜0.5であり、理想的な組成では0.
33とされており、また式(6)におけるyの値は通常
0付近であり、yの値が0の場合xの値は0.2〜0.
5、理想的な組成では0.33とされており、更に、式
(7)におけるyの値は、通常0.1〜0.3であり、
理想的な組成では0.17とされている。
[In the above formulas (5) to (7), M, □
And n represent the number of water molecules between the alkali metal, the atom deficiency and the layer, respectively. In hectorite, the divalent magnesium in the octahedral sheet is replaced with monovalent lithium to develop a negative charge in the silicate layer, and in stevensite, the divalent magnesium in the octahedral sheet is converted to monovalent lithium. It is considered that the lack of a part causes a negative charge, and that in saponite, the negative charge is expressed by replacing silicon in the tetrahedral sheet with aluminum. In these 3-octahedral smectites, a cation such as an alkali metal enters between the layers to supplement the negative charge of the silicate layer, and the structure maintains electrical neutrality. Further, the value of y in the formula (5) is usually 0.2 to 0.5, and is 0.
33, and the value of y in equation (6) is usually
When the value of y is 0, the value of x is 0.2 to 0.
5, the ideal composition is set to 0.33, and the value of y in the formula (7) is usually 0.1 to 0.3.
The ideal composition is 0.17.

【0012】 また2価重金属イオンあるいはMgイオン
を八面体シートに含む3−八面体型スメクタイトよりな
る合成多孔体や多孔質材料も製造できることが知られて
いる。
It is also known that a synthetic porous body or porous material made of a 3-octahedral smectite containing divalent heavy metal ions or Mg ions in an octahedral sheet can be produced.

【0013】 しかしながら、上記の3−八面体型スメ
クタイトおよび/あるいは3−八面体型スメクタイトか
ら成る合成多孔体をジアルキルカーボネートの製造にお
いて触媒として利用した従来の技術は知られていない。
However, no conventional technique has been known in which a synthetic porous body composed of the above-mentioned 3-octahedral smectite and / or 3-octahedral smectite is used as a catalyst in the production of dialkyl carbonate.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとするの課題】 本発明の目的は、
アルキレンカーボネートとアルコールとをエステル交換
反応させてジアルキルカーボネートを製造する方法にお
いて、前記従来技術がかかえる問題を解決し、触媒活性
に優れた工業的に有利なジアルキルカーボネートを製造
する方法を提供することにある。
DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In a method for producing a dialkyl carbonate by transesterifying an alkylene carbonate and an alcohol, to solve the problems of the conventional techniques, to provide a method for producing an industrially advantageous dialkyl carbonate having excellent catalytic activity. is there.

【0015】[0015]

【課題解決しようとするための手段】 本発明者らは、
アルキレンカーボネートとアルコールとをエステル交換
反応させてジアルキルカーボネートを製造する方法につ
いて鋭意検討を行った結果、3−八面体型スメクタイト
及び/あるいは3−八面体型スメクタイトからなる合成
多孔体が高い触媒活性を示すことを見い出し本発明を完
成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have
As a result of intensive studies on a method for producing a dialkyl carbonate by transesterifying an alkylene carbonate and an alcohol, a synthetic porous body composed of a 3-octahedral smectite and / or a 3-octahedral smectite has a high catalytic activity. The present invention has been completed by finding out what is shown.

【0016】 すなわち、本発明は触媒の存在下、前記
一般式(1)で示されるアルキレンカーボネートと一般
式(2)で示されるアルコールとをエステル交換反応さ
せる一般式(3)で示されるジアルキルカーボネートの
製造方法において、触媒として3−八面体型スメクタイ
ト及び/あるいは3−八面体型スメクタイトから成る多
孔体を用いることを要旨とするジアルキルカーボネート
の製造方法である。以下に本発明を詳しく説明する。
That is, in the present invention, the dialkyl carbonate represented by the general formula (3) is obtained by transesterifying the alkylene carbonate represented by the general formula (1) and the alcohol represented by the general formula (2) in the presence of a catalyst. In the method for producing a dialkyl carbonate, a method for producing a dialkyl carbonate is characterized in that a 3-octahedral smectite and / or a porous body composed of a 3-octahedral smectite is used as a catalyst. The present invention will be described in detail below.

【0017】 本発明において原料として用いられる一
般式(1)で示されるアルキレンカーボネートは、例え
ば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
1,2−ブチレンカーボネート、2,3−ブチレンカー
ボネート、1,2−ぺンチレンカーボネート、スチレン
カーボネート、3−メトキシ−1,2-プロピレンカー
ボネート、3−エトキシ−1,2−プロピレンカーボネ
ートなどが挙げられ、これらの混合物であっても一向に
差し支えない。これらの中でも、工業的に容易に入手で
きること、副生する一般式(4)で示されるアルキレン
グリコールの利用価値が高いことから、主としてエチレ
ンカーボネート及びプロピレンカーボネートが工業的に
有用である。
Examples of the alkylene carbonate represented by the general formula (1) used as a raw material in the present invention include ethylene carbonate, propylene carbonate,
1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, styrene carbonate, 3-methoxy-1,2-propylene carbonate, 3-ethoxy-1,2-propylene carbonate and the like can be mentioned. However, even a mixture of these may be used. Among these, ethylene carbonate and propylene carbonate are mainly industrially useful because they are industrially easily available and the by-product of the alkylene glycol represented by the general formula (4) is highly useful.

