JP2014189525A - Method for producing linear dialdehyde - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a linear dialdehyde capable of achieving improvement in catalytic activity and improvement in selectivity of a linear dialdehyde in the hydroformylation reaction of a linear olefin compound having each of an ethylenical double bond and an aldehyde group at each of the molecular terminals.SOLUTION: There is provided a method for producing a linear dialdehyde by reacting a linear olefin compound having each of an ethylenical double bond and an aldehyde group at each of the molecular terminals with carbon monoxide and hydrogen in the presence of a rhodium catalyst composed of a bisphosphite represented by the general formula (I) (wherein, Rand Reach independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms; Rand Reach independently represents a hydrogen atom or a methyl group.) and a rhodium compound.

Description

本発明は、直鎖状ジアルデヒドの製造方法に関する。詳細には、本発明は、各々の分子末端にエチレン性二重結合およびアルデヒド基をそれぞれ有する直鎖状オレフィン性化合物をヒドロホルミル化して直鎖状ジアルデヒドを工業的に有利に製造する方法に関する。本発明の方法は、例えば、7−オクテン−1−アールから、1,9−ノナンジオールの合成中間体となる1,9−ノナンジアールの製造方法として有用である。1,9−ノナンジオールは、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタンなどの製造原料、塗料(ポリエステル塗料、エポキシ樹脂塗料)原料、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂の樹脂改質剤などとして有用である。   The present invention relates to a method for producing a linear dialdehyde. Specifically, the present invention relates to a method for industrially advantageously producing a linear dialdehyde by hydroformylating a linear olefinic compound having an ethylenic double bond and an aldehyde group at each molecular end. The method of the present invention is useful, for example, as a method for producing 1,9-nonanediol which is a synthetic intermediate of 1,9-nonanediol from 7-octen-1-al. 1,9-nonanediol is useful as a raw material for producing polycarbonate, polyester, polyurethane and the like, a raw material for paints (polyester paints and epoxy resin paints), a resin modifier for polyester resins and epoxy resins, and the like.

炭素−炭素二重結合を有するオレフィン性化合物を、ロジウム化合物とリン化合物からなるロジウム触媒の存在下、一酸化炭素および水素と反応させてアルデヒドに変換する反応はヒドロホルミル化反応と称され、この反応を利用したアルデヒドの製造方法は工業的価値が高い。   A reaction in which an olefinic compound having a carbon-carbon double bond is converted to an aldehyde by reacting with carbon monoxide and hydrogen in the presence of a rhodium catalyst composed of a rhodium compound and a phosphorus compound is called a hydroformylation reaction. The method for producing aldehydes using aldehyde has high industrial value.

分子末端にエチレン性二重結合を有する化合物(以下、末端オレフィン化合物と称する)をヒドロホルミル化反応することにより、直鎖状アルデヒドと分岐状アルデヒドが生じる。なお、場合によっては、二重結合が異性化した異性体、この異性体がヒドロホルミル化されたアルデヒドが副生する。   A hydroformylation reaction of a compound having an ethylenic double bond at the molecular end (hereinafter referred to as a terminal olefin compound) produces a linear aldehyde and a branched aldehyde. In some cases, an isomer in which the double bond is isomerized and an aldehyde in which the isomer is hydroformylated are by-produced.

ヒドロホルミル化反応における触媒活性および直鎖状アルデヒド選択率は、例えば反応温度、一酸化炭素および水素からなる混合ガスの組成比、混合ガスの圧力、溶媒の種類および使用量、末端オレフィン化合物の構造、ロジウム触媒を構成するリン化合物の種類、などのヒドロホルミル化の反応諸条件で変化する。とりわけ、ロジウム触媒を構成するリン化合物の種類は、ロジウム触媒の中心金属たるロジウム原子の電子状態およびロジウム触媒の真の活性種であるロジウム錯体中間体におけるロジウム中心金属周りの立体構造を大きく変化させることから、触媒活性および直鎖状アルデヒド選択率への影響が大きいことが知られている(非特許文献1〜2参照)。   The catalytic activity and linear aldehyde selectivity in the hydroformylation reaction are, for example, the reaction temperature, the composition ratio of the mixed gas composed of carbon monoxide and hydrogen, the pressure of the mixed gas, the type and amount of the solvent used, the structure of the terminal olefin compound, It varies depending on various reaction conditions for hydroformylation, such as the type of phosphorus compound constituting the rhodium catalyst. In particular, the type of phosphorus compound constituting the rhodium catalyst greatly changes the electronic state of the rhodium atom as the central metal of the rhodium catalyst and the three-dimensional structure around the rhodium central metal in the rhodium complex intermediate that is the true active species of the rhodium catalyst. Therefore, it is known that the influence on the catalytic activity and the linear aldehyde selectivity is large (see Non-Patent Documents 1 and 2).

直鎖状アルデヒドの工場製造原価を低減するためには、触媒活性を向上させることによる高価なロジウムの使用量を低減することが重要であり、また、直鎖状アルデヒド選択率を向上することも重要である。   In order to reduce the manufacturing cost of linear aldehydes, it is important to reduce the amount of expensive rhodium used by improving the catalytic activity, and also to improve the linear aldehyde selectivity. is important.

一方、各々の分子末端にエチレン性二重結合およびアルデヒド基を各々有する直鎖状オレフィン性化合物(以下、直鎖不飽和アルデヒドと称する場合がある)をヒドロホルミル化することによって直鎖状ジアルデヒドを製造する方法が知られている。例えば、特定構造のビスホスフィン(2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノメチル)ビフェニル)を用いた7−オクテン−1−アールのヒドロホルミル化反応において、直鎖状ジアルデヒド(1,9−ノナンジアール)選択率が93%、分岐状ジアルデヒド(2−メチル−1,8−オクタンジアール)選択率が3%で取得できることが知られている(特許文献1参照)。   On the other hand, a linear dialdehyde is obtained by hydroformylating a linear olefinic compound having an ethylenic double bond and an aldehyde group at each molecular terminal (hereinafter sometimes referred to as a linear unsaturated aldehyde). Manufacturing methods are known. For example, in the hydroformylation reaction of 7-octen-1-al using bisphosphine having a specific structure (2,2′-bis (diphenylphosphinomethyl) biphenyl), a linear dialdehyde (1,9-nonanedial) It is known that the selectivity is 93% and the branched dialdehyde (2-methyl-1,8-octane dial) selectivity is 3% (see Patent Document 1).

また、ヒドロホルミル化の触媒活性を高める目的で、リン化合物としてホスファイトを用いることが知られており、中でも特定構造のビスホスファイトで高い直鎖状アルデヒド選択率を達成できることが知られている(特許文献2〜6および非特許文献2〜5参照)。   In addition, it is known to use phosphite as a phosphorus compound for the purpose of enhancing the catalytic activity of hydroformylation, and among them, it is known that high linear aldehyde selectivity can be achieved with a bisphosphite having a specific structure ( (See Patent Documents 2 to 6 and Non-Patent Documents 2 to 5).

前記特定構造のビスホスファイトとして、一般式
(ZO)(ZO)PO−W−OP(OZ)(OZ
で表されるビスホスファイトにおいて、Wが嵩高い1,1’−ビアリール−2,2’−ジイル基、例えば3,3’,5,5’−テトラ−t−ブチル−1,1’−ビフェニル−2,2’−ジイル基、3,3’−ジ−t−ブチル−5,5’−ジメトキシ−1,1’−ビフェニル−2,2’−ジイル基、3,3’,5,5’−テトラ−t−ブチル−6,6’−ジメチル−1,1’−ビフェニル−2,2’−ジイル基であるビスホスファイトが知られている。
また、ZとZおよびZとZが各々結合している1,1’−ビアリール−2,2’−ジイル基であるビスホスファイトが知られている(以下、ビスホスファイト(i)と称する;特許文献2〜3および非特許文献2〜4をそれぞれ参照)。
さらに、ZとZが嵩高い1,1’−ビアリール−2,2’−ジイル基などであり、ZとZが各々結合していても結合していなくてもよく、ZとZが結合していないものとしてアリール基、ZとZが結合しているものとして1,1’−ビアリール−2,2’−ジイル基もしくはアルキレン基であるビスホスファイトが知られている(以下、ビスホスファイト(ii)と称する;特許文献2〜3、5〜6および非特許文献3、5をそれぞれ参照)。
そして、ZとZおよびZとZが各々アリール基であるビスホスファイトが知られている(以下、ビスホスファイト(iii)と称する;特許文献4参照)。
As the bisphosphite having the specific structure, the general formula (Z 1 O) (Z 2 O) PO—W—OP (OZ 3 ) (OZ 4 )
In the bisphosphite represented by the following formula, W is a bulky 1,1′-biaryl-2,2′-diyl group, such as 3,3 ′, 5,5′-tetra-t-butyl-1,1′- Biphenyl-2,2′-diyl group, 3,3′-di-t-butyl-5,5′-dimethoxy-1,1′-biphenyl-2,2′-diyl group, 3,3 ′, 5 Bisphosphites which are 5′-tetra-t-butyl-6,6′-dimethyl-1,1′-biphenyl-2,2′-diyl groups are known.
Further, bisphosphites which are 1,1′-biaryl-2,2′-diyl groups in which Z 1 and Z 2 and Z 3 and Z 4 are bonded to each other are known (hereinafter referred to as bisphosphite ( i); see Patent Documents 2-3 and Non-Patent Documents 2-4, respectively).
Furthermore, it is Z 1 and Z 2 include bulky 1,1'-biaryl-2,2'-diyl group, may not be attached even Z 3 and Z 4 are not each coupled, Z 3 Z 4 an aryl group, the bisphosphite 1,1'-biaryl-2,2'-diyl group or alkylene group as Z 3 and Z 4 are attached is known to is not associated with (Hereinafter referred to as bisphosphite (ii); see Patent Documents 2-3, 5-6 and Non-Patent Documents 3, 5 respectively).
And bisphosphite in which Z 1 and Z 2 and Z 3 and Z 4 are each an aryl group is known (hereinafter referred to as bisphosphite (iii); see Patent Document 4).

