JP2526614B2 - イソ酪酸の製造方法 - Google Patents
イソ酪酸の製造方法Info
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- JP2526614B2 JP2526614B2 JP62321377A JP32137787A JP2526614B2 JP 2526614 B2 JP2526614 B2 JP 2526614B2 JP 62321377 A JP62321377 A JP 62321377A JP 32137787 A JP32137787 A JP 32137787A JP 2526614 B2 JP2526614 B2 JP 2526614B2
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- JP
- Japan
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- reaction
- isobutyric acid
- water
- mol
- isopropyl isobutyrate
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、改良されたイソ酪酸の製造方法に関する。
イソ酪酸は、医薬品、香料等の重要な原料であるが、近
年はMMA樹脂等の合成樹脂原料としも注目されている。
イソ酪酸は、医薬品、香料等の重要な原料であるが、近
年はMMA樹脂等の合成樹脂原料としも注目されている。
（従来の技術） 強酸性触媒の存在下にオレフィンと一酸化炭素を反応
させ、次いでこの生成物を水の接触させて原料オレフィ
ンより炭素原子が１個増加したカルボン酸を得る方法
は、コッホ反応として知られておいる。
させ、次いでこの生成物を水の接触させて原料オレフィ
ンより炭素原子が１個増加したカルボン酸を得る方法
は、コッホ反応として知られておいる。
例えば竹崎等は、20％の水を含む弗化水素を用いて、
反応温度94℃、圧力190kg/cm2Gでプロピレンと一酸化炭
素を反応させて、97％の収率でイソ酪酸を得ている。
〔Bulletin of The Japan Petroleum Institute, ８,31
〜38（1966）〕 また特公昭46−35722号では、弗化水素触媒下にオレ
フィンと一酸化炭素とから弗化アシルを生成させ、次い
でこの弗化アシルを弗化水素と水の錯体に接触させてカ
ルボン酸を得ている。
反応温度94℃、圧力190kg/cm2Gでプロピレンと一酸化炭
素を反応させて、97％の収率でイソ酪酸を得ている。
〔Bulletin of The Japan Petroleum Institute, ８,31
〜38（1966）〕 また特公昭46−35722号では、弗化水素触媒下にオレ
フィンと一酸化炭素とから弗化アシルを生成させ、次い
でこの弗化アシルを弗化水素と水の錯体に接触させてカ
ルボン酸を得ている。
更に特公昭46−35723号には、ハロゲン化炭化水素溶
媒下に、強酸性触媒を用いてオレフィン、アルコール、
エーテル、メルカプタンまたはエステルと一酸化炭素を
反応させ、次いでこの反応生成物を水と接触させて有機
カルボン酸類を得る方法が示されている。
媒下に、強酸性触媒を用いてオレフィン、アルコール、
エーテル、メルカプタンまたはエステルと一酸化炭素を
反応させ、次いでこの反応生成物を水と接触させて有機
カルボン酸類を得る方法が示されている。
特開昭56−95146号においては、弗化水素の存在下、
プロピレン、一酸化炭素及び水または低級アルコール、
或いはこれらの付加化合物である蟻酸イソプロピンから
イソ酪酸を得ている。
プロピレン、一酸化炭素及び水または低級アルコール、
或いはこれらの付加化合物である蟻酸イソプロピンから
イソ酪酸を得ている。
特表昭59−500218号では、量論比以下の水を含む弗化
水素の存在下、０〜180℃の温度、100〜400バールの全
圧、および0.1〜180分で、プロピレンと、一酸化炭素及
び水またはメタノールを反応させることが記載されてい
る。
水素の存在下、０〜180℃の温度、100〜400バールの全
圧、および0.1〜180分で、プロピレンと、一酸化炭素及
び水またはメタノールを反応させることが記載されてい
る。
（発明が解決しようとする問題点） 竹崎等の方法においては、イソ酪酸を高収率に得るた
めに150kg/cm2G以上の高い圧力とする必要があり、水を
含む弗化水素の高腐食性液体の取扱いに困難を伴う。
めに150kg/cm2G以上の高い圧力とする必要があり、水を
含む弗化水素の高腐食性液体の取扱いに困難を伴う。
また特公昭46−35722号の方法は、生成液からの弗化
水素の回収が有効に行われるものの、実施例においてジ
イソブチレンよりのイソノナン酸の収率が低く、この方
法でプロピレンからイソ酪酸を生成する反応に適用した