【0018】 本発明においてもう一方の原料として用
いられる一般式(2)で示されるアルコールは、例え
ば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルア
ルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコー
ル、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、ペ
ンチルアルコール、ヘキシルアルコール、オクチルアル
コール、2−エチルヘキシルアルコール、デシルアルコ
ール、ドデシルアルコール、テトラデシルアルコール、
ヘキサデシルアルコール、オクタデシルアルコール、ア
リルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキシル
アルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、
エチレングリコールモノエチルエーテル、エチエレング
リコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなど
が挙げられ、これらの混合物であっても一向に差し支え
ない。これらの中でも,製造されるジアルキルカーボネ
ートとしてジメチルカーボネートの需要が大きいことか
ら、メチルアルコールが工業的に有用である。これら原
料のアルキレンカーボネートおよびアルコールの組み合
わせにより、前記反応式に従って一般式(3)で示され
るジアルキルカーボネートおよび一般式(4)で示され
るアルキレングリコールが生成する。
The alcohol represented by the general formula (2) used as the other raw material in the present invention is, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, pentyl. Alcohol, hexyl alcohol, octyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, decyl alcohol, dodecyl alcohol, tetradecyl alcohol,
Hexadecyl alcohol, octadecyl alcohol, allyl alcohol, benzyl alcohol, cyclohexyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether,
Examples thereof include ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and mixtures thereof may be used. Among these, methyl alcohol is industrially useful because dimethyl carbonate is in great demand as a dialkyl carbonate produced. By combining the alkylene carbonate and the alcohol as the raw materials, the dialkyl carbonate represented by the general formula (3) and the alkylene glycol represented by the general formula (4) are produced according to the above reaction formula.

【0019】 本発明において触媒として用いられる3
−八面体型スメクタイト及び/あるいは3−八面体型ス
メクタイトより成る合成多孔体は前記の通り、公知の物
質であり、(5)〜(7)式で示されるヘクトライト、
サポナイト、スチブンサイトを例示することができる。
3 used as a catalyst in the present invention
-The synthetic porous body composed of octahedral smectite and / or 3-octahedral smectite is a known substance as described above, and the hectorite represented by the formulas (5) to (7),
Saponite and stevensite can be exemplified.

【0020】[0020]

【化5】 ヘクトライト:( M+ ・nH2O) ( Mg 3-y Li y ) Si4O10(OH)2 (5)Embedded image Hectorite: (M + y · nH 2 O) (Mg 3-y Li y ) Si 4 O 10 (OH) 2 (5)

【0021】[0021]

【化6】 サポナイト:( M+ x-y・nH2O) [Mg 3-y (Al, Fe)y] ] ( Si 4-x Al x)O10(OH)2 (6)Embedded image saponite :( M + xy · nH 2 O ) [Mg 3-y (Al, Fe) y]] (Si 4-x Al x) O 10 (OH) 2 (6)

【0022】[0022]

【化7】 スチブンサイト:( M+ 2y・nH2O)(Mg 3-yy) Si4O10(OH)2 (7)[Chemical formula 7] Steven site: (M + 2y・ nH 2 O) (Mg 3-yy ) Si 4 O 10 (OH) 2 (7)

【0023】 [前記式(5)〜(7)において、M、
□及びnは、それぞれアルカリ金属、原子欠如及び層間
の水分子数を表している。]ヘクトライトは、八面体シ
ート中の二価のマグネシウムが一価のリチウムと置換す
ることによりケイ酸塩層に陰電荷が発現し、スチブンサ
イトにおいては、八面体シート中の二価のマグネシウム
が一部欠如することにより陰電荷が発現し、及びサポナ
イトにおいては四面体シート中の四価のケイ素が三価の
アルミニウムと置換することによって陰電荷が発現する
と考えられている。これらの3−八面体型スメクタイト
においてはケイ酸塩層の陰電荷を補うために層間にアル
カリ金属等の陽イオンが入り、構造は電気的な中性を保
っている。また、式(5)におけるyの値は,通常0.
2〜0.5であり、理想的な組成では0.33とされて
おり、また、式(6)におけるyの値は通常0付近であ
り、yの値が0の場合xの値は0.2〜0.5、理想的
な組成では0.33とされており、更に、式(7)にお
けるyの値は、通常0.1〜0.3であり、理想的な組
成では0.17とされている。
[In the above formulas (5) to (7), M,
□ and n represent the number of water molecules between the alkali metal, the atom deficiency and the layer, respectively. In hectorite, the divalent magnesium in the octahedron sheet is replaced with monovalent lithium to develop a negative charge in the silicate layer, and in stevensite, the divalent magnesium in the octahedron sheet is replaced by monovalent lithium. It is considered that the lack of a part causes a negative charge, and in saponite, the negative charge is expressed by replacing tetravalent silicon in the tetrahedral sheet with trivalent aluminum. In these 3-octahedral smectites, a cation such as an alkali metal enters between the layers to supplement the negative charge of the silicate layer, and the structure maintains electrical neutrality. The value of y in the equation (5) is usually 0.
It is 2 to 0.5, and is set to 0.33 in the ideal composition, and the value of y in the formula (6) is usually around 0, and when the value of y is 0, the value of x is 0. .2 to 0.5, and 0.33 in the ideal composition. Further, the value of y in the formula (7) is usually 0.1 to 0.3, and in the ideal composition, it is 0. It is said to be 17.

【0024】 前記式(5)〜(7)において、八面体
シート中のMgの一部あるいは全てを Ni、Co、Fe、Zn、C
u、Mn、Pb、Cd等の2価重金属イオンから選んだ少なく
とも1個の重金属イオンと置換した3−八面体型スメク
タイトも合成することができ、本発明の触媒に用いるこ
とができる。
In the above formulas (5) to (7), some or all of Mg in the octahedral sheet is Ni, Co, Fe, Zn, C.
A 3-octahedral smectite substituted with at least one heavy metal ion selected from divalent heavy metal ions such as u, Mn, Pb and Cd can also be synthesized and can be used in the catalyst of the present invention.