ビスホスファイト(i)に属するビスホスファイトi−1と、ビスホスファイト(ii)に属するビスホスファイトii−1を用いた場合の、1−オクテンのヒドロホルミル化反応の成績が比較されている。ビスホスファイトii−1を用いる場合には直鎖アルデヒド(1−ノナナール)選択率が95%、分岐アルデヒド(2−メチル−1−オクタナール)選択率が5%、異性化体(2−オクテンなど)選択率が検出限界以下であり、一方、ビスホスファイトi−1を用いる場合には直鎖アルデヒド選択率が72.1%、分岐アルデヒド選択率が1.4%、異性体選択率が26.5%であることが知られている(非特許文献3参照)。
ビスホスファイト(iii)に属するビスホスファイトiii−1を用いたプロピレンのヒドロホルミル化反応によって直鎖/分岐比が43.5(直鎖アルデヒド比率:97.76%)であるアルデヒド生成物を収率95.8%で取得できることが知られている(特許文献4参照)。
The results of the hydroformylation reaction of 1-octene using bisphosphite i-1 belonging to bisphosphite (i) and bisphosphite ii-1 belonging to bisphosphite (ii) are compared. . When bisphosphite ii-1 is used, the linear aldehyde (1-nonanal) selectivity is 95%, the branched aldehyde (2-methyl-1-octanal) selectivity is 5%, and isomers (2-octene, etc.) ) Selectivity is below the detection limit. On the other hand, when bisphosphite i-1 is used, linear aldehyde selectivity is 72.1%, branched aldehyde selectivity is 1.4%, and isomer selectivity is 26. .5% (see Non-Patent Document 3).
By hydroformylation of propylene using bisphosphite iii-1 belonging to bisphosphite (iii), an aldehyde product having a linear / branched ratio of 43.5 (linear aldehyde ratio: 97.76%) is collected. It is known that it can be acquired at a rate of 95.8% (see Patent Document 4).

Figure 2014189525
Figure 2014189525

特開2004−2287号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-2287 特開昭62−116535号公報JP 62-116535 A 米国特許第5756855号公報US Pat. No. 5,756,855 特開平10−45776号公報JP 10-45776 A 特開昭62−116587号公報JP-A-62-116587 特開平4−290551号公報JP-A-4-290551

ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサエティー(Journal of American Chemical Society)、第114巻、1992年、5535〜5543頁Journal of American Chemical Society, Vol. 114, 1992, pages 5535-5543 オルガノメタリクス(Organometallics)、第14巻、1995年、3832〜3838頁Organometallics, Vol. 14, 1995, 3832-3838 オルガノメタリクス(Organometallics)、第15巻、1996年、835〜847頁Organometallics, Vol. 15, 1996, pages 835-847. ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサエティー(Journal of American Chemical Society)、第115巻、1993年、2066〜2068頁Journal of American Chemical Society, Vol. 115, 1993, pp. 2066-2068 (Journal of American Chemical Society) ジャーナル オブ モレキュラー キャタリシス エー ケミカル(Journal of Molecular Catalysis A:Chemical)、第143巻、1999年、85〜97頁Journal of Molecular Catalysis A Chemical (Vol.143, 1999, 85-97)

特許文献1においては、特定構造のビスホスフィン(2,2’−ビス(ジフェニルホスフィノメチル)ビフェニル)を用いると7−オクテン−1−アールのヒドロホルミル化反応で高い直鎖状ジアルデヒド選択率を達成できるが、ヒドロホルミル化反応自体の触媒活性が低いという問題を有している。
7−オクテン−1−アールのヒドロホルミル化反応を行うに際して、非特許文献3に開示される、1−オクテンで良好な直鎖アルデヒド(1−ノナナール)選択率(95%)を示すビスホスファイトii−1を用いたところ、触媒活性および直鎖状ジアルデヒド選択率が共に低いことが判明した。また、特許文献4に開示される、プロピレンで良好な直鎖アルデヒド選択率(97.76%)を示すビスホスファイトiii−1を用いたところ、ビスホスファイトii−1を用いる上で問題となった触媒活性および直鎖状ジアルデヒド選択率は改善されたものの、工業的実施を考慮すると十分な成績とは言い難く、なお改良の余地があることが判明した。
In Patent Document 1, when a bisphosphine having a specific structure (2,2′-bis (diphenylphosphinomethyl) biphenyl) is used, a high linear dialdehyde selectivity is obtained in a hydroformylation reaction of 7-octen-1-al. Although it can be achieved, it has a problem that the catalytic activity of the hydroformylation reaction itself is low.
In carrying out the hydroformylation reaction of 7-octen-1-al, bisphosphite ii disclosed in Non-Patent Document 3 and showing good linear aldehyde (1-nonanal) selectivity (95%) with 1-octene Using -1, it was found that both catalytic activity and linear dialdehyde selectivity were low. Moreover, when using bisphosphite iii-1 disclosed in Patent Document 4 and showing good linear aldehyde selectivity (97.76%) with propylene, there is a problem in using bisphosphite ii-1. Although the catalytic activity and the linear dialdehyde selectivity were improved, it was found that there was room for improvement because it was difficult to say that the results were satisfactory in view of industrial practice.

本発明者は、とりわけ7−オクテン−1−アールのヒドロホルミル化反応において、非特許文献3に開示される、1−オクテンでのヒドロホルミル化では直鎖アルデヒド(1−ノナナール)選択率が良好ではない(72.1%;異性体が26.5%選択率で副生する)ビスホスファイトi−1を用いたところ、意外なことに、触媒活性の顕著な向上および直鎖状ジアルデヒド選択率の顕著な向上を共に達成できることを見出し、さらに検討して本発明を完成した。   The present inventor, in particular, in the hydroformylation reaction of 7-octen-1-al, is not good in linear aldehyde (1-nonanal) selectivity in hydroformylation with 1-octene disclosed in Non-Patent Document 3. Using bisphosphite i-1 (72.1%; isomer by-product with 26.5% selectivity), surprisingly significant improvement in catalytic activity and linear dialdehyde selectivity The inventors have found that a significant improvement can be achieved together, and have further studied to complete the present invention.

即ち本発明は、
[1]一般式(I)
That is, the present invention
[1] General formula (I)

Figure 2014189525
Figure 2014189525

(式中、RおよびRはそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシ基を表し、RおよびRはそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を表わす。)
で示されるビスホスファイト(以下、ビスホスファイト(I)と称する。)およびロジウム化合物からなるロジウム触媒の存在下、各々の分子末端にエチレン性二重結合およびアルデヒド基をそれぞれ有する直鎖状オレフィン性化合物(直鎖不飽和アルデヒド)を、一酸化炭素および水素と反応させることを特徴とする直鎖状ジアルデヒドの製造方法;
[2]直鎖不飽和アルデヒドが5−ヘキセン−1−アール、6−ヘプテン−1−アール、7−オクテン−1−アール、8−ノネン−1−アール、9−デセン−1−アール、10−ウンデセン−1−アール、11−ドデセン−1−アールのいずれかである、[1]の直鎖状ジアルデヒドの製造方法;
[3]直鎖不飽和アルデヒドが7−オクテン−1−アールである、[1]の直鎖状ジアルデヒドの製造方法;
[4]一般式(I)において、RおよびRのそれぞれ独立してt−ブチル基またはメトキシ基であり、RおよびRがいずれも水素原子であるビスホスファイト(I)を用いることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれかの直鎖状ジアルデヒドの製造方法;
[5]RおよびRがいずれもt−ブチル基であり、RおよびRがいずれも水素原子であるビスホスファイト(I)を用いることを特徴とする、[4]の直鎖状ジアルデヒドの製造方法;
[6]反応液中のロジウム濃度がロジウム原子として1.0×10−4〜6.0×10−1ミリモル/kgであり、ビスホスファイト(I)の使用量がロジウム原子に対して1〜100モル倍であり、反応温度が50〜120℃であり、一酸化炭素および水素の組成比がモル比として一酸化炭素/水素=0.1/1〜10/1であり、かつ、反応時の圧力が0.5〜10.0MPa(ゲージ圧)である、[1]〜[5]のいずれかの直鎖状ジアルデヒドの製造方法;および
[7]反応液中のロジウム濃度がロジウム原子として5.0×10−3〜2.5×10−1ミリモル/kgであり、ビスホスファイト(I)の使用量がロジウム原子に対して2〜20モル倍であり、反応温度が70〜100℃であり、一酸化炭素および水素の組成比がモル比として一酸化炭素/水素=0.5/1〜5/1であり、かつ、反応時の圧力が1.0〜5.0MPa(ゲージ圧)である、[6]の直鎖状ジアルデヒドの製造方法;である。
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or Represents a methyl group.)
In the presence of a rhodium catalyst comprising a bisphosphite (hereinafter referred to as bisphosphite (I)) and a rhodium compound, a linear olefin having an ethylenic double bond and an aldehyde group at each molecular end, respectively. A linear dialdehyde comprising reacting a functional compound (linear unsaturated aldehyde) with carbon monoxide and hydrogen;
[2] The linear unsaturated aldehyde is 5-hexen-1-al, 6-hepten-1-al, 7-octen-1-al, 8-nonen-1-al, 9-decene-1-al, 10 -The manufacturing method of the linear dialdehyde of [1] which is either undecen-1-al and 11-dodecene-1-al;
[3] The method for producing a linear dialdehyde according to [1], wherein the linear unsaturated aldehyde is 7-octen-1-al;
[4] Bisphosphite (I) in which R 1 and R 2 are each independently a t-butyl group or a methoxy group, and R 3 and R 4 are both hydrogen atoms in general formula (I). A process for producing a linear dialdehyde according to any one of [1] to [3];
[5] The linear chain of [4], wherein bisphosphite (I) in which R 1 and R 2 are both t-butyl groups and R 3 and R 4 are both hydrogen atoms is used. A method for producing gaseous dialdehyde;
[6] The rhodium concentration in the reaction solution is 1.0 × 10 −4 to 6.0 × 10 −1 mmol / kg as rhodium atoms, and the amount of bisphosphite (I) used is 1 with respect to rhodium atoms. ˜100 mol times, reaction temperature is 50 to 120 ° C., the composition ratio of carbon monoxide and hydrogen is carbon monoxide / hydrogen = 0.1 / 1 to 10/1 as a molar ratio, and the reaction [7] The method for producing a linear dialdehyde according to any one of [1] to [5], wherein the pressure is 0.5 to 10.0 MPa (gauge pressure); and [7] The rhodium concentration in the reaction solution is rhodium. The number of atoms is 5.0 × 10 −3 to 2.5 × 10 −1 mmol / kg, the amount of bisphosphite (I) used is 2 to 20 moles per rhodium atom, and the reaction temperature is 70. ~ 100 ° C, and the composition ratio of carbon monoxide and hydrogen is The linear ratio of [6], wherein the carbon ratio is carbon monoxide / hydrogen = 0.5 / 1 to 5/1, and the pressure during the reaction is 1.0 to 5.0 MPa (gauge pressure). A method for producing an aldehyde;