場合には十分な反応速度が得られず、且つ多量の重合物
が生成し、満足すべき収率が得られない。
水素の回収が有効に行われるものの、実施例においてジ
イソブチレンよりのイソノナン酸の収率が低く、この方
法でプロピレンからイソ酪酸を生成する反応に適用した
場合には十分な反応速度が得られず、且つ多量の重合物
が生成し、満足すべき収率が得られない。
特公昭46−35723号においては、高い圧力でコッホ反
応を行った後、水を接触させて加水分解を行い、次に溶
媒のハロゲン化炭化水素をアルカリ液で抽出処理し、更
に酸による中和処理をする必要があり、複雑な操作を必
要とする。
応を行った後、水を接触させて加水分解を行い、次に溶
媒のハロゲン化炭化水素をアルカリ液で抽出処理し、更
に酸による中和処理をする必要があり、複雑な操作を必
要とする。
特開昭56−95146号および特表昭59−500218号では、1
00バール以上の高圧としないとオリゴマーの生成を防止
できず、高腐食性液体の取扱いが困難である。
00バール以上の高圧としないとオリゴマーの生成を防止
できず、高腐食性液体の取扱いが困難である。
（問題点を解決するための手段） 発明者等は、以上の如き問題点を有するイソ酪酸の製
造方法に関して鋭意検討した結果、プロピレンを予めエ
ステル化したイソ酪酸イソプロピルを原料に用い、過剰
の弗化水素の存在下に一酸化炭素と水を反応させれば、
穏和な反応条件で、イソ酪酸が高収率に得られることを
見出し、本発明に至った。
造方法に関して鋭意検討した結果、プロピレンを予めエ
ステル化したイソ酪酸イソプロピルを原料に用い、過剰
の弗化水素の存在下に一酸化炭素と水を反応させれば、
穏和な反応条件で、イソ酪酸が高収率に得られることを
見出し、本発明に至った。
即ち本発明は、イソ酪酸イソプロピルに対して10〜30
モル倍の弗化水素触媒と、0.8〜1.2モル倍の水を用い、
温度60〜110℃、圧力20〜50kg/cm2Gで、一酸化炭素およ
び水と反応させることを特徴とするイソ酪酸の製造方法
である。
モル倍の弗化水素触媒と、0.8〜1.2モル倍の水を用い、
温度60〜110℃、圧力20〜50kg/cm2Gで、一酸化炭素およ
び水と反応させることを特徴とするイソ酪酸の製造方法
である。
原料のイソ酪酸イソプロピルは、プロピレンとイソ酪
酸から、例えば強酸性イオン交換樹脂を触媒に用いて製
造される。
酸から、例えば強酸性イオン交換樹脂を触媒に用いて製
造される。
本反応においては、各１モルのイソ酪酸イソプロピル
と一酸化炭素および水より、理論上２モルのイソ酪酸が
生成するから、生成したイソ酪酸の一部をイソ酪酸イソ
プロピルの原料に循環使用される。
と一酸化炭素および水より、理論上２モルのイソ酪酸が
生成するから、生成したイソ酪酸の一部をイソ酪酸イソ
プロピルの原料に循環使用される。
本発明において触媒に用いられる弗化水素の使用量
は、原料のイソ酪酸イソプロピルに対して10〜30モル
倍、好ましくは15〜25倍である。弗化水素量が10モル倍
より少ない場合は収率が低く、また30モル倍より多い場
合には弗化水素の循環量が大きくなり、反応器等が大き
くなるので実用的でない。
は、原料のイソ酪酸イソプロピルに対して10〜30モル
倍、好ましくは15〜25倍である。弗化水素量が10モル倍
より少ない場合は収率が低く、また30モル倍より多い場
合には弗化水素の循環量が大きくなり、反応器等が大き
くなるので実用的でない。
本反応に使用する水の量は、イソ酪酸イソプロピルに
対して0.8〜1.2モル倍、好ましくは0.9〜1.0モル倍であ
る。水の添加量が多過ぎると生成液から弗化水素を回収
する工程での負荷が増大し、また少過ぎる場合は、副反
応生成物であるアルキルフルオルライドやアシルフルオ
ライド等の生成が増加する。
対して0.8〜1.2モル倍、好ましくは0.9〜1.0モル倍であ
る。水の添加量が多過ぎると生成液から弗化水素を回収
する工程での負荷が増大し、また少過ぎる場合は、副反
応生成物であるアルキルフルオルライドやアシルフルオ
ライド等の生成が増加する。
本発明における反応温度は、40〜120℃であり、好ま
しくは60〜110℃である。40℃より低い温度では十分な
反応速度が得られず、また120℃より高い温度では、変
質反応による高沸分が増加する。
しくは60〜110℃である。40℃より低い温度では十分な
反応速度が得られず、また120℃より高い温度では、変
質反応による高沸分が増加する。
反応圧力は、10〜90kg/cm2Gであり、好ましくは20〜5
0kg/cm2Gである。圧力が90kg/cm2Gより高い圧力では高
腐食性液体の取扱上不利であり、10kg/cm2G未満では重
合物の生成量が増大する。
0kg/cm2Gである。圧力が90kg/cm2Gより高い圧力では高
腐食性液体の取扱上不利であり、10kg/cm2G未満では重
合物の生成量が増大する。