【0025】 本発明において触媒として用いる3−八
面体型スメクタイトは水熱光合成で製造することがで
き、例えばヘクトライトは特公昭61−12848号公
報の方法によって、サポナイトは特公平6−62290
号公報の方法によって、またスチブンサイトは特公昭6
3−6485号公報の方法によって製造できる。更に、
式(5)〜(7)の化合物の水酸基をフッ素で置換した
化合物も合成されている。これらの合成品であるヘクト
ライト、サポナイト及びスチブンサイトは、水性塗料、
化粧品、医薬品、ボーリング泥水等に使用できることも
知られている。
The 3-octahedral smectite used as a catalyst in the present invention can be produced by hydrothermal photosynthesis. For example, hectorite can be produced by the method disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 61-12848, and saponite can be produced in Japanese Examined Patent Publication No.
According to the method of the official gazette, and also for the Steven site
It can be manufactured by the method described in JP-A-3-6485. Furthermore,
Compounds obtained by substituting the hydroxyl groups of the compounds of formulas (5) to (7) with fluorine have also been synthesized. These synthetic products, hectorite, saponite and stevensite are water-based paints,
It is also known that it can be used for cosmetics, pharmaceuticals, boring mud, etc.

【0026】 前記式 (5)〜(7)において八面体
シート中のマグネシウムの代わりにNi、Co、Fe、Zn、C
u、Mn、Pb、Cd等の2価重金属イオンから選んだ少なく
とも1個の重金属イオンと一部あるいは全てを置換した
3−八面体型スメクタイトも合成され,特許第1841
413号及び特許第1841414号を例示することが
出来る。
In the formulas (5) to (7), Ni, Co, Fe, Zn and C are used instead of magnesium in the octahedral sheet.
A 3-octahedral smectite in which at least one heavy metal ion selected from divalent heavy metal ions such as u, Mn, Pb, and Cd is partially or wholly substituted is also synthesized. Patent No. 1841
No. 413 and Japanese Patent No. 1841414 can be exemplified.

【0027】 前記の3−八面体型スメクタイトから成
る合成多孔体は水熱合成等の方法で作製され、特許第2
125054号及びU.S.Patent 5,559,070に
方法によって製造された合成多孔質材料、特許第170
8281号によって製造される多孔質材料、特許第20
36082号によって製造される合成多孔体、特許第2
667978号によって製造される合成多孔体はいずれ
も本発明の触媒として用いることができる。
The above-mentioned synthetic porous body made of 3-octahedral smectite is produced by a method such as hydrothermal synthesis.
No. 1,250,54 and US Patent 5,559,070, a synthetic porous material produced by the method, Patent No. 170.
Porous Material Produced by 8281, Patent No. 20
Synthetic porous body manufactured by 36082, Patent No. 2
Any of the synthetic porous materials produced by 667978 can be used as the catalyst of the present invention.

【0028】 3−八面体型スメクタイトあるいは合成
多孔体中の3−八面体型スメクタイトはX線回析法によ
って同定することができる。d(06)の値は1.51
〜1.54Åの範囲であり、鉄が入った場合にd値の値
が大きくなる傾向が認められる。3−八面体型スメクタ
イトは15Å付近にブロードな(001)反射が認めら
れる場合が多いが、合成多孔体の場合はデラミネーショ
ンによって不明瞭となっていることが多い。またhk反
射では(02,11)のピークが4.5〜4.6Å付近
に、また(13,20)のピークが2.6Å付近に認め
られる。
The 3-octahedral smectite or the 3-octahedral smectite in the synthetic porous body can be identified by an X-ray diffraction method. The value of d (06) is 1.51
It is in the range of ~ 1.54Å, and when iron is contained, the d value tends to increase. In the case of 3-octahedral smectite, broad (001) reflection is often observed around 15Å, but in the case of a synthetic porous body, it is often unclear due to delamination. In the hk reflection, the (02,11) peak is observed in the vicinity of 4.5 to 4.6Å, and the (13,20) peak is observed in the vicinity of 2.6Å.

【0029】本触媒に用いられる3−八面体型スメクタ
イトあるいは及び3−八面体型スメクタイトから成る合
成多孔体はアルコール、アルキレンカーボネート、ジア
ルキルカーボネート、アルキレングリコール等の有機化
合物や有機溶媒に不溶であり、またこれらの有機化合物
と直接反応を起こして複合化することもない無機物質で
ある。従って本触媒は前記の有機化合物や有機溶媒と簡
単に分離することができ、本発明のジアルキルカーボネ
ートの製造に好適に使用できる。
The 3-octahedral smectite or the synthetic porous body composed of 3-octahedral smectite used in the present catalyst is insoluble in organic compounds such as alcohol, alkylene carbonate, dialkyl carbonate, alkylene glycol and organic solvents, Further, it is an inorganic substance which does not directly react with these organic compounds to form a complex. Therefore, the present catalyst can be easily separated from the above-mentioned organic compounds and organic solvents, and can be suitably used for the production of the dialkyl carbonate of the present invention.