本発明によれば、直鎖不飽和アルデヒドをヒドロホルミル化して、直鎖状ジアルデヒドを工業的に有利に製造することができる。とりわけ、7−オクテン−1−アールから1,9−ノナンジアールを工業的に有利に製造できる。   According to the present invention, a linear dialdehyde can be industrially advantageously produced by hydroformylating a linear unsaturated aldehyde. In particular, 1,9-nonanedial can be produced industrially advantageously from 7-octen-1-al.

以下、本発明の製造方法について詳細に説明する。
本発明の製造方法においては、ロジウム触媒はロジウム化合物を溶媒に溶解させた溶液およびビスホスファイト(I)を溶媒に溶解させた溶液をそれぞれヒドロホルミル化反応系に供給して反応系内で形成させても、または、不活性ガス雰囲気下でロジウム化合物およびビスホスファイト(I)を溶媒に溶解させ、次いで好ましくは一酸化炭素および水素からなる混合ガス雰囲気下で撹拌してロジウム触媒の溶液を別途調製し、係るロジウム触媒の溶液をヒドロホルミル化反応系に供給してもよい。触媒活性を十分に発現させる観点からは、ロジウム触媒の溶液を別途調製した後、ヒドロホルミル化反応系に供給する方法が好ましい。
Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail.
In the production method of the present invention, the rhodium catalyst is formed in a reaction system by supplying a solution in which a rhodium compound is dissolved in a solvent and a solution in which bisphosphite (I) is dissolved in a solvent, respectively, to the hydroformylation reaction system. Alternatively, the rhodium compound and bisphosphite (I) are dissolved in a solvent under an inert gas atmosphere, and then stirred preferably in a mixed gas atmosphere consisting of carbon monoxide and hydrogen to separately prepare a rhodium catalyst solution. The rhodium catalyst solution may be prepared and fed to the hydroformylation reaction system. From the viewpoint of sufficiently expressing the catalytic activity, a method of separately preparing a rhodium catalyst solution and then supplying it to the hydroformylation reaction system is preferable.

本発明の製造方法で使用することができるロジウム化合物としては、例えば、Rh(NO、Rh(OAc)、Rh(acac)(CO)、Rh(acac)(CO)(PPh)、HRh(CO)(PPh、RhCl(CO)(PPh、RhBr(CO)(PPh、RhCl(PPh、[Rh(μ−OAc)(CO)、[Rh(μ−OAc)(COD)]、[Rh(μ−Cl)(COD)]、[Rh(μ−Cl)(CO)、Rh(CO)12、Rh(CO)(PPh、Rh(CO)16、(なお、OAcはアセチル基、acacはアセチルアセトナト基、Phはフェニル基、CODは1,5−シクロオクタジエン、をそれぞれ表す)などが挙げられる。なかでも、一酸化炭素および水素からなる混合ガス雰囲気下で容易にロジウム触媒を調製できる観点から、Rh(acac)(CO)を用いることが好ましい。 Examples of rhodium compounds that can be used in the production method of the present invention include Rh (NO 3 ) 2 , Rh (OAc) 2 , Rh (acac) (CO) 2 , Rh (acac) (CO) (PPh 3 ). ), HRh (CO) (PPh 3 ) 3 , RhCl (CO) (PPh 3 ) 2 , RhBr (CO) (PPh 3 ) 2 , RhCl (PPh 3 ) 3 , [Rh (μ-OAc) (CO) 2 ] 2 , [Rh (μ-OAc) (COD)] 2 , [Rh (μ-Cl) (COD)] 2 , [Rh (μ-Cl) (CO) 2 ] 2 , Rh 4 (CO) 12 , Rh 4 (CO) 8 (PPh 3 ) 4 , Rh 6 (CO) 16 , wherein OAc is an acetyl group, acac is an acetylacetonato group, Ph is a phenyl group, COD is 1,5-cyclooctadiene, Respectively) Etc., and the like. Among these, Rh (acac) (CO) 2 is preferably used from the viewpoint that a rhodium catalyst can be easily prepared in a mixed gas atmosphere composed of carbon monoxide and hydrogen.

本発明の製造方法では、一般式(I)   In the production method of the present invention, the general formula (I)

Figure 2014189525
Figure 2014189525

(式中、R、R、RおよびRは前記定義のとおりである。)
で示されるビスホスファイト(I)を、本発明の製造方法で用いるロジウム触媒を構成する成分として用いることが特徴である。RおよびRが表す炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基が挙げられ、炭素数1〜4のアルコキシ基としては、アルキル部位が上記アルキル基であるものが挙げられる。中でも、RおよびRがt−ブチル基またはメトキシ基のいずれかであり、RおよびRがいずれも水素原子であることが好ましく、RおよびRがいずれもt−ブチル基であり、かつRおよびRがいずれも水素原子であることが好ましい。
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are as defined above.)
It is characterized by using the bisphosphite (I) shown by these as a component which comprises the rhodium catalyst used with the manufacturing method of this invention. Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 1 and R 2 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, and t-butyl group. Examples of the alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms include those having an alkyl moiety as the alkyl group. Among them, any one of R 1 and R 2 t- butyl group or a methoxy group, preferably R 3 and R 4 are both hydrogen atoms, both R 1 and R 2 in t- butyl group And R 3 and R 4 are preferably both hydrogen atoms.

本発明の製造方法に用いるビスホスファイト(I)は、好適には、不活性ガス雰囲気下、非プロトン性溶媒中、2,2’−ビスフェノール類1分子に対して2,2’−ビスフェノキシホスフォラスクロライド2分子を、アミン2分子以上が共存する状態で反応させることによって製造できる。
2,2’−ビスフェノール類としては、4,4’,6,6’−テトラ−t−ブチル−2,2’−ビスフェノール、4,4’−ジメトキシ−6,6’−ジ−t−ブチル−2,2’−ビスフェノール、3,3’−ジメチル−4,4’−ジメトキシ−6,6’−ジ−t−ブチル−2,2’−ビスフェノールなどが挙げられる。例えば4,4’,6,6’−テトラ−t−ブチル−2,2’−ビスフェノールは、2,4−ジ−t−ブチルフェノール500gをメタノール1Lに溶解させた溶液に対して塩化第二銅二水和物2gおよびN,N,N’,N’−テトラメチルエタン−1,2−ジアミン2mLを加え、酸素ガスをバブリングした状態で室温において十分に攪拌して得られる析出物を回収し、その回収物をメタノールから再結晶することで製造できる。
2,2’−ビスフェノキシホスフォラスクロライドは、例えばアルゴンガス雰囲気下、三塩化リン10mL、トリエチルアミン30mLおよびテトラヒドロフラン100mLを混合して0℃に冷却し、次いでこの溶液に2,2’−ビスフェノール20gをテトラヒドロフラン50mLに溶解させた溶液を滴下し、滴下完了後、室温まで自然昇温さらに還流温度まで昇温して6時間反応させ、反応液を室温まで放冷して析出したトリエチルアミン塩酸塩を濾別し、得られた濾液を濃縮後、120℃/0.2mmHgで減圧蒸留して白色固体として取得できる。
ビスホスファイトi−1は、例えばアルゴンガス雰囲気下、50℃にて、2,2’−ビスフェノキシホスフォラスクロライド0.92gに4,4’,6,6’−テトラ−t−ブチル−2,2’−ビスフェノール0.75gおよびピリジン1mLをテトラヒドロフラン25mLに溶解させた溶液を滴下し、滴下完了後、室温で2日間反応後、析出したピリジン塩酸塩を濾別し、得られた濾液を濃縮後、アセトニトリル/トルエン混合溶媒で再結晶して取得できる。
The bisphosphite (I) used in the production method of the present invention is preferably 2,2′-bisphenoxy to one molecule of 2,2′-bisphenol in an aprotic solvent under an inert gas atmosphere. It can be produced by reacting two phosphorous chloride molecules in a state where two or more amine molecules coexist.
Examples of 2,2′-bisphenols include 4,4 ′, 6,6′-tetra-t-butyl-2,2′-bisphenol, 4,4′-dimethoxy-6,6′-di-t-butyl. -2,2'-bisphenol, 3,3'-dimethyl-4,4'-dimethoxy-6,6'-di-t-butyl-2,2'-bisphenol and the like. For example, 4,4 ′, 6,6′-tetra-t-butyl-2,2′-bisphenol is obtained by using cupric chloride with respect to a solution obtained by dissolving 500 g of 2,4-di-t-butylphenol in 1 L of methanol. 2 g of dihydrate and 2 mL of N, N, N ′, N′-tetramethylethane-1,2-diamine were added, and the precipitate obtained by sufficiently stirring at room temperature with bubbling oxygen gas was recovered. The recovered product can be produced by recrystallization from methanol.
2,2′-bisphenoxyphosphorus chloride is mixed with, for example, 10 mL of phosphorus trichloride, 30 mL of triethylamine and 100 mL of tetrahydrofuran in an argon gas atmosphere and cooled to 0 ° C. Then, 20 g of 2,2′-bisphenol is added to this solution. A solution dissolved in 50 mL of tetrahydrofuran was added dropwise. After completion of the dropwise addition, the mixture was naturally heated to room temperature and further heated to reflux temperature, reacted for 6 hours, allowed to cool to room temperature, and the precipitated triethylamine hydrochloride was filtered off. The obtained filtrate can be concentrated and then distilled under reduced pressure at 120 ° C./0.2 mmHg to obtain a white solid.
For example, bisphosphite i-1 is obtained by adding 0.92 g of 2,2′-bisphenoxyphosphorous chloride to 4,4 ′, 6,6′-tetra-t-butyl-2 at 50 ° C. in an argon gas atmosphere. , 2′-bisphenol 0.75 g and pyridine 1 mL in tetrahydrofuran 25 mL were added dropwise, and after completion of the addition, the reaction was carried out at room temperature for 2 days. The precipitated pyridine hydrochloride was filtered off, and the obtained filtrate was concentrated. Thereafter, it can be obtained by recrystallization with a mixed solvent of acetonitrile / toluene.