本反応においては特に重合物の生成を回避するため、
一酸化炭素により反応器を上記圧力範囲に加圧した後に
原料のイソ酪酸イソプロピルを添加する。本発明におけ
る反応時間は、５〜180分、好ましくは10〜60分であ
る。回分式で本反応を行う場合には、重合物の生成を避
けるためイソ酪酸プロピルの添加を５〜30分かけて徐々
に行ない、この原料の添加終了後、５〜30分程度反応条
件下で保持して反応を完結させる。反応時間が短か過ぎ
る場合には、未反応物が残存し、回収系からのリサイク
ル量が増加して好ましく無い。また長すぎる反応時間で
は、特に悪影響を及ぼすものでないが、反応器の容積が
大きくなり効率的でない。
一酸化炭素により反応器を上記圧力範囲に加圧した後に
原料のイソ酪酸イソプロピルを添加する。本発明におけ
る反応時間は、５〜180分、好ましくは10〜60分であ
る。回分式で本反応を行う場合には、重合物の生成を避
けるためイソ酪酸プロピルの添加を５〜30分かけて徐々
に行ない、この原料の添加終了後、５〜30分程度反応条
件下で保持して反応を完結させる。反応時間が短か過ぎ
る場合には、未反応物が残存し、回収系からのリサイク
ル量が増加して好ましく無い。また長すぎる反応時間で
は、特に悪影響を及ぼすものでないが、反応器の容積が
大きくなり効率的でない。
（実施例） 次に実施例により本発明を説明する。
実施例１ 温度制御用のジャケットと電磁式撹拌機を有する内容
積200mのハステロイＣ製反応器に水2.8g（0.16モル）
を入れ、ジャケット部に冷水を通水しつつ弗化水素62.9
g（3.15モル）を撹拌下に滴下した後、一酸化炭素を20k
g/cm2Gまで反応器中に張り込んだ。次いで反応器ジャケ
ットの流体を3kg/cm2Gのスチームに切り替えて反応器の
温度を90℃に昇温した。
積200mのハステロイＣ製反応器に水2.8g（0.16モル）
を入れ、ジャケット部に冷水を通水しつつ弗化水素62.9
g（3.15モル）を撹拌下に滴下した後、一酸化炭素を20k
g/cm2Gまで反応器中に張り込んだ。次いで反応器ジャケ
ットの流体を3kg/cm2Gのスチームに切り替えて反応器の
温度を90℃に昇温した。
次に反応器内温度を90℃に維持しつつ、一酸化炭素を
35kg/cm2Gまで張り込み、この圧力を維持しながら、反
応器上部ノズルからイソ酪酸イソプロピル20.9g（0.16
モル）を14分間にわたって加えて反応させた。イソ酪酸
イソプロピル添加後も、同じ反応圧力および温度を維持
しつつ、10分間撹拌を継続して反応を完結させた。
35kg/cm2Gまで張り込み、この圧力を維持しながら、反
応器上部ノズルからイソ酪酸イソプロピル20.9g（0.16
モル）を14分間にわたって加えて反応させた。イソ酪酸
イソプロピル添加後も、同じ反応圧力および温度を維持
しつつ、10分間撹拌を継続して反応を完結させた。
反応生成液を分析した結果、イソ酪酸イソプロピルの
転化率が99.6％であり、転化したイソ酪酸イソプロピル
に対するイソ酪酸の選択率は95.0モル％、重合物の生成
は1.1モル％であった。
転化率が99.6％であり、転化したイソ酪酸イソプロピル
に対するイソ酪酸の選択率は95.0モル％、重合物の生成
は1.1モル％であった。
実施例２ 実施例１において、水2.8g（0.16モル）、弗化水素6
1.8g（3.09モル）を使用し、反応温度を90℃、一酸化炭
素による圧力を25kg/cm2Gとして、イソ酪酸イソプロピ
ル20.0g（0.15モル）を15分間にわたって加えて反応さ
せ、更に15分間撹拌を継続して反応を完結させた。この
結果イソ酪酸イソプロピルの転化率が99.6％であり、転
化したイソ酪酸イソプロピルに対するイソ酪酸の選択率
は91.6モル％、重合物の生成は1.4モル％であった。
1.8g（3.09モル）を使用し、反応温度を90℃、一酸化炭
素による圧力を25kg/cm2Gとして、イソ酪酸イソプロピ
ル20.0g（0.15モル）を15分間にわたって加えて反応さ
せ、更に15分間撹拌を継続して反応を完結させた。この
結果イソ酪酸イソプロピルの転化率が99.6％であり、転
化したイソ酪酸イソプロピルに対するイソ酪酸の選択率
は91.6モル％、重合物の生成は1.4モル％であった。
実施例３ 実施例１において、水2.8g（0.16モル）、弗化水素6
4.0g（3.20モル）を使用し、反応温度を110℃、一酸化
炭素による圧力を50kg/cm2Gとして、イソ酪酸イソプロ
ピル20.7g（0.16モル）を７分間にわたって加えて反応
させ、更に８分間撹拌を継続して反応を完結させた。こ
の結果、イソ酪酸イソプロピルの転化率が100％であ
り、転化したイソ酪酸イソプロピルに対するイソ酪酸の
選択率は95.4モル％、重合物の生成は1.5モル％であっ
た。
4.0g（3.20モル）を使用し、反応温度を110℃、一酸化
炭素による圧力を50kg/cm2Gとして、イソ酪酸イソプロ