【0030】 本発明において、触媒の形状には特に制
限はないが、反応時の通液性や反応後の触媒分離を容易
にするため、成形されていることが望ましい。その形態
は100μm程度の微粉末でも、造粒、打錠などの一般
的な方法で成型したものでも使用できる。
In the present invention, the shape of the catalyst is not particularly limited, but it is preferable that the catalyst is molded in order to facilitate liquid permeability during the reaction and separation of the catalyst after the reaction. The form may be a fine powder having a size of about 100 μm or may be formed by a general method such as granulation or tableting.

【0031】 本発明に用いる触媒を調製するにあたっ
て、適当なバインダーを用いることもできる。バインダ
ーは固体を結合させ触媒の機械的強度を増強させる目的
で用いられるものであり、本発明に係わる反応を阻害し
たり触媒活性を阻害したりしないものであれば無機物あ
るいは有機物はいずれでも使用できる。また、バインダ
ーは反応に対して触媒活性がある程度発現するものでも
特に制限はない。本発明に用いられるバインダーの具体
例としては、木節粘土、カオリン、タルク、ベントナイ
ト、シリカゾル、アルミナゾル、ジルコニアゾル、有機
ポリマーなどが挙げられる。
In preparing the catalyst used in the present invention, a suitable binder may be used. The binder is used for the purpose of binding solids to enhance the mechanical strength of the catalyst, and any inorganic or organic substance can be used as long as it does not inhibit the reaction according to the present invention or the catalytic activity. . Further, the binder is not particularly limited as long as it exhibits catalytic activity to the reaction to some extent. Specific examples of the binder used in the present invention include kibushi clay, kaolin, talc, bentonite, silica sol, alumina sol, zirconia sol, and organic polymer.

【0032】 本発明に用いる触媒を調製するにあたっ
て、適当な担体を用いることもできる。担体はその表面
に触媒活性点を分散させて高表面積の触媒としたり触媒
の機械的強度を高めたりする目的で用いられる。担体は
反応を阻害したり触媒活性を阻害したりしないものであ
れば特に制限はなく、反応に対して触媒活性がある程度
発現するものでも使用できる。
In preparing the catalyst used in the present invention, a suitable carrier can be used. The carrier is used for the purpose of dispersing catalytic active points on the surface thereof to form a catalyst having a high surface area and increasing the mechanical strength of the catalyst. The carrier is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction or the catalytic activity, and a carrier that exhibits some catalytic activity to the reaction can also be used.

【0033】 また、本発明に用いる触媒は、多孔質で
比表面積の大きなものが高い触媒活性を得られるので好
ましい。比表面積は通常5〜800m/g、より好まし
くは10〜500m/gの範囲の触媒が用いられる。比
表面積が5m/g未満の場合十分な触媒活性が得られな
いため好ましくない。また、比表面積が800m2/gを
越えると、触媒の強度が低下し、耐久性の面で問題が生
じるため好ましくない。
The catalyst used in the present invention is preferably porous and has a large specific surface area because high catalytic activity can be obtained. A catalyst having a specific surface area of usually 5 to 800 m 2 / g, more preferably 10 to 500 m 2 / g is used. When the specific surface area is less than 5 m 2 / g, sufficient catalytic activity cannot be obtained, which is not preferable. On the other hand, if the specific surface area exceeds 800 m2 / g, the strength of the catalyst will decrease and problems will occur in terms of durability, such being undesirable.

【0034】 本発明に用いる触媒は、使用する前に水
分や有機物などの表面吸着物を除去する目的で水素、窒
素などのガス気流中で加熱処理することにより活性化す
ることが好ましい。その際の処理温度は80℃〜700
℃の範囲、より好ましくは100〜600℃の範囲及び
最も好ましくは100〜400℃の範囲である。処理温
度が80℃未満では吸着物質の脱着が不十分となるため
好ましくない。また、処理温度が700℃を越えると触
媒に含まれる3−八面体型スメクタイトの構造がこわれ
て表面積が減少するため好ましくない。活性化処理の時
間は表面吸着物の量や処理温度により左右されるため特
に限定されるものではないが通常1〜100時間の範囲
である。
The catalyst used in the present invention is preferably activated by heat treatment in a gas stream of hydrogen, nitrogen or the like for the purpose of removing surface adsorbates such as water and organic substances before use. The processing temperature at that time is 80 ° C to 700 ° C.
C. range, more preferably 100 to 600.degree. C. and most preferably 100 to 400.degree. When the treatment temperature is lower than 80 ° C, desorption of the adsorbed substance becomes insufficient, which is not preferable. Further, if the treatment temperature exceeds 700 ° C., the structure of the 3-octahedral smectite contained in the catalyst is broken and the surface area is reduced, which is not preferable. The activation treatment time is not particularly limited as it depends on the amount of adsorbed substances on the surface and the treatment temperature, but is usually in the range of 1 to 100 hours.

【0035】 本発明において原料として用いるアルキ
レンカーボネートとアルコールの組成比は理論的にはモ
ル比で2であるが、特にこの値に限定されるものではな
く、製造プロセスに併せて広い範囲で用いることができ
る。当該反応は平衡反応であるため、一般にはアルキレ
ンカーボネートの転化率を向上させるために、アルコー
ルの比率を上げることが好ましく、通常アルキレンカー
ボネートに対するアルコールのモル比は1〜20が好ま
しく、より好ましくは2〜10の範囲である。
The theoretical composition ratio of the alkylene carbonate and alcohol used as the raw material in the present invention is 2, but it is not particularly limited to this value, and it can be used in a wide range in accordance with the production process. You can Since the reaction is an equilibrium reaction, it is generally preferable to increase the ratio of alcohol in order to improve the conversion rate of alkylene carbonate. Usually, the molar ratio of alcohol to alkylene carbonate is preferably 1 to 20, and more preferably 2 The range is from -10.