ロジウム触媒の調製に使用できる溶媒は、ビスホスファイト(I)の加水分解を抑制する観点から非プロトン性溶媒が好ましく、溶媒を回収利用する観点からヒドロホルミル化反応に必要に応じて共存させる反応に不活性な溶媒と同種類の溶媒であることが好ましい。かかる溶媒としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサンなどの飽和脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、ブチルベンゼン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、o−エチルトルエン、m−エチルトルエン、p−エチルトルエンなどの芳香族炭化水素;イソプロパノール、イソブタノール、ネオペンチルアルコールなどのアルコール;ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ブチルメチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、ジブチルエーテル、エチルフェニルエーテル、ジフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどのエーテル;アセトン、エチルメチルケトン、メチルプロピルケトン、ジエチルケトン、エチルプロピルケトン、ジプロピルケトンなどのケトンなどが挙げられる。これらの溶媒は1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。中でも、少ない溶媒使用量でロジウム化合物およびビスホスファイト(I)を均一に溶解させることが可能である観点から、トルエンまたはテトラヒドロフランを使用することが好ましい。   The solvent that can be used for the preparation of the rhodium catalyst is preferably an aprotic solvent from the viewpoint of suppressing hydrolysis of bisphosphite (I), and is a reaction that coexists in the hydroformylation reaction as necessary from the viewpoint of recovering and utilizing the solvent. It is preferable that it is the same kind of solvent as an inert solvent. Examples of such solvents include saturated aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, cyclohexane; benzene, toluene, ethylbenzene, propylbenzene, butylbenzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene. , O-ethyltoluene, m-ethyltoluene, p-ethyltoluene and other aromatic hydrocarbons; isopropanol, isobutanol, neopentyl alcohol and other alcohols; diethyl ether, dipropyl ether, butyl methyl ether, t-butyl methyl ether , Ethers such as dibutyl ether, ethyl phenyl ether, diphenyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane; acetone, ethyl methyl ketone, methyl propyl ketone, diethyl ketone, ethyl Piruketon, etc. ketones such as dipropyl ketone. These solvent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Especially, it is preferable to use toluene or tetrahydrofuran from a viewpoint that a rhodium compound and bisphosphite (I) can be uniformly dissolved with a small amount of solvent used.

ロジウム触媒の溶液に含まれるロジウム原子の濃度を可能な限り高めることが使用する溶媒量を低減する点で好ましく、また、ロジウム原子1モルに対するビスホスファイトの使用量を厳密に制御することが好ましいことから、ロジウム触媒の溶液は完全混合槽型反応器を用いて回分式もしくは半回分式で調製することが好ましい。
具体的には、別途調製したロジウム化合物溶液およびビスホスファイト(I)の溶液をそれぞれ反応器に導入する方法、いずれか一方の溶液を反応器に内在させ他方を固体として導入する方法、いずれか一方を固体として反応器に内在させ他方を溶液として導入する方法、両者を固体として反応器に内在させて溶媒を導入する方法、溶媒を反応器に内在させて両者を固体として導入する方法などが挙げられる。
It is preferable to increase the concentration of rhodium atoms contained in the rhodium catalyst solution as much as possible in terms of reducing the amount of solvent used, and it is preferable to strictly control the amount of bisphosphite used per mole of rhodium atoms. Therefore, the rhodium catalyst solution is preferably prepared batch-wise or semi-batch-wise using a complete mixing tank reactor.
Specifically, either a method of introducing a separately prepared rhodium compound solution and a solution of bisphosphite (I) into the reactor, or a method of introducing one of the solutions into the reactor and introducing the other as a solid, A method of introducing one as a solid into the reactor and introducing the other as a solution, a method of introducing both into the reactor as a solid, a method of introducing a solvent, a method of introducing a solvent into the reactor and introducing both as a solid, etc. Can be mentioned.

ロジウム触媒の溶液の調製は、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、工業入手性および価格の点で窒素を用いることが好ましい。不活性ガスの圧力に特に制限はないが、通常、常圧〜0.5MPa(ゲージ圧)が好ましい。   The rhodium catalyst solution is preferably prepared in an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, or helium, and nitrogen is preferably used in terms of industrial availability and cost. Although there is no restriction | limiting in particular in the pressure of an inert gas, Usually, normal pressure -0.5 Mpa (gauge pressure) are preferable.

ロジウム触媒の溶液の調製において、ビスホスファイト(I)の使用量はロジウム原子に対して1〜100モル倍であることが好ましく、2〜20モル倍であることがより好ましい。この範囲であると、触媒活性および直鎖状ジアルデヒド選択率が共に向上し、本発明の効果がより一層奏される。   In the preparation of the rhodium catalyst solution, the amount of bisphosphite (I) used is preferably 1 to 100 mol times, more preferably 2 to 20 mol times the rhodium atom. Within this range, both catalytic activity and linear dialdehyde selectivity are improved, and the effects of the present invention are further exhibited.

本発明の製造方法で使用するロジウム触媒を調製する際の温度は10〜80℃が好ましく、20〜50℃がより好ましい。   10-80 degreeC is preferable and the temperature at the time of preparing the rhodium catalyst used with the manufacturing method of this invention has more preferable 20-50 degreeC.

不活性ガス雰囲気下で調製したロジウム触媒の溶液は、ヒドロホルミル化反応系に供給するに先立ち、予め一酸化炭素および水素からなる混合ガス雰囲気下とすることが好ましい。一酸化炭素および水素からなる混合ガスの圧力に特に制限はないが、通常、常圧〜0.5MPa(ゲージ圧)であることが好ましい。   The rhodium catalyst solution prepared in an inert gas atmosphere is preferably in a mixed gas atmosphere composed of carbon monoxide and hydrogen in advance before being supplied to the hydroformylation reaction system. Although there is no restriction | limiting in particular in the pressure of the mixed gas which consists of carbon monoxide and hydrogen, Usually, it is preferable that it is a normal pressure-0.5 Mpa (gauge pressure).

本発明の製造方法は、一酸化炭素および水素からなる混合ガスの存在下、直鎖不飽和アルデヒドにロジウム触媒を好適には溶液として導入することで実施できる。   The production method of the present invention can be carried out by introducing a rhodium catalyst, preferably as a solution, into a linear unsaturated aldehyde in the presence of a mixed gas composed of carbon monoxide and hydrogen.

本発明の製造方法は、完全混合槽型反応器を用いて回分式または半回分式で実施することができるうえ、完全混合槽型反応器または管型反応器、さらにはこれらを2〜3基直列に接続したものを用いて流通連続式で実施してもよい。流通連続式で反応器を複数接続する場合には、各々の反応器に対して独立に滞留時間、温度、混合ガスの組成比および圧力を設定することができる。   The production method of the present invention can be carried out batch-wise or semi-batch-type using a complete mixing tank reactor, and is a complete mixing tank reactor or a tubular reactor, and further comprises two or three of them. You may implement by a continuous flow type using what was connected in series. When a plurality of reactors are connected in a continuous flow mode, the residence time, temperature, composition ratio of mixed gas, and pressure can be set independently for each reactor.