ピル20.7g（0.16モル）を７分間にわたって加えて反応
させ、更に８分間撹拌を継続して反応を完結させた。こ
の結果、イソ酪酸イソプロピルの転化率が100％であ
り、転化したイソ酪酸イソプロピルに対するイソ酪酸の
選択率は95.4モル％、重合物の生成は1.5モル％であっ
た。
比較例１ 実施例１において、水2.8g（0.16モル）、弗化水素2
5.0g（1.25モル）を使用し、反応温度を110℃、一酸化
炭素による圧力を35kg/cm2Gとして、イソ酪酸イソプロ
ピル20.7g（0.16モル）を15分間にわたって加えて反応
させ、更に15分間撹拌を継続して反応を完結させた。こ
の結果イソ酪酸イソプロピルの転化率が76.1％であり、
転化したイソ酪酸イソプロピルに対するイソ酪酸の選択
率は58.0モル％、重合物の生成は0.83モル％であった。
5.0g（1.25モル）を使用し、反応温度を110℃、一酸化
炭素による圧力を35kg/cm2Gとして、イソ酪酸イソプロ
ピル20.7g（0.16モル）を15分間にわたって加えて反応
させ、更に15分間撹拌を継続して反応を完結させた。こ
の結果イソ酪酸イソプロピルの転化率が76.1％であり、
転化したイソ酪酸イソプロピルに対するイソ酪酸の選択
率は58.0モル％、重合物の生成は0.83モル％であった。
（発明の効果） 本発明の方法によれば、弗化水素触媒によるプロピレ
ンよりのイソ酪酸の製造が、穏和な条件で行うことによ
り極めて高い収率で得られ、且つ重合物の生成量が非常
に少ない。このため従来は困難とされていたプロピレン
よりのイソ酪酸の製造が容易に行われることになるの
で、本発明の工業的意義が大きい。
ンよりのイソ酪酸の製造が、穏和な条件で行うことによ
り極めて高い収率で得られ、且つ重合物の生成量が非常
に少ない。このため従来は困難とされていたプロピレン
よりのイソ酪酸の製造が容易に行われることになるの
で、本発明の工業的意義が大きい。
Claims (1)
- 【請求項１】イソ酪酸イソプロピルに対して10〜30モル
倍の弗化水素触媒と、0.8〜1.2モル倍の水を用い、温度
60〜110℃、圧力20〜50kg/cm2Gで、一酸化炭素および水
と反応させることを特徴とするイソ酪酸の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321377A JP2526614B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | イソ酪酸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321377A JP2526614B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | イソ酪酸の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01163150A JPH01163150A (ja) | 1989-06-27 |
| JP2526614B2 true JP2526614B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=18131880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62321377A Expired - Lifetime JP2526614B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | イソ酪酸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2526614B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2630235A1 (de) * | 1976-07-06 | 1978-01-19 | Roehm Gmbh | Verfahren zur herstellung von isobuttersaeure |
| DE2951289A1 (de) * | 1979-12-20 | 1981-07-02 | Röhm GmbH, 6100 Darmstadt | Verfahren zur herstellung von isobuttersaeure |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP62321377A patent/JP2526614B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01163150A (ja) | 1989-06-27 |
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