【0036】 本発明において、反応温度は原料の種類
や触媒の活性により適応範囲が異なるが、一般的には3
0〜300℃、より好ましくは、50〜200℃の範囲
である。その際、圧力は反応液の蒸気圧により規定され
るものであり、特に制限はなく、エステル交換反応への
影響は少ないが、圧力をかけることは一向にさしつかえ
がなく、雰囲気ガスとして二酸化炭素、窒素、アルゴ
ン、ヘリウム、水素、酸素、空気などを用いても反応は
進行する。
In the present invention, the reaction temperature has a different adaptable range depending on the type of raw material and the activity of the catalyst, but is generally 3
It is in the range of 0 to 300 ° C, and more preferably 50 to 200 ° C. At that time, the pressure is regulated by the vapor pressure of the reaction solution, and there is no particular limitation, and the effect on the transesterification reaction is small, but there is no problem in applying the pressure, and carbon dioxide and nitrogen are used as atmospheric gases. The reaction proceeds even when argon, helium, hydrogen, oxygen, air, etc. are used.

【0037】 本発明において、触媒の存在下アルキレ
ンカーボネートとアルコールをエステル交換反応させる
方法としては、回分式反応でも流通式反応でもよく、特
に限定されるものではない。
In the present invention, the method for transesterifying the alkylene carbonate and alcohol in the presence of a catalyst may be a batch reaction or a flow reaction, and is not particularly limited.

【0038】 回分式反応をおこなう場合の触媒反応
触媒の使用量は、原料に対して0.1〜30重量%、よ
り好ましくは1〜15重量%、最も好ましくは1〜10
重量%の範囲である。回分式反応機内に、本発明の触
媒、および原料を所定量充填し、所定温度で撹拌を伴い
ながらエステル交換反応することにより、目的とするジ
アルキルカーボネートを含む反応液混合物が得られる。
その際反応時間は反応温度と触媒使用量により異なる
が、一般的には0.1〜100時間、より好ましくは
0.1〜30時間、最も好ましくは0.1〜15時間の
範囲が用いられる。こうして得られた触媒を含む反応液
から触媒は濾過、遠心分離などの方法により容易に分離
でき、触媒を分離した反応液からジアルキルカーボネー
トや副生するアルキレングリコール、未反応のアルキレ
ンカーボネートやアルコールを一般的には蒸留により、
場合により抽出や再結晶などの方法により回収すること
ができる。
The amount of the catalytic reaction catalyst used in the batch reaction is 0.1 to 30% by weight, more preferably 1 to 15% by weight, and most preferably 1 to 10% by weight based on the raw materials.
It is in the range of% by weight. A batch reactor is charged with a predetermined amount of the catalyst of the present invention and raw materials, and the transesterification reaction is carried out at a predetermined temperature with stirring, whereby a desired reaction liquid mixture containing a dialkyl carbonate is obtained.
At that time, the reaction time varies depending on the reaction temperature and the amount of the catalyst used, but is generally 0.1 to 100 hours, more preferably 0.1 to 30 hours, and most preferably 0.1 to 15 hours. . From the reaction solution containing the catalyst thus obtained, the catalyst can be easily separated by a method such as filtration or centrifugation, and dialkyl carbonate or by-produced alkylene glycol, unreacted alkylene carbonate or alcohol is generally obtained from the reaction solution obtained by separating the catalyst. By distillation,
In some cases, it can be recovered by a method such as extraction or recrystallization.

【0039】 流通式反応を行う場合には、固定床式、
流動床式、撹拌漕式いずれかの方式でも用いることがで
きる。この際の通液条件は、触媒に対する液時空間速度
(LHSV)で表すと、0.1〜50/hr、より好ましくは
0.2〜10/hrの範囲を用いることができる。
When a flow-through reaction is carried out, a fixed bed system,
Either a fluidized bed system or a stirring tank system can be used. The liquid passing conditions at this time are, when expressed as a liquid hourly space velocity (LHSV) with respect to the catalyst, a range of 0.1 to 50 / hr, more preferably 0.2 to 10 / hr can be used.

【0040】[0040]

【実施例】 次に本発明について実施例および比較例を
挙げてさらに詳細に説明するが、本発明はこれだけに限
定されるものではない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0041】[0041]