本発明の製造方法は、ロジウム触媒が溶解した直鎖不飽和アルデヒドへの、一酸化炭素および水素からなる混合ガスの溶解速度を高めることが、本発明の効果、すなわち触媒活性の向上および直鎖状ジアルデヒド選択率の向上を両立させる観点から好ましい。完全混合槽型反応器または管型反応器を用いる場合には、前記混合ガスの溶解速度を高める観点から、反応器底部から混合ガスを連続的に供給してもよいし、混合室を有するエゼクタを備えた管型反応器としてのループ・ベンチュリ反応器を用いてもよい。   In the production method of the present invention, the effect of the present invention is improved, that is, the catalytic activity is improved and the linear chain is improved by increasing the dissolution rate of the mixed gas composed of carbon monoxide and hydrogen in the linear unsaturated aldehyde in which the rhodium catalyst is dissolved. From the viewpoint of achieving both improvements in the selectivity to the gaseous dialdehyde. In the case of using a complete mixing tank reactor or a tubular reactor, from the viewpoint of increasing the dissolution rate of the mixed gas, the mixed gas may be continuously supplied from the bottom of the reactor, or an ejector having a mixing chamber. A loop venturi reactor may be used as a tubular reactor equipped with

直鎖不飽和アルデヒドとしては、例えば5−ヘキセン−1−アール、6−ヘプテン−1−アール、7−オクテン−1−アール、8−ノネン−1−アール、9−デセン−1−アール、10−ウンデセン−1−アール、11−ドデセン−1−アールなどが挙げられる。なかでも7−オクテン−1−アールを用いる場合に発明の効果が著しい。なお、本発明の製造方法においては、純度が95質量%以上である7−オクテン−1−アールを使用することもできる。7−オクテン−1−アールは例えば2,7−オクタジエン−1−オールを銅系触媒の存在下で異性化することで製造できる。このようにして製造される7−オクテン−1−アールには1−オクタナール、7−オクテン−1−オール、trans−6−オクテン−1−アール、cis−6−オクテン−1−アールなどが副生成物として含まれる。これらの副生成は本発明の製造方法で用いるロジウム触媒を著しく被毒するものではないことから、これら不純物を含有するままで7−オクテン−1−アールをヒドロホルミル化反応することが可能である。すなわち、直鎖不飽和アルデヒドの純度によって発明の範囲が制限されるものではない。   Examples of the linear unsaturated aldehyde include 5-hexen-1-al, 6-hepten-1-al, 7-octen-1-al, 8-nonen-1-al, 9-decene-1-al, 10 -Undecen-1-al, 11-dodecene-1-al and the like. In particular, the effect of the invention is remarkable when 7-octen-1-al is used. In the production method of the present invention, 7-octen-1-al having a purity of 95% by mass or more can also be used. 7-octen-1-al can be produced, for example, by isomerizing 2,7-octadien-1-ol in the presence of a copper-based catalyst. The 7-octen-1-al produced in this way includes 1-octanal, 7-octen-1-ol, trans-6-octen-1-al, cis-6-octen-1-al and the like. Included as product. Since these by-products do not significantly poison the rhodium catalyst used in the production method of the present invention, it is possible to hydroformylate 7-octen-1-al while containing these impurities. That is, the scope of the invention is not limited by the purity of the linear unsaturated aldehyde.

本発明の製造方法は溶媒の存在下で行ってもよい。溶媒としては、ロジウム触媒溶液を調製する際に使用することができる、前記した溶媒と同じものが好ましく挙げられる。溶媒を存在させる場合、その使用量は反応液全体に対して0.1〜20質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。なお、溶媒の使用量とは、ロジウム触媒溶液として供給される溶媒および別途反応系に供給される溶媒の合計を意味する。   You may perform the manufacturing method of this invention in presence of a solvent. Preferred examples of the solvent include the same solvents as those described above that can be used in preparing the rhodium catalyst solution. When the solvent is present, the amount used is preferably from 0.1 to 20% by weight, more preferably from 1 to 10% by weight, based on the entire reaction solution. In addition, the usage-amount of a solvent means the sum total of the solvent supplied as a rhodium catalyst solution, and the solvent supplied separately to a reaction system.

本発明の製造方法においては、反応液中のロジウム使用量は、ロジウム原子として1.0×10−4〜6.0×10−1ミリモル/kgであることが好ましく、5.0×10−3〜2.5×10−1ミリモル/kgであることがより好ましい。反応液中のビスホスファイト(I)の使用量はロジウム原子に対して1〜100モル倍であることが好ましく、2〜20モル倍であることがより好ましい。これらの範囲において、高い触媒活性および高い直鎖状ジアルデヒド選択率を達成できる。 In the production method of the present invention, the amount of rhodium used in the reaction solution is preferably 1.0 × 10 −4 to 6.0 × 10 −1 mmol / kg as rhodium atoms, and 5.0 × 10 More preferably, it is 3 to 2.5 × 10 −1 mmol / kg. The amount of bisphosphite (I) used in the reaction solution is preferably 1 to 100 mol times, more preferably 2 to 20 mol times relative to the rhodium atom. In these ranges, high catalytic activity and high linear dialdehyde selectivity can be achieved.

本発明の製造方法において、反応温度は50〜120℃が好ましく、70〜100℃が好ましい。反応温度が前記の範囲であるとロジウム触媒が分解することなく、高い触媒活性および高い直鎖状ジアルデヒド選択率を達成できる。   In the production method of the present invention, the reaction temperature is preferably 50 to 120 ° C, more preferably 70 to 100 ° C. When the reaction temperature is within the above range, high catalytic activity and high linear dialdehyde selectivity can be achieved without decomposition of the rhodium catalyst.

本発明の製造方法において、反応に用いる一酸化炭素および水素からなる混合ガスの組成比は、モル比として、通常、一酸化炭素/水素=0.1/1〜10/1の範囲であり、0.5/1〜5/1の範囲が好ましく、1/1〜3/1がより好ましい。かかる混合ガスの反応時の圧力は0.5〜10.0MPa(ゲージ圧)であることが好ましく、1.0〜5.0MPa(ゲージ圧)であることがより好ましい。   In the production method of the present invention, the composition ratio of the mixed gas composed of carbon monoxide and hydrogen used for the reaction is usually in the range of carbon monoxide / hydrogen = 0.1 / 1 to 10/1 as a molar ratio. The range of 0.5 / 1 to 5/1 is preferable, and 1/1 to 3/1 is more preferable. The pressure during the reaction of such a mixed gas is preferably 0.5 to 10.0 MPa (gauge pressure), and more preferably 1.0 to 5.0 MPa (gauge pressure).

なお、本発明の製造方法においては、必要に応じてビスホスファイト(I)以外のリン化合物をさらに共存させても良い。かかるリン化合物としては、例えばトリイソプロピルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、トリ−t−ブチルホスフィン、トリベンジルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリス(p−メトキシフェニル)ホスフィン、トリス(p−N,N−ジメチルアミノフェニル)ホスフィン、トリス(p−フルオロフェニル)ホスフィン、トリ−o−トリルホスフィン、トリ−m−トリルホスフィン、トリ−p−トリルホスフィン、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホスフィン、ビス(ペンタフルオロフェニル)フェニルホスフィン、ジフェニル(ペンタフルオロフェニル)ホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、エチルジフェニルホスフィン、シクロヘキシルジフェニルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン、ジエチルフェニルホスフィン、2−フリルジフェニルホスフィン、2−ピリジルジフェニルホスフィン、4−ピリジルジフェニルホスフィン、m−ジフェニルホスフィノベンゼンスルホン酸またはその金属塩、p−ジフェニルホスフィノ安息香酸またはその金属塩、p−ジフェニルホスフィノフェニルホスホン酸またはその金属塩などのホスフィン;トリエチルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリス(p−メトキシフェニル)ホスファイト、トリス(o−メチルフェニル)ホスファイト、トリス(m−メチルフェニル)ホスファイト、トリス(p−メチルフェニル)ホスファイト、トリス(o−エチルフェニル)ホスファイト、トリス(m−エチルフェニル)ホスファイト、トリス(p−エチルフェニル)ホスファイト、トリス(o−プロピルフェニル)ホスファイト、トリス(m−プロピルフェニル)ホスファイト、トリス(p−プロピルフェニル)ホスファイト、トリス(o−イソプロピルフェニル)ホスファイト、トリス(m−イソプロピルフェニル)ホスファイト、トリス(p−イソプロピルフェニル)ホスファイト、トリス(o−t−ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(p−t−ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(p−トリフルオロメチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジメチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2−t−ブチル−4−メチルフェニル)ホスファイトなどのホスファイトなどが挙げられる。リン化合物をさらに共存させる場合、その使用量はロジウム原子に対して1〜100モル倍であることが好ましく、2〜20モル倍であることがより好ましい。   In addition, in the manufacturing method of this invention, you may further coexist phosphorus compounds other than bisphosphite (I) as needed. Examples of such phosphorus compounds include triisopropylphosphine, tri-n-butylphosphine, tri-t-butylphosphine, tribenzylphosphine, triphenylphosphine, tris (p-methoxyphenyl) phosphine, tris (p-N, N--). Dimethylaminophenyl) phosphine, tris (p-fluorophenyl) phosphine, tri-o-tolylphosphine, tri-m-tolylphosphine, tri-p-tolylphosphine, tris (pentafluorophenyl) phosphine, bis (pentafluorophenyl) Phenylphosphine, diphenyl (pentafluorophenyl) phosphine, methyldiphenylphosphine, ethyldiphenylphosphine, cyclohexyldiphenylphosphine, dimethylphenylphosphine, diethylphenyl Sphin, 2-furyldiphenylphosphine, 2-pyridyldiphenylphosphine, 4-pyridyldiphenylphosphine, m-diphenylphosphinobenzenesulfonic acid or its metal salt, p-diphenylphosphinobenzoic acid or its metal salt, p-diphenylphosphino Phosphines such as phenylphosphonic acid or metal salts thereof; triethyl phosphite, triphenyl phosphite, tris (p-methoxyphenyl) phosphite, tris (o-methylphenyl) phosphite, tris (m-methylphenyl) phosphite, Tris (p-methylphenyl) phosphite, tris (o-ethylphenyl) phosphite, tris (m-ethylphenyl) phosphite, tris (p-ethylphenyl) phosphite, tris (o-propylphenyl) Nyl) phosphite, tris (m-propylphenyl) phosphite, tris (p-propylphenyl) phosphite, tris (o-isopropylphenyl) phosphite, tris (m-isopropylphenyl) phosphite, tris (p-isopropyl) Phenyl) phosphite, tris (ot-butylphenyl) phosphite, tris (pt-butylphenyl) phosphite, tris (p-trifluoromethylphenyl) phosphite, tris (2,4-dimethylphenyl) Examples thereof include phosphites such as phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, and tris (2-t-butyl-4-methylphenyl) phosphite. In the case where a phosphorus compound is further allowed to coexist, the amount used is preferably 1 to 100 mol times, more preferably 2 to 20 mol times relative to the rhodium atom.

本発明の製造方法においては、必要に応じて含窒素化合物をさらに共存させても良い。かかる含窒素化合物としては、例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,2−ジアミノエタン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ジアミノプロパン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,4−ジアミノブタン、N,N−ジエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルピペリジン、N−メチルピロリジン、N−メチルモルホリン、ピリジン、ピコリン、ルチジン、コリジン、キノリンなどが挙げられる。含窒素化合物をさらに共存させる場合、その使用量はロジウム原子に対して100〜3000モル倍であるのが好ましく、500〜2000モル倍であることがより好ましい。含窒素化合物をさらに共存させると、目的生成物である直鎖状ジアルデヒドが反応条件化においてさらに反応して高沸物となってしまうことを抑制できる。   In the production method of the present invention, a nitrogen-containing compound may further coexist as necessary. Examples of the nitrogen-containing compound include triethylamine, tributylamine, tri-n-octylamine, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,2-diaminoethane, N, N, N ′, N′— Tetramethyl-1,3-diaminopropane, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,4-diaminobutane, N, N-diethylethanolamine, triethanolamine, N-methylpiperidine, N-methyl Examples include pyrrolidine, N-methylmorpholine, pyridine, picoline, lutidine, collidine, and quinoline. When the nitrogen-containing compound is further allowed to coexist, the amount used is preferably 100 to 3000 moles, more preferably 500 to 2000 moles, relative to the rhodium atom. When a nitrogen-containing compound is further allowed to coexist, it is possible to suppress the linear dialdehyde as the target product from further reacting under reaction conditions to become a high-boiling product.

本発明の製造方法においては、ヒドロホルミル化反応終了後の反応液に含まれるロジウムの含有量は工業的に許容できる程度に少ないため、反応液からロジウムを回収する操作を行わずに反応液をそのまま水素化反応や還元アミノ化反応などの次の反応に直接用いることができる。もちろん、所望に応じ、反応液から直鎖状ジアルデヒドをロジウム触媒成分と分離して精製する工程を行っても良い。かかる反応液からの直鎖状ジアルデヒドの分離・精製方法に特に制限はなく、公知の方法を適用できる。例えば、ヒドロホルミル化反応液から低沸点成分を減圧下に留去し、残留物をさらに蒸留精製して未反応原料、直鎖状ジアルデヒドおよびロジウム触媒を含む蒸留残渣に分離できる。未反応原料および蒸留残渣は、本発明の製造方法に再使用してもよい。また、蒸留分離に先立ち、残留物を蒸発、抽出、吸着などの方法を施してロジウム触媒を構成する成分を分離してもよい。   In the production method of the present invention, since the rhodium content in the reaction solution after completion of the hydroformylation reaction is industrially acceptable, the reaction solution is left as it is without performing the operation of recovering rhodium from the reaction solution. It can be used directly in the next reaction such as a hydrogenation reaction or a reductive amination reaction. Of course, if desired, a step of purifying the linear dialdehyde from the reaction solution by separating it from the rhodium catalyst component may be performed. There is no restriction | limiting in particular in the separation / purification method of linear dialdehyde from this reaction liquid, A well-known method is applicable. For example, low-boiling components can be distilled off from the hydroformylation reaction solution under reduced pressure, and the residue can be further purified by distillation to separate it into a distillation residue containing unreacted raw materials, linear dialdehyde and rhodium catalyst. You may reuse an unreacted raw material and distillation residue for the manufacturing method of this invention. Prior to distillation separation, the constituents of the rhodium catalyst may be separated by subjecting the residue to methods such as evaporation, extraction, and adsorption.

以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例および比較例により何ら限定されるものではない。
各実施例および比較例において原料として用いた7−オクテン−1−アールは純度95.4質量%であり、主な不純物は1−オクタナール、trans−6−オクテン−1−アール、cis−6−オクテン−1−アールである。ロジウム触媒の調製は、特に断りのない限り、室温、常圧、窒素雰囲気下で行い、原料および溶媒は予め蒸留精製後、窒素置換したものを用いた。
ビスホスファイトとしては、下記の化学式
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited at all by this Example and comparative example.
7-Octene-1-al used as a raw material in each example and comparative example has a purity of 95.4% by mass, and main impurities are 1-octanal, trans-6-octen-1-al, cis-6- Octen-1-al. Unless otherwise specified, the rhodium catalyst was prepared at room temperature, normal pressure, and nitrogen atmosphere, and the raw materials and solvent were previously purified by distillation and purged with nitrogen.
Bisphosphite has the following chemical formula

Figure 2014189525
Figure 2014189525

に示される化合物を用いた。なお、リン化合物Aは背景技術で述べたビスホスファイトi−1に、リン化合物Bは背景技術で述べたビスホスファイトii−1に、リン化合物Cは背景技術で述べたビスホスファイトiii−1にそれぞれ対応し、公知の方法に従って合成した。
反応液中の7−オクテン−1−アールの消費量(転化率)および目的生成物である1,9−ノナンジアールおよび他の生成物の生成量はガスクロマトグラフィーにより分析し、定量した。
The compound shown in was used. The phosphorus compound A is bisphosphite i-1 described in the background art, the phosphorus compound B is bisphosphite ii-1 described in the background art, and the phosphorus compound C is bisphosphite iii- described in the background art. Each of the compounds was synthesized according to a known method.
The consumption amount (conversion rate) of 7-octen-1-al in the reaction solution and the production amounts of 1,9-nonanedial and other products as target products were analyzed and quantified by gas chromatography.

7−オクテン−1−アールの消費量は7−オクテン−1−アールの濃度に対して1次であり、反応速度定数をk(hr−1)、オートクレーブに仕込んだ7−オクテン−1−アールのモル数を[C]、反応t(hr)後の反応液に含まれる7−オクテン−1−アールのモル数を[C]とすると数式1が成立する。 The consumption of 7-octen-1-al is first order with respect to the concentration of 7-octen-1-al, the reaction rate constant is k 1 (hr −1 ), and 7-octen-1- When the number of moles of R is [C] 0 and the number of moles of 7-octen-1-al contained in the reaction solution after the reaction t (hr) is [C] t , Formula 1 is established.

Figure 2014189525
Figure 2014189525

仕込み反応液中のロジウム濃度を[C]cat(mmol/kg)とし、数式1より算出される反応速度定数k(hr−1)を用いて、触媒活性(kg・mmol−1・hr−1)を下記数式2により算出した。 The rhodium concentration in the charged reaction solution is [C] cat (mmol / kg), and the reaction rate constant k 1 (hr −1 ) calculated from Equation 1 is used to determine the catalyst activity (kg · mmol −1 · hr − 1 ) was calculated by the following mathematical formula 2.

Figure 2014189525
Figure 2014189525

7−オクテン−1−アールのヒドロホルミル化反応により、直鎖状ジアルデヒドとしての1,9−ノナンジアール(目的生成物)、分岐状ジアルデヒドとしての2−メチル−1,8−オクタンジアール、異性化による6−オクテン−1−アール、水素化による1−オクタナールが生成する。これら生成物の選択率は下記数式3によって算出した。なお、式中の各量は(モル)である。   By hydroformylation of 7-octen-1-al, 1,9-nonane dial (target product) as a linear dialdehyde, 2-methyl-1,8-octane dial as a branched dialdehyde, isomerism 6-octen-1-al by hydrogenation and 1-octanal by hydrogenation are produced. The selectivity of these products was calculated by the following formula 3. Each amount in the formula is (mol).

Figure 2014189525
Figure 2014189525

実施例1
磁気回転子を備えた内容積100mLの三口フラスコに窒素雰囲気下、Rh(acac)(CO)を18.6mg(0.072mmol)、リン化合物Aを302.4mg(0.360mmol)、トルエン100gを入れ、50℃で30分間攪拌して溶解させた後、室温に冷却し、一酸化炭素/水素=1/1(モル比)の混合ガス雰囲気に置換してからさらに30分間攪拌して触媒溶液を調製した。
一方、ガス導入口、ガス排気口およびサンプリング口を備えた内容積100mlのオートクレーブの内部を一酸化炭素/水素=1/1(モル比)の混合ガス雰囲気に置換してから、7−オクテン−1−アール(純度95.4質量%)41.38gおよび先に調製した触媒溶液0.87gを仕込み、攪拌しながら10分以内に内温を85℃に昇温し、かつ一酸化炭素/水素=1/1(モル比)の混合ガスを用いてオートクレーブ内部の全圧を3.0MPa(ゲージ圧)に設定し、反応を開始した。反応中、一酸化炭素/水素=1/1(モル比)の混合ガスを供給してオートクレーブ内部の全圧を3.0MPa(ゲージ圧)に保った。反応液の内温が85℃に到達した点を0hrとした際の、反応8hr後の7−オクテン−1−アールの転化率は95.9%であり、触媒活性は26.98(kg・mmol−1・hr−1)であり、1,9−ノナンジアール選択率は85.6%、2−メチル−1,8−オクタンジアール選択率は1.6%、6−オクテン−1−アール選択率は4.9%、オクタナール選択率は7.9%であった。
Example 1
In a 100 mL three-necked flask equipped with a magnetic rotor, 18.6 mg (0.072 mmol) of Rh (acac) (CO) 2 , 302.4 mg (0.360 mmol) of phosphorus compound A, 100 g of toluene under a nitrogen atmosphere The mixture was stirred at 50 ° C. for 30 minutes to dissolve, then cooled to room temperature, replaced with a mixed gas atmosphere of carbon monoxide / hydrogen = 1/1 (molar ratio), and then stirred for another 30 minutes. A solution was prepared.
On the other hand, after replacing the inside of an autoclave having an internal volume of 100 ml equipped with a gas inlet, a gas outlet and a sampling port with a mixed gas atmosphere of carbon monoxide / hydrogen = 1/1 (molar ratio), 7-octene- 1-R (purity 95.4% by mass) 41.38 g and 0.87 g of the catalyst solution prepared above were charged, the temperature was raised to 85 ° C. within 10 minutes with stirring, and carbon monoxide / hydrogen The total pressure inside the autoclave was set to 3.0 MPa (gauge pressure) using a mixed gas of = 1/1 (molar ratio), and the reaction was started. During the reaction, a mixed gas of carbon monoxide / hydrogen = 1/1 (molar ratio) was supplied to keep the total pressure inside the autoclave at 3.0 MPa (gauge pressure). When the point at which the internal temperature of the reaction solution reached 85 ° C. was 0 hr, the conversion rate of 7-octen-1-al after 8 hr after the reaction was 95.9%, and the catalyst activity was 26.98 (kg · mmol −1 · hr −1 ), the 1,9-nonane dial selectivity is 85.6%, the 2-methyl-1,8-octane dial selectivity is 1.6%, and 6-octen-1-al. The selectivity was 4.9% and the octanal selectivity was 7.9%.