【実施例1】 蒸留水200mlに3号水ガラス86gを
溶解し、2規定水酸化ナトリウム水溶液160mlを加え
てアルカリ性のA液を得た。また蒸留水300mlに塩化
ニッケル・六水和物一級試薬64.2gを溶解して酸性
のB液を作製した。前記A液中にB液をかきまぜながら5
分間で滴下し、さらに1時間かきまぜた。得られた反応
複合沈殿物を濾過し、十分に水洗いした後、ビーカーに
移し、水酸化リチウム一級試薬0.72gを溶解した水
20mlを加えてスラリーを得た。このスラリーを1リ
ットル内容積のオートクレーブに移し、1.66MPa、
200℃で2時間反応させた。冷却後、反応生成物を取
り出し、80℃で乾燥後、粉砕してNi含有ヘクトライト
を得た。化学分析値から得た化学組成はSi−Ni−Li−Na
=8−5.66−0.34−0.61であった。メチレンブルー吸着
量は0.68ミリ当量/gであった。本試料のメチレン
ブルー吸着量から計算された陽イオン交換容量の値はS
i=8に対して0.63であり、化学組成値のNaの値
0.61とよく一致している。また、X線粉末回析図は
通常のヘクトライトのパターンに類似しており、(3
5,06)反射ピークのd値は1.522Åであった。
本試料は水に分散して、チクソトロピー性の緑色の半透
明固体ゲルを形成した。本試料を乾燥器の中で110
℃、15時間乾燥して触媒とした。窒素吸着測定から得
られた触媒の比表面積は365m2/gであった。本触媒を
用いて、以下の条件でエチレンカーボネートからジメチ
ルカーボネートの合成を試みた。攪拌機、コンデンサ
ー、温度計を取り付けたガラス製フラスコにエチレンカ
ーボネート25ミリモル(2.2g)、メチルアルコー
ル0.2モル(6.4g)、触媒0.5g(反応液の5.
5重量%)を仕込んで加熱し、反応温度150℃、4時
間でエステル交換反応を行った。反応終了後、反応液を
採取して高速液体クロマトグラフにより反応液組成を分
析した。反応液の組成はエチレンカーボネート12.3
ミリモル、ジメチルカーボネート11.2ミリモル及び
エチレングリコール10.4ミリモルであった。従って
エチレンカーボネートの転化率は50.8%であり、ジ
メチルカーボネートの選択率は88.2%であり、及び
ジメチルカーボネートの収率は46.4%であった。エ
チレングリコールの選択率は81.9%で、その収率は
41.6%であった。
Example 1 86 g of No. 3 water glass was dissolved in 200 ml of distilled water, and 160 ml of a 2N aqueous sodium hydroxide solution was added to obtain an alkaline solution A. An acidic solution B was prepared by dissolving 64.2 g of nickel chloride hexahydrate primary reagent in 300 ml of distilled water. While stirring Solution B in Solution A, 5
The mixture was added dropwise over 1 minute and stirred for 1 hour. The obtained reaction complex precipitate was filtered, washed thoroughly with water, transferred to a beaker, and 20 ml of water in which 0.72 g of lithium hydroxide primary reagent was dissolved was added to obtain a slurry. This slurry was transferred to an autoclave having an internal volume of 1 liter, and the slurry was 1.66 MPa,
The reaction was carried out at 200 ° C. for 2 hours. After cooling, the reaction product was taken out, dried at 80 ° C., and then pulverized to obtain Ni-containing hectorite. The chemical composition obtained from the chemical analysis values is Si-Ni-Li-Na.
= 8-5.66-0.34-0.61. The amount of methylene blue adsorbed was 0.68 meq / g. The value of the cation exchange capacity calculated from the amount of methylene blue adsorbed in this sample is S
It is 0.63 for i = 8, which is in good agreement with the value Na of the chemical composition value of 0.61. Also, the X-ray powder diffraction pattern is similar to the pattern of normal hectorite, and (3
The d value of the 5,06) reflection peak was 1.522Å.
This sample dispersed in water to form a thixotropic green translucent solid gel. This sample is placed in a dryer for 110
It was dried at ℃ for 15 hours to obtain a catalyst. The specific surface area of the catalyst obtained from the nitrogen adsorption measurement was 365 m 2 / g. Using this catalyst, an attempt was made to synthesize dimethyl carbonate from ethylene carbonate under the following conditions. In a glass flask equipped with a stirrer, a condenser, and a thermometer, 25 mmol (2.2 g) of ethylene carbonate, 0.2 mol (6.4 g) of methyl alcohol, 0.5 g of catalyst (5.
5% by weight) was charged and heated, and a transesterification reaction was carried out at a reaction temperature of 150 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was sampled and analyzed for composition of the reaction solution by high performance liquid chromatography. The composition of the reaction solution is ethylene carbonate 12.3.
Mmol, 11.2 mmol dimethyl carbonate and 10.4 mmol ethylene glycol. Therefore, the conversion of ethylene carbonate was 50.8%, the selectivity of dimethyl carbonate was 88.2%, and the yield of dimethyl carbonate was 46.4%. The selectivity of ethylene glycol was 81.9%, and its yield was 41.6%.

【0042】[0042]

【実施例2】 コープケミカル社の親水性スメクタイト
製品SWNを乾燥器の中で110℃、15時間乾燥して
触媒として用いた。窒素吸着測定から得られた比表面積
の値は131m2/gであった。SWN製品は1.01ミリ
当量/gのメチレンブルー吸着量を与え、化学分析値か
ら求めた化学組成はSi−Mg−Li−Na=8−5.41−
0.59−0.63であった。本触媒を用いて実施例と
同様な条件でエチレンカーボネートからジメチルカーボ
ネートの合成を試みた。反応後の液組成はエチレンカー
ボネート9.8ミリモル、ジメチルカーボネート13.
5ミリモル及びエチレングリコール14.6ミリモルで
あった。エチレンカーボネートの転化率は60.8%で
あり、ジメチルカーボネートの選択率は88.8%と高
く、及びジメチルカーボネートの収率は54.0%であ
った。また、エチレングリコールの選択率は96.1%
で、その収率は58.4%であった。
Example 2 A hydrophilic smectite product SWN manufactured by Corp Chemical was dried in a dryer at 110 ° C. for 15 hours and used as a catalyst. The value of specific surface area obtained from the nitrogen adsorption measurement was 131 m 2 / g. The SWN product gives a methylene blue adsorption amount of 1.01 meq / g, and the chemical composition determined from the chemical analysis value is Si-Mg-Li-Na = 8-5.41-
It was 0.59-0.63. Using this catalyst, an attempt was made to synthesize dimethyl carbonate from ethylene carbonate under the same conditions as in the examples. The liquid composition after the reaction was ethylene carbonate 9.8 mmol, dimethyl carbonate 13.
It was 5 mmol and 14.6 mmol of ethylene glycol. The conversion of ethylene carbonate was 60.8%, the selectivity of dimethyl carbonate was high at 88.8%, and the yield of dimethyl carbonate was 54.0%. The selectivity of ethylene glycol is 96.1%.
And the yield was 58.4%.

【0043】[0043]

【実施例3】 特許第2125054号に従ってニッケ
ルを含有する合成多孔体を作製した。蒸留水200ml
に3号水ガラス86gを溶解し、4規定水酸化ナトリウ
ム水溶液90mlを加えてA液を得た。また蒸留水30
0mlに塩化ニッケル・六水和物一級試薬71.3gを
溶解してB液を得た。前記A液中にB液をかきまぜまがら
10分間で滴下し、さらに1時間かきまぜた。得られた
反応複合沈殿物を濾過し、十分に水洗いした後、ビーカ
ーに移し、水20mlを加えてスラリー状とした。この
スラリーを1リットル内容積のオートクレーブに移し、
1.66MPa、200℃で2時間反応させた。冷却後、
反応生成物を取り出し、80℃で乾燥後、粉砕してNi含
有合成多孔体を得た。化学分析値から得た化学組成はSi
−Ni−Na=8−5.93−0.40であり、X線粉末回
析図は銅管球、ニッケルフィルターを使用して測定した
場合に、2θ=20°,35°及び60°付近にブロー
ドな回析が認められた。これらは類似組成をもったスメ
クタイトの回析パターンに似ているが、スメクタイトで
認められる001反射の回析線は認められず、低結晶質
のスメクタイト様物質であると認められた。化学組成を
合わせて考察すれば、Ni含有スチブンサイト様物質から
成る合成多孔体と考えられる。窒素吸着から得られた細
孔特性は比表面積456m2/g、細孔容量0.304ml
及び平均細孔直径2.7nmであった。本試料のメチレン
ブルー吸着量は0.42ミリ当量/gであり、水には全
く分散しなかった。本合成多孔体を乾燥器の中で110
℃で15時間乾燥して触媒とした。本触媒を用いて実施
例1と同様な条件でエチレンカーボネートからジメチル
カーボネートの合成を試みた。反応後の液組成はエチレ
ンカーボネート17.1ミリモル、ジメチルカーボネー
ト6.3ミリモル及びエチレングリコール5.9ミリモ
ルであった。これらの値から計算されたエチレンカーボ
ネートの転化率は31.6%であり、ジメチルカーボネ
ートの選択率は79.7%であり、ジメチルカーボネー
トの収率は25.2%であった。また、エチレングリコ
ールの選択率は74.7%で、その収率は23.6%で
あった。
Example 3 A synthetic porous body containing nickel was prepared according to Japanese Patent No. 2125054. 200 ml of distilled water
86 g of No. 3 water glass was dissolved in the solution, and 90 ml of a 4N aqueous sodium hydroxide solution was added to obtain a solution A. Distilled water 30
Liquid B was obtained by dissolving 71.3 g of nickel chloride hexahydrate primary reagent in 0 ml. The solution B was added dropwise to the solution A with stirring for 10 minutes and further stirred for 1 hour. The obtained reaction complex precipitate was filtered, washed thoroughly with water, transferred to a beaker, and 20 ml of water was added to form a slurry. Transfer this slurry to an autoclave with an internal volume of 1 liter,
The reaction was carried out at 1.66 MPa and 200 ° C. for 2 hours. After cooling
The reaction product was taken out, dried at 80 ° C., and then pulverized to obtain a Ni-containing synthetic porous body. The chemical composition obtained from the chemical analysis values is Si
-Ni-Na = 8-5.93-0.40, and the X-ray powder diffraction diagram is around 2θ = 20 °, 35 ° and 60 ° when measured using a copper tube and a nickel filter. Broad diffraction was observed. These were similar to the diffraction pattern of smectite having a similar composition, but the diffraction line of 001 reflection observed in smectite was not observed, and it was recognized as a low crystalline smectite-like substance. Considering the chemical composition together, it is considered to be a synthetic porous body composed of a Ni-containing stevensite-like substance. The pore characteristics obtained from nitrogen adsorption have a specific surface area of 456 m 2 / g and a pore volume of 0.304 ml.
And the average pore diameter was 2.7 nm. The methylene blue adsorption amount of this sample was 0.42 meq / g, and it was not dispersed in water at all. This synthetic porous body is placed in a drier 110
A catalyst was obtained by drying at 15 ° C for 15 hours. Using this catalyst, an attempt was made to synthesize dimethyl carbonate from ethylene carbonate under the same conditions as in Example 1. The liquid composition after the reaction was 17.1 mmol of ethylene carbonate, 6.3 mmol of dimethyl carbonate and 5.9 mmol of ethylene glycol. The conversion rate of ethylene carbonate calculated from these values was 31.6%, the selectivity of dimethyl carbonate was 79.7%, and the yield of dimethyl carbonate was 25.2%. The ethylene glycol selectivity was 74.7%, and the yield was 23.6%.