実施例2
実施例1において、反応中、一酸化炭素/水素=1/1(モル比)の混合ガスを供給してオートクレーブ内部の全圧を3.0MPa(ゲージ圧)に保ち、かつ混合ガスを15L/hrで流通する以外は、実施例1と同様に反応を実施した。反応8hr後の7−オクテン−1−アールの転化率は94.9%であり、触媒活性は25.15(kg・mmol−1・hr−1)であり、1,9−ノナンジアール選択率は90.9%、2−メチル−1,8−オクタンジアール選択率は1.8%、6−オクテン−1−アール選択率は2.7%、オクタナール選択率は4.5%であった。
Example 2
In Example 1, a mixed gas of carbon monoxide / hydrogen = 1/1 (molar ratio) was supplied during the reaction to keep the total pressure inside the autoclave at 3.0 MPa (gauge pressure), and the mixed gas was 15 L / The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that it was circulated in hr. The conversion of 7-octen-1-al after 8 hours of reaction was 94.9%, the catalytic activity was 25.15 (kg · mmol −1 · hr −1 ), and the 1,9-nonanediol selectivity was 90.9%, 2-methyl-1,8-octane dial selectivity was 1.8%, 6-octen-1-al selectivity was 2.7%, and octanal selectivity was 4.5%. .

実施例3
実施例1において一酸化炭素/水素=2.5/1(モル比)の混合ガスを用い、この混合ガスを15L/hrで流通する以外は、実施例1と同様に反応を実施した。反応8hr後の7−オクテン−1−アールの転化率は61.7%であり、触媒活性は8.13(kg・mmol−1・hr−1)であり、1,9−ノナンジアール選択率は88.9%、2−メチル−1,8−オクタンジアール選択率は2.9%、6−オクテン−1−アール選択率は3.4%、オクタナール選択率は4.8%であった。
Example 3
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that a mixed gas of carbon monoxide / hydrogen = 2.5 / 1 (molar ratio) was used in Example 1 and this mixed gas was circulated at 15 L / hr. The conversion of 7-octen-1-al after the reaction 8 hr was 61.7%, the catalytic activity was 8.13 (kg · mmol −1 · hr −1 ), and the 1,9-nonanediar selectivity was 88.9%, 2-methyl-1,8-octane dial selectivity was 2.9%, 6-octen-1-al selectivity was 3.4%, and octanal selectivity was 4.8%. .

実施例4
実施例1において温度を75℃とする以外は、実施例1と同様に反応を実施した。反応8hr後の7−オクテン−1−アールの転化率は80.6%であり、触媒活性は13.83(kg・mmol−1・hr−1)であり、1,9−ノナンジアール選択率は88.6%、2−メチル−1,8−オクタンジアール選択率は1.4%、6−オクテン−1−アール選択率は3.8%、オクタナール選択率は6.2%であった。
Example 4
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the temperature was changed to 75 ° C. in Example 1. The conversion of 7-octen-1-al after 8 hours of reaction was 80.6%, the catalytic activity was 13.83 (kg · mmol −1 · hr −1 ), and the 1,9-nonanediar selectivity was 88.6%, 2-methyl-1,8-octane dial selectivity was 1.4%, 6-octen-1-al selectivity was 3.8%, and octanal selectivity was 6.2%. .

実施例5
実施例1においてオートクレーブ内部の全圧を3.0MPa(ゲージ圧)に保つ以外は、実施例1と同様に反応を実施した。反応8hr後の7−オクテン−1−アールの転化率は79.0%であり、触媒活性は13.18(kg・mmol−1・hr−1)であり、1,9−ノナンジアール選択率は87.5%、2−メチル−1,8−オクタンジアール選択率は3.4%、6−オクテン−1−アール選択率は5.7%、オクタナール選択率は3.4%であった。
Example 5
In Example 1, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the total pressure inside the autoclave was maintained at 3.0 MPa (gauge pressure). The conversion of 7-octen-1-al after 8 hr after the reaction was 79.0%, the catalytic activity was 13.18 (kg · mmol −1 · hr −1 ), and the 1,9-nonanediol selectivity was 87.5%, 2-methyl-1,8-octane dial selectivity was 3.4%, 6-octen-1-al selectivity was 5.7%, and octanal selectivity was 3.4%. .

比較例1
実施例1においてリン化合物Aを302.4mg(0.360mmol)用いる代わりにリン化合物Bを408.9mg(0.360mmol)用いる以外は、実施例1と同様に反応を実施した。反応8hr後の7−オクテン−1−アールの転化率は20.8%であり、触媒活性は1.96(kg・mmol−1・hr−1)であり、1,9−ノナンジアール選択率は27%、2−メチル−1,8−オクタンジアール選択率は11%、6−オクテン−1−アール選択率は17%、オクタナール選択率は45%であった。
Comparative Example 1
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 408.9 mg (0.360 mmol) of phosphorus compound B was used instead of 302.4 mg (0.360 mmol) of phosphorus compound A in Example 1. The conversion of 7-octen-1-al after 8 hours of reaction was 20.8%, the catalytic activity was 1.96 (kg · mmol −1 · hr −1 ), and the 1,9-nonanediar selectivity was 27%, 2-methyl-1,8-octanedial selectivity was 11%, 6-octen-1-al selectivity was 17%, and octanal selectivity was 45%.

比較例2
実施例1においてリン化合物Aを302.4mg(0.360mmol)用いる代わりにリン化合物Cを384.1mg(0.360mmol)用いる以外は、実施例1と同様に反応を実施した。反応8hr後の7−オクテン−1−アールの転化率は22.8%であり、触媒活性は2.16(kg・mmol−1・hr−1)であり、1,9−ノナンジアール選択率は32%、2−メチル−1,8−オクタンジアール選択率は10%、6−オクテン−1−アール選択率は16%、オクタナール選択率は42%であった。
Comparative Example 2
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 384.1 mg (0.360 mmol) of phosphorus compound C was used instead of 302.4 mg (0.360 mmol) of phosphorus compound A. The conversion of 7-octen-1-al after 8 hours of reaction was 22.8%, the catalytic activity was 2.16 (kg · mmol −1 · hr −1 ), and the 1,9-nonanediar selectivity was 32%, 2-methyl-1,8-octane dial selectivity was 10%, 6-octen-1-al selectivity was 16%, and octanal selectivity was 42%.

比較例3
実施例1においてリン化合物Aを302.4mg(0.360mmol)用いる代わりにリン化合物Dを303.9mg(0.360mmol)用いる以外は、実施例1と同様に反応を実施した。反応8hr後の7−オクテン−1−アールの転化率は79.8%であり、触媒活性は13.52(kg・mmol−1・hr−1)であり、1,9−ノナンジアール選択率は85%、2−メチル−1,8−オクタンジアール選択率は1%、6−オクテン−1−アール選択率は6%、オクタナール選択率は8%であった。
Comparative Example 3
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 303.9 mg (0.360 mmol) of phosphorus compound D was used instead of 302.4 mg (0.360 mmol) of phosphorus compound A. The conversion of 7-octen-1-al after 8 hours of reaction was 79.8%, the catalytic activity was 13.52 (kg · mmol −1 · hr −1 ), and the 1,9-nonanediol selectivity was 85%, 2-methyl-1,8-octane dial selectivity was 1%, 6-octen-1-al selectivity was 6%, and octanal selectivity was 8%.

比較例4
実施例1においてリン化合物Aを302.4mg(0.360mmol)用いる代わりにリン化合物Eを221.5mg(0.360mmol)用いる以外は、実施例1と同様に反応を実施した。反応8hr後の7−オクテン−1−アールの転化率は1%以下であった。
Comparative Example 4
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 221.5 mg (0.360 mmol) of phosphorus compound E was used instead of 302.4 mg (0.360 mmol) of phosphorus compound A in Example 1. The conversion rate of 7-octen-1-al after 8 hours of reaction was 1% or less.

比較例5
実施例1においてRh(acac)(CO)を18.6mg(0.072mmol)用いる代わりに44.6mg(0.173mmol)を用いること、リン化合物Aを302.4mg(0.360mmol)用いる代わりにリン化合物Fを953.1mg(1.730mmol)用いること、調製したロジウムを含む溶液を4.33g用いる以外は、実施例1と同様に反応を実施した。反応8hr後の7−オクテン−1−アールの転化率は91.1%であり、触媒活性は1.69(kg・mmol−1・hr−1)であり、1,9−ノナンジアール選択率は93%、2−メチル−1,8−オクタンジアール選択率は3%、6−オクテン−1−アール選択率は4%、オクタナール選択率は0%であった。
Comparative Example 5
In Example 1, instead of using 18.6 mg (0.072 mmol) of Rh (acac) (CO) 2 , 44.6 mg (0.173 mmol) is used; instead of using phosphorus compound A of 302.4 mg (0.360 mmol) The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that 953.1 mg (1.730 mmol) of phosphorus compound F was used and 4.33 g of the prepared rhodium-containing solution was used. The conversion of 7-octen-1-al after 8 hours of reaction was 91.1%, the catalytic activity was 1.69 (kg · mmol −1 · hr −1 ), and the 1,9-nonanedial selectivity was 93%, 2-methyl-1,8-octane dial selectivity was 3%, 6-octen-1-al selectivity was 4%, and octanal selectivity was 0%.