【0044】[0044]

【比較例1】触媒としてハイドロタルサイド化合物(組
成式:Mg5Al2(OH)16CO3・4H2O) を用いた以外は実施例
1と同様にしてエチレンカーボネートからジメチルカー
ボネートの合成を試みた。なお、本触媒の比表面積は8
3m2/gであった。反応後の液組成はエチレンカーボネー
ト14.3ミリモル、ジメチルカーボネート3.0ミリ
モル及びエチレングリコール3.2ミリモルであった、
これらの値から計算されたエチレンカーボネートの転化
率は42.8%であり、ジメチルカーボネートの選択率
28.0%と低い値を示し、ジメチルカーボネートの収
率は12.0%であった。エチレングリコールの選択率
は29.9%およびその収率は12.8%であった。
Comparative Example 1 Synthesis of dimethyl carbonate from ethylene carbonate was carried out in the same manner as in Example 1 except that a hydrotalside compound (compositional formula: Mg 5 Al 2 (OH) 16 CO 3 .4H 2 O) was used as a catalyst. I tried. The specific surface area of this catalyst is 8
It was 3 m 2 / g. The liquid composition after the reaction was ethylene carbonate 14.3 mmol, dimethyl carbonate 3.0 mmol and ethylene glycol 3.2 mmol.
The conversion rate of ethylene carbonate calculated from these values was 42.8%, the selectivity of dimethyl carbonate was as low as 28.0%, and the yield of dimethyl carbonate was 12.0%. The selectivity of ethylene glycol was 29.9% and its yield was 12.8%.

【0045】[0045]

【発明の効果】 本発明の方法により、アルキレンカー
ボネートとアルコールからジアルキルカーボネートへの
エステル交換反応が速やかに進行し、かつ触媒の3−八
面体型スメクタイト及び/あるいは3−八面体型スメク
タイトから成る合成多孔体が反応液に不溶であることか
ら、反応液と触媒の分離が容易であり、均一系触媒でみ
られる蒸留工程での残存触媒による逆反応、分解、重合
反応などによる収率低下を防止できる。従って、工業的
に重要なジアルキルカーボネートを効率的に生産でき、
産業の発展に貢献するものである。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the method of the present invention, a transesterification reaction of an alkylene carbonate and an alcohol to a dialkyl carbonate rapidly proceeds, and a catalyst composed of 3-octahedral smectite and / or 3-octahedral smectite is synthesized. Since the porous material is insoluble in the reaction solution, it is easy to separate the reaction solution from the catalyst, preventing the yield reduction due to the reverse reaction, decomposition, polymerization reaction, etc. due to the residual catalyst in the distillation step that is seen with homogeneous catalysts. it can. Therefore, industrially important dialkyl carbonate can be efficiently produced,
It contributes to the development of industry.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バルチャンドラ・マハデオ・バナーゲ 北海道札幌市北区北13条西8丁目 北海道 大学大学院工学研究科物質工学専攻 (72)発明者 白井 誠之 宮城県仙台市宮城野区幸町3丁目16番10− 103号 (72)発明者 鳥居 一雄 宮城県仙台市太白区西中田1丁目19番13号 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC48 BA68 BA85 KA58 4H039 CA66 CD90    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Balchandra Mahadeo Banague             Hokkaido, Sapporo, Kita-ku, Kita 13-jo Nishi 8-chome, Hokkaido             Department of Materials Engineering, Graduate School of Engineering, University (72) Inventor Masayuki Shirai             3-16-10, Saiwaicho, Miyagino-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture             No. 103 (72) Inventor Kazuo Torii             1-19-13 Nishi-Nakada, Taihaku-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture F-term (reference) 4H006 AA02 AC48 BA68 BA85 KA58                 4H039 CA66 CD90

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 触媒の存在下,一般式(1) 【化1】 (式中、R1,R2,R3およびR4は各々独立して水素原子、
アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキ
ル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を示
す)で示されれるアルキレンカーボネートと一般式
(2) 【化2】 ROH (2) (式中、R5は炭素数1〜20のアルキル基、アルケニル
基、アリールアルキル基、シクロアルキル基またはアル
コキシアルキル基を示す)で示されるアルコールとをエ
ステル交換反応させる一般式(3) 【化3】 (式中、R5は前記と同じである)で示されるジアルキル
カーボネートの製造方法において、触媒として3−八面
体型スメクタイトを用いることを特徴とするジアルキル
カーボネートの製造方法。
1. A compound represented by the general formula (1): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom,
An alkylene carbonate represented by an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group or an alkoxy group) and a general formula (2): R 5 OH (2) (wherein R 5 Represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group, an arylalkyl group, a cycloalkyl group or an alkoxyalkyl group), and undergoes a transesterification reaction with an alcohol represented by the general formula (3): In the method for producing a dialkyl carbonate represented by the formula (wherein R 5 is the same as above), a 3-octahedral smectite is used as a catalyst.
【請求項2】 3−八面体型スメクタイトとしてヘクト
ライトおよび/あるいはスチンブンサイトを触媒として
用いることを特徴とする請求項1記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein hectorite and / or stimbunsite is used as a catalyst as the 3-octahedral smectite.
【請求項3】 3−八面体型スメクタイトより成る合成
多孔体を触媒として用いることを特徴とする請求項1記
載の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein a synthetic porous body made of 3-octahedral smectite is used as a catalyst.
【請求項4】 八面体シート中のマグネシウムの一部あ
るいは全てをNi、Co、Fe、Zn、Cu、Mn、Pb、Cd等の2価
重金属イオンから選んだ少なくとも1個の重金属で置換
した3−八面体型スメクタイト及び/あるいは前記の3
−八面体型スメクタイトから成る多孔体を触媒として使
用することを特徴とする請求項1乃至3記載の製造方
法.
4. A part or all of magnesium in the octahedral sheet is replaced with at least one heavy metal selected from divalent heavy metal ions such as Ni, Co, Fe, Zn, Cu, Mn, Pb and Cd. -Octahedral smectite and / or 3 above
-The production method according to any one of claims 1 to 3, wherein a porous body composed of octahedral smectite is used as a catalyst.
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