表1に実施例1〜5および比較例1〜5のヒドロホルミル化反応成績をまとめた。表1において、混合ガス中の一酸化炭素/水素のモル比をガス比、混合ガスの流通量をガス量(L/hr)、1,9−ノナンジアール選択率をNL(%)、2−メチル−1,8−オクタンジアール選択率をMOL(%)、6−オクテン−1−アール選択率をIS(%)、オクタナール選択率をHY(%)と略する。   Table 1 summarizes the hydroformylation reaction results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5. In Table 1, the molar ratio of carbon monoxide / hydrogen in the mixed gas is the gas ratio, the flow rate of the mixed gas is the gas amount (L / hr), the 1,9-nonane dial selectivity is NL (%), 2-methyl The -1,8-octane dial selectivity is abbreviated as MOL (%), the 6-octen-1-al selectivity is abbreviated as IS (%), and the octanal selectivity is abbreviated as HY (%).

Figure 2014189525
Figure 2014189525

1−オクテンのヒドロホルミル化反応ではビスホスファイト(II)が好適な反応成績を与えることが知られているが、実施例1〜5と比較例1〜2の比較によれば、直鎖不飽和アルデヒドをヒドロホルミル化反応する場合にはビスホスファイト(I)に属するリン化合物が高い触媒活性と高い直鎖状ジアルデヒド選択率を共に達成できることが明らかである。
ビスホスファイト(iii)の性能についても、実施例1〜5と比較例3の比較によれば、ビスホスファイト(I)に属するリン化合物が高い触媒活性を達成できることがわかる。
実施例1〜5と比較例4の比較によれば、ビスホスファイト(I)の中でも、2つのリン原子を結合する2価の有機基として嵩高い1,1’−ビアリール−2,2’−ジイル基を有するリン化合物で高い触媒活性を達成できることがわかる。
実施例1〜5と比較例5の比較によれば、従来、直鎖不飽和アルデヒドをヒドロホルミル化反応することによって高い直鎖状ジアルデヒド選択率を達成することが知られるリン化合物に比べて、ビスホスファイト(I)に属するリン化合物を用いると、高い触媒活性を達成でき、かつ直鎖状アルデヒド選択率も高く維持できることがわかる。
In the hydroformylation reaction of 1-octene, bisphosphite (II) is known to give suitable reaction results, but according to a comparison of Examples 1-5 and Comparative Examples 1-2, linear unsaturation It is clear that when the aldehyde is hydroformylated, the phosphorus compound belonging to bisphosphite (I) can achieve both high catalytic activity and high linear dialdehyde selectivity.
Regarding the performance of bisphosphite (iii), it can be seen from the comparison between Examples 1 to 5 and Comparative Example 3 that the phosphorus compound belonging to bisphosphite (I) can achieve high catalytic activity.
According to a comparison between Examples 1 to 5 and Comparative Example 4, among bisphosphites (I), 1,1′-biaryl-2,2 ′ is bulky as a divalent organic group that bonds two phosphorus atoms. It can be seen that a high catalytic activity can be achieved with a phosphorus compound having a diyl group.
According to comparison between Examples 1-5 and Comparative Example 5, conventionally, compared to phosphorus compounds known to achieve high linear dialdehyde selectivity by hydroformylation reaction of linear unsaturated aldehyde, It can be seen that when a phosphorus compound belonging to bisphosphite (I) is used, high catalytic activity can be achieved and the linear aldehyde selectivity can be maintained high.

本発明は、各々の分子末端にエチレン性二重結合およびアルデヒド基をそれぞれ有する直鎖状オレフィン性化合物をヒドロホルミル化することによって、直鎖状ジアルデヒドを工業的に有利に製造する方法を提供する。特に、7−オクテン−1−アールからの工業的に有利な1,9−ノナンジアールの製造方法を提供する。1,9−ノナンジアールからは、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタンなどの製造原料、塗料(ポリエステル塗料、エポキシ樹脂塗料)原料、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂の樹脂改質剤などとして有用な1,9−ノナンジオールを工業的に有利に製造できる。   The present invention provides a method for industrially advantageously producing a linear dialdehyde by hydroformylating a linear olefinic compound having an ethylenic double bond and an aldehyde group at each molecular end. . In particular, an industrially advantageous method for producing 1,9-nonanediol from 7-octen-1-al is provided. From 1,9-nonanediol, 1,9-nonanediol, which is useful as a raw material for producing polycarbonate, polyester, polyurethane, etc., a raw material for paints (polyester paint, epoxy resin paint), a resin modifier for polyester resins and epoxy resins, etc. It can be produced industrially advantageously.

Claims (7)

一般式(I)
Figure 2014189525
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜4のアルコキシ基を表し、RおよびRはそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を表わす。)
で示されるビスホスファイトおよびロジウム化合物からなるロジウム触媒の存在下、各々の分子末端にエチレン性二重結合およびアルデヒド基をそれぞれ有する直鎖状オレフィン性化合物を、一酸化炭素および水素と反応させることを特徴とする直鎖状ジアルデヒドの製造方法。
Formula (I)
Figure 2014189525
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or Represents a methyl group.)
In the presence of a rhodium catalyst comprising a bisphosphite and a rhodium compound represented by the formula, a linear olefinic compound having an ethylenic double bond and an aldehyde group at each molecular terminal is reacted with carbon monoxide and hydrogen, respectively. A process for producing a linear dialdehyde characterized by
分子末端にエチレン性二重結合およびアルデヒド基を各々有する直鎖状オレフィン性化合物が5−ヘキセン−1−アール、6−ヘプテン−1−アール、7−オクテン−1−アール、8−ノネン−1−アール、9−デセン−1−アール、10−ウンデセン−1−アール、11−ドデセン−1−アールのいずれかである、請求項1に記載の直鎖状ジアルデヒドの製造方法。 Linear olefinic compounds each having an ethylenic double bond and an aldehyde group at the molecular terminals are 5-hexen-1-al, 6-hepten-1-al, 7-octen-1-al, and 8-nonene-1. The method for producing a linear dialdehyde according to claim 1, which is any one of -R, 9-decene-1-R, 10-undecene-1-R, and 11-dodecene-1-R. 分子末端にエチレン性二重結合およびアルデヒド基を各々有する直鎖状オレフィン性化合物が7−オクテン−1−アールである、請求項1に記載の直鎖状ジアルデヒドの製造方法。 The method for producing a linear dialdehyde according to claim 1, wherein the linear olefinic compound having an ethylenic double bond and an aldehyde group at the molecular terminals is 7-octen-1-al. 一般式(I)において、RおよびRはそれぞれ独立してt−ブチル基またはメトキシ基であり、RおよびRがいずれも水素原子であるビスホスファイトを用いることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の直鎖状ジアルデヒドの製造方法。 In the general formula (I), R 1 and R 2 are each independently a t-butyl group or a methoxy group, and R 3 and R 4 are both bisphosphites in which a hydrogen atom is used, The manufacturing method of the linear dialdehyde in any one of Claims 1-3. およびRがいずれもt−ブチル基であり、RおよびRがいずれも水素原子であるビスホスファイトを用いることを特徴とする、請求項4に記載の直鎖状ジアルデヒドの製造方法。 The linear dialdehyde according to claim 4, wherein bisphosphite in which R 1 and R 2 are both t-butyl groups and R 3 and R 4 are both hydrogen atoms is used. Production method. 反応液中のロジウム濃度がロジウム原子として1.0×10−4〜6.0×10−1ミリモル/kgであり、ビスホスファイトの使用量がロジウム原子に対して1〜100モル倍であり、反応温度が50〜120℃であり、一酸化炭素および水素の組成比がモル比として一酸化炭素/水素=0.1/1〜10/1であり、かつ反応時の圧力が0.5〜10.0MPa(ゲージ圧)である、請求項1〜5のいずれかに記載の直鎖状ジアルデヒドの製造方法。 The rhodium concentration in the reaction solution is 1.0 × 10 −4 to 6.0 × 10 −1 mmol / kg as rhodium atoms, and the amount of bisphosphite used is 1 to 100 mol times the rhodium atoms. The reaction temperature is 50 to 120 ° C., the composition ratio of carbon monoxide and hydrogen is carbon monoxide / hydrogen = 0.1 / 1 to 10/1 as a molar ratio, and the pressure during the reaction is 0.5 The manufacturing method of the linear dialdehyde in any one of Claims 1-5 which is-10.0MPa (gauge pressure). 反応液中のロジウム濃度がロジウム原子として5.0×10−3〜2.5×10−1ミリモル/kgであり、ビスホスファイトの使用量がロジウム原子に対して2〜20モル倍であり、反応温度が70〜100℃であり、一酸化炭素および水素の組成比がモル比として一酸化炭素/水素=0.5/1〜5/1であり、かつ反応時の圧力が1.0〜5.0MPa(ゲージ圧)である、請求項6に記載の直鎖状ジアルデヒドの製造方法。 The rhodium concentration in the reaction solution is 5.0 × 10 −3 to 2.5 × 10 −1 mmol / kg as rhodium atoms, and the amount of bisphosphite used is 2 to 20 mol times the rhodium atoms. The reaction temperature is 70 to 100 ° C., the composition ratio of carbon monoxide and hydrogen is carbon monoxide / hydrogen = 0.5 / 1 to 5/1 as a molar ratio, and the pressure during the reaction is 1.0. The manufacturing method of the linear dialdehyde of Claim 6 which is -5.0 Mpa (gauge pressure).